集成功率級(jí)LED與恒流源電路一體化設(shè)計(jì)介紹

式中,a和b分別為硅基板的和寬; x為硅基板的厚度;k為硅基板的熱導(dǎo)率。

4 主要參數(shù)測(cè)試結(jié)果

4.1 熱阻與溫度梯度

試驗(yàn)和批量生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)使用證明,完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。表1是熱阻RΘ、位置x,y 和溫度梯度dT(x, y)/dLx,dT(x,y)/d Ly采用光熱阻掃描方法[2]測(cè)試的結(jié)果,以硅基板中心為原點(diǎn),分別測(cè)試X,-X,Y和-Y等距離為1mm的溫度?！?/span>

4.2 溫度漂移

圖3是產(chǎn)品的溫度漂移參數(shù)△I T與恒定工作電流Io的關(guān)系曲線。產(chǎn)品溫度漂移的試驗(yàn)環(huán)境溫度為-50～100℃,以25℃/40mA為參考基準(zhǔn),100℃時(shí)的最大溫度漂移為1.64μA/℃, -50℃時(shí)的最大溫度漂移為1.49μA/℃。在正常環(huán)境條件（ -25～50℃）下使用,其平均溫度漂移為0.94μA/℃,完全滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)和實(shí)際使用的要求。

4.3 發(fā)光效率與抗靜電

由于功率級(jí)LED芯片面積較大,工作時(shí)產(chǎn)生的高溫難以及時(shí)傳導(dǎo)出去,使LED芯片及pn結(jié)的溫度過(guò)高,導(dǎo)致發(fā)光效率隨著功率、溫度的增加而急劇下降。因此,在集成功率級(jí)LED設(shè)計(jì)時(shí),采取了高導(dǎo)熱率的硅基板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和銅合金技術(shù)的熱沉設(shè)計(jì),使其熱阻大幅度降低,產(chǎn)品的發(fā)光效率得到提高,平均在18～20 Lm/W?！?/span>

防靜電設(shè)計(jì)的效果比較明顯,將50只產(chǎn)品置于靜電為1600～1800V的環(huán)境中,連續(xù)工作48h,無(wú)發(fā)生靜電擊穿現(xiàn)象。

5 結(jié)論

產(chǎn)品的一體化設(shè)計(jì)成功,使集成功率級(jí)LED在應(yīng)用過(guò)程中減少了對(duì)恒流驅(qū)動(dòng)電源的要求,可以直接使用穩(wěn)壓電源進(jìn)行驅(qū)動(dòng),而且對(duì)穩(wěn)壓電源的要求也比較寬松,供電電壓在±10%以內(nèi)變化時(shí),LED能夠保證在恒流狀態(tài)下正常工作,從而提高了LED 的可靠性。同時(shí),產(chǎn)品在實(shí)際使用過(guò)程中,可以大大簡(jiǎn)化其工頻驅(qū)動(dòng)電源電路的設(shè)計(jì),由于采用很小的驅(qū)動(dòng)電流電路,使遠(yuǎn)距離供電線路的損耗非常低,特別適用于在遠(yuǎn)距離供電情況下使用。