什么是光衰 ?白光LED為什么會(huì)有光衰 ?LED真的能達(dá)到零光衰嗎?

白光LED在照明應(yīng)用中已經(jīng)有好幾個(gè)年頭了 , 早些年的產(chǎn)品也有很多應(yīng)用實(shí)例 , 包含手電筒和部分照明燈具 , 我想用過(guò)白光LED的朋友都有一個(gè)體會(huì) , 白光LED在使用一段時(shí)間后在亮度上是不是都出現(xiàn)很大的下降呢 , 當(dāng)亮度下降到一定的程度后 LED雖然還有光 , 但是已經(jīng)沒(méi)什么光效了 , 就沒(méi)有了光源的利用價(jià)值了 , 究竟LED有效的光源使用壽命能達(dá)到多久呢 ?

這是個(gè)很值得探討的問(wèn)題. 雖然網(wǎng)上很多刻意的宣傳說(shuō)LED的理論壽命能達(dá)到8-10萬(wàn)小時(shí), 這個(gè)數(shù)據(jù)有沒(méi)有實(shí)際依據(jù)呢 , 這個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)際是實(shí)驗(yàn)室得出的結(jié)果 , 當(dāng)然忽略了很多因素 , 比如LED在實(shí)際應(yīng)用中受到很多因素的影響都會(huì)直接間接的影響LED的有效壽命的 , 其中包括LED晶片的品質(zhì) , 封裝技術(shù) , 應(yīng)用材料 , 散熱設(shè)計(jì) , 應(yīng)用中的溫度和環(huán)境溫度 , 電壓電流的穩(wěn)定性等多方面的因素都會(huì)關(guān)系到 LED的有效光源壽命和有效光源壽命直接相關(guān)的就是光衰 , 什么叫光衰呢?

下面小編對(duì)光衰問(wèn)題做詳細(xì)解答 :

LED光衰解讀 :

光衰含義所謂光衰是指發(fā)光體經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后 , 發(fā)光效率出現(xiàn)下降 ,亮度就沒(méi)有初始的時(shí)候高了 , 燈具標(biāo)準(zhǔn)是按1000小時(shí)計(jì)算光衰 , 也就是說(shuō)累計(jì)或持續(xù)工作1000小時(shí)后發(fā)光效率下降的百分比 , 我們通常都很了解, 家用的照明燈具在使用一段時(shí)間后都會(huì)出現(xiàn)光衰 , 節(jié)能燈 , 日光燈都會(huì)有光衰 , 通常我們使用的節(jié)能燈和日光燈在使用一段時(shí)間后亮度都會(huì)比初始時(shí)低很多 , 一直到使用壽命的終結(jié) , 亮度也是一直會(huì)直線下降 ,節(jié)能燈和日光燈將會(huì)越用越暗。

按照節(jié)能燈的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 , 普通節(jié)能燈在使用1000小時(shí)后光衰要保持小于5%,也就是說(shuō)普通的節(jié)能燈在使用1000小時(shí)后的亮度要能達(dá)到初始亮度的95%以上. 所以節(jié)能燈的光衰是和節(jié)能燈的品質(zhì)密切相關(guān)的 , 經(jīng)過(guò)這么多年的節(jié)能燈使用歷史我相信大家都已經(jīng)發(fā)現(xiàn) , 價(jià)格低廉的節(jié)能燈一般用到一年后就發(fā)現(xiàn)不怎么亮了 ,而質(zhì)量好的品牌的節(jié)能燈甚至在用到三年五年后亮度還是沒(méi)什么變化。

這一點(diǎn)足以證明燈具的光衰完全體現(xiàn)在燈具的品質(zhì)上，光衰產(chǎn)生的原因 發(fā)光體之所以有光衰 , 是因?yàn)榇蟛糠职l(fā)光體的材質(zhì)在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間工作后產(chǎn)生老化而至 , 任何發(fā)光材質(zhì)在工作時(shí)都需要有能量供給, 能量最常用的是電能 , 我們使用的燈泡都無(wú)一例外的都是把電能轉(zhuǎn)化為熱能和光能 , 也就是說(shuō)任何發(fā)光元件都會(huì)產(chǎn)生熱量 。

所以發(fā)光元件在長(zhǎng)期持續(xù)的高溫下材質(zhì)將出現(xiàn)老化 , 材質(zhì)的老化將直接影響了發(fā)光材質(zhì)的發(fā)光效率 , 我們通常會(huì)發(fā)現(xiàn)日光燈和節(jié)能燈的燈管使用時(shí)間長(zhǎng)了熒光粉會(huì)發(fā)黑 , 這就說(shuō)明熒光粉在老化 , 老化越嚴(yán)重發(fā)光效率就越低 , 光衰就越大 , 所以要控制光衰的速度就要選擇品質(zhì)好的發(fā)光材質(zhì)和元件 , 還有電路設(shè)計(jì)時(shí)要盡量控制發(fā)光材質(zhì)的溫度 , 發(fā)光材質(zhì)的溫度控制也將對(duì)降低光衰起到很明顯的作用。

白光LED目前普遍采用的是藍(lán)光晶片加黃色熒光粉調(diào)出來(lái)的白光 , 晶片的穩(wěn)定性和散熱的設(shè)計(jì)對(duì)光衰將起到最重要的作用 , 要想改變光衰第一個(gè)就要從晶片入手 , 第二要從散熱方面入手, 好的散熱將大大的降低了LED的光衰 , 其次就是在產(chǎn)品應(yīng)用中電源電流的控制也很重要 ,LED需要的是恒流電源不是恒壓電源 , 是因?yàn)?LED的PN結(jié)的溫度特性 , 溫度升高了電流就會(huì)增大 , 壓降會(huì)減小 , 當(dāng)電流增大時(shí)晶片的溫度也會(huì)出現(xiàn)上升 , 如此的特性將對(duì)LED很不利 , 所以控制恒定的電流是最關(guān)鍵的。

