LED各参数随环境温度的变化曲线
LED知识大全之LED参数特性详解篇
LED知识大全之LED参数特性详解篇LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。
它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。
本文将为你详细介绍。
1、LED电学特性1.1 I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。
LED的I-V特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。
图1 LED I-V特性曲线如图1：（1）正向死区：（图oa 或oa′段）a点对于V0 为开启电压，当V＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R很大；开启电压对于不同LED其值不同，GaAs 为1V，红色GaAsP 为1.2V，GaP 为1.8V，GaN 为2.5V。
（2）正向工作区：电流IF 与外加电压呈指数关系：IF = IS (e qVF/KT –1)IS为反向饱和电流。
V＞0 时，V＞VF 的正向工作区IF 随VF 指数上升：IF = IS e qVF/KT（3）反向死区：V＜0 时pn 结加反偏压V= - VR 时，反向漏电流IR（V= -5V）时，GaP 为0V，GaN 为10uA。
（4）反向击穿区V＜- VR ，VR 称为反向击穿电压；VR 电压对应IR 为反向漏电流。
当反向偏压一直增加使V＜- VR 时，则出现IR 突然增加而出现击穿现象。
由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压VR 也不同。
1.2 C-V特性鉴于LED 的芯片有9×9mil (250×250um)，10×10mil，11×11mil (280×280um)，12×12mil (300×300um)，故pn 结面积大小不一，使其结电容（零偏压）C≈n+pf左右。
C-V 特性呈二次函数关系（如图2）。
由1MHZ 交流信号用C-V 特性测试仪测得。
led光衰曲线
led光衰曲线摘要：I.引言- 介绍LED光衰曲线的概念II.LED光衰曲线的定义和性质- 定义LED光衰曲线- 描述LED光衰曲线的性质III.LED光衰曲线的类型- 常见LED光衰曲线类型- 各类LED光衰曲线的特点IV.LED光衰曲线的应用- LED光衰曲线在实际应用中的重要性- LED光衰曲线在照明、显示等领域的应用V.LED光衰曲线的测量和预测- 测量LED光衰曲线的方法- 预测LED光衰曲线的发展趋势VI.结论- 总结LED光衰曲线的意义和应用正文：I.引言LED（发光二极管）作为新一代的照明和显示技术，已经得到广泛的应用。
在LED的使用过程中，人们发现其亮度会随着时间的推移而逐渐降低，这一现象被称为LED光衰。
为了更好地理解和预测LED光衰，研究者们绘制了LED光衰曲线，以便对LED的性能进行评估。
II.LED光衰曲线的定义和性质LED光衰曲线是描述LED光衰与时间之间关系的一种曲线。
它可以直观地反映LED亮度的变化情况，从而为LED的性能分析和预测提供依据。
LED光衰曲线具有以下性质：1.非线性：LED光衰曲线通常呈非线性，即亮度随时间的衰减不是线性的。
2.受温度影响：LED光衰与温度密切相关，通常随着温度的升高，光衰加剧。
3.不同类型LED曲线差异：不同类型和制造工艺的LED，其光衰曲线可能存在差异。
III.LED光衰曲线的类型常见的LED光衰曲线类型有：1.常数光衰曲线：LED亮度以恒定的速率衰减。
2.线性光衰曲线：LED亮度随时间呈线性衰减。
3.二次光衰曲线：LED亮度随时间呈二次衰减，这种曲线在实际应用中较为常见。
4.指数光衰曲线：LED亮度随时间呈指数衰减。
IV.LED光衰曲线的应用LED光衰曲线在实际应用中具有重要意义，尤其在照明、显示等高技术领域。
通过研究LED光衰曲线，可以：1.评估LED的寿命：根据LED光衰曲线，可以预测LED的使用寿命。
2.优化LED设计和制造工艺：通过分析LED光衰曲线，可以找出影响LED 性能的关键因素，从而改进设计和制造工艺。
LED各项参数详解
IF 被设为一个测试条件和常亮时的一个标准电流，设定不同的值用以测试二极管的各项性能参数，具体见特性曲线图。
IF 特性：1.以正常的寿命争论，通常标准IF 值设为20 －30mA ，瞬间〔20ms 〕可增至100mA。
2.IF 增大时灯珠的颜色、亮度、VF〔电压〕特性及工作温度均会受到影响，它是正常工作时的一个先决条件，IF〔电压〕值增大：寿命缩短、VF 值增大、波长偏低、温度上升、亮度增大、角度不变，与相关参数间的关系见曲线图；1.V R 〔灯珠的反向崩溃电压〕由于灯珠是二极管具有单向导电特性，反向通电时反向电流为0 ，而反向电压高到确定程度时会把二极管击穿，刚好能把二极管击穿的电压称为反向崩溃电压，可以用“ VR来”表示。
VR 特性：1.VR 是衡量P/N 结反向耐压特性，固然VR 赿高赿好；2.VR 值较低在电路中使用时常常会有反向脉冲电流经过，简洁击穿变坏；3.VR 又通常被设定确定的安全值来测试反向电流〔IF 值〕，一般设为5V ；4.红、黄、黄绿等四元晶片反向电压可做到20 －40V ，蓝、纯绿、紫色等晶片反向电压只能做到5V 以上。
2.I R 〔反向加电压时流过的电流〕二极管的反向电流为0 ，但加上反向电压时假设用较周密的电流表测量还是有很小的电流，只不过它不会影响电源或电路所以常常无视不记，认为是0 。
IR 特性：1.IR 是反映二极管的反向特性，IR 值太大说明P/N 结特性不好，快被击穿；IR 值太小或为0 说明二极管的反向很好；2.通常IR 值较大时VR 值相对会小，IR 值较小时VR 值相对会大；3.IR 的大小与晶片本身和封装制程均有关系，制程主要表达在银胶过多或侧面沾胶，双线材料焊线时焊偏，静电亦会造成反向击穿，使IR 增大。
3.IV 〔灯珠的光照强度，一般称为灯珠的亮度〕指灯珠有流过电流时的光强，单位一般用毫烛光〔mcd 〕来衡量，由于一批晶片做出的灯珠光强均不一样，封装厂商会将其按不同的等级分类，分为低、中、高等多个等级，而灯珠的价格也与其亮度大小有关系。
LED灯具散热知识-非常有用
LED灯具散热知识-⾮常有⽤在普通的数字电路设计中，我们很少考虑到集成电路的散热，因为低速芯⽚的功耗⼀般很⼩，在正常的⾃然散热条件下，芯⽚的温升不会太⼤。
随着芯⽚速率的不断提⾼，单个芯⽚的功耗也逐渐变⼤，例如：Ｉｎｔｅｌ的奔腾ＣＰＵ的功耗可达到25W。
当⾃然条件的散热已经不能使芯⽚的温升控制在要求的指标之下时，就需要使⽤适当的散热措施来加快芯⽚表⾯热的释放，使芯⽚⼯作在正常温度范围之内。
通常条件下，热量的传递包括三种⽅式：传导、对流和辐射。
传导是指直接接触的物体之间热量由温度⾼的⼀⽅向温度较低的⼀⽅的传递，对流是借助流体的流动传递热量，⽽辐射⽆需借助任何媒介，是发热体直接向周围空间释放热量。
在实际应⽤中，散热的措施有散热器和风扇两种⽅式或者⼆者的同时使⽤。
散热器通过和芯⽚表⾯的紧密接触使芯⽚的热量传导到散热器，散热器通常是⼀块带有很多叶⽚的热的良导体，它的充分扩展的表⾯使热的辐射⼤⼤增加，同时流通的空⽓也能带⾛更⼤的热能。
