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網訊 LED光衰,這個與生俱來的痼疾,其“長壽命”皇冠讓人們感到失望,由LED光衰引發產品不良及散熱成本居高不下,成為LED照明普及發展的攔路虎。LED光衰貫穿了從芯片制造、封裝制程、材料選擇、燈具開發整個產業鏈,長期以來人們拼命圍繞用散熱方法來減少LED光衰,然而見效甚微,以致造成理論和實踐的隨意性, 出現了五花八門,稀奇古怪的技術亂象。筆者對提高LED光源的耐溫特性可減少了LED光衰機理從理論和實踐進行了深入探討,將陸續推出相關文章和實驗報告。 一、LED光效 LED光源發出的光通量(lm)除以光源所消耗的電功率(w)稱為LED光效,單位lm/w。LED光效有瞬態光效和穩態光效之分。 LED瞬態光效是指LED光源開始工作時發出初始發光效率,也稱初始冷態光效。 穩態光效是指LED光源工作一段時間進入熱穩定后,芯片結溫不再上升、光強不再變化時所測出的光通量與電功率之比。 瞬態光效與溫度基本無關。穩態光效與系統光﹑電﹑熱諸多變量因素有關。目前所有芯片廠和封裝廠所標稱的光效值都是瞬態光效值, 用戶接收檢驗也是瞬態光效值。 二、LED光衰 LED光衰是由于LED光源因某種材料因耐溫不夠而造成損傷不可逆轉的失效現象。LED光源經過一段時間的點亮后,其光強會比原來的光強要低。這是半導體隨溫度變化的固有的物理特性。只要LED系統某個部件不超過溫度極限而損傷,則LED停止工作,其溫度復原后其光強還會恢復初始值。這種光強降低還可以復原不能稱為光衰。光通量下降,不等于光衰。光強降低不等于失效。 cree或其他某公司岀示LED的光原規格書所標出溫度與光通量/光功率的關系曲線是基于讓用戶使用時LED結溫不要超過一定范圍來保障一定光通量并引起光衰, ,筆者認為這不是芯片材料單一的光衰曲線,無論是Ta=25度還是在Ta=85℃溫度下測試,都是在某個特定溫度下芯片或LED其他元件的瞬態測量值,并不表明它是實際系統的穩態值。穩態值只有在系統熱穩定后,才測算出溫度與光通量/光功率穩態光通量,亦即系統光效受多諸綜合因素影響。 LED芯片和熒光粉都是無機材料,制造最后工序通常都在幾百度,Ta=85℃, 決不是LED芯片和熒光粉溫度極限値,我們實驗的耐高溫WFCOB光源在30W點亮不使用任何散熱器時光源外殼溫度高達165度,可連續工作24小時乃至更長時間,光通量仍然保持初始值。