天成照明來為您解答:LED燈珠快速閃爍不會(huì)影響壽命,LED燈是半導(dǎo)體芯片發(fā)光,無燈絲,無玻璃泡,不怕震動(dòng),不易破碎,使用壽命可達(dá)五萬小時(shí)(普通白熾燈使用壽命僅有一千小時(shí),普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時(shí))。
一千小時(shí)僅耗幾度電(普通60W白熾燈十七小時(shí)耗1度電,普通10W節(jié)能燈一百小時(shí)耗1度電)。大功率LED燈珠,一般有1W大功率LED燈珠和3W大功率LED燈珠
1、 直插LED的質(zhì)量:燈珠質(zhì)量決定芯片質(zhì)量。如果選擇小廠家生產(chǎn)的,差的燈珠,做出來的燈帶亮度都比較低,因?yàn)閘ed燈珠發(fā)光芯片的質(zhì)量決定了做成的LED燈珠亮度不高,那些芯片都是1-2分錢一顆的劣質(zhì)貨,使用一段問題就來了漏電(死燈),正品芯片做出的東西特點(diǎn),就是亮度高,性能穩(wěn)定。拓展光電,選用的都是進(jìn)口芯片,例如臺(tái)灣晶元等。從根本上就確保了led貼片燈珠的質(zhì)量問題。
2、 LED燈珠散熱:led燈珠也是很重要的,假如散熱條件欠好,燈珠長時(shí)間在高溫下工作,光衰會(huì)很大,燈具壽命也會(huì)減少。
3、 LED貼片燈珠色溫:分暖白(2000 K -3500 K),自然白(3500 K -4500 K),正白(5000 K -8000 K),色溫分級(jí)越小越好,這樣大量led在一起點(diǎn)亮的時(shí)候就不會(huì)因?yàn)樯珳叵嗖钐髮?dǎo)致花花綠綠似的,有的偏黃,有的偏白。
4、 LED貼片燈珠安全規(guī)范及認(rèn)證:質(zhì)量好的貼片led出廠前,都是通過專業(yè)設(shè)備檢查過的,溫度對(duì)大功率LED燈珠的影響很大,以下溫度對(duì)LED燈珠的影響分析
一、溫度過高會(huì)對(duì)LED造成永久性破壞
(1)LED工作溫度超過芯片的承載溫度將會(huì)使LED的發(fā)光效率快速降低,產(chǎn)生明顯的光衰,并造成損壞;
(2)LED多以透明環(huán)氧樹脂封裝,若結(jié)溫超過固相轉(zhuǎn)變溫度(通常為125℃),封裝材料會(huì)向橡膠狀轉(zhuǎn)變并且熱膨脹系數(shù)驟升,從而導(dǎo)致LED開路和失效。
二、溫度升高會(huì)縮短LED的壽命
LED的壽命表現(xiàn)為它的光衰,也就是時(shí)間長了,亮度就越來越低,直到最后熄滅。通常定義LED光通量衰減30%的時(shí)間為其壽命。
通常造成LED光衰的原因有以下幾方面:
(1)LED芯片材料內(nèi)存在的缺陷在較高溫度時(shí)會(huì)快速增殖、繁衍,直至侵入發(fā)光區(qū),形成大量的非輻射復(fù)合中心,嚴(yán)重降低LED的發(fā)光效率。
另外,在高溫條件下,材料內(nèi)的微缺陷及來自界面與電板的快擴(kuò)雜質(zhì)也會(huì)引入發(fā)光區(qū),形成大量的深能級(jí),同樣會(huì)加速LED器件的光衰[1]。
(2)高溫時(shí)透明環(huán)氧樹脂會(huì)變性、發(fā)黃,影響其透光性能,工作溫度越高這種過程將進(jìn)行得越快,這是LED光衰的又一個(gè)主要原因。
(3)熒光粉的光衰也是影響LED光衰的一個(gè)主要原因,因?yàn)闊晒夥墼诟邷叵碌乃p十分嚴(yán)重。
所以,高溫是造成LED光衰,縮短LED壽命的主要根源。
不同品牌LED的光衰是不同的,通常LED廠家會(huì)給出一套標(biāo)準(zhǔn)的光衰曲線。例如Philips Lumiled公司的Luxeon K2的光衰曲線如圖1所示,當(dāng)結(jié)溫從115℃提高到135℃,其壽命就會(huì)從50,000小時(shí)縮短到20,000小時(shí)。
三、溫度升高會(huì)降低LED的發(fā)光效率
溫度影響LED光效的原因包括以下幾個(gè)方面:
(1)溫度升高,電子與空穴的濃度會(huì)增加,禁帶寬度會(huì)減小,電子遷移率將減小。
(2)溫度升高,勢(shì)阱中電子與空穴的輻射復(fù)合幾率降低,造成非輻射復(fù)合(產(chǎn)生熱量),從而降低LED的內(nèi)量子效率[2]。
