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LED光效、熱阻與光衰的深度剖析

金鑒實驗室 ? 2025-03-20 11:19 ? 次閱讀

LED光效

LED光效是衡量光源性能的關鍵指標,其定義為光通量(lm)與光源消耗功率(W)的比值,單位為lm/W。

瞬態光效是LED光源啟動瞬間的發光效率,也稱初始冷態光效。它主要反映了LED在短時間內光 - 電轉換的特性,與芯片和熒光粉的量子激發能力、膠體折射率、透光率以及支架結構(反光杯)的反光率等因素密切相關,而與芯片結溫幾乎無關。瞬態光效僅具有測量對比的意義,無法代表LED在實際工作狀態下的真實效率。

穩態光效則更為貼近LED的實際工作狀態。穩態光效包括了光、電特性,還涉及系統傳熱與散熱過程中的溫度變化。穩態光效是整體燈具真實工作效率的體現,它綜合考慮了燈具在長時間運行過程中的各種物理化學變化,能夠更準確地反映LED在實際使用場景中的性能表現。

LED熱阻

熱阻即熱量在熱流路徑上遇到的阻力,反映介質或介質間的傳熱能力的大小,表明了1W熱量所引起的溫升大小,單位為℃/W或K/W。可以用一個類比來解釋,如果熱量相當于電流,溫差相當于電壓,則熱阻相當于電阻

在LED系統中,熱阻可進一步細分為光源內部熱阻和光源外部熱阻。

光源內部熱阻,即封裝熱阻,是衡量光源品質的關鍵指標之一。它直接關系到LED的光衰和壽命,對于燈具用戶而言,一旦封裝完成,內部熱阻是無法改變的。

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封裝熱阻的大小取決于封裝材料的導熱性能、封裝結構的合理性以及芯片與封裝材料之間的接觸熱阻等因素。金鑒實驗室的測試服務能夠為客戶提供全面、準確的熱阻和結溫數據,幫助客戶優化產品設計,提升產品質量和可靠性。

較低的封裝熱阻有助于快速將芯片產生的熱量傳導出去,從而降低芯片結溫,減少光衰,延長LED的使用壽命。例如,采用高導熱系數的封裝材料、優化封裝結構設計,能夠有效降低封裝熱阻,提升LED的性能。

LED光衰

LED光衰是指LED經過一段時間的點亮后,其光強比初始光強降低且無法恢復的現象。光衰是LED光源在長期使用過程中不可避免的問題,它直接影響LED的使用壽命和照明效果。光衰的本質是光源部件超過耐溫極限而產生的不可逆損傷

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當LED長時間工作在超過其耐溫極限的條件下時,光源內部的物理化學結構會發生不可逆的變化。

例如,芯片的晶格結構可能會因高溫而發生畸變,熒光粉的化學性質可能會發生變化,封裝材料的性能也可能會下降。這些變化會導致LED的光強無法恢復到初始值,即光通量下降不可逆轉。

光衰的產生不僅與LED的工作溫度密切相關,還與芯片材料的耐溫性能、封裝工藝的合理性以及散熱設計的有效性等因素有關。

在實際應用中,光衰對LED燈具的性能和使用壽命有著顯著的影響。隨著光衰的加劇,LED的亮度會逐漸降低,照明效果變差,可能無法滿足實際照明需求。同時,光衰還會導致LED的色溫發生變化,影響照明的舒適度。

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