降低LED单位流明成本的几种做法
根据3535器件的实测热阻表示可以看出,另外还可以采用不同的封装工艺。采用倒装共晶方式的器件,热阻低至2.5℃/W这样器件即使在1050mA 条件下工作,灯具散热良好的情况下,器件结温和器件底部温差仍然不超过10℃。中功率器件方面,提高器件电流密度,也是降低单位流明成本的有效途径,以天电光电的采用新型高导热材料的3020T3400SW尺寸的SMD中功率LED产品为例,由于T3400SW具有超低热阻,卓越的耐温耐热性能,大电流条件下仍然坚持高光效。以目前的水平看,单位光通量利息约相当于20mA 器件的一半左右。具有明显的性价比优势。
当前对LED品质评价有很多参数。主要是下面4个方面,即LED使用寿命、发光效率、显色指数、相对色温等。要提升LED品质,必需从上述四方面着手,本文从LED器件封装角度动身,重点讨论通过封装方面的热管理,来达到提升LED品质和降低单位流明成本的方法。LED一个电光转换半导体器件,其工作过程中只有10~40%电能转换成光能,其它电能几乎全部转变成热能,导致LED温度升高,LED温升是导致LED失效和性能下降的主要原因。LED过热会影响LED短期和长期的性能,短期的会影响LED发光效率和颜色的偏移;临时的会引发芯片的瑕疵和封装材料的劣化,严重影响LED使用寿命和可靠性。随着单个器件的工作电流增大,器件发热会增加,导致LED结温上升,发光效率下降。因此LED器件的热管理是降低单位流明成本的重点。
按目前价格,目前主流厂家的1W大功率LED芯片的价格仍然偏高。即使价格再降低50%也仍然偏高,短期看,大功率芯片出现跳水性降价的可能性很小。从封装角度看,单颗器件的售价继续下降空间有限,因此通过芯片降价或单颗器件降价的方式来降低单位流明成本的道路很难走下去。下面两方面可能是降低单位流明成本的可行之法:1从芯片方面看,必需提高单颗芯片的电流密度,使1W芯片能够在700mA 或1000mA 下工作,并且光效只有微小的降低。2从封装角度看,尽可能减小器件尺寸,而沈阳LED路灯同时降低整个器件的热阻,使单颗器件支持更大的电流,单个器件功率达到3-5W从而降低整个封装本钱。最终的目的提升和坚持发光效率的情况下,再增强整个LED器件散热能力,小、轻、薄的封装器件上,实现高光效、高电流、高功率。目前一些厂商的基于陶瓷散热结构的3535T1901PW尺寸SMD型大功率器件,已经可以实现700mA 工作,光通量达到220lm以上。2012年初会提升到1050mA 光通量300lm以上。

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