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夜景工程中影响LED光衰的因素

日期:2012-11-27 18:08:03   点击:


     单个LED白灯在老化板上检测出来的数据,与把LED白灯组装成一个灯具老化时检测出来的数据,肯定是有出入的。

  这个差异的大小,取决于LED工作时的电性参数和灯具的设计情况,以及灯具使用的环境。


  首先,选择什么样的LED白灯。

  这点很重要,LED白灯的质量可以说是很重要的因素。举些例子,同样的以晶元14mil白光段芯片为代表,用普通环氧树脂做的底胶与白光胶与封装胶水封装出来的LED白灯,单颗点亮在30度的环境下,一千小时后,衰减数据为光衰70%;如果用D类低衰胶水封装,在同样的老化环境下,千小时光衰为45%;如果C类低衰胶水封装,在同样的老化环境下,千小时光衰为12%;如果B类低衰胶水封装,在同样的老化环境下,千小时光衰为-3%;如果A类低衰胶水,在同样的老化环境下,千小时光衰为-6%。

 

  为何不同的封装工艺会导致如何大的差异呢?

  最主要的一个原因在于LED芯片怕热。偶尔短时间内受热超过一百多度,那是不要紧的,怕就怕在长期处于高温之下,就是对LED芯片的一种莫大的损害。

  一般来说,普通环氧树脂的导热系数很小,因此,当LED芯片点亮工作的时候,LED芯片要发射出热量,而普通环氧树脂导热能力有限,所以,当你从LED白灯的外部测量出LED支架的温度有45度的时候,LED白灯内的芯片中心温度有可能超过了80度。LED的温度节点其实就是80度,那么,当LED芯片在节温的温度中工作的时候,是非常的受煎熬的,这就加快了LED白灯的老化。

  当LED芯片在工作的时候,中心温度产生了100度的高温,它可以马上通过支架引脚98%把热量导出来,从而减少热量对它的伤害。所以,LED白灯支架温度是60度的时候,它的芯片中心温度可能就只是61度而已。

  从上面的数据可以看出来,选择什么样封装工艺的LED白灯,直接决定LED灯具的光衰情况。

  其次,LED灯珠工作环境温度。

  根据单颗LED白灯老化时的数据来看,LED白灯如果只有一个点亮工作,同时,它所处的环境温度是30度的话,那么,单颗LED白灯工作时的支架温度不会超过45度。这个时候,这颗LED的寿命会很理想。

  如果有100颗LED白灯同时点亮工作,它们之间的间隔只是11.4mm的情况下,那么,灯堆的周边的LED白灯的支架温度也可能不会超过45度,但灯堆中间的那些LED白灯有可能达到65度的高温。这个时候,对LED灯珠就是一个考验。那么,聚在中间的那些LED白灯,理论上光衰就会快一点,而灯堆周边的LED白灯,光衰就会慢一点。

  但如果LED灯珠相隔25mm以上,那么,它们互相发散的热量就不会那么积聚了,这个时候,每个LED白灯支架的温度应该会少于50度以下,就比较利于LED的正常工作。

  如果LED工作的环境是在比较冷的地方,整年的平均温度可能只是15度左右,或更小,那对于LED来说,寿命就更长了。

  或者,LED工作的时候,旁边有个小风扇在吹着,帮它驱散热气,这样子对LED的寿命也是挺有帮助的。

  大家都知道,在夜景工程LED是怕热的,温度越高,LED寿命越短,温度越低,LED寿命越长。LED理想的工作温度当然是在负5到零度之间。但这基本上是不可能的。

  所以,我们了解到LED灯珠理想的工作参数后,就尽可能的在设计灯具的时候,加强导热,散热的功能。反正温度越低,LED寿命越长。

  再次,LED灯珠的工作电性参数设计。

  根据实验结果,LED白灯在驱动电流越低的情况下,发射的热量越小,当然了,亮度也就越小了。据调查,LED太阳能灯饰电路的设计,LED的驱动电流一般只是5-10mA;灯具所用的灯珠数目具大的产品,如达到500个以上的,或更多的,驱动电流一般只是10-15mA,而一般大众化的LED应用灯饰的驱动电流,只是15-18mA,绝少有人把电流设计到20mA以上的。

  而实验结果也表明,在14mA的驱动电流下,并且,加了盖子不透风,里面的空气温度达到71度的环境下,低衰产品,千小时光衰为零,2000小时光衰为3%,这就说明这种低衰LED白灯在这样的环境下使用已达到了它的最大限度,再大就是对它的一种损害了。

  因为老化用的老化板没有散热功能,所以,LED工作时产生的热量基本上是没法传导到外面去的。实验上证明了这一点。老化板里面的空气温度已达到了101 度的高温,老化板上的盖子表面温度只不过是53度,相差了几十度。这就说明,设计的这种塑料盖子基本上不具有导热散热功能。但一般的灯具设计中,都考虑到导热散热的功能。因此,总结来说,LED灯珠的工作电性参数的设计要根据实际情况,如果灯具的导热散热功能很好,LED白灯的驱动电流加大一点是没关系的,因为LED灯珠工作产生的热量瞬间能导出到外面,对LED没有损害,就是对LED最好的呵护了。相反的,如果灯具的导热散热功能马马虎虎,最好把电路设计得小一点,让它少放些热量出来。

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