被忽略的LED光衰問題又提起解決方案全解析
根據(jù)單顆LED白燈老化時的數(shù)據(jù)來看,LED白燈如果只有一個點亮工作,同時,它所處的環(huán)境溫度是30度的話,那么,單顆LED白燈工作時的支架溫度不會超過45度。這個時候,這顆LED的壽命會很理想。
如果有100顆LED白燈同時點亮工作,它們之間的間隔只是11.4mm的情況下,那么,燈堆的周邊的LED白燈的支架溫度也可能不會超過45度,但燈堆中間的那些LED白燈有可能達(dá)到65度的高溫。這個時候,對LED燈珠就是一個考驗。那么,聚在中間的那些LED白燈,理論上光衰就會快一點,而燈堆周邊的LED白燈,光衰就會慢一點。
但如果LED燈珠相隔25mm以上,那么,它們互相發(fā)散的熱量就不會那么積聚了,這個時候,每個LED白燈支架的溫度應(yīng)該會少于50度以下,就比較利于LED的正常工作。
如果LED工作的環(huán)境是在比較冷的地方,整年的平均溫度可能只是15度左右,或更小,那對于LED來說,壽命就更長了。
或者,LED工作的時候,旁邊有個小風(fēng)扇在吹著,幫它驅(qū)散熱氣,這樣子對LED的壽命也是挺有幫助的。
反正大家應(yīng)該要知道,LED是怕熱的,溫度越高,LED壽命越短,溫度越低,LED壽命越長。LED理想的工作溫度當(dāng)然是在負(fù)5到零度之間。但這基本上是不可能的。
所以,我們了解到LED燈珠理想的工作參數(shù)后,就盡可能的在設(shè)計燈具的時候,加強導(dǎo)熱,散熱的功能。反正溫度越低,LED壽命越長。
再次,LED燈珠的工作電性參數(shù)設(shè)計。
根據(jù)實驗結(jié)果,LED白燈在驅(qū)動電流越低的情況下,發(fā)射的熱量越小,當(dāng)然了,亮度也就越小了。據(jù)調(diào)查,LED太陽能燈飾電路的設(shè)計,LED的驅(qū)動電流一般只是5-10mA;燈具所用的燈珠數(shù)目具大的產(chǎn)品,如達(dá)到500個以上的,或更多的,驅(qū)動電流一般只是10-15mA,而一般大眾化的LED應(yīng)用燈飾的驅(qū)動電流,只是15-18mA,絕少有人把電流設(shè)計到20mA以上的。
而實驗結(jié)果也表明,在14mA的驅(qū)動電流下,并且,加了蓋子不透風(fēng),里面的空氣溫度達(dá)到71度的環(huán)境下,低衰產(chǎn)品,千小時光衰為零,2000小時光衰為3%,這就說明這種低衰LED白燈在這樣的環(huán)境下使用已達(dá)到了它的最大限度,再大就是對它的一種損害了。
因為老化用的老化板沒有散熱功能,所以,LED工作時產(chǎn)生的熱量基本上是沒法傳導(dǎo)到外面去的。實驗上證明了這一點。老化板里面的空氣溫度已達(dá)到了101度的高溫,老化板上的蓋子表面溫度只不過是53度,相差了幾十度。這就說明,設(shè)計的這種塑料蓋子基本上不具有導(dǎo)熱散熱功能。但一般的燈具設(shè)計中,都考慮到導(dǎo)熱散熱的功能。因此,總結(jié)來說,LED燈珠的工作電性參數(shù)的設(shè)計要根據(jù)實際情況,如果燈具的導(dǎo)熱散熱功能很好,LED白燈的驅(qū)動電流加大一點是沒關(guān)系的,因為LED燈珠工作產(chǎn)生的熱量瞬間能導(dǎo)出到外面,對LED沒有損害,就是對LED最好的呵護(hù)了。相反的,如果燈具的導(dǎo)熱散熱功能馬馬虎虎,最好把電路設(shè)計得小一點,讓它少放些熱量出來。
前文提到, 研究員們認(rèn)為,因為俄歇效應(yīng)是內(nèi)形成機(jī)制,LED光衰不可消除,但可以最小化。既然可以最小化,那從哪些方面著手了,相信這也是許多網(wǎng)友關(guān)心的問題,下面我們分析白光LED光衰與晶片、固晶底膠、熒光粉等材料的關(guān)系。白光LED光衰與材料的關(guān)系
藍(lán)光LED的問世,利用熒光體與藍(lán)光LED的組合,就可輕易獲得白光LED,這是行業(yè)中最成熟的一種白光封裝方式。 藍(lán)光led的問世,利用熒光體與藍(lán)光LED的組合,就可輕易獲得白光LED,這是行業(yè)中最成熟的一種白光封裝方式。目前白光LED已成為照明光源,一般家用照明已成為現(xiàn)實。但在使用過程中較多白光產(chǎn)品衰減大,不能適合照明市場,臺灣宏彩光電針對照明高端市場的需求,加大對白光的研發(fā),通過改變封裝工藝及物料搭配開發(fā)出低衰減白光產(chǎn)品,為LED照明行業(yè)略盡微薄之力。下面是我司在封裝過程中總結(jié)出來的五點經(jīng)驗,與諸位行業(yè)同仁交流,以期對白光LED封裝技術(shù)的提升添磚加瓦。
1.晶片對白光LED光衰的影響
從目前實驗的結(jié)果來看,晶片對光衰的影響分為兩大類:第一是晶片的材質(zhì)不同導(dǎo)致衰減不同,目前常用的藍(lán)光晶片襯底材質(zhì)為碳化硅和藍(lán)寶石,碳化硅一般結(jié)構(gòu)設(shè)計為單電極,其導(dǎo)熱效果比較好,藍(lán)寶石一般設(shè)計為雙電極,熱量較難導(dǎo)出,導(dǎo)熱效果較差;第二是晶片的尺寸大小,在晶片材質(zhì)相同時,尺寸大小不同衰減差距也不同。
2.固晶底膠對白光LED光衰的影響
在白光LED封裝行業(yè)中通常用到的固晶膠有環(huán)氧樹脂絕緣膠、硅樹脂絕緣膠、銀膠。三者各有利弊,在選用時要綜合考慮。環(huán)氧樹脂絕緣膠導(dǎo)熱性差,但亮度高;硅樹脂絕緣膠導(dǎo)熱效果比環(huán)氧樹脂稍好,亮度高,但由于硅成分占一定比例,固晶片時旁邊殘留的硅樹脂與熒光膠里的環(huán)氧樹脂相結(jié)合時會產(chǎn)生隔層現(xiàn)象,經(jīng)過冷熱沖擊后將產(chǎn)生剝離導(dǎo)致死燈;銀膠的導(dǎo)熱性比前兩者都好,可以延長LED芯片的壽命,但銀膠對光
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