LED知識庫:探尋影響LED光衰的原因

LED燈具作為新型的綠色照明燈具,節能、環保、長壽命,受到廣大客戶的追崇。但是LED光衰的問題,又是一個LED燈具不得不面對的問題。不間斷的光衰,嚴重影響了LED燈具的使用情況。

就目前來看,市場上的白光LED其光衰可能是向民用照明進軍的首要問題之一。什麼原因導致了LED的光衰呢?一般來說,針對LED的光衰主要有兩大因素:

一、LED產品本身品質問題:

1、採用的LED晶元體質不好,亮度衰減較快。

2、生產工藝存在缺陷,LED晶元散熱不能良好的從PIN腳導出,導致LED晶元溫度過高使晶元衰減加劇。

二、使用條件問題:

1、LED為恆流驅動,有部分LED採用電壓驅動原因使LED衰減過來。

2、驅動電流大於額定驅動條件。

其實導致LED產品光衰的原因很多,最關鍵的還是熱的問題,儘管很多廠商在次級產品不特別注重散熱的問題,但這些次級LED產品長期使用下,光衰程度會比有注重散熱的LED產品要高。LED晶元本身的熱阻、銀膠的影響、基板的散熱效果,以及膠體和金線方面也都與光衰有關係。

三個影響LED燈具質量光衰的因素

首先,選擇什麼樣的LED白燈。

這點很重要,LED白燈的質量可以說是很重要的因素。舉些例子,同樣的以晶電的14mil白光段晶元為代表,用普通環氧樹脂做的底膠與白光膠與封裝膠水封裝出來的LED白燈,單顆點亮在30度的環境下,一千小時后,衰減數據為發光維持率70%;如果用D類低衰膠水封裝,在同樣的老化環境下,千小時光衰為45%;如果C類低衰膠水封裝,在同樣的老化環境下,千小時光衰為12%;如果B類低衰膠水封裝,在同樣的老化環境下,千小時光衰為3%;如果A類低衰膠水,在同樣的老化環境下,千小時光衰為6%。

其次,LED燈珠工作環境溫度。

根據單顆LED白燈老化時的數據來看,LED白燈如果只有一個點亮工作,同時,它所處的環境溫度是30度的話,那麼,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,那麼,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白燈有可能達到65度的高溫。這個時候,對LED燈珠就是一個考驗。那麼,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。

反正大家應該要知道,LED是怕熱的,溫度越高,LED壽命越短,溫度越低,LED壽命越長。LED理想的工作溫度當然是在負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后,就盡可能的在設計燈具的時候,加強導熱,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設計。

根據實驗結果,LED白燈在驅動電流越低的情況下,發射的熱量越小,當然了,亮度也就越小了。據調查,LED太陽能燈飾電路的設計,LED的驅動電流一般只是5-10mA;燈具所用的燈珠數目具大的產品,如達到500個以上的,或更多的,驅動電流一般只是10-15mA,而一般大眾化的LED應用燈飾的驅動電流,只是15-18mA,絕少有人把電流設計到20mA以上的。

而實驗結果也表明,在14mA的驅動電流下,並且,加了蓋子不透風,裡面的空氣溫度達到71度的環境下,低衰產品,千小時光衰為零,2000小時光衰為3%,這就說明這種低衰LED白燈在這樣的環境下使用已達到了它的最大限度,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工作時產生的熱量基本上是沒法傳導到外面去的。實驗上證明了這一點。老化板裡面的空氣溫度已達到了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,設計的這種塑料蓋子基本上不具有導熱散熱功能。但一般的燈具設計中,都考慮到導熱散熱的功能。因此,總結來說,LED燈珠的工作電性參數的設計要根據實際情況,如果燈具的導熱散熱功能很好,LED白燈的驅動電流加大一點是沒關係的,因為LED燈珠工作產生的熱量瞬間能導出到外面,對LED沒有損害,就是對LED最好的呵護了。相反的,如果燈具的導熱散熱功能馬馬虎虎,最好把電路設計得小一點,讓它少放些熱量出來。

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