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LED结温你知多少?

编辑:台州余姚云环瑞鑫电子有限公司  字号:
摘要:LED结温你知多少?

有人说LED可以达到50000小时,光衰控制在30%以内,但是电源达不到50000小时,所以整体灯具就不能达到50000小时,这个问题如何解释?

答:电源中的IC、电阻、三极管、二极管可以达到50000小时,唯独电解在设计中要高度重视。电解的技术指标中由2个关键参数:使用时间、温度。电解的使用环境温度每降低10度,使用时间可延长一倍,那么选择电解应选择120度以上的电解,其次,电解设计时,应把电解容量在不影响电路性能的情况下放大一些,电解的使用时间指标是在多少小时后容量下降80%,但并不是坏掉,这时电解的容量参数会发生一些变化,但是并不是完全坏掉不能使用。所以说经过严格考虑、设计的电源完全可以达到50000小时,从而确保整灯寿命达到50000小时,且光衰控制在30%以内。

所有的LED灯具都有这种致命的缺陷,而且至今为止,没有人提出过好的解决办法.所有搞LED电源的,或是搞LED成品灯具的,都对这个问题避而不谈,装作不知道,然而实际量产,这个问题更是层出不穷,当然还有更多不怎么懂的人,完全搞不明白是怎么回事。

现象描述:最常见的问题,就是做一个工程,几百台灯,经常会无缘无故的损坏,常见的就象一条街上装的LED路灯,时不时不亮,经常坏,修了又坏,坏了再修.还有 LED日光灯,很多用非隔离电源,量产时经常发现有炸坏的,根本原因都在这里.都是浪涌电压造成,浪涌电压产生的原因很多,常见的就是室外雷击,或者是大的负载开启,关断,电压杂波之类.照书面上的讲法,就是一个很高的电压,经常达到上千伏,瞬间加在输入电源端,然后从输入电源端转导到输出端。

开关电源的PWM调整,都是需要若干个时钟周期的,而如果输入电压瞬间变化(高达上千伏),而时间很短(几十,几百ms),这时开关电源根本没有时间去调整,这时的表现就是瞬间的高压传导到输出端,尤其是现在LED日光灯用的降压电路,因为负载是串在300V高压电路中的,300V高压瞬间变大,这个高压瞬间就加到了输出端.隔离的电源会好些,但很多也是难逃厄运。

有人说用TVS,扼流圈,X电容,事实上用处都不大.因为工作在正常电流下的LED对电压变化很敏感.LED工作在稳定电流时,如草帽灯,工作在20MA时,稳定电压在3.1V左右,其两端所加电压增加 0.1V时,其两端的电流并不是增加百分之几,而是可能增加百分之几十,增加0.5V,也不是增加百分之几十,而是增加百分之几百,即好几倍,虽然以上那几个元件,能起一点作用,但经过TVS过滤过的电压,还是有400V以上,这个电压依然会让输出端电流猛的增加,这时输出就相当于短路,非隔离电源的表现就是瞬间炸坏恒流环,甚至开关管,直接导致LED全军覆没,隔离电源的现象就是炸坏开关管,导致灯不亮.这才是根本原因.这是由LED特性决定的。很多恒压电源,象12V普通的恒压电源,在带一些其它的负载时,往往发现损坏率很低,但同样的电源,用来三个一串,数串再并点LED时,往往发现很多炸坏的,原因就在这里,因为LED的负载特性,其更容易损坏自身和损坏电源。

什么是结温?

结温是当LED工作时,每一个二级管与基座连接处的触点所产生的温度。使结温温度维持在最低水平增长可以使LED光衰减缓。结温是评估LED产品质量的关键,结温低可延长LED使用寿命。

如何管理控制结温?

三迅LED灯具使用铝制散热片为灯壳,这种独特的设计尽可能的将结温温度减小至最低。

LED灯是如何区别于传统的光源,例如白炽灯,荧光灯和氙气灯?

与其他光源不同,LED将不可见的电量直接转换成可见光并且不产生热量或其他形式的辐射,如紫外线。传统光源的光线辐射角度甚至超过360?。LED的光线辐射范围是一个固定的弧形。使用LED在一些设施和光线设计需要固定时,它是一个优势并对现在许多光源构成挑战。

LED的优势与应用LED技术在普通照明上的挑战是什么?

LED拥有高效与耐用的优势。这些优势使我们做到了节能,省钱,使我们的成本得到控制并且延长了灯的使用寿命。由于LED的光线辐射范围是一个固定的弧形,没有被照明装置吸收而造成的光线损耗或者由于光线辐射角度射向四面八方从而造成的光线污染。另一方面,当LED应用于照明行业时,给它的这种固定的弧形辐射角度带来挑战。精心设计的灯具使用LED作为光源可以确保在照射范围内光线是平均分布的。

使用LED为光源的灯具对于环保保护有哪些优势?

