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高效率LED驱动电路的特性及问题分析(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/2/22 13:56:52   

 关键词:  LED 灯具 静电

1、单个led的流明效率与用LED作光源构成的灯具的流明效率异同

针对某一个特定的LED,加上规定的正向偏置,例如加上IF=20mA正向电流后(对应的VF≈3.4V),测得的辐射光通量Φ=1.2lm,则这个LED的流明效率为:

η=1.2lm×1000/3.4V×20mA=1200/68≈17.6lm/W

显然,对于单个LED,如施加的电功率Pe=VF×IF,那么在这个功率下测得的辐射光通量折算为每瓦的流明值即为单个LED的流明效率。

但是,作为一个灯具,不论LED PN结上实际加上的功率VF×IF是多少,灯具的电功率总是灯具输入端口送入的电功率,它包括了电源部分(如稳压器、稳流源、交流整流成直流电源部分等)所消耗的功率。灯具中,驱动电路的存在使它的流明效率比测试单个LED的流明效率要下降。电路损耗越大,流明效率越低,因此,寻找一种高效率的LED驱动电路就显得极为重要。

2、蓝光LED涂上特殊荧光粉构成白光LED后辐射光通量会比高出十几倍

从前面我们已经知道白光LED是用什么方法制造出来的,其中一种方法是在发蓝光的LED芯片上涂上一层YAG荧光粉,部分蓝光光子激发YAG荧光粉,形成光?光转换,荧光粉被激发产生黄光光子,蓝色光与黄色光混合变成白色光,成为白光LED。这种通过光?光转换后不同波长的光的混合,会使它的波谱变宽,白光LED一般具有比LED蓝光波谱宽得多的波谱。对于用蓝光芯片加YAG荧光粉制成的白光LED,与单色LED相比,人眼对它的视觉函数应当是各种波长成分视觉函数的积分平均值,此值可以通过计算得到约为296lm,即这种白光LED,当发射出光功率1W的白光时,其辐射光通量约为296lm,这个数值比发射光功率1W的蓝色LED的辐射光通量41增大了7.2倍。

3、LED的结温如何产生

LED的基本结构是一个半导体的PN 结。实验指出,当电流流过LED器件时,PN结的温度将上升,严格意义上说,就把PN结区的温度定义为LED的结温。通常由于器件芯片均具有很小的尺寸,因此我们也可把LED芯片的温度视之为结温。

窗口层衬底或结区的材料以及导电的银胶等均存在一定的电阻值,这些电阻值相互垒加,构成LED的串联电阻。当电流流过PN结时,同时也会流过这些电阻,从而也会产生焦尔热,引起芯片温度或结温升高;由于LED芯片材料于周围介相比,具有大得多的折射系数,致使芯片内部产生的大部分光无法顺利地溢出界面,而在芯片与介质界面产生全反射,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。

来源:电源在线网
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