中小功率LED新型散熱模式—垂直散熱
(三)、光衰試驗(yàn)對(duì)比分析
隨機(jī)抽取3528LED和3014LED各30pcs,按驅(qū)動(dòng)電流20mA、25mA、30mA各分為三組進(jìn)行1008H的光衰實(shí)驗(yàn),以比較分析兩種不同散熱模式LED的光衰和色坐標(biāo)漂移程度,從而研究散熱對(duì)其光色特性的影響。
圖11.LED光衰圖
從光衰圖曲線可以明顯看出,在1008H的老化過程中,水平散熱LED在20mA驅(qū)動(dòng)時(shí),其亮度并未隨時(shí)間衰減;但是在25mA 及30mA 驅(qū)動(dòng)時(shí),特別是30 mA,其亮度有明顯的衰減。這表明過高的熱量對(duì)亮度產(chǎn)生了很大的影響。相比水平散熱LED,垂直散熱LED的優(yōu)勢(shì)及穩(wěn)定性顯而易見。不管在大電流或小電流驅(qū)動(dòng),垂直散熱LED經(jīng)過1008H老化,亮度反而增高,并未有衰減趨勢(shì)。
此外,水平散熱LED的光衰隨驅(qū)動(dòng)電流加大而升高加快,這表明隨著加大驅(qū)動(dòng)電流,芯片產(chǎn)生更多的熱量,水平散熱LED未能把過多的熱量散去,從而使亮度受到的更大的影響。相反,垂直散熱LED的亮度隨驅(qū)動(dòng)電流的加大而升高更多,電流越大,亮度增加的越多,光衰越慢。這表明電流越大,雖然產(chǎn)熱更多,但垂直散熱LED的散熱優(yōu)勢(shì)更加彰顯,從而降低了芯片在加大電流帶來更高熱量的影響。光衰圖明顯的顯示了兩種不同散熱模式的散熱效果的優(yōu)劣。
亮度衰減主要原因?yàn)樾酒匣?,而過高的熱量又是芯片老化的首要原因。與水平散熱LED相比,垂直散熱LED能將芯片產(chǎn)生的熱量迅速散去,有效地將芯片性能衰減降至最低,從而保證了亮度的可靠性。
圖12.CIE-x漂移圖
圖13.CIE-y漂移圖
圖12和圖13分別表示了兩種散熱模式LED的色坐標(biāo)CIE-x、CIE-y平均值隨時(shí)間的變化。整體來看,垂直散熱LED的色坐標(biāo)明顯較水平散熱LED穩(wěn)定,漂移較小。在30mA驅(qū)動(dòng)下,垂直散熱模式LED色坐標(biāo)CIE-x、CIE-y的平均值分別漂移-0.0027、-0.0033,而水平散熱模式LED色坐標(biāo)CIE-x、CIE-y的平均值分別漂移-0.0210、-0.0246,兩者差距非常明顯。色坐標(biāo)漂移主要因素是螢光粉性能老化,而過高的熱量又是導(dǎo)致螢光粉性能老化的首要原因。從而可以看出,垂直散熱模式LED可以將芯片產(chǎn)生的熱能迅速帶出,有效使得螢光粉的性能衰減至最低,從而保證LED燈珠的光色性能穩(wěn)定可靠。
結(jié)論
本文從結(jié)構(gòu)、光電參數(shù)、熱學(xué)特性、光衰及成本等方面對(duì)垂直散熱和水平散熱LED進(jìn)行了研究分析對(duì)比,結(jié)果表明垂直散熱模式LED的光電熱特性均遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于水平散熱模式LED。垂直散熱模式優(yōu)異的散熱特性,能將芯片產(chǎn)生的熱量及時(shí)導(dǎo)出,從而將芯片和螢光粉的性能衰減至最低,使得LED亮度高、散熱快、光衰小及光色漂移小,在保證燈珠的性能穩(wěn)定的同時(shí),也提高了照明燈具整體光色一致及性能可靠穩(wěn)定性,從而成為中小功率LED照明應(yīng)用光源的發(fā)展趨勢(shì)。
評(píng)論