LED的光衰LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，直接把電轉(zhuǎn)化為光，LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端是負(fù)極， 另一端連接電源的正極， 使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)，半導(dǎo)體晶片由三部分組成， 一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子，中間通常是1至5個(gè)周期的量子阱。

當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候， 電子和空穴就會(huì)被推向量子阱，在量子阱內(nèi)電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量 , 也就是發(fā)出我們需要的光 , 晶片在工作時(shí)也會(huì)產(chǎn)生溫度 , 長(zhǎng)時(shí)間溫度的升高將會(huì)使晶片產(chǎn)生老化 , 晶片的老化就出現(xiàn)發(fā)出的能量下降 , 發(fā)光效率降低 , 這就使LED出現(xiàn)了光衰。

LED光衰的控制LED產(chǎn)生光衰的原因很多 , 主要因素是晶片的老化 , 要解決光衰最重要的就是要控制LED晶片老化的速度 , 第一當(dāng)然LED晶片的品質(zhì)很重要 , 還有就是解決晶片散熱的問(wèn)題的也很關(guān)鍵 , 總之解決 LED的光衰問(wèn)題的因素是多方面的 , 晶片的品質(zhì)和封裝的技術(shù)封裝材料的選擇等都很關(guān)鍵。

LED的光衰與壽命LED的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng) , 理論壽命能達(dá)到8到10萬(wàn)小時(shí) ,當(dāng)然就有人表示懷疑了 ,LED真的能達(dá)到這么長(zhǎng)的壽命嗎 , 按照這樣的壽命計(jì)算LED燈具真能用到幾十年不壞嗎 ?

這里我需要向各位親做詳細(xì)解答. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室證明LED的壽命達(dá)到8到10萬(wàn)小時(shí)是有依據(jù)的 , 所謂的8到10萬(wàn)小時(shí)的壽命是要有前提條件的 ,LED的晶片 , 使用的環(huán)境 , 使用的電流等都有直接的關(guān)系 , 這種壽命是指LED從開(kāi)始使用到電氣性能完全喪失所需的時(shí)間 , 當(dāng)然沒(méi)考慮到光衰的因素 .

在照明應(yīng)用中我們需要的是發(fā)光壽命 , 也就是說(shuō)有效光源壽命 , 有效光源壽命是指LED工作時(shí)能發(fā)出有效的有利用價(jià)值的光的累計(jì)工作時(shí)間 ,LED通常有效光源壽命能達(dá)到3到5萬(wàn)小時(shí)就已經(jīng)不錯(cuò)了 . 光衰大的就談不上壽命了 , 普通的價(jià)格低廉的LED產(chǎn)品在使用1000小時(shí)后的光衰就超過(guò)30%以上了 , 有些甚至超過(guò)50%了, 這么大的光衰還能談什么壽命呢 , 最多用到3000小時(shí)后就類似于螢火蟲(chóng)了 , 就算壽命不到也沒(méi)有使用價(jià)值了 . 所以LED光衰的速度和LED的壽命是成反比的 , 只有控制了光衰才真正達(dá)到了超長(zhǎng)的壽命 !

綜上所述 , 大家已經(jīng)都了解了關(guān)衰的含義和光衰對(duì) LED的影響了 , 那怎樣才能控制白光 LED的光衰呢 ?下面一些個(gè)人觀點(diǎn)來(lái)做一下分析 :

1. 晶片的因素 : 晶片是LED的核心 , 發(fā)光完全是依靠晶片 , 晶片在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫度也就是結(jié)溫 , 當(dāng)結(jié)溫升高時(shí)將加速晶片的老化 , 晶片的老化將使發(fā)光效率大大降低, 所以好的晶片老化速度也就放慢 , 光衰的速度也就會(huì)降低 ,LED晶片有圓片和方片 , 圓片的光衰是非常大的 , 圓片成本比較低 , 一般應(yīng)用于低端產(chǎn)品中 , 方片性能比較穩(wěn)定 , 光衰也很小 , 但是成本相對(duì)較高 , 主要應(yīng)用在高端的 LED照明產(chǎn)品中。

2. 散熱的設(shè)計(jì) : 晶片的結(jié)溫升高老化速度就加快 , 所以要控制晶片的結(jié)溫將對(duì)降低晶片老化速度起到很直接的效果 , 草帽LED一般采用的是環(huán)氧樹(shù)脂封裝 , 晶片是靠膠水固定在LED支架上的 , 也就是固晶膠 , 因?yàn)橹Ъ苁墙饘俚囊话銥殍F支架和銅支架 , 因?yàn)榭紤]成本因素一般普遍采用鐵支架 , 晶片工作時(shí)發(fā)出的熱量主要靠支架導(dǎo)出來(lái) , 所以導(dǎo)熱設(shè)計(jì)很重要 . 支架是金屬材料也就是導(dǎo)體 , 所以不可能把晶片直接緊貼在支架上的 , 晶片和支架之間就需要有一種介質(zhì) , 也就是絕緣膠和固晶膠 , 所以膠水的導(dǎo)熱性能相當(dāng)?shù)闹匾?, 熱阻越小將晶片的熱量就導(dǎo)出的越多 ,將對(duì)晶片的散熱更有利 !