风扇的使⽤也分为两种形式，⼀种是直接安装在散热器表⾯，另⼀种是安装在机箱和机架上，提⾼整个空间的空⽓流速。
与电路计算中最基本的欧姆定律类似，散热的计算有⼀个最基本的公式：温差 = 热阻 × 功耗在使⽤散热器的情况下，散热器与周围空⽓之间的热释放的"阻⼒"称为热阻，散热器与空⽓之间"热流"的⼤⼩⽤芯⽚的功耗来代表，这样热流由散热器流向空⽓时由于热阻的存在，在散热器和空⽓之间就产⽣了⼀定的温差，就像电流流过电阻会产⽣电压降⼀样。
同样，℃。
选择散热器时，除了机散热器与芯⽚表⾯之间也会存在⼀定的热阻。
热阻的单位为/W械尺⼨的考虑之外，最重要的参数就是散热器的热阻。
热阻越⼩，散热器的散热能⼒越强。
下⾯举⼀个电路设计中热阻的计算的例⼦来说明：设计要求：芯⽚功耗： 20⽡芯⽚表⾯不能超过的最⾼温度： 85℃环境温度（最⾼）： 55℃计算所需散热器的热阻。
温度对LED的影响分析
LED(Light Emitting Diode：发光二极管)作为第四代光源，因其节能、环保、长寿命等优点极具发展前景。
但因为LED对温度极为敏感，结温升高会影响LED的寿命、光效、光色(波长)、色温、光形(配光)以及正向电压、最大注入电流、光度、色度、电气参数以及可靠性等。
本文详细分析了温度升高对LED各光电参数及可靠性的影响，以利于LED芯片和LED照明产品的设计开发。
一、温度过高会对LED造成永久性破坏(1)LED工作温度超过芯片的承载温度将会使LED的发光效率快速降低，产生明显的光衰，并造成损坏;(2)LED多以透明环氧树脂封装，若结温超过固相转变温度(通常为125℃)，封装材料会向橡胶状转变并且热膨胀系数骤升，从而导致LED开路和失效。
二、温度升高会缩短LED的寿命LED的寿命表现为它的光衰，也就是时间长了，亮度就越来越低，直到最后熄灭。
通常定义LED光通量衰减30%的时间为其寿命。
通常造成LED光衰的原因有以下几方面：(1)LED芯片材料内存在的缺陷在较高温度时会快速增殖、繁衍，直至侵入发光区，形成大量的非辐射复合中心，严重降低LED的发光效率。
另外，在高温条件下，材料内的微缺陷及来自界面与电板的快扩杂质也会引入发光区，形成大量的深能级，同样会加速LED器件的光衰[1]。
(2)高温时透明环氧树脂会变性、发黄，影响其透光性能，工作温度越高这种过程将进行得越快，这是LED光衰的又一个主要原因。
(3)荧光粉的光衰也是影响LED光衰的一个主要原因，因为荧光粉在高温下的衰减十分严重。
所以，高温是造成LED光衰，缩短LED寿命的主要根源。
不同品牌LED的光衰是不同的，通常LED厂家会给出一套标准的光衰曲线。
例如Philips Lumiled公司的Luxeon K2的光衰曲线如图1所示，当结温从115℃提高到135℃，其寿命就会从50，000小时缩短到20，000小时。
图1 Lumiled Luxeon K2的光衰曲线高温导致的LED光通量衰减是不可恢复的，LED没有发生不可恢复的光衰减前的光通量，称为LED的“初始光通量”。
环境温度和驱动电流对led的峰值波长的影响
２０２０年２月第３１卷㊀第１期照明工程学报ＺＨＡＯＭＩＮＧＧＯＮＧＣＨＥＮＧＸＵＥＢＡＯＦｅｂ.㊀２０２０Ｖｏｌ ３１㊀Ｎｏ １环境温度和驱动电流对ＬＥＤ的峰值波长的影响刘旭文１ꎬ２ꎬ林上飞３ꎬ刘木清１ꎬ２(１ 复旦大学光源与照明工程系ꎬ上海㊀２００４３３ꎻ２ 复旦大学先进照明技术教育部工程研究中心ꎬ上海㊀２００４３３ꎻ３ 复旦大学工程与应用技术研究院ꎬ上海㊀２００４３３)摘㊀要:ＬＥＤ作为一种节能高效的发光器件ꎬ其光学特性受驱动电流㊁环境温度等因素的影响ꎮ本文主要研究不同的环境温度和驱动电流模式对不同波长ＬＥＤ峰值波长的影响ꎬ选取了可见光波段内的１３种不同的波长的ＬＥＤ㊁３种不同的环境温度㊁１０种不同的驱动电流进行实验ꎬ并得出以下实验结论:①在相同温度情况下ꎬ４１５~５３１ｎｍ波长区间内的ＬＥＤ的峰值波长随着驱动电流占空比的增加而增加ꎬ在５９１~７４０ｎｍ波长区间的ＬＥＤ的峰值波长随着驱动电流占空比的增加而减小ꎮ②在相同模式电流驱动下ꎬ随着环境温度的升高ꎬ所有不同波长类型的ＬＥＤ的峰值波长都增加ꎬ即发生红移ꎬ且ＬＥＤ峰值波长的移动量与温差之间具有很好的线性关系ꎮ③环境温度的升高可以使得ＬＥＤ波长增大ꎬ且这种波长增大量与ＬＥＤ本身波长有关ꎬ温度使红光ＬＥＤ波长增大量Δλ红明显比蓝光ＬＥＤ波长增大量Δλ蓝要高ꎮ④环境温度与驱动电流共同作用下ꎬ可以使得ＬＥＤ峰值波长出现更大的偏移量ꎬ两种因素对ＬＥＤ峰值波长的影响效果可以叠加ꎮ实验结果希望可为改变ＬＥＤ光学特性提供参考ꎮ关键词:ＬＥＤꎻ峰值波长ꎻ驱动电流ꎻ环境温度中图分类号:ＴＭ９２３㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀ＤＯＩ:１０ ３９６９∕ｊ ｉｓｓｎ １００４￣４４０Ｘ ２０２０ ０１ ００３ＴｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄＤｒｉｖｉｎｇＣｕｒｒｅｎｔｏｎｔｈｅＰｅａｋＷａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆＬＥＤＬＩＵＸｕｗｅｎ１ꎬ２ꎬＬＩＮＳｈａｎｇｆｅｉ３ꎬＬＩＵＭｕｑｉｎｇ１ꎬ２(１ ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＬｉｇｈｔＳｏｕｒｃｅａｎｄＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＦｕｄａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈａｎｇｈａｉ㊀２００４３３ꎬＣｈｉｎａꎻ２ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｒｅｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＬｉｇｈｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎꎬＳｈａｎｇｈａｉ㊀２００４３３ꎬＣｈｉｎａꎻ３ ＡｃａｄｅｍｙｆｏｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＦｕｄａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈａｎｇｈａｉ㊀２００４３３ꎬＣｈｉｎａ)基金项目:国家重点研发计划(课题编号:２０１７ＹＦＢ０４０３８０５)ꎬ季华实验室科研项目(课题编号:Ｘ１８００４１７Ｚ１８０)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｓａｎｅｎｅｒｇｙ￣ｓａｖｉｎｇａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｉｇｈｔ￣ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅꎬＬＥＤ ｓｏｐｔｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｄｒｉｖｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ.ＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｍａｉｎｌｙｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｄｒｉｖｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｓｏｎｔｈｅｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆＬＥＤｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ.１３ｋｉｎｄｓｏｆＬＥＤｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｉｎｔｈｅｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｂａｎｄꎬ３ｋｉｎｄｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓꎬａｎｄｔｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄｆｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ.Ｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ.①ＡｔｔｈｅｓａｍｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬｔｈｅｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅＬＥＤｉｎｔｈｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｒａｎｇｅｏｆ４１５~５３１ｎｍｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｄｕｔｙｃｙｃｌｅｏｆｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔꎬａｎｄｔｈｅｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅＬＥＤｉｎｔｈｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｒａｎｇｅｏｆ５９１~７４０ｎｍｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｄｒｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔｄｕｔｙｃｙｃｌｅｉｎｃｒｅａｓｅ.②ＵｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｍｏｄｅｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｅꎬａｓｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｓꎬｔｈｅｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓｏｆａｌｌＬＥＤｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｔｙｐｅｓｉｎｃｒｅａｓｅꎬｗｈｉｃｈｉｓｃａｌｌｅｄｒｅｄｓｈｉｆｔꎬａｎｄｔｈｅｒｅｉｓａｇｏｏｄｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＬＥＤｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ.③ＴｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃａｎｍａｋｅｔｈｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆＬＥＤｉｎｃｒｅａｓｅꎬａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆ第３１卷第１期刘旭文等:环境温度和驱动电流对ＬＥＤ的峰值波长的影响１７㊀ｔｈｅＬＥＤｉｔｓｅｌｆ.ＴｈｅｒｅｄＬＥＤ ｓｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓｈｉｆｔｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｂｌｕｅＬＥＤ ｓｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓｈｉｆｔ.④ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｄｒｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔｔｏｇｅｔｈｅｒｃａｎｍａｋｅｂｉｇｇｅｒＬＥＤｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓｈｉｆｔꎬａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｔｗｏｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅＬＥＤｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｃａｎｂｅａｄｄｅｄ.ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈｏｐｅｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＬＥＤｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＬＥＤꎻｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈꎻｄｒｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔꎻｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ引言发光二极管(ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅꎬＬＥＤ)因其节能高效㊁稳定㊁无污染等优点ꎬ近些年来获得了人们的广泛关注ꎬ且随着半导体技术的不断发展ꎬＬＥＤ的价格也将逐渐降低ꎬＬＥＤ有潜力成为未来照明市场最主要的绿色光源之一ꎮ随着人们生活水平的提高ꎬ人们对照明品质的要求也随之提升ꎬ光源的发光特性决定了其照明品质ꎮＬＥＤ是一种电致发光器件ꎬ电流是影响其发光特性的一个重要因素ꎬ方晶璐等[１]发现电流对ＬＥＤ的光通量和主波长有较大影响ꎬ且电流变化会带来ＬＥＤ相关色温的变化ꎮ何欣等[２]还发现正向电流的增加会导致红光ＬＥＤ光谱发生