(3)溫度升高導(dǎo)致芯片的藍(lán)光波峰向長波方向偏移,使芯片的發(fā)射波長和熒光粉的激發(fā)波長不匹配,也會(huì)造成白光LED 外部光提取效率的降低[3]。
(4)隨著溫度上升,熒光粉量子效率降低,出光減少,LED 的外部光提取效率降低。
(5)硅膠性能受環(huán)境溫度影響較大。隨著溫度升高,硅膠內(nèi)部的熱應(yīng)力加大,導(dǎo)致硅膠的折射率降低,從而影響LED光效。
一般情況下,光通量隨結(jié)溫的增加而減小的效應(yīng)是可逆的。也就是說當(dāng)溫度回復(fù)到初始溫度時(shí),光輸出通量會(huì)有一個(gè)恢復(fù)性的增長。這是因?yàn)椴牧系囊恍┫嚓P(guān)參數(shù)會(huì)隨溫度發(fā)生變化,從而導(dǎo)致LED器件參數(shù)的變化,影響LED的光輸出。當(dāng)溫度恢復(fù)至初態(tài)時(shí),LED器件參數(shù)的變化隨之消失,LED光輸出也會(huì)恢復(fù)至初態(tài)值。對(duì)此,LED的光通量值有“冷流明”和“熱流明”之 分,分別表示LED結(jié)點(diǎn)在室溫和某一溫度下時(shí)LED的光輸出。
LED材質(zhì)類別溫度系數(shù) (1/℃)
InGaAlP/GaAs 橙紅色9.52×10-3
InGaAlP/GaAs 黃色1.11×10-2
InGaAlP/GaP 高亮紅9.52×10-3
InGaAlP/GaP 黃色9.52×10-2
四、溫度對(duì)LED發(fā)光波長(光色)的影響
LED的發(fā)光波長一般可分成峰值波長與主波長。峰值波長即光強(qiáng)最大的波長,而主波長可由X、Y色度坐標(biāo)決定,反映了人眼所感知的顏色。顯然,結(jié)溫所引致的LED發(fā)光波長的變化將直接造成人眼對(duì)LED發(fā)光顏色的不同感受。對(duì)于一個(gè)LED器件,發(fā)光區(qū)材料的禁帶寬度值直接決定了器件發(fā)光的波長或顏色。溫度升高,材料的禁帶寬度將減小,導(dǎo)致器件發(fā)光波長變長,顏色發(fā)生紅移。
通常可將波長隨結(jié)溫的變化表示為式(2):
其中:表示結(jié)溫時(shí)的波長(nm);表示結(jié)溫時(shí)的波長(nm);表示波長隨溫度變化的系數(shù),一般在0.1~0.3nm/K之間;。
五、溫度對(duì)LED正向電壓的影響
正向電壓是判定LED性能的一個(gè)重要參量,其大小取決于半導(dǎo)體材料的特性、芯片尺寸以及器件的成結(jié)與電極制作工藝。相對(duì)于20mA的正向電流通常InGaAlP LED的正向電壓在1.8~2.2V之間,InGaN LED的正向電壓處在3.0~3.5V之間。在小電流近似下,LED器件的正向壓降可由式(3)表示:
式中,為正向電壓,為正向電流,為反向飽和電流,為電子電荷,是玻爾茲曼常數(shù),是串聯(lián)電阻,是表征P/N結(jié)完美性的一個(gè)參量,處在1~2之間。式(3)的右邊只有反向飽和電流與溫度密切相關(guān),值隨結(jié)溫的升高而增大,導(dǎo)致正向電壓值的下降。實(shí)驗(yàn)指出,在輸入電流恒定的情況下,對(duì)于一個(gè)確定的LED器件,兩端的正向壓降與溫度的關(guān)系可由式(4)表示:
式(4)中,與分別表示結(jié)溫為與時(shí)的正向壓降,是壓降隨溫度變化的系數(shù),一般在-1.5~-2.5mV/K 之間;。
當(dāng)電流固定時(shí),溫度升高,LED正向電壓會(huì)下降。由于正向電壓與溫度的關(guān)系接近線性,所以大多LED熱阻測(cè)試儀器利用LED的這一特性測(cè)量其熱阻或結(jié)溫。
六、溫度過高會(huì)限制LED的最大注入電流
溫度升高,材料的禁帶寬度將減小,導(dǎo)致最大注入電流減小。
圖3 Cree 3WXLampXP-E最大注入電流與結(jié)溫的關(guān)系
另外,溫度還會(huì)影響LED的配光曲線、色溫及顯色性。
溫度影響透光材料折射率,會(huì)改變LED出光光線的空間分布,即配光曲線。
