影响LED灯寿命的因素
影响LED灯寿命的因素
LED灯具作为新型绿色照明光源,节能环保、寿命长,深受消费者推崇。但LED光衰问题也是LED灯具不得不面对的另一个问题。持续不断的光衰已经严重影响了LED灯具的使用。
目前,市面上白光LED的光衰可能是其进军民用照明的首要问题之一。那么造成LED光衰的原因有哪些呢?一般来说,造成LED光衰的因素主要有两个:
一、LED产品的质量问题:
1、采用的LED芯片质量不好,亮度衰减较快。
2、生产工艺存在缺陷,LED芯片热量不能很好的从PIN脚处导出,导致LED芯片温度过高,芯片衰减增大。
二、使用条件:
1、LED是恒流驱动,有的LED是电压驱动,导致LED光衰。
2.驱动电流大于额定驱动条件。
其实造成LED产品光衰的原因有很多,其中最关键的还是散热问题,虽然很多厂家在二次产品中并不特别注重散热问题,但是这些二次LED产品的长期使用,对散热的重视程度会比一次LED产品更高,LED芯片本身的热阻、银胶的影响、基板的散热效果、胶体、金线等也都与光衰有关。
三、影响LED灯具品质的三大因素
1. 选择什么样的LED白光灯
LED白光灯的质量是一个非常重要的因素。举几个例子,同样以14mil晶粒白光段芯片为代表,LED白光灯采用普通环氧树脂制成的灯座、白光胶和封装胶进行封装。单颗灯珠在30度环境下点亮一千小时后,其衰减数据为光通维持率为70%。
若采用D类低衰减胶封装,在同样的老化环境下,其千小时光衰为45%。
若采用C类低衰减胶封装,在同样的老化环境下,其千小时光衰为12%。
若采用B类低衰减胶封装,在同样的老化环境下,其千小时光衰为3%。
若采用A类低衰减胶水封装,在同样的老化环境下,其千小时光衰为6%。
2.考虑LED芯片的工作温度
根据单颗LED白光灯的老化数据,如果只有一颗LED白光灯工作,其环境温度为30度,那么单颗LED白光灯工作时支架的温度不会超过45度,此时这颗LED的寿命就已经非常理想了。
如果有100颗LED白光灯同时工作,它们之间的间隔只有11.4mm,那么这些白光LED灯周围的支架温度可能不超过45度,但灯堆中间的灯却可能达到65度的高温。这时候对LED芯片来说将是一个严峻的考验,因为理论上聚集在中间的LED白光灯光衰会更快,而灯堆周围的灯的光衰会更慢。
众所周知,LED怕热。温度越高,LED寿命越短,温度越低,LED寿命越长。因此,LED的理想工作温度应该在零下5度到0度之间。但这在实际应用中基本不可能实现。
因此,在灯具设计时应加强散热功能,温度越低,LED的寿命就越长。
3.考虑LED芯片的电气参数
根据实验结果,驱动电流越低,发热量越小,亮度也越低。经调查,在LED太阳能照明电路设计中,LED灯具的驱动电流一般只有5-10mA,如果灯珠数量在500颗以上,其驱动电流一般也只有10-15mA。而一般LED应用的驱动电流一般只有15-18mA,很少有人将电流设计到20mA以上。
实验结果还显示,在14mA驱动电流,盖子不透风的情况下,里面的空气温度达到了71度,低衰产品,1000小时光衰为0,2000小时光衰为3%,也就是说在这样的环境下,这款低衰LED白灯的使用已经达到了它的最大值,超过它的最大值,对它的损坏就大了。
由于老化板本身不具备散热功能,所以LED工作时产生的热量基本上不会传导到外部,这一点经过实验验证。老化板内部的空气温度已经达到了101度的高温,而老化板上的盖子表面温度只有53度,相差几十度。这说明设计的塑料盖子基本上不具备散热功能。然而,在一般灯具的设计中,应该考虑导热和散热的功能。
所以综上所述,LED芯片的工作电参数设计要根据实际情况而定。如果灯具的散热功能很好,那么LED灯的驱动电流稍微加大一点也没关系,因为LED灯产生的热量可以全部导出到外部,不会对LED灯造成损坏。相反,如果灯具的散热功能比较马虎,那么最好把电路设计得小一点,让它少发点热。