以LED为光源的照明灯具无水银或者有害气体,可以达到最长的使用寿命并且将浪费减小至最低。此外,它们是由完全可循环再造的材料制成,因此它们对环境的污染是最小的。当它们应用于设施上如有专项设计的LED路灯时可以消除光线污染,将黑夜变为白昼并且减少路灯在户外对人们的不良影响。

为什么LED的寿命以光衰测算?

LED灯的寿命要比白炽灯和荧光灯或者氙气灯长得多。LED灯一般使用寿命是50000小时至100000小时。随着使用时间的推移,超长使用时间的LED灯的光通量会变小而不会完全报废。这种光通量变小叫做"光衰",一个LED灯的可用时间(工作时间)用光衰计算。

工业标准上评估LED灯的使用寿命是LED光源达到30%的光衰时作为一个评估点。10万小时不等于一台灯的使用寿命。LED光源的使用寿命额定是当光衰达到30%时报废。超过10小时的LED光源仍将工作,但是光通量就会减低了。

白光LED为什么要进行分光分色

白光LED灯在出厂前都要经过分光分色(没经过分光分色的LED有的发出的光是纯白、有的偏蓝、有的发黄),分光分色仪价格昂贵,一般的小厂没有该种设备,所以生产的白光一般都是拿到大厂进行分光分色的,由于不是自己厂的产品,分光分色就不会那么仔细。有些小厂干脆就不分光分色。他们一般都是以低价格来拉客户的。所以在购买白光LED时不要一味的贪图便宜,一定要购买同一厂家、同一批次、同一色号的LED发光管单颗粒灯或模组来制作同一批次的发光字。

轨道灯,两线,三线,三回路的区别是什么?

用的轨道槽不一样,功能不一样,例如三回路的轨道槽他能分开控制轨道中的轨道灯,他可以分成几组控制一条轨道中的灯具,两线的就不行了,三线的就是多了地线。

我们LED灯具的工作环境湿度是多少?

可以工作在湿度90%以下。

灯具的光源功率,光辐射功率,总功率的区别是什么?

总功率=光源功率+电源驱动损耗功率

光源功率=光辐射功率(光能)+发热功率(热能)

电源效率=光源功率/总功率

我们产品编码中的数字所表示的功率为光源功率。

产生LED结温的原因有哪些?

在LED工作时,可存在以下五种情况促使结温不同程度的上升:

a、元件不良的电极结构,视窗层衬底或结区的材料以及导电银胶等均存在一定的电阻值,这些电阻相互垒加,构成LED元件的串联电阻。当电流流过P—N结时,同时也会流过这些电阻,从而产生焦耳热,引致芯片温度或结温的升高。

b、由于P—N结不可能极端完美,元件的注人效率不会达到100%,也即是说,在LED工作时除P区向N区注入电荷(空穴)外,N区也会向P区注人电荷(电子),一般情况下,后一类的电荷注人不会产生光电效应,而以发热的形式消耗掉了。即使有用的那部分注入电荷,也不会全部变成光,有一部分与结区的杂质或缺陷相结合,最终也会变成热。

c、实践证明,出光效率的限制是导致LED结温升高的主要原因。目前,先进的材料生长与元件制造工艺已能使LED极大多数输入电能转换成光辐射能,然而由于LED芯片材料与周围介质相比,具有大得多的折射系数,致使芯片内部产生的极大部分光子(>90%)无法顺利地溢出介面,而在芯片与介质介面产生全反射,返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收,并以晶格振动的形式变成热,促使结温升高。

d、显然,LED元件的热散失能力是决定结温高低的又一个关键条件。散热能力强时,结温下降,反之,散热能力差时结温将上升。由于环氧胶是低热导材料,因此P—N结处产生的热量很难通过透明环氧向上散发到环境中去,大部分热量通过衬底、银浆、管壳、环氧粘接层,PCB与热沉向下发散。显然,相关材料的导热能力将直接影响元件的热散失效率。一个普通型的LED,从P—N结区到环境温度的总热阻在300到 600℃/w之间,对于一个具有良好结构的功率型LED元件,其总热阻约为15到30℃/w。巨大的热阻差异表明普通型LED元件只能在很小的输入功率条件下,才能正常地工作,而功率型元件的耗散功率可大到瓦级甚至更高。

降低LED结温的途径有哪些?

a、减少LED本身的热阻;

b、良好的二次散热机构;

c、减少LED与二次散热机构安装介面之间的热阻;

d、控制额定输入功率;

e、降低环境温度

LED的输入功率是元件热效应的唯一来源,能量的一部分变成了辐射光能,其余部分最终均变成了热,从而抬升了元件的温度。显然,减小LED温升效应的主要方法,一是设法提高元件的电光转换效率(又称外量子效率),使尽可能多的输入功率转变成光能,另一个重要的途径是设法提高元件的热散失能力,使结温产生的热,通过各种途径散发到周围环境中去。

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