溫度過高,藍(lán)光波峰長移,熒光粉波峰變平坦而劣化,會(huì)導(dǎo)致LED色溫偏高、顯色性變差 [4]。
大功率LED因發(fā)熱量大,導(dǎo)致其工作溫度偏高,性能急劇下降。只有深入了解LED的溫度特性,開發(fā)低熱阻的LED芯片及LED應(yīng)用產(chǎn)品,才能真正體現(xiàn)LED的優(yōu)越性。
由于LED
是21世紀(jì)高科技照明的新型產(chǎn)品,生產(chǎn)技術(shù)還在不斷提高和完善。目前國家沒有完整的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),所以LED燈具品質(zhì)相差很大。目前生產(chǎn)LED燈飾的廠商為數(shù)眾多,市場(chǎng)價(jià)格戰(zhàn)日益激烈,各個(gè)廠商選用不同品質(zhì)的LED是造成LED燈具質(zhì)量不同的重要原因。LED產(chǎn)品的外觀、結(jié)構(gòu)、功能幾乎一樣的產(chǎn)品,價(jià)格差異卻有2-3倍,用戶和采購商缺乏LED產(chǎn)品認(rèn)識(shí),沒有產(chǎn)品檢測(cè)手段。不知價(jià)差從何了解,如何選擇led燈具或鑒別led燈具質(zhì)量的好壞。
一、燈珠品質(zhì):
1、LED芯片;品牌常用的分為三大陣營,美國和日本芯片品質(zhì)好價(jià)格較貴,臺(tái)灣次之,中國的LED芯片品質(zhì)較次之價(jià)格比較低。不同品質(zhì)的LED芯片關(guān)鍵是壽命,壽命由光衰決定。光衰小、壽命長,壽命長,價(jià)格高。芯片品質(zhì)決定燈珠的亮度與光衰。好的燈珠不但光通亮高,而且光衰也小。
2、光效:同樣功率的燈珠,光效越高,亮度越高。同樣的照明亮度,耗電越小,越節(jié)能。同一批燈具的色溫一致越好,價(jià)格越高。
二、驅(qū)動(dòng)電源;
LED燈具必需配置高品質(zhì)、高效率的驅(qū)動(dòng)電源。驅(qū)動(dòng)器的功率因素要求達(dá)到0.9以上。
功率因素低于0.6屬于不合格產(chǎn)品或拉圾產(chǎn)品,不但壽命短,而且實(shí)際消耗電量比標(biāo)稱
要高出一倍左右,沒有節(jié)電效果。同時(shí)電流諧波也很大,電流不穩(wěn)定,對(duì)燈珠壽命和整
體燈具的壽命不利。電源的壽命直接影響燈具的整體壽命,LED燈珠的理論值壽命在大于5萬小時(shí),
而電源的壽命在0.5 -3萬小時(shí),LED燈具沒有好的驅(qū)動(dòng)電源不可能保證產(chǎn)品質(zhì)量和壽命。
三、散熱條件:
1、散熱器材料;現(xiàn)在散熱器材料一般用鋁材最多,最好的為插片鋁,車鋁(鋁型材、擠鋁)
次之,最差的是鑄鋁。
2、散熱器結(jié)構(gòu):LED燈珠和鋁基板、鋁外殼相互之間的接觸面積、裝配的緊密度等都會(huì)直接影
響LED芯片的核心溫度的傳導(dǎo)和散熱效果。
3、散熱器面積;LED燈具的散熱器面積大小決定LED燈具的散熱效果,如果散熱條件不好,燈珠
在高溫下工作,光衰會(huì)很大,燈具壽命會(huì)減短。
四、安全標(biāo)準(zhǔn);
我國LED燈具安全標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有部分出臺(tái),請(qǐng)按照國家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)選擇LED燈具。
一個(gè)品質(zhì)好的LED燈具,還要考慮不同的使用環(huán)境和不同的技術(shù)要求,如防潮、防塵等。
總之,一個(gè)品質(zhì)好的LED燈具,需要有高品質(zhì)的(芯片)燈珠、高品質(zhì)的高品質(zhì)的(芯片)
燈珠、驅(qū)動(dòng)電源、良好的散熱條件、符合安全標(biāo)準(zhǔn)幾個(gè)方面的完美結(jié)合!只強(qiáng)調(diào)任何一方,都
不能稱為一個(gè)合格的產(chǎn)品。為此,請(qǐng)廣大消費(fèi)者在選擇LED燈具時(shí),應(yīng)綜合考慮上面幾個(gè)重要方面,
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