现在大家开始意识到,光衰是大功率LED路灯路灯不能长期工作的主要原因,也开始认识到降低光衰的一个重要方法就是改进其散热。尽管如此,从这次深圳市灯光环境管理中心对各种路灯的测试结果来看,仍然有大多数路灯的光衰是不能满足使用要求的。1200小时亮灯后的光衰,最好的为8,最差的为26,平均为14。按照Cree公司的测试结果,结温在105度时,14光衰也应当要在工作了6000小时以后,可见大部分路灯的结温在105度以上。可能不少公司不会同意这样的结果,因为他们认为他们的散热器都是经过精心设计的。实际情况可能也是如此,但是测试的结果也不容怀疑。问题出在哪里呢?让我们来从头说起吧!
图1Cree公司LED的结温和光衰寿命试验结果
1.LED的伏安特性我们都知道,LED是一个二极管,而二极管最重要的电特性就是它的伏安特性。图2中给出了Cree公司的XLamp7090XRE的伏安特性。
f图2XLamp7090XRE的伏安特性
122.LED伏安特性的温度特性虽然它的样子和一般二极管没有什么两样,但是最大的不同在于它的温度特性。其实所有二极管的伏安特性都有温度特性的问题,可是就是LED是需要特别加以注意的。这是因为:21大功率LED的工作电流比较大,1W为035A,35W为07A,20W为105A,30W为175A,50W为35A。不过可能也会有人觉得,整流二极管的正向电流也可能达到这样大的数值的。22LED因为目前的发光效率还是比较低,所以大部分的输入电功率都是转化为热,所以
它的发热很高,假如散热器做得不好,那么结温就会升得很高。23LED不同于整流二极管,它不是采用一般的硅材料做成的,而是采用特殊的材料(例
如氮化镓)制成。所以它的伏安特性的温度特性也不同于一般二极管,而是要明显大于一般二极管。例如一般二极管的伏安特性的温度特性为2mV°,但是Cree公司的XLamp7090XRE的C伏安特性的温度特性却高达4mV°,要比一般的二极管大一倍。C3.由结温升高产生的问题31LED结温升高以后首先带来的是光输出降低。
f图3XLamp7090XRE的相对光输出随结温的升高而降低
32结温升高引起伏安特性的左移因为伏安特性的温度系数是负的,这意味着温度升高,特性左移。例如,假定结温升高50度,那么伏安特性就会左移200mV。3.采用恒压电源供电会使LED正向电流随温升的增加而增加。因为电源电压是恒定的,而伏安特性却左移了,其结果就是正向电流增加。从图2的伏安特性可以看出,假如常温下用33V的恒压电源供电,其正向电流为350mA;结温升高50度以后,伏安r