LED路燈特性長(zhǎng)程測(cè)試中的誤差分析

　　實(shí)驗(yàn)室對(duì)某公司75WLED 開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)

　　開(kāi)關(guān)是最常見(jiàn)的電子元件，功能就是電路的接通和斷開(kāi)。接通則電流可以通過(guò)，反之電流無(wú)法通過(guò)。在各種電子設(shè)備、家用電器中都可以見(jiàn)到開(kāi)關(guān)。

電源進(jìn)行測(cè)試表明，開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源

　　開(kāi)關(guān)電源1是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開(kāi)關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開(kāi)關(guān)電源，這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開(kāi)關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間

輸出電流基本不隨外加電壓的變化而變化，穩(wěn)定精度達(dá)到± 0. 01% 以上，可以忽略其影響。對(duì)75W 大功率開(kāi)關(guān)電源的老化測(cè)試情況來(lái)看，經(jīng)2400 小時(shí)的老化后，電源輸出電流穩(wěn)定精度達(dá)到± 0. 02% 以上，也可以忽略此因素對(duì)開(kāi)關(guān)電源輸出穩(wěn)流精度的影響。

　　我們知道，即使在南方城市，對(duì)于跨度2000 小時(shí)的測(cè)試，環(huán)境溫差也至少有20℃ ( 下面涉及到溫差影響的討論我們都以20℃ 來(lái)計(jì)) ，這種溫度的變化會(huì)影響LED 開(kāi)關(guān)電源輸出電流的變化。

圖3 LED 開(kāi)關(guān)電源輸出電流的溫度特性

　　圖3 是對(duì)一實(shí)際使用的LED 路燈電源的溫度特性進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果。從圖3 可以看出，LED 開(kāi)關(guān)電源與環(huán)境溫度變化的關(guān)系為I^-1·dI·dT = － 0. 0736% /K，即溫度上升時(shí)開(kāi)關(guān)電源輸出電流以每10 度0. 7%的速率下降( 以環(huán)境溫度25℃ 為初始溫度)。由于LED 輸出光通量與輸入電流基本呈線性關(guān)系，那么當(dāng)溫度變化20℃ 時(shí)，電流的輸出就會(huì)下降1. 47% ，下降的電流會(huì)直接導(dǎo)致LED 輸出光通量的下降。LED輸出光通量與輸入電流呈線性關(guān)系，在此溫度變化的幅度內(nèi)，燈具的光通量也將下降1. 47%。

　　(2) LED 光源的穩(wěn)定性

　　LED 光源是半導(dǎo)體器件，對(duì)溫度十分敏感。測(cè)試中必須考慮LED 光源光通量受環(huán)境溫度的影響，這是影響整燈性能一個(gè)非常重要的方面。通常從半導(dǎo)體器件的溫度特性可以得到發(fā)光強(qiáng)度與溫度的關(guān)系:

　　這里T1為特征溫度，對(duì)于采用GaInN /GaN 量子阱有源層的藍(lán)光LED 器件， 其特征溫度T1 =1600K。

　　對(duì)于藍(lán)色芯片加$熒光粉的白光LED 器件，由于器件的性能還受熒光粉、填充膠等材料的影響，其溫度特性就會(huì)偏離上述理論公式。在一般情況下，白光的光輸出變化隨溫度的變化的關(guān)系大致為φ ^-1dφ / dT = － 0. 2 % K^-1 ，也即是說(shuō)光通量的輸出隨溫度的升高以每10 度2% 的速率下降。然而對(duì)于不同的芯片以及不同的封裝工藝與材料，上述參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。