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LED路灯特性长程测试中的误差分析

上传人:钱可元,付伟,罗毅

上传时间: 2011-04-29

浏览次数: 279

  我们知道,即使在南方城市,对于跨度2000 小时的测试,环境温差也至少有20℃ ( 下面涉及到温差影响的讨论我们都以20℃ 来计) ,这种温度的变化会影响LED 开关电源输出电流的变化。

  

  图3 LED 开关电源输出电流的温度特性

  图3 是对一实际使用的LED 路灯电源的温度特性进行检测的结果。从图3 可以看出,LED 开关电源与环境温度变化的关系为I-1·dI·dT = - 0. 0736% /K,即温度上升时开关电源输出电流以每10 度0. 7%的速率下降( 以环境温度25℃ 为初始温度)。由于LED 输出光通量与输入电流基本呈线性关系,那么当温度变化20℃ 时,电流的输出就会下降1. 47% ,下降的电流会直接导致LED 输出光通量的下降。LED输出光通量与输入电流呈线性关系,在此温度变化的幅度内,灯具的光通量也将下降1. 47%。

  (2) LED 光源的稳定性

  LED 光源是半导体器件,对温度十分敏感。测试中必须考虑LED 光源光通量受环境温度的影响,这是影响整灯性能一个非常重要的方面。通常从半导体器件的温度特性可以得到发光强度与温度的关系:

  

  这里T1为特征温度,对于采用GaInN /GaN 量子阱有源层的蓝光LED 器件, 其特征温度T1 =1600K。

  对于蓝色芯片加$荧光粉的白光LED 器件,由于器件的性能还受荧光粉、填充胶等材料的影响,其温度特性就会偏离上述理论公式。在一般情况下,白光的光输出变化随温度的变化的关系大致为φ -1dφ / dT = - 0. 2 % K -1 ,也即是说光通量的输出随温度的升高以每10 度2% 的速率下降。然而对于不同的芯片以及不同的封装工艺与材料,上述参数也会发生变化。

  实验中对国内外2 种不同的LED 器件进行了输出光通量与结温关系的测试,结果如图4 所示。

  

  图4 不同白光LED 件的光输出与结温的关系

  对于样品A,其白光的光输出变化随温度的变化的关系为φ-1 dφ / dT = - 0. 22% K -1 ;对于样品B, 上式变为φ -1 dφ/ dT = - 0. 30%K -1,也即温度每升高10 度光通量下降3%。

  因此在测量期间如温差超过20℃,会使LED 灯具的光通量测试产生5% 左右量级的误差。

  由此可见在进行耗时较长的光衰测试时,必须将温度的影响考虑在内,并根据实测的温度进行相应的修正。反之,若是在夏天开始测试,而在冬天结束,则衰减会大大减小,甚至会出现光输出的增加。

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