淺談?dòng)绊慙ED燈具光衰的因素
單顆LED白燈在老化板上檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù),與把LED白燈組裝成一個(gè)燈具老化時(shí)檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù),肯定是有點(diǎn)出入的。
這個(gè)差異的大小,取決于LED工作時(shí)的電性參數(shù)和燈具的設(shè)計(jì)情況,以及燈具使用的環(huán)境。
首先,選擇什么樣的LED白燈。
LED白燈的質(zhì)量可以說(shuō)是很重要的因素。如,同樣的以晶元14mil白光段芯片為代表,用普通環(huán)氧樹(shù)脂做的底膠與白光膠與封裝膠水封裝出來(lái)的LED白燈,單顆點(diǎn)亮在30度的環(huán)境下,一千小時(shí)后,衰減數(shù)據(jù)為光衰70%;如果用D類(lèi)低衰膠水封裝,在同樣的老化環(huán)境下,千小時(shí)光衰為45%;如果C類(lèi)低衰膠水封裝,在同樣的老化環(huán)境下,千小時(shí)光衰為12%;如果B類(lèi)低衰膠水封裝,在同樣的老化環(huán)境下,千小時(shí)光衰為-3%;如果A類(lèi)低衰膠水,在同樣的老化環(huán)境下,千小時(shí)光衰為-6%。
為何不同的封裝工藝會(huì)導(dǎo)致如何大的差異呢?
首先,其主要原因在于LED芯片怕熱。偶爾短時(shí)間內(nèi)受熱超過(guò)一百多度,那是不要緊的,怕就怕在長(zhǎng)期處于高溫之下,就是對(duì)LED芯片的一種莫大的損害。
一般來(lái)說(shuō),普通環(huán)氧樹(shù)脂的導(dǎo)熱系數(shù)很小,因此,當(dāng)LED芯片點(diǎn)亮工作的時(shí)候,LED芯片要發(fā)射出熱量,而普通環(huán)氧樹(shù)脂導(dǎo)熱能力有限,所以,當(dāng)你從LED白燈的外部測(cè)量出LED支架的溫度有45度的時(shí)候,LED白燈內(nèi)的芯片中心溫度有可能超過(guò)了80度。LED的溫度節(jié)點(diǎn)其實(shí)就是80度,那么,當(dāng)LED芯片在節(jié)溫的溫度中工作的時(shí)候,是非常的受煎熬的,這就加快了LED白燈的老化。
當(dāng)LED芯片在工作的時(shí)候,中心溫度產(chǎn)生了100度的高溫,它可以馬上通過(guò)支架引腳98%把熱量導(dǎo)出來(lái),從而減少熱量對(duì)它的傷害。所以,LED白燈支架溫度是60度的時(shí)候,它的芯片中心溫度可能就只是61度而已。
從上面的數(shù)據(jù)可以看出來(lái),選擇什么樣封裝工藝的LED白燈,直接決定LED燈具的光衰情況。
其次,LED燈珠工作環(huán)境的溫度。
根據(jù)單顆LED白燈老化時(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)看,LED白燈如果只有一個(gè)點(diǎn)亮工作,同時(shí),它所處的環(huán)境溫度是30度的話,那么,單顆LED白燈工作時(shí)的支架溫度不會(huì)超過(guò)45度。這個(gè)時(shí)候,這顆LED的壽命會(huì)很理想。
如果有100顆LED白燈同時(shí)點(diǎn)亮工作,它們之間的間隔只是11.4mm的情況下,那么,燈堆的周邊的LED白燈的支架溫度也可能不會(huì)超過(guò)45度,但燈堆中間的那些LED白燈有可能達(dá)到65度的高溫。這個(gè)時(shí)候,對(duì)LED燈珠就是一個(gè)考驗(yàn)。那么,聚在中間的那些LED白燈,理論上光衰就會(huì)快一點(diǎn),而燈堆周邊的LED白燈,光衰就會(huì)慢一點(diǎn)。
但如果LED燈珠相隔25mm以上,那么,它們互相發(fā)散的熱量就不會(huì)那么積聚了,這個(gè)時(shí)候,每個(gè)LED白燈支架的溫度應(yīng)該會(huì)少于50度以下,就比較利于LED的正常工作。
如果LED工作的環(huán)境是在比較冷的地方,整年的平均溫度可能只是15度左右,或更小,那對(duì)于LED來(lái)說(shuō),壽命就更長(zhǎng)了。
或者,LED工作的時(shí)候,旁邊有個(gè)小風(fēng)扇在吹著,幫它驅(qū)散熱氣,這樣子對(duì)LED的壽命也是挺有幫助的。
反正大家應(yīng)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(zhǎng)。LED理想的工作溫度當(dāng)然是在負(fù)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(shù)后,就盡可能的在設(shè)計(jì)燈具的時(shí)候,加強(qiáng)導(dǎo)熱,散熱的功能。反正溫度越低,LED壽命越長(zhǎng)。
再次,LED燈珠的工作電性參數(shù)設(shè)計(jì)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,LED白燈在驅(qū)動(dòng)電流越低的情況下,發(fā)射的熱量越小,當(dāng)然了,亮度也就越小了。據(jù)調(diào)查,LED太陽(yáng)能燈飾電路的設(shè)計(jì),LED的驅(qū)動(dòng)電流一般只是5-10mA;燈具所用的燈珠數(shù)目具大的產(chǎn)品,如達(dá)到500個(gè)以上的,或更多的,驅(qū)動(dòng)電流一般只是10-15mA,而一般大眾化的LED應(yīng)用燈飾的驅(qū)動(dòng)電流,只是15-18mA,絕少有人把電流設(shè)計(jì)到20mA以上的。
而實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明,在14mA的驅(qū)動(dòng)電流下,并且,加了蓋子不透風(fēng),里面的空氣溫度達(dá)到71度的環(huán)境下,低衰產(chǎn)品,千小時(shí)光衰為零,2000小時(shí)光衰為3%,這就說(shuō)明這種低衰LED白燈在這樣的環(huán)境下使用已達(dá)到了它的最大限度,再大就是對(duì)它的一種損害了。
因?yàn)槔匣玫睦匣鍥](méi)有散熱功能,所以,LED工作時(shí)產(chǎn)生的熱量基本上是沒(méi)法傳導(dǎo)到外面去的。實(shí)驗(yàn)上證明了這一點(diǎn)。老化板里面的空氣溫度已達(dá)到了101度的高溫,老化板上的蓋子表面溫度只不過(guò)是53度,相差了幾十度。這就說(shuō)明,設(shè)計(jì)的這種塑料蓋子基本上不具有導(dǎo)熱散熱功能。但一般的燈具設(shè)計(jì)中,都考慮到導(dǎo)熱散熱的功能。因此,總結(jié)來(lái)說(shuō),LED燈珠的工作電性參數(shù)的設(shè)計(jì)要根據(jù)實(shí)際情況,如果燈具的導(dǎo)熱散熱功能很好,LED白燈的驅(qū)動(dòng)電流加大一點(diǎn)是沒(méi)關(guān)系的,因?yàn)長(zhǎng)ED燈珠工作產(chǎn)生的熱量瞬間能導(dǎo)出到外面,對(duì)LED沒(méi)有損害,就是對(duì)LED最好的呵護(hù)了。相反的,如果燈具的導(dǎo)熱散熱功能馬馬虎虎,最好把電路設(shè)計(jì)得小一點(diǎn),讓它少放些熱量出來(lái)。
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