红移ꎬ使ＬＥＤ色坐标改变ꎮ董向成等[３]发现驱动电流可以提高白光ＬＥＤ的色温ꎮ此外ꎬ温度也是一个影响ＬＥＤ发光特性的重要因素ꎬ近些年来ꎬ有不少研究表明温度对ＬＥＤ的光通量㊁峰值波长㊁发光功率等光电参数具有一定的影响[４－９]ꎮ本文主要研究３种不同环境温度和１０种不同的驱动电流模式对可见光波段范围内的１３种ＬＥＤ的峰值波长偏移的影响ꎬ并对影响结果进行分析ꎮ１㊀实验设计１)１３种不同峰值波长的ＬＥＤꎮ在可见光波段３８０~７８０ｎｍ区间内选取峰值波长不同的１３种单色光ＬＥＤ进行实验ꎮＬＥＤ的相对光谱能量分布由ＳＰＩＣ￣２００照度计进行测量ꎬ照度计的光谱分辨力为１ｎｍꎮ表１是本次实验挑选的１３种ＬＥＤ的峰值波长和半带宽ꎬ图１是本次实验挑选的１３种ＬＥＤ在相同的直流稳态电流模式条件下的光谱图ꎮ２)１０种不同占空比的驱动电流模式ꎮ为研究驱动电流对ＬＥＤ峰值波长的影响ꎬ本实验采用了１０种不同的电流模式ꎮ控制平均电流７０ｍＡ不变ꎬ通过ＰＷＭ技术调控占空比ꎬ使得不同电流模式下的脉冲电流峰值不同ꎮ本实验采用１０种不同的占空比ꎬ从而得到１０种不同的电流模式ꎬ表２是本实验采用的１０种电流模式ꎮ表１㊀１３种ＬＥＤ的峰值波长和半带宽Ｔａｂｌｅ１㊀Ｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｈａｌｆｂａｎｄｗｉｄｔｈｏｆ１３ｋｉｎｄｓｏｆＬＥＤｓＬＥＤ标签峰值波长λｐｅａｋ/ｎｍ半带宽Δλ/ｎｍ１４１８１８ ４２４２７１８ ６３４４０２３ ２４４５５２０ ６５４７７２８ ２６４９７２６ ２７５３１３５ ０８５９１１９ ０９６２７１８ ９１０６５７２１ ３１１６７１２２ ０１２７０８２４ ９１３７４０２４７图１㊀１３种ＬＥＤ在相同电流模式下的光谱图Ｆｉｇ １㊀Ｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆ１３ＬＥＤｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅ㊀㊀３)３种不同的环境温度ꎮ本次实验选择２０ħ㊁５０ħ㊁８０ħ三种环境温度进行探究ꎮ将ＬＥＤ放置于加热平台上ꎬ且使得ＬＥＤ充分受热ꎬ使得ＬＥＤ温度与加热平台温度趋于一致ꎬ然后点亮ＬＥＤꎮ通过改变加热平台的温度以起到改变ＬＥＤ工作环境温度的效果ꎬ以便于实现室温下无法达到的温度ꎬ如５０ħ和８０ħꎮ１８㊀照明工程学报２０２０年２月表２㊀１０种不同电流模式Ｔａｂｌｅ２㊀１０ｋｉｎｄｓｏｆｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｓ电流模式１２３４５６７８９１０占空比１０％２０％３０％４０％５０％６０％７０％８０％９０％１００％峰值电流/ｍＡ７００３５０２３３１７５１４０１１６ ７１００８７ ５７７ ８７０平均电流/ｍＡ７０７０７０７０７０７０７０７０７０７０㊀㊀４)实验方法ꎮ在２０ħ㊁５０ħ㊁８０ħ的加热平台上ꎬ放置选好的１３种不同峰值波长的ＬＥＤꎬ然后用１０种不同的电流模式去点亮ＬＥＤꎬ使用ＳＰＩＣ￣２００照度计测出在不同的温度和不同电流模式下ＬＥＤ的峰值波长ꎬ记录下１３种ＬＥＤ在不同温度和不同电流模式下的峰值波长ꎬ并对记录结果进行分析ꎬ使用ＭＡＴＬＡＢ对实验数据进行画图ꎮ２㊀实验结果与讨论２ １㊀驱动电流对ＬＥＤ峰值波长的影响在室温２０ħ条件下ꎬ对１３种不同波长单色ＬＥＤ施加均值均为７０ｍＡ的电流ꎬ通过ＰＷＭ调节电流的占空比ꎬ从而改变峰值电流ꎬ得到１０种不同的电流模式ꎬ点亮ＬＥＤꎬ用照度计测出ＬＥＤ在不同电流模式下的峰值波长ꎮ表３是室温２０ħ下１３种ＬＥＤ在１０种电流模式下的峰值波长ꎮ根据表３实验数据ꎬ我们发现ꎬ在室温２０ħ条件下ꎬ控制ＬＥＤ驱动电流不变ꎬ改变电流占空比ꎬ进而改变驱动电流的峰值ꎬ可以改变ＬＥＤ的峰值波长ꎮ当驱动电流峰值从７０~７００ｍＡ变化时ꎬＬＥＤ６和ＬＥＤ７的峰值波长移动了６ｎｍꎮ图２是ＬＥＤ６(直流稳态电流驱动下峰值波长为４９７ｎｍ)在１０种不同驱动电流下的光谱图ꎮ随着驱动电流的占空比增大ꎬＬＥＤ的峰值波长逐渐增大ꎮ表３㊀１３种ＬＥＤ在１０种电流模式下的峰值波长Ｔａｂｌｅ３㊀Ｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆ１３ＬＥＤｓｉｎ１０ｋｉｎｄｓｏｆｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｓｎｍＬＥＤ编号１０％２０％３０％４０％５０％６０％７０％８０％９０％１００％１４１６４１６４１７４１７４１７４１８４１８４１８４１８４１８２４２５４２５４２５４２５４２６４２６４２６４２６４２７４２７３４３６４３７４３８４３９４３９４４０４４０４４０４４０４４０４４５０４５２４５２４５３４５４４５４４５４４５５４５５４５５５４７２４７４４７４４７４４７５４７６４７６４７６４７６４７７６４９１４９３４９４４９５４９６４９６４９６４９６４９６４９７７５２５５２７５２７５２８５２９５３０５３０５３０５３０５３１８５９２５９２５９２５９２５９２５９２５９１５９１５９１５９１９６２７６２７６２７６２７６２７６２７６２７６２７６２７６２７１０６５８６５８６５８６５８６５８６５８６５８６５８６５７６５７１１６７１６７１６７１６７１６７１６７１６７１６７１６７１６７１１２７１０７１０７１０７０９７０９７０９７０８７０８７０８７０８１３７４１７４１７４１７４１７４０７４０７４０７４０７４０７４０㊀㊀根据表３实验数据ꎬ我们还发现波长为４１５~５３１ｎｍ区间内的ＬＥＤ的峰值波长随着驱动电流占空比的增加而增大ꎬ即随着峰值电流的增大而降低ꎻ波长在５９１~７４５ｎｍ区间内的ＬＥＤ的峰值波长随着驱动电流占空比的增加而减小ꎬ即随着驱动电流峰值的增加而增大ꎮ图３是在室温２０ħ条件下ꎬ１３种ＬＥＤ在１０种驱动电流模式下的峰值波长偏移量ꎬ其中Δλｍａｘ为最大的驱动电流峰值下的ＬＥＤ峰值波长与最小的驱动电流峰值下的ＬＥＤ峰值波长差ꎮ图３中横坐标是１３种ＬＥＤ的标签ꎬ根据波长的大小ꎬ从蓝光到红光给ＬＥＤ定好标签从１~１３ꎮ从图３中可以发现驱动电流对ＬＥＤ６(４９７ｎｍ)㊁ＬＥＤ７(５３１ｎｍ)得峰值波长偏移得影响效果最明显ꎬ且在波长４１５~５３１ｎｍ范围内ꎬ随着波长的增大ꎬ驱动电流占空比的变化对ＬＥＤ峰值波长偏移的效果越明显ꎬ在波长５９１~７４０ｎｍ范围第３１卷第１期刘旭文等:环境温度和驱动电流对ＬＥＤ的峰值波长的影响１９㊀图２㊀ＬＥＤ６在１０种驱动电流模式下的光谱图Ｆｉｇ ２㊀ＳｐｅｃｔｒｕｍｏｆＬＥＤ６ｉｎ１０ｋｉｎｄｓｏｆｄｒｉｖｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｓ图３㊀２０ħ下不同驱动电流模式下的ＬＥＤ峰值波长最大偏移量Ｆｉｇ ３㊀ＭａｘｉｍｕｍｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆＬＥＤｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｓａｔ２０ħ内ꎬ驱动电流的占空比变化对ＬＥＤ峰值波长的影响并没有明显趋势显示与波长有关ꎮ２ ２㊀环境温度对ＬＥＤ峰值波长的影响本实验选取２０ħ㊁５０ħ㊁８０ħ三种不同的且等差的环境温度ꎬ来探究环境温度对ＬＥＤ峰值波长的影响ꎮ表４是１３种ＬＥＤ在３种不同的温度条件下ꎬ施加占空比为１００％的电流的峰值波长ꎮ从表３实验数据中ꎬ我们可以发现ꎬ随着环境温度的升高ꎬ所有ＬＥＤ的峰值波长都增大ꎮ我们知道ＬＥＤ的峰值波长与结温有关ꎬＰＮ结温度升高产生的热效应引起的带隙收缩ꎬ晶体中的电子运动速度增大ꎬ能级分裂ꎬ最终导致禁带宽度Ｅｇ减小ꎬＬＥＤ发光的波长公式λ＝１２４０/ＥｇꎬＥｇ减小ꎬ导致λ增大ꎬ出现峰值波长红移ꎮ图４是波长为７４０ｎｍ的ＬＥＤ在驱动电流的峰值与均值均为７０ｍＡꎬ占空比为１００％ꎬ三种不同环境温度下的发光光谱图ꎮ图４㊀７４０ｎｍ的ＬＥＤ在不同环境温度下的光谱图Ｆｉｇ ４㊀Ｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆ７４０ｎｍＬＥＤａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ表４㊀１３种ＬＥＤ在３种环境温度下的峰值波长Ｔａｂｌｅ４㊀Ｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆ１３ＬＥＤｓａｔ３ｋｉｎｄｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｎｍＬＥＤ标签２０ħ５０ħ８０ħ１４１８４１９４２０２４２７４２７４２９３４４０４４２４４３４４５５４５６４５７５４７７４７８４７９６４９７４９８５００７５３１５３２５３４８５９１５９４５９７９６２７６３１６３５１０６５７６６１６６４１１６７１６７４６７８１２７０８７１２７１６１３７４０７４５７５０㊀㊀既然环境温度的上升可以使得ＬＥＤ结温上升ꎬ从而使ＬＥＤ峰值波长增大ꎬ那么环境温度对不同波长的ＬＥＤ峰值波长红移的程度是怎样呢?图５展示了不同环境温度对１３种ＬＥＤ峰值波长红移的影响程度ꎮλｐ２０ħ㊁λｐ５０ħ㊁λｐ８０ħ分别代表在２０ħ㊁５０ħ㊁８０ħ温度环境下ＬＥＤ的峰值波长ꎬ每个ＬＥＤ的驱动电流均的峰值和均值均为７０ｍＡꎬ占空比为１００％ꎮ从图５可以发现ꎬ随着标签号的变大ꎬ即随着波长的增大ꎬ温度对ＬＥＤ峰值波长的影响效果越大ꎬ即红移程度越大ꎬ图中显示ꎬ对于蓝光ＬＥＤꎬ３０ħ的温度差对ＬＥＤ峰值波长的影响只有１~２ｎｍꎬ而对于红光ＬＥＤꎬ尤其是波长为７４０ｎｍ的红光ＬＥＤꎬ３０ħ的温度差即可使得ＬＥＤ峰值波长红移５ｎｍꎮ对比图５(ａ)和(ｂ)ꎬ可以发现ꎬ２０㊀照明工程学报２０２０年２月温度从２０ħ上升到５０ħꎬ与温度从５０ħ上升到８０ħ相比ꎬ虽然温度的上升区间不同ꎬ但温差相同的情况下ꎬ１３种ＬＥＤ的峰值波长红移程度也大致相同ꎬ这说明ＬＥＤ的峰值波长与环境温度或者结温之间具有良好的线性关系ꎬ这与左佳奇等[１０]在２０１５年的研究结果基本相同ꎮ图６㊀在不同温度条件下驱动电流对ＬＥＤ峰值波长的影响Ｆｉｇ ６ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｒｉｖｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｏｎＬＥＤｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ环境温度可以对所有ＬＥＤ的峰值波长具有影响ꎬ可以使得ＬＥＤ波长发生红移ꎬ上文中我们也发现不同的驱动电流模式可以影响ＬＥＤ的峰值波长ꎬ且对于波长在５００ｎｍ左右的ＬＥＤ的峰值波长影响效果最明显ꎮ那么在驱动电流影响ＬＥＤ峰值波长ꎬ使峰值波长移动时ꎬ环境温度是否也会参与影响呢?图６展示了在２０ħ㊁５０ħ㊁８０ħ三种不同环境温度条件下ꎬ１０种电流模式下ꎬ１３种ＬＥＤ的峰值波长最大偏移差ꎮ可以发现在三种不同的温度下ꎬ驱动电流对ＬＥＤ峰值波长的影响结果基本相同ꎬ这也就说明了ꎬ在不同的温度条件下ꎬ驱动电流对ＬＥＤ峰值波长移动的影响效果基本相同ꎬ环境温度并不能明显改变驱动电流对不同ＬＥＤ峰值波长的影响机制和效果ꎮ我们发现驱动电流与环境温度都可以影响ＬＥＤ的峰值波长ꎬ那么将驱动电流与环境温度这两个影响因子共同作用于ＬＥＤꎬ对ＬＥＤ的峰值波长偏移的影响效果又将会是是怎样的呢?本实验将１３种ＬＥＤ分别置于温度为２０ħ㊁５０ħ㊁８０ħ的加热平台上ꎬ用１０种不同的电流模式驱动下点亮ＬＥＤꎬ每个ＬＥＤ测得３０种条件下得峰值波长ꎬ取其中最大波长与最小波长ꎬ然后求最大差值Δλｍａｘꎮ图７展示了１３种ＬＥＤ在驱动电流与环境图５㊀１３种ＬＥＤ在不同温度条件下的峰值波长差Ｆｉｇ ５㊀Ｐｅａｋｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆ１３ｋｉｎｄｓｏｆＬＥＤｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ温度共同作用下的最大峰值波长移动Δλｍａｘꎮ可以发现ꎬ在驱动电流与环境温度共同作用下ꎬＬＥＤ峰值波长的最大移动量Δλｍａｘ进一步增大ꎬ７４０ｎｍ的单色ＬＥＤ(１３号ＬＥＤ)在这两种因素作用下波长出现了１２ｎｍ的红移ꎮ第３１卷第１期刘旭文等:环境温度和驱动电流对ＬＥＤ的峰值波长的影响２１㊀图７㊀１３种ＬＥＤ在驱动电流与温度共同作用下的最大波长移动Ｆｉｇ ７㊀Ｍａｘｉｍｕｍｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓｈｉｆｔｏｆ１３ｔｙｐｅｓｏｆＬＥＤｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｄｒｉｖｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ３ 结论本实验选用了１３种不同波长的ＬＥＤ㊁３种不同的环境温度㊁１０种不同的驱动电流模式ꎬ来探究环境温度和驱动电流对ＬＥＤ峰值波长的影响ꎮ通过本次实验ꎬ我们得出以下结论:１)在相同温度情况下ꎬ４１５~５３１ｎｍ波长区间的ＬＥＤ的峰值波长随着驱动电流占空比的增加而增加ꎬ在５９１~７４０ｎｍ波长区间的ＬＥＤ的峰值波长随着驱动电流占空比的增加而减小ꎮ２)在相同模式电流驱动下ꎬ随着环境温度的升高ꎬ所有不同波长类型的ＬＥＤ的峰值波长都增加ꎬ即发生红移ꎬ且ＬＥＤ峰值波长的移动量与温差之间具有很好的线性关系ꎮ３)环境温度的升高可以使得ＬＥＤ波长增大ꎬ且这种波长增大量与ＬＥＤ本身波长相关ꎬ温度使红光ＬＥＤ波长增大量Δλ红明显比蓝光ＬＥＤ波长增大量Δλ蓝要高ꎮ㊀㊀４)环境温度与驱动电流共同作用下ꎬ可以使得ＬＥＤ峰值波长出现更大的偏移量ꎬ两种因素对ＬＥＤ峰值波长的影响效果可以叠加ꎮ参考文献[１]方晶璐ꎬ牛萍娟ꎬ田会娟.电流对ＬＥＤ特性参数的影响[Ｊ].电工技术学报ꎬ２０１３ꎬ２８(２):２３４￣２３８.[２]何欣ꎬ曹冠英ꎬ张竞辉ꎬ等.电流对小功率ＬＥＤ色度学特性的影响[Ｊ].真空科学与技术学报ꎬ２０１２ꎬ４９(２):１０１￣１０４.[３]董向成ꎬ宿忠娥ꎬ陶磊.驱动电流对ＬＥＤ光谱特性的影响[Ｊ].甘肃高师学报ꎬ２０１８ꎬ２３(５):２０￣２２.[４]田传军ꎬ张希艳ꎬ邹军ꎬ等.温度对大功率ＬＥＤ照明系统光电参数的影响[Ｊ].发光学报ꎬ２０１０ꎬ３１(１):９６￣１００.[５]ＬＩＮＹꎬＧＡＯＹＬꎬＬＵＹＪꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｊｕｎｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔ￣ｅｍｉｔｔｉｎｇ￣ｄｉｏｄｅｓ[Ｊ].ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓꎬ２０１２ꎬ１００(２０):２１０８.[６]刘宏伟ꎬ杨华ꎬ程俊超ꎬ等.ＬＥＤ光谱温度特性测试与分析[Ｊ].天津工业大学学报ꎬ２０１６ꎬ３５(４):８５￣８８.[７]郭伟玲ꎬ李瑞ꎬ贾学姣ꎬ等.功率ＬＥＤ高低温特性研究[Ｊ].北京工业大学学报ꎬ２０１１ꎬ３７(７):９６１￣９６５.[８]王巧ꎬ刘宁炀ꎬ王君君ꎬ等.电流及温度应力对ＬＥＤ电致发光光谱特性的影响[Ｊ].材料研究与应用ꎬ２０１６ꎬ１０(３):１８６￣１８９.[９]张剑平ꎬ余荣桑ꎬ睦世荣ꎬ等.驱动电流和环境温度对大功率ＬＥＤ热阻和光效的影响[Ｊ].中国照明电器ꎬ２０１６(８):１２￣１５.[１０]左佳奇ꎬ龙兴明ꎬ冯媛媛ꎬ等.环境温度和驱动电流对白光ＬＥＤ的温度敏感光学参数影响[Ｊ].中国西部科技ꎬ２０１５ꎬ１４(３):６￣９.沉重悼念陈大华教授㊀㊀复旦大学教授㊁博导㊁复旦大学电光源研究所原所长㊁复旦大学光源与照明工程系原系主任陈大华教授因病医治无效ꎬ于２０２０年１月２１日逝世ꎮ我们极其悲痛ꎬ表示深切的悼念!陈大华教授生前长期担任«照明工程学报»编委ꎬ曾任中国照明学会«照明工程学报»第六届编委会主任ꎬ为«照明工程学报»事业发展倾注了大量的心血㊁给予了大力的支持与无私的帮助ꎬ为中国照明事业的发展与进步做出了巨大的贡献ꎮ我们深切缅怀ꎬ沉痛哀悼ꎬ愿陈大华老师一路走好!。
led光通量和温度关系曲线
led光通量和温度关系曲线LED光通量和温度之间存在一定的关系，通常情况下，LED光通量会随着温度的升高而降低。
下面我将从多个角度来解释这个关系。
首先，LED的光通量与温度之间的关系可以通过LED的发光效率来理解。
发光效率是指LED所消耗的电能转化为可见光能量的比例。
一般来说，LED的发光效率会随着温度的升高而下降。
这是因为LED是由半导体材料制成的，当温度升高时，半导体材料中的电子与空穴的复合速率会增加，从而导致能量转化的效率降低，进而影响到LED的光通量。
其次，LED的光通量与温度之间的关系还受到热效应的影响。
当LED工作时，会产生一定的热量，如果不能有效地散热，LED的温度会升高。
当LED温度升高到一定程度时，热效应会导致LED的发光效率下降，从而影响到光通量。
这是因为高温会导致LED内部的材料结构发生变化，例如发光层的厚度和组分的变化，这都会对光通量产生负面影响。
此外，LED的光通量与温度之间的关系还受到LED的工作电流和电压的影响。
LED的光通量与电流呈正相关关系，即电流越大，光通量越高。
然而，当LED的温度升高时，由于电阻的变化，电流可能会发生变化，从而影响到光通量。
此外，LED的电压也会随着温度的变化而发生变化，进而影响到光通量。
综上所述，LED的光通量与温度之间存在一定的关系。
一般情况下，LED的光通量会随着温度的升高而降低，这是由于发光效率的下降、热效应以及电流、电压的变化所导致的。
因此，在设计和使用LED时，需要考虑良好的散热措施，以保持LED的工作温度在合适的范围内，从而获得稳定的光通量输出。
LED灯具的工作温度和温升与光衰和寿命的关系
LED灯具的工作温度，一般的LED灯具都设计在-20℃--40℃，它能适应我国大部分地区的使用要求。
象东北黑龙江地区冬天的温度有可能达到-40℃，灯具的工作温度必须设计在-40℃-40℃才能满足使用要求，而赤道地区夏天的温度有可能达到50℃或更高，灯具的设计必须在0℃-50℃的工作环境能正常工作。
不同的工作温度，LED产品的工艺要求、元件选择都是不一样的，在寒冷低区元件必须选择耐低温的电子元器件，在高温地区元器件又要选择耐高温的电子元器件，不同温度地区工作的LED灯具其生产工艺不一样，老化条件也不一样，这对于设计经验少的技术人员尤其要注意。
什么是温升？灯具工作时允许升高的温度，也是衡量散热器散热能力的一种标示方法，也是我们要着重讨论的问题。
我们知道白炽灯、气体放电灯（含荧光灯、高压钠灯、金属物卤化灯）一般都不需要专门的散热片来散热，唯独只有LED固体照明灯需要专门的散热器来散热，这也是LED半导体照明灯的特别之处。
LED半导体照明芯片工作时发光，它的光线是不含紫外线和红外线的，因此它的光线是不能带走热量；因此芯片工作时的温度就会上升。
为了保证芯片工作时温度不会升的太高，就必须给LED加装散热片。
LED的光衰是和它的结温有关，所谓结温就是半导体PN结的温度，结温越高越早出现光衰，也就是寿命越短。
假如结温为105度，亮度降至70%的寿命只有一万多小时，95度就有2万小时，而结温降低到75度，寿命就有5万小时，65度时更可以延长至9万小时。
所以延长寿命的关键就是要降低结温。
不同的LED芯片，其光衰曲线是不同的，热阻和散热性也相差很大。
一盏LED灯具的温升究竟多少为合适，根据我们的调查分析，可以根据灯具的档次来初步归纳：高档LED灯具温升≦15℃，中档LED灯具温升≦25℃，低档LED灯具温升≦35℃.LED灯具散热器上的温度=环境温度+灯具温升。
例如：一盏高档的LED灯具说明书给出其温升为≦15℃，当环境温度是37℃时，求LED 灯具铝合金散热器的温度是多少？该灯具的寿命可以达到多少小时？环境温度37℃+散热器温升15℃=灯具散热器温度52℃也就是说当环境温度是37℃时LED铝散热器上的温度应≦52℃的，否则该灯具就不符合出厂要求。
LED加速寿命和可靠性试验
LED加速寿命和可靠性试验摘要：LED的寿命和可靠性得到了业界的高度重视，但其试验方法极具挑战。
目前已有关于LED寿命试验的标准相继出台，然而不同区域的标准要求又有所不同。
本文分析了LED 可靠性和寿命相关的关键指标，并以北美体系和国际电工委员会(IEC)体系为主线，介绍了LED加速寿命的试验方法。
同时还介绍具有我国自主知识产权的LED加速老化和寿命测试系统能够满足现有各种标准要求，实现方便、快速、精准的智能化试验。
1. 概述随着近年来LED光效的不断提升，LED的寿命和可靠性越来越受到业界的重视，它是LED 产品最重要的性能之一。
寿命是可靠性的终极表现，然而LED的理论寿命很长，像传统光源采用2h45min开、15min关的循环测试到寿命终了，对LED产品的测量显然不现实。
因此有必要对LED产品采用加速老化寿命试验[1] ，同时，也应当测试LED的热学特性、环境耐候性、电磁兼容抗扰度等与寿命和可靠性密切相关的性能，以综合分析LED的寿命。
2. LED可靠性和寿命相关的关键指标LED产品制造中的每一个元件和环节都会对其可靠性和寿命产生影响，例如，LED结和基板的虚焊、LED荧光粉的热猝灭和退化、封装材料的退化以及驱动器的失效等，最后退化的可能才是半导体(PN结)本身。
这些因素导致LED产品失效(退化)的方式也不尽相同，一般可分为缓变退化(gradual degradation)和瞬变退化(abrupt degradation)。
LED的缓变退化(失效)指标主要包括：流明维持率下降，即光衰，一般以初始光通量为100%，当LED产品的流明维持率下降到初始值的70%或50%时，认为LED失效，流明维持寿命相应记为L50或L70;颜色漂移，受到荧光粉或封装材料的变化，LED的颜色会在寿命期间内发生漂移，该漂移应在指定范围以内(如△u’v’≤0.007)，超过范围则视为LED失效;电性能变化，电性能变化能更为直观地监测;开关次数，开关可能会对驱动等电路产生一定影响;热阻变化和其它热特性参数曲线，热特性与寿命息息相关，对热特性的测量和分析有助于找出LED可靠性的薄弱环节;LED的瞬变退化(失效)即LED的光输出突然降为0，其主要退化包括：抗电磁干扰能力：静电放电、雷击浪涌、快速群脉冲、周波跌落;高低温冲击耐受性特性;盐雾、耐湿、振动等。
