以14毫米白光截面的晶體元件芯片為代表,用普通環(huán)氧樹脂、白光膠和封裝膠制成的底漆封裝的led照明燈燈珠,在30度的環(huán)境中發(fā)光,1000小時(shí)后,衰減數(shù)據(jù)為光衰減的70%;如果用D型低衰減膠包裝,在相同的老化環(huán)境下,一千小時(shí)的光衰減為45%;如果包裝C型低衰減膠,在相同的老化環(huán)境下,一千小時(shí)的光衰減為12%;如果包裝B型低衰減膠,在相同的老化環(huán)境下,一千小時(shí)的光衰減為-3%;如果鍵入一種低衰減膠,在相同的老化環(huán)境下,光衰減在一千小時(shí)內(nèi)為-6%。
為何不同的封裝工藝會(huì)導(dǎo)致如何大的差異呢?
一、LED芯片怕熱
短時(shí)間內(nèi)加熱超過100度并不重要,即使長時(shí)間處于高溫下,對led芯片也是一個(gè)很大的傷害。
一般來說,普通環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱系數(shù)很小。因此,當(dāng)led芯片被點(diǎn)亮?xí)r,led芯片發(fā)出熱量,而普通環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱性受到限制。因此,當(dāng)從led光源外部測量的led支架的溫度為45度時(shí),led白光燈中的芯片中心溫度可能超過80度。led的溫度節(jié)點(diǎn)實(shí)際上是80度,所以當(dāng)led芯片工作在一個(gè)節(jié)能的溫度下,這是非常痛苦的,這加速了led光源的老化。
當(dāng)led照明燈芯片工作時(shí),中心溫度產(chǎn)生100度的高溫,可以立即通過98%的支撐銷傳導(dǎo)熱量,從而減少熱量對其的損害。因此,當(dāng)led燈座的溫度為60度時(shí),其芯片中心溫度可能僅為61度。
從以上數(shù)據(jù)可以看出,led的光衰減燈具是由選擇哪種封裝工藝直接決定的。
二、led光源工作環(huán)境溫度
根據(jù)單個(gè)led光源的老化數(shù)據(jù),如果只有一個(gè)led光源工作,其環(huán)境溫度為30度,那么單個(gè)led光源的支架溫度不會(huì)超過45度。此時(shí),這種led的壽命將是理想的。
如果同時(shí)點(diǎn)亮100個(gè)led光源,它們之間的間隔只有11.4毫米,那么燈堆周圍的led光源的支架溫度可能不超過45度,但是燈堆中間的那些led光源可能達(dá)到65度。此時(shí),led光源是一個(gè)測試。然后,聚集在中間的led光源理論上衰減得更快,而燈堆周圍的led光源衰減得更慢。
然而,如果led燈珠之間的距離超過25毫米,它們相互輻射的熱量就不會(huì)積累得太多。此時(shí),每個(gè)led燈珠支架的溫度應(yīng)小于50度,這更有利于led的正常工作。
如果led工作在相對寒冷的地方,全年的平均溫度可能只有15度或更低,那么led的壽命將會(huì)更長。
或者,當(dāng)led工作時(shí),附近有一個(gè)小風(fēng)扇幫助它散熱,這對led的壽命也很有幫助。
無論如何,每個(gè)人都應(yīng)該知道led是怕熱的。溫度越高,led的壽命越短,溫度越低,led的壽命越長。led的理想工作溫度當(dāng)然在負(fù)5到零之間。但這基本上不可能。
因此,當(dāng)我們知道了LED燈珠的理想工作參數(shù)后,我們在設(shè)計(jì)燈具時(shí),會(huì)盡最大努力加強(qiáng)其導(dǎo)熱和散熱功能。無論如何,溫度越低,led的壽命越長。
三、LED燈珠工作電參數(shù)的設(shè)計(jì)
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驅(qū)動(dòng)電流越低,led白光燈發(fā)出的熱量越少,當(dāng)然,亮度也越小。據(jù)調(diào)查,在太陽能led照明燈電路設(shè)計(jì)中,led驅(qū)動(dòng)電流一般只有5-10mA;對于具有大量燈泡的產(chǎn)品,例如具有超過500個(gè)或更多燈泡的產(chǎn)品,驅(qū)動(dòng)電流通常僅為10-15mA,而led燈的驅(qū)動(dòng)電流僅為15-18mA。很少有人設(shè)計(jì)電流超過20mA。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明led照明燈具,在驅(qū)動(dòng)電流為14mA、內(nèi)部空氣溫度達(dá)到71度的情況下,低衰減產(chǎn)品的光衰減在1000小時(shí)內(nèi)為零,在2000小時(shí)內(nèi)為3%,說明這種低衰減的led白光燈在這種環(huán)境下的使用已經(jīng)達(dá)到了最大極限,是對它的一種傷害。