这些小活动你都参加了吗?快来围观一下吧!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 综合技术 » 电源与模拟 » 你知道哪些LED的主要技术问题?

共9条 1/1 1 跳转至

你知道哪些LED的主要技术问题?

高工
2015-04-19 16:12:31     打赏

1、LED光源的光学特性


目前使用的 LED 照明光源,绝大部分采用的是450nm左右的蓝光激发 YAG 荧光粉而产生的白光。荧光粉的配比和颗粒大小是影响白光 LED 的关键材料,它同时决定了光谱特性,也影响到成品的色温和光效。白光LED的光谱特性、显色指数和光效与 YAG 荧光粉、驱动电流相关,改变其中任意一项,都可以改变它的色温,其光谱特性曲线也就发生变化。


色温为3000K、4500K和6500K的白光LED光谱特性如图1所示,从这三份测试报告可见显色指数最高的为6500K色温产品;光效最高的也为6500K产品。而显色指数最低的为3000K色温产品,光效最低的是4500K测试样品。这一组测试参数,说明LED光源的情况与传统光源不同,荧光粉的颗粒粗细程度、电流驱动大小等都与光学参数相关,每一细小的变化都会影响到最终参数。

图1:不同色温白光 LED 的光谱特性。


为了进一步了解LED照明的特性,我们对部分照明用LED光源进行光输出能量与色温关系的分析,如图2所示。




关键词: 知道     哪些     主要     技术     LED问题     LED    

高工
2015-04-19 16:15:21     打赏
2楼


图2:LED 光输出能量与色温的关系。


从图2我们可以看到,同样功率的LED照明产品,随着色温的提高,光输出能量也有所提高。


2、散热问题


LED 照明光源所产生的热量虽然小于传统光源所产生的热量,但是仍然有很大一部分转换为热量,根据测试数据统计分析,20W以下的 LED 照明产品大约70%~75%的电功率转换为热能,对于大功率 LED 照明灯,大约70%的功率转变为热能,并且发热集中,导致 PN结温度急剧升高。发热量与色温的关系如图3所示。


图3:发热量与色温的关系。


散热设计要对最高结温进行限制。为了保证 LED 的使用寿命、光谱特性及光衰等,需要将 LED 的结温控制在80℃以下。


3、电源驱动


图4为某型号蓝光 LED 的伏安特性曲线,通过曲线可以看到,如果采用稳压电源供电,当施加在发光二极管两端的电压在3.0~3.6V波动时,它的电流波动范围为12.5~35mA。假定该 LED 正常工作应为12.5mA@3V,驱动功率则为37.5mW。当电压波动到3.6V时,它的工作电流便会升高到35mA,这样功率就加大到了126mW,驱动功率提高了2.36倍,不但对电源的过载能力要求高,而且会损坏 LED,因此 LED 照明不能采用稳压电路供电,否则会造成 LED 的光衰加速或损毁。



图4:发光二极管伏安特性曲线。


采用恒流驱动方式,是比较理想的 LED 驱动方式,能避免由于 LED 正向电压的改变而引起电流变化。同时,恒定的电流使 LED 的亮度稳定,减少了驱动功率的冗余度。但是这会导致驱动器的成本大幅度增加。



高工
2015-04-19 16:18:15     打赏
3楼

4、灯具配光


随着 LED 照明产业的发展,白光 LED 照明产业领域的研发人员已经将照明用大功率 LED 结构(如图5所示)进行了改进。通过一次配光产生一定的光束角,再根据 LED 光源一次配光所产生的光束,对灯具进行设计,进行二次配光,最终使光束角得以扩大。

图5:LED 结构图。


从传统荧光灯和 LED 支架荧光灯照度均匀度对比测试(如图6所示)的(a)曲线可以看出,在1.6m高度情况下,LED 支架荧光灯中心的照度要高于1.95m处照度1.5倍以上,且随着高度的升高,均匀度提高,达到3m高度时,基本处于均匀状态。LED 支架荧光灯在经过不断改进后,解决了很大一部分初期产品的指向性问题和眩光问题,但是由于 LED 发光二极管的本身特性,在保证高光效和节能的前提下,指向性问题无法全部消除。在1.95m高度情况下,中心照度与边缘照度相差40lx左右,虽然人眼很难识别,但不可能完全达到传统荧光灯的无指向性水平,且垂直高度低于2m情况下更为明显。


高工
2015-04-19 16:18:22     打赏
4楼

图6:传统荧光灯和 LED 支架荧光灯照度均匀度对比测试。


以18W普通荧光灯作为对比,图6(b)从普通照明实际使用情况分析,无论是在办公场合还是商厦的普通照明,其垂直空间均在2m或2m以上,且不可能仅安装单只荧光灯,灯与灯之间的间隔,一般在2m左右,因此会有一个互补。


在不考虑灯具的情况下,以1.95m高度为例,无论是LED还是传统荧光灯,在与中心轴垂直1m处的照度与中心点照度差值均在15lx左右,利用灯与灯的照度互补,LED可以达到传统荧光灯照度的均匀水平。


院士
2015-04-19 23:34:21     打赏
5楼
图文并茂,看起来就养眼,学习了,谢谢。

菜鸟
2015-04-20 15:59:30     打赏
6楼
学习了,感谢

助工
2015-11-19 21:49:02     打赏
7楼
请问楼主,能不能够用电磁波来激发荧光灯?

高工
2015-12-18 18:29:21     打赏
8楼
谢了

专家
2016-01-01 04:05:55     打赏
9楼
学习了

共9条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]