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led灯珠光衰怎么解决(LED灯珠快速闪烁影响寿命吗?)

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发表时间:2022-02-28 14:18
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 天成照明来为您解答:LED灯珠快速闪烁不会影响寿命,LED灯是半导体芯片发光,无灯丝,无玻璃泡,不怕震动,不易破碎,使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时)。

  一千小时仅耗几度电(普通60W白炽灯十七小时耗1度电,普通10W节能灯一百小时耗1度电)。大功率LED灯珠,一般有1W大功率LED灯珠和3W大功率LED灯珠

  1、 直插LED的质量:灯珠质量决定芯片质量。如果选择小厂家生产的,差的灯珠,做出来的灯带亮度都比较低,因为led灯珠发光芯片的质量决定了做成的LED灯珠亮度不高,那些芯片都是1-2分钱一颗的劣质货,使用一段问题就来了漏电(死灯),正品芯片做出的东西特点,就是亮度高,性能稳定。拓展光电,选用的都是进口芯片,例如台湾晶元等。从根本上就确保了led贴片灯珠的质量问题。

  2、 LED灯珠散热:led灯珠也是很重要的,假如散热条件欠好,灯珠长时间在高温下工作,光衰会很大,灯具寿命也会减少。

  3、 LED贴片灯珠色温:分暖白(2000 K -3500 K),自然白(3500 K -4500 K),正白(5000 K -8000 K),色温分级越小越好,这样大量led在一起点亮的时候就不会因为色温相差太大导致花花绿绿似的,有的偏黄,有的偏白。

  4、 LED贴片灯珠安全规范及认证:质量好的贴片led出厂前,都是通过专业设备检查过的,温度对大功率LED灯珠的影响很大,以下温度对LED灯珠的影响分析

  一、温度过高会对LED造成永久性破坏

  (1)LED工作温度超过芯片的承载温度将会使LED的发光效率快速降低,产生明显的光衰,并造成损坏;

  (2)LED多以透明环氧树脂封装,若结温超过固相转变温度(通常为125℃),封装材料会向橡胶状转变并且热膨胀系数骤升,从而导致LED开路和失效。

  二、温度升高会缩短LED的寿命

  LED的寿命表现为它的光衰,也就是时间长了,亮度就越来越低,直到最后熄灭。通常定义LED光通量衰减30%的时间为其寿命。

  通常造成LED光衰的原因有以下几方面:

  (1)LED芯片材料内存在的缺陷在较高温度时会快速增殖、繁衍,直至侵入发光区,形成大量的非辐射复合中心,严重降低LED的发光效率。

  另外,在高温条件下,材料内的微缺陷及来自界面与电板的快扩杂质也会引入发光区,形成大量的深能级,同样会加速LED器件的光衰[1]。

  (2)高温时透明环氧树脂会变性、发黄,影响其透光性能,工作温度越高这种过程将进行得越快,这是LED光衰的又一个主要原因。

  (3)荧光粉的光衰也是影响LED光衰的一个主要原因,因为荧光粉在高温下的衰减十分严重。

  所以,高温是造成LED光衰,缩短LED寿命的主要根源。

  不同品牌LED的光衰是不同的,通常LED厂家会给出一套标准的光衰曲线。例如Philips Lumiled公司的Luxeon K2的光衰曲线如图1所示,当结温从115℃提高到135℃,其寿命就会从50,000小时缩短到20,000小时。

  三、温度升高会降低LED的发光效率

  温度影响LED光效的原因包括以下几个方面:

  (1)温度升高,电子与空穴的浓度会增加,禁带宽度会减小,电子迁移率将减小。

  (2)温度升高,势阱中电子与空穴的辐射复合几率降低,造成非辐射复合(产生热量),从而降低LED的内量子效率[2]。

  (3)温度升高导致芯片的蓝光波峰向长波方向偏移,使芯片的发射波长和荧光粉的激发波长不匹配,也会造成白光LED 外部光提取效率的降低[3]。

  (4)随着温度上升,荧光粉量子效率降低,出光减少,LED 的外部光提取效率降低。

  (5)硅胶性能受环境温度影响较大。随着温度升高,硅胶内部的热应力加大,导致硅胶的折射率降低,从而影响LED光效。

  一般情况下,光通量随结温的增加而减小的效应是可逆的。也就是说当温度回复到初始温度时,光输出通量会有一个恢复性的增长。这是因为材料的一些相关参数会随温度发生变化,从而导致LED器件参数的变化,影响LED的光输出。当温度恢复至初态时,LED器件参数的变化随之消失,LED光输出也会恢复至初态值。对此,LED的光通量值有“冷流明”和“热流明”之 分,分别表示LED结点在室温和某一温度下时LED的光输出。

  LED材质类别温度系数 (1/℃)

  InGaAlP/GaAs 橙红色9.52×10-3

  InGaAlP/GaAs 黄色1.11×10-2

  InGaAlP/GaP 高亮红9.52×10-3

  InGaAlP/GaP 黄色9.52×10-2

  四、温度对LED发光波长(光色)的影响

  LED的发光波长一般可分成峰值波长与主波长。峰值波长即光强最大的波长,而主波长可由X、Y色度坐标决定,反映了人眼所感知的颜色。显然,结温所引致的LED发光波长的变化将直接造成人眼对LED发光颜色的不同感受。对于一个LED器件,发光区材料的禁带宽度值直接决定了器件发光的波长或颜色。温度升高,材料的禁带宽度将减小,导致器件发光波长变长,颜色发生红移。

