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林育锐的专栏

1.LED的光衰:


    大多数白色LED是由蓝色LED照射黄色荧光粉而得到的。引起LED光衰的主要原因有两个,一个是蓝光LED本身的光衰,蓝光LED的光衰远比红光、黄光、绿光LED要快。还有一个是荧光粉的光衰,荧光粉在高温下的衰减十分严重。各种品牌的LED它的光衰是不同的。通常LED的厂家能够给出一套标准的光衰曲线来。例如美国Cree公司的光衰曲线就如图1所示。



    从图中可以看出,LED的光衰是和它的结温有关,所谓结温就是半导体PN结的温度,结温越高越早出现光衰,也就是寿命越短。从图上可以看出,假如结温为105度,亮度降至70%的寿命只有一万多小时,95度就有2万小时,而结温降低到75度,寿命就有5万小时,65度时更可以延长至9万小时。所以延长寿命的关键就是要降低结温。不过这些数据只适合于Cree的LED。并不适合于其他公司的LED。例如Lumiled公司的LuxeonK2的光衰曲线就如图2所示。  




    当结温从115℃提高到135℃,就会使寿命从50,000小时降低到20,000小时。


    其他各家公司的光衰曲线应当可以向原厂索取。


2.如何具体测算LED的结温。


    要求把LED安装到散热器里,并且是采用恒流驱动器作为电源。同时要把连接到LED去的两根线引出来。在通电以前就把电压表连接到输出端(LED的正极和负极),然后接通电源,趁LED还没有热起来之前,马上读出电压表的读数,也就是相当于V1的值,然后等至少1小时,等它已经达到热平衡,再测一次,LED两端的电压,相当于V2。把这两个值相减,得出其差值。再被4mV去除一下,就可以得出结温了。实际上,LED多半为很多个串联再并联,这也不要紧,这时的电压差值是由很多串联的LED所共同贡献,所以要把这个电压差值除以所串联的LED数目再去除以4mV,就可以得到其结温。例如,LED是10串2并,第一次测得的电压为33V,第二次热平衡后测得的电压为30V,电压差为3V。这个数字先要除以所串联的LED个数(10个),得到0.3V,再除以4mV,可以得到75度。假定开机前的环境温度是20度,那么这时候的结温就应当是95度。


    采用这种方法得出的结温,肯定要比用热电偶测量散热器的温度再来推算其结温要准确很多。


3.如何来预测led灯具的寿命


    从结温来推测寿命好像应该很简单,只要查一下图1的曲线,就可以知道对应于95度结温时的寿命就可以得到LED的寿命为2万小时了。但是,这种方法用于室内的LED灯具还有一定的可信度,如果应用到室外的LED灯具,尤其是大功率LED路灯,那里还有很多不确定因素。最大的问题是LED路灯的散热器的散热效率的随时间而降低。这是由于尘土、鸟屎的积累而使得其散热效率降低。也还因为室外有很强烈的紫外线,也会使LED的寿命降低。紫外线主要是对封装的环氧树脂的老化起很大作用,假如采用硅胶,可以有所改善。紫外线对荧光粉的老化也有一些坏作用,但不是很严重。


    不过,这种方法用来相对比较两种散热器的散热效果是比较有效的。很明显,伏安特性左移越小的散热器,其散热效果就越好。另外,对于预测室内LED灯具的寿命也还是有一定的准确度的。

  • 阅读(40454)  |   评论(33)  |   推荐(125)
网友评论
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  • 匿名很难预测
  • 2012/4/28 14:35:15回复
  • 头像
  • 匿名顶顶
  • 2012/4/28 14:34:42回复
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  • 匿名鼓掌
  • 2012/4/28 14:34:25回复
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  • 匿名好复杂
  • 2012/4/28 14:34:03回复
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  • 匿名各种品牌的LED它的光衰是不同的
  • 2012/4/24 15:05:01回复
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  • 匿名LED的光衰是和它的结温有关
  • 2012/4/24 15:04:32回复
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  • 匿名大多数白色LED是由蓝色LED照射黄色荧光粉而得到的
  • 2012/4/24 15:04:15回复
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  • 匿名如何来预测这个灯具的寿命
  • 2012/4/24 15:03:05回复
  • 头像
  • 匿名好博文
  • 2012/4/23 16:38:13回复
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  • 匿名紫外线对荧光粉的老化也有一些坏作用,但不是很严重
  • 2012/4/23 16:37:52回复
  • 发表评论(已有33条评论)
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