led光衰曲线
LED光衰曲线1. 介绍LED光衰曲线的背景和意义LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，通过电流通过时产生光。
随着LED技术的发展，其在照明、显示、通信等领域的应用越来越广泛。
在实际应用中，了解和掌握LED的光衰曲线是非常重要的。
光衰曲线是描述LED光输出随时间变化的曲线，即LED的光衰减情况。
了解LED的光衰曲线可以帮助我们预测LED的寿命、优化光源的使用和设计，并且在实际应用中提供更准确的光输出。
2. LED光衰曲线的特点LED光衰曲线通常具有以下几个特点：2.1 指数衰减LED光衰曲线通常呈现出指数衰减的特点。
初始阶段，LED的光输出会比较稳定，但随着使用时间的增加，光输出会逐渐减弱。
指数衰减的特点使得LED在使用寿命的后期光输出衰减较快。
2.2 不同颜色LED的光衰速度不同不同颜色的LED，由于不同的材料和结构特点，其光衰速度也会有所不同。
一般来说，蓝色和紫色LED的光衰速度较快，而红色和黄色LED的光衰速度较慢。
2.3 光衰曲线受温度影响LED的光衰曲线受环境温度的影响较大。
在高温环境下，LED的光衰速度会加快，而在低温环境下，光衰速度会减慢。
因此，为了保证LED的光输出稳定，需要控制LED的工作温度。
3. LED光衰曲线的测量方法测量LED光衰曲线的方法主要有两种：定时测量和定电流测量。
3.1 定时测量定时测量是指在一定时间间隔内测量LED的光输出，并绘制出光衰曲线。
该方法简单易行，适用于一般情况下对LED光衰的初步评估。
测量过程中需要注意保持环境温度的稳定，以减少温度对测量结果的影响。
3.2 定电流测量定电流测量是指在一定电流条件下测量LED的光输出，并绘制出光衰曲线。
该方法更加精确，能够提供LED在实际工作条件下的光衰情况。
在测量过程中，需要保持电流的稳定，并记录LED的工作温度。
4. LED光衰曲线的应用4.1 预测LED的寿命通过LED光衰曲线的测量和分析，可以预测LED的寿命。
LED知识培训
，快速烧断即为铜包铝。也还可以测量线圈阻值来辨识。
第三，电解电容和贴片陶瓷电容
输入电解电容的品质和寿命要求可能大家都知道，大家也都非常重 视。但是大家往往会忽视输出电容的品质要求，其实输出电容的寿命对电源
的寿命影响很大。输出端有高达每秒6万次的开关频率，导致电容的寄生电阻
发热加大，产生类似水垢的物质，最后电解液升温、爆浆。推荐输出电解电 容：采用LED专用电解，一般型号以L开头。目前我们的输出电解都是艾华高 寿命的电解电容。 陶瓷电容：材质分为X7R，X5R和Y5V，而Y5V的实际容值仅能达到实 际的1/10，标称容值仅指工作在0伏时。所以这个微小的贴片电阻，选项不良 也会导致成本的价格差和极大缩短电源的寿命。
高温房可模拟电源工作的恶劣环境，在加严条件下的抽检，可发现批量性问题，
如设计不合理、原材料不良、推演灯具内的失效、高压开关冲击等。 常温长时间老化：筛选出虚焊、漏焊、碰撞等随机失效，滤除元件的早期失效，
有效降低成品失效率（百分之一降至千分之一）。
LED电源应具备的性能要求有哪些?
1、LED电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈 ，防止LED温度过高。 2、高效率LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的 结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热 非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯 具的溫升。对延缓LED的光衰有利。
学等。
灯具结构
结构 支撑结构 固定支架
LED灯具结构
弱电 发光元件（LED） PCB 供电 AC/DC转换
强电
外壳
非支撑结构 防水/密封 配光 连接结构 线缆 连接件
led封装焊接温度曲线
led封装焊接温度曲线LED封装焊接温度曲线是指在LED封装过程中，焊接温度随时间的变化曲线。
下面我将从多个角度介绍LED封装焊接温度曲线。
首先，LED封装焊接温度曲线与焊接工艺有关。
在LED封装过程中，常用的焊接方法包括热压焊、回流焊和波峰焊。
每种焊接方法的温度曲线都有所不同。
以回流焊为例，焊接温度曲线通常包括预热阶段、温升阶段、保温阶段和冷却阶段。
在预热阶段，温度逐渐升高，以除去封装材料中的水分和挥发性有机物。
在温升阶段，温度快速升高，使焊膏熔化并与焊盘和芯片接触。
在保温阶段，温度保持在一定范围内，以保证焊点的质量。
最后，在冷却阶段，温度逐渐降低，焊点固化。
其次，LED封装焊接温度曲线还与LED封装材料的特性有关。
LED封装材料通常包括LED芯片、封装胶和金属基板等。
不同材料的熔点和热传导性能不同，因此焊接温度曲线也会有所差异。
例如，LED芯片通常需要在较低的温度下焊接，以避免芯片损坏。
而封装胶可能需要在较高的温度下固化，以确保良好的封装效果。
因此，在设计焊接温度曲线时需要综合考虑不同材料的特性。
另外，焊接温度曲线还与焊接设备和工艺参数有关。
焊接设备的加热速率、保温时间和冷却速率等参数都会对焊接温度曲线产生影响。
不同的焊接设备和参数设置可能导致不同的温度曲线形状和峰值温度。
因此，在实际生产中，需要根据具体的焊接设备和工艺要求来确定合适的焊接温度曲线。
综上所述，LED封装焊接温度曲线是根据不同的焊接工艺、封装材料特性和焊接设备参数等综合考虑而确定的。
通过合理设计焊接温度曲线，可以确保LED封装过程中的焊接质量和封装效果。
温度升高对LED各光电参数及可靠性的影响
温度升高对LED各光电参数及可靠性的影响2011/6/30 作者：未知来源：电子元件技术导读：本文详细分析了温度升高对LED各光电参数及可靠性的影响，以利于LED芯片和 LED照明产品的设计开发。
标签：可靠性结温LED寿命光通量光效光色配光曲线色温显色性led(Light Emitting Diode：发光二极管) 作为第四代光源，因其节能、环保、长寿命等优点极具发展前景。
但因为LED对温度极为敏感，结温升高会影响LED的寿命、光效、光色(波长)、色温、光形 (配光)以及正向电压、最大注入电流、光度、色度、电气参数以及可靠性等。
一、温度过高会对LED造成永久性破坏(1)LED工作温度超过芯片的承载温度将会使LED的发光效率快速降低，产生明显的光衰，并造成损坏;(2)LED多以透明环氧树脂封装，若结温超过固相转变温度(通常为125℃)，封装材料会向橡胶状转变并且热膨胀系数骤升，从而导致LED开路和失效。
二、温度升高会缩短LED的寿命LED的寿命表现为它的光衰，也就是时间长了，亮度就越来越低，直到最后熄灭。
通常定义LED光通量衰减30%的时间为其寿命。
通常造成LED光衰的原因有以下几方面：(1)LED芯片材料内存在的缺陷在较高温度时会快速增殖、繁衍，直至侵入发光区，形成大量的非辐射复合中心，严重降低LED的发光效率。