  通常可将波长随结温的变化表示为式(2):

  其中:表示结温时的波长(nm);表示结温时的波长(nm);表示波长随温度变化的系数,一般在0.1~0.3nm/K之间;。

  五、温度对LED正向电压的影响

  正向电压是判定LED性能的一个重要参量,其大小取决于半导体材料的特性、芯片尺寸以及器件的成结与电极制作工艺。相对于20mA的正向电流通常InGaAlP LED的正向电压在1.8~2.2V之间,InGaN LED的正向电压处在3.0~3.5V之间。在小电流近似下,LED器件的正向压降可由式(3)表示:

  式中,为正向电压,为正向电流,为反向饱和电流,为电子电荷,是玻尔兹曼常数,是串联电阻,是表征P/N结完美性的一个参量,处在1~2之间。式(3)的右边只有反向饱和电流与温度密切相关,值随结温的升高而增大,导致正向电压值的下降。实验指出,在输入电流恒定的情况下,对于一个确定的LED器件,两端的正向压降与温度的关系可由式(4)表示:

  式(4)中,与分别表示结温为与时的正向压降,是压降随温度变化的系数,一般在-1.5~-2.5mV/K 之间;。

  当电流固定时,温度升高,LED正向电压会下降。由于正向电压与温度的关系接近线性,所以大多LED热阻测试仪器利用LED的这一特性测量其热阻或结温。

  六、温度过高会限制LED的最大注入电流

  温度升高,材料的禁带宽度将减小,导致最大注入电流减小。

  图3 Cree 3WXLampXP-E最大注入电流与结温的关系

  另外,温度还会影响LED的配光曲线、色温及显色性。

  温度影响透光材料折射率,会改变LED出光光线的空间分布,即配光曲线。

  温度过高,蓝光波峰长移,荧光粉波峰变平坦而劣化,会导致LED色温偏高、显色性变差 [4]。

  大功率LED因发热量大,导致其工作温度偏高,性能急剧下降。只有深入了解LED的温度特性,开发低热阻的LED芯片及LED应用产品,才能真正体现LED的优越性。

  由于LED

  是21世纪高科技照明的新型产品,生产技术还在不断提高和完善。目前国家没有完整的产品标准,所以LED灯具品质相差很大。目前生产LED灯饰的厂商为数众多,市场价格战日益激烈,各个厂商选用不同品质的LED是造成LED灯具质量不同的重要原因。LED产品的外观、结构、功能几乎一样的产品,价格差异却有2-3倍,用户和采购商缺乏LED产品认识,没有产品检测手段。不知价差从何了解,如何选择led灯具或鉴别led灯具质量的好坏。

  一、灯珠品质:

  1、LED芯片;品牌常用的分为三大阵营,美国和日本芯片品质好价格较贵,台湾次之,中国的LED芯片品质较次之价格比较低。不同品质的LED芯片关键是寿命,寿命由光衰决定。光衰小、寿命长,寿命长,价格高。芯片品质决定灯珠的亮度与光衰。好的灯珠不但光通亮高,而且光衰也小。

  2、光效:同样功率的灯珠,光效越高,亮度越高。同样的照明亮度,耗电越小,越节能。同一批灯具的色温一致越好,价格越高。

  二、驱动电源;

  LED灯具必需配置高品质、高效率的驱动电源。驱动器的功率因素要求达到0.9以上。

  功率因素低于0.6属于不合格产品或拉圾产品,不但寿命短,而且实际消耗电量比标称

  要高出一倍左右,没有节电效果。同时电流谐波也很大,电流不稳定,对灯珠寿命和整

  体灯具的寿命不利。电源的寿命直接影响灯具的整体寿命,LED灯珠的理论值寿命在大于5万小时,

  而电源的寿命在0.5 -3万小时,LED灯具没有好的驱动电源不可能保证产品质量和寿命。

  三、散热条件:

  1、散热器材料;现在散热器材料一般用铝材最多,最好的为插片铝,车铝(铝型材、挤铝)

  次之,最差的是铸铝。

  2、散热器结构:LED灯珠和铝基板、铝外壳相互之间的接触面积、装配的紧密度等都会直接影

  响LED芯片的核心温度的传导和散热效果。

  3、散热器面积;LED灯具的散热器面积大小决定LED灯具的散热效果,如果散热条件不好,灯珠

  在高温下工作,光衰会很大,灯具寿命会减短。

  四、安全标准;

  我国LED灯具安全标准已经有部分出台,请按照国家规定的安全标准选择LED灯具。

  一个品质好的LED灯具,还要考虑不同的使用环境和不同的技术要求,如防潮、防尘等。

  总之,一个品质好的LED灯具,需要有高品质的(芯片)灯珠、高品质的高品质的(芯片)

  灯珠、驱动电源、良好的散热条件、符合安全标准几个方面的完美结合!只强调任何一方,都

  不能称为一个合格的产品。为此,请广大消费者在选择LED灯具时,应综合考虑上面几个重要方面,


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