采用恒壓電源供電是引起LED光衰的重要原因
3. 由結(jié)溫升高產(chǎn)生的問題
3.1 LED結(jié)溫升高以后首先帶來的是光輸出降低。
圖3. XLamp7090XR-E的相對光輸出隨結(jié)溫的升高而降低
3.2 結(jié)溫升高引起伏安特性的左移
因為伏安特性的溫度系數(shù)是負的,這意味著溫度升高,特性左移。例如,假定結(jié)溫升高50度,那么伏安特性就會左移200mV。
4. 采用恒壓電源供電會使LED正向電流隨溫升的增加而增加。
因為電源電壓是恒定的,而伏安特性卻左移了,其結(jié)果就是正向電流增加。從圖2的伏安特性可以看出,假如常溫下用3.3V的恒壓電源供電,其正向電流為350mA;結(jié)溫升高50度以后,伏安特性左移0.2V,那么相當于電源電壓升高到了3.5V,這時候,正向電流就會增加到600mA。
正向電流增加以后,因為電源電壓沒有變化,所以LED的輸入功率增加到3.3Vx0.6A=1.98W,
幾乎增加了一倍。但從圖3可以看出,結(jié)溫升高以后,光輸出會降低,這意味著更多的輸入功率轉(zhuǎn)換為熱能,也就是說如果這時候增加正向電流,它的光輸出并不隨著增加,反而降低。所以,這時的正向電流的增加只會引起結(jié)溫增加,而不會使光輸出增加。
所以,結(jié)溫增加以后à正向電流增加à結(jié)溫再增加à正向電流再增加….
這就引起結(jié)溫升高的惡性循環(huán)。
結(jié)論:采用恒壓電源供電會使結(jié)溫升高,光衰加大,壽命縮短
所以,從前面的分析,可以得出這樣的結(jié)論:采用恒壓電源供電會使結(jié)溫升高,而結(jié)溫增加的結(jié)果就是光衰加大,壽命縮短。假定LED在常溫25度時開機,開機以后結(jié)溫就會升高,假定散熱器設(shè)計為溫升至75度,也就是結(jié)溫增加了50度,那么就會使得正向電流增加至600mA??偣β蕪?.155W增加到1.98W,增加了0.825W。而這部分所增加的功率幾乎全部轉(zhuǎn)換為熱量。假定原來LED的發(fā)光效率為30%,也就是70%的輸入功率(0.8W)都轉(zhuǎn)換為熱能?,F(xiàn)在又多了一倍的熱能需要從散熱器散出去。顯然,這是原來的散熱器設(shè)計沒有考慮到的。這就使LED的結(jié)溫又升高50度,變成了125度。我們回到圖1來看光衰曲線,125度的光衰為14%的壽命也就差不多為1200小時,那么也就可以解釋為什么一個精心設(shè)計的散熱器,如果采用恒壓電源供電,其結(jié)果仍然是光衰很大,壽命很短了!
所以,給LED供電,一定要采用恒流電源供電,電流恒定以后,不管溫度怎么變化,伏安特性如何左移,電流都不變!結(jié)溫也就不會惡性循環(huán)了!
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