圖3為采用遠方HASS-2000高精度快速光譜輻射計測量得到的色溫可調LED 的光譜圖,從圖中可以看出,隨著紅光LED 電流的變化(從0 到450mA),LED 的相對光譜也會隨之變化,LED 的光譜有三個峰值,分別在450nm、550nm和628nm,暖色溫的發光效率大于68lm/W,冷色溫的發光效率達到87lm/W。
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圖4 列出了色溫可調LED 的色區分布隨紅光LED 電流的變化,表1 列出了色溫可調LED 的光學性能參數隨紅光LED 電流的變化,可以看出,紅光LED 不加電流的情況下,LED 的色溫為5 000K,在冷色溫BIN區,隨著紅光LED電流的逐漸增加,LED模塊的色溫會呈現一個連續的變化,從冷光5 000K到暖光3 375K,同時LED 的顯色指數會逐漸升高,最高可達90 以上,完全能夠滿足照明場所對顯色指數的要求。
集成封裝的LED,由于工作電流較大,工作時產生大量的熱量,積聚在pn 結內部的熱如不及時傳導出去,將導致器件溫度升高,溫度對LED的性能產生重要的影響,如色溫變化、波長紅移、正向壓降等。圖5 所示為色溫可調LED的應用效果,將封裝好的色溫可調LED模塊安裝到100mm筒燈上,紅光LED加上不同的電流,得到筒燈的發光效果。筒燈連續點亮30min 后,測試筒燈上散熱器溫度為38℃,鋁基覆銅板上的溫度為38.5℃(室溫25.2℃),說明色溫可調LED 具有良好的散熱性能。
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表1 色溫可調 LED 的光學性能參數
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4 結論
本文介紹了一種新型的色溫可調LED,利用大功率LED 芯片結合金屬基板封裝出了色溫可調的暖白光高顯色指數LED樣品,測試了LED的光譜性能、色溫、顯色指數隨驅動電流的變化,結果顯示,LED色溫可在3300K到5000K連續變化,顯色指數可達90以上,同時具有優良的散熱性能,完全能夠滿足照明場所對色溫以及顯色指數的要求,具有廣闊的應用前景。