另外，在高温条件下，材料内的微缺陷及来自界面与电板的快扩杂质也会引入发光区，形成大量的深能级，同样会加速LED器件的光衰。
(2)高温时透明环氧树脂会变性、发黄，影响其透光性能，工作温度越高这种过程将进行得越快，这是LED光衰的又一个主要原因。
(3)荧光粉的光衰也是影响LED光衰的一个主要原因，因为荧光粉在高温下的衰减十分严重。
所以，高温是造成LED光衰，缩短LED寿命的主要根源。
不同品牌LED的光衰是不同的，通常LED厂家会给出一套标准的光衰曲线。
例如Philips Lumiled公司的Luxeon K2的光衰曲线如图1所示，当结温从115℃提高到135℃，其寿命就会从50，000小时缩短到20，000小时。
发光二极管电压温度曲线
发光二极管电压温度曲线：发光二极管（LED）的电压温度曲线可以描述其性能。
在一定温度下，LED的伏安特性曲线可以大致表示为一条直线，即正向电压与电流成正比。
然而，实际应用中，LED的电压温度曲线可能受到多种因素的影响，例如温度、湿度、辐射等。
在正向电压较低时，LED中的正向电流几乎为零。
只有当正向电压超过某个阈值时，正向电流才开始显著增加。
这个阈值电压称为死区电压，与LED的材料和结构有关。
温度对LED的伏安特性曲线也有重要影响。
随着温度的升高，LED的正向电压会有所下降。
这是因为在高温下，LED内部的载流子活跃度增加，电阻降低，因此正向电压下降。
这种趋势在某些情况下可能导致LED过热甚至烧毁。
因此，在实际应用中，需要对LED进行适当的散热设计，以防止过热。
另外，根据P=V^2/R，可知V与温度T之间的关系是V=√[P ×R/T]，其中P为功率，R为热阻抗，T为温度。
发光二极管的热阻抗通常较小，因此其电压受温度影响较大。
总的来说，发光二极管的电压温度曲线受到多种因素的影响，需要结合具体的应用场景和条件进行详细的分析和研究。
拓展资料发光二极管（LED）是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光。
它具有高效地将电能转化为光能的特点，在现代社会应用广泛，如照明、平板显示、医疗器件等。
发光二极管可高效地将电能转化为光能，它广泛应用于各种电子电路、家电、仪表等设备中作电源指示或电平指示。
按其使用材料可分为磷化镓(GaP)发光二极管、磷砷化镓(GaAsP)发光二极管、砷化镓(GaAs)发光二极管等多种。
按发光二极管的发光颜色又可人发为有色光和红外光。
有色光又分为红色光、黄色光、橙色光、绿色光等。
总之，发光二极管是一种高效、节能、环保的照明器件，未来随着技术的不断进步和应用的不断拓展，它将会在更多的领域得到应用。
LED色温图谱详解_0
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------LED色温图谱详解LED 色温图谱详解 NOTE: 色温=实测色温-计算色温(根据相对色温线) 结论: 1. 根据实际测试的色标可看出: 不在色温线上面的色坐标点, 可以通过相对色温线的方式求出该点色温. 2.向下延长各个相对色温线, 基本交汇在一点(X:0. 33 Y: 0. 20) . 依此点坐标: 2500K 相对色温线与X 轴的夹角约为30 度. 25000K 相对色温线与 2500K 相对色温线之间的夹角约为 90 度. 250000K 相对色温线与 2019K 相对色温线之间的夹角约为 100 度. 具体见上图所示. 3. 根据上图白光色坐标分布图与相对色温线的关系, 现在许多分光参数表是根据色温方式划分各个 BIN 等级(色标分布图是参照早期日亚白光色标分布图制作) . 这样分当然具有一定的好处。
4. 工厂色标分布图所对应的的色温范围为:4000K~16000K.5. 采用白光计算机(T620) 测试出的色温值与根据相对色温线所计算出的色温值有一定的差别, 机台测试出的色温值只能做一个参考值. 根据相对色温线所计算出的色温值与机台测试的色温值之间的差别详见上表色温值. 相关色温 8000-4000K 的白光 LED 的发射光谱和色品质特性摘要：文章报告和分析了 8000K、 6400K、 5000K 和 4000K 四种色温的白光 LED 的发射光谱、色品质和显色性等特性，它们与工作条件密切相关。
1 / 24随着正向电流 IF 的增加，色品坐标 x 和 y 值逐渐减小，色温增大，发生色漂移，而光通量呈亚线性增加，光效逐渐下降。
由于在白光 LED 中发生光转换过程，产生光吸收的辐射传递，致使白光中 InGaN 芯片的蓝色 EL 光谱的形状和发射峰发生变化。
LED使用规则
THANK YOU
不同焊点Ts温度下允许的最大正向电流 (SMD: Nichia 1W EMC3030)
9
不同LED器件对应之限定关系
中小功率SMD器件(IF, MAX vs Ts )
Ex: 以1W 9V灯珠为例: 设计参考值@25C If= 110mA Ts= 90度
极限使用条件符合性?
瑞丰1W 2835 25C 40C
脉冲电流IFP Pulse current
反向电压VR Reverse Voltage
100%
SMD--Tj/Ts /Ta；COB--TC 參考下表說明
100%
一般条件10%占空比 部分封装厂规定不可反向
5
LED热学模型 – 简易版
Heat Sink
Ts, Solder Temperature MCPCB
不予承认LED器件质量不良的风险。
12
不同LED器件对应之限定关系
大功率SMD器件(IF, MAX vs Ta ) 降额使用准则同”中小功率SMD器件(IF, MAX vs Ta ) ”所述。
不同Ta温度下允许的最大正向电流 (SMD: Cree XPG3)
13
不同LED器件对应之限定关系
COB器件(IF, MAX vs Tc )
8
不同LED器件对应之限定关系
中小功率SMD器件(IF, MAX vs Ts )
- 在任何使用条件下，LED结温不应该超过规格书对Tj的限 定值。
- 在设计时，灯具一般使用条件(考虑环境温度25度时) ，须 符合驱动电流对应规格书的Ts限定值, 并建议实际Ts值控制 低于85度以下(>0.5W)和80度以下(<0.5W) 。
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LED各参数随环境温度的变化曲线
室温T0=21.9℃ V0=0.039mV V F0=3.13V VCC＝4.98V
环境温度变化时，LED的正向压降Vf也会随温度变化，大约-２mV/℃左右，不同材料LED的变化率存在一定的差别；而If几毫安的波动，对LED的寿命和光衰均产生极大的影响；这些因素在驱动线路设计中应着重加以考虑。
室温T0=23.6℃ V0=0.039mV V R0=3.13V VCC＝4.98V 注意：表内的温度都是以室温作为参考点的。
Tuesday, March 18, 2008
室温T0=19.4℃ Ug＝0.233 V
发光二极管的输出功率，也随温度的升高而减小。
但由于它不是阈值器件，所以输出功率不会像激光器那样随温度发生很大的变化，在实际使用中也可以不经进行温度控制。
室温T0＝20.1℃ Ug0＝0.210 V
室温T0=20 ℃
LED亮度Iv随正向电流If变化曲线，低电流时，亮度Iv与电流If 成正比，高电流时，亮度趋于饱和，随电流If 增加Iv基本不再增加；。