什么是LED光衰，光衰怎么解決？

光衰在LED行業(yè)是個(gè)常見的問題，它常常會讓人們覺得頭疼不已，LED燈光衰和LED燈珠壽命又有什么關(guān)系呢？我們又該如何解決光衰的問題呢？最后找到了一個(gè)比較好的方法，就是看圖說話。

光衰曲線圖：

由圖可知LED光衰與其結(jié)溫有一定關(guān)系，所謂結(jié)溫即半導(dǎo)體PN結(jié)，結(jié)溫愈高光衰發(fā)生愈早即壽命愈短。從圖上可以看出，假如結(jié)溫為105度，亮度降至70%的壽命只有一萬多小時(shí),95度就有2萬小時(shí)，而結(jié)溫降低到75度，壽命就有5萬小時(shí),65度時(shí)更可以延長至9萬小時(shí)。因此，延長壽命，關(guān)鍵在于降低結(jié)溫。

1、如何才能延長LED的壽命

所以我們買LED燈具（所有的不特指LED射燈）的時(shí)候，一定要看它的散熱設(shè)計(jì)好不好。

由圖中可以得出結(jié)論，要延長其壽命的關(guān)鍵是要降低其結(jié)溫。而降低結(jié)溫的關(guān)鍵就是要有好的散熱器，能夠及時(shí)地把LED產(chǎn)生的熱散發(fā)出去。

這里并不是準(zhǔn)備探討怎樣設(shè)計(jì)散熱器，只是探討哪個(gè)散熱器散熱效果更好。在實(shí)際應(yīng)用中，都會遇到結(jié)溫測量的難題，如果我們能測出任意類型散熱器能到達(dá)的結(jié)溫的話，不僅能對各類散熱器散熱效果進(jìn)行對比，并且可以了解使用該散熱器后可達(dá)到的LED壽命。

2、如何測量結(jié)溫

結(jié)溫看上去是一個(gè)溫度測量問題，可是要測量的結(jié)溫在LED的內(nèi)部，總不能拿一個(gè)溫度計(jì)或熱電偶放進(jìn)PN結(jié)來測量它的溫度。當(dāng)然它的外殼溫度還是可以用熱電偶測量的，然后根據(jù)給出的熱阻Rjc（結(jié)到外殼），可以推算出它的結(jié)溫。

但散熱器裝完后問題又復(fù)雜化。由于一般LED都焊在鋁基板上，鋁基板裝在散熱器中，如果僅能測出散熱器外殼溫度的話，為了推算出結(jié)溫，需要了解大量熱阻數(shù)值。包括Rjc（結(jié)到外殼）,Rcm（外殼至鋁基板之間實(shí)際上也應(yīng)含有薄膜印制版熱阻）,Rms（鋁基板到散熱器），Rsa（散熱器到空氣），只要有一項(xiàng)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，就會影響測試的準(zhǔn)確性。

下圖給出了LED到散熱器各個(gè)熱阻的示意圖。其中合并了很多熱阻，使得其精確度更加受到限制。也就是說，要從測得的散熱器表面溫度來推測結(jié)溫的精確度就更差。

LED到散熱器各個(gè)熱阻的示意圖

好在還有一種間接的測溫方式——測電壓。那么，結(jié)溫與哪一種電壓相關(guān)？這個(gè)關(guān)系又是怎么樣的呢？先說LED伏安特性。

3、LED伏安特性的溫度系數(shù)

我們知道LED就是半導(dǎo)體二極管，與所有二極管一樣一個(gè)伏安特性，與所有半導(dǎo)體二極管相同，這種伏安特性具有溫度特性。表現(xiàn)為氣溫升高時(shí)伏安特性向左偏移。圖中繪制LED伏安特性溫度特征。

假定對LED以Io恒流供電，在結(jié)溫為T1時(shí)，電壓為V1，而當(dāng)結(jié)溫升高為T2時(shí)，整個(gè)伏安特性左移，電流Io不變，電壓變?yōu)閂2。這兩個(gè)電壓差被溫度去除，就可以得到其溫度系數(shù)，以mV/oC表示。對于普通硅二極管，這個(gè)溫度系數(shù)大約為-2mV/oC。但是LED大多數(shù)不是用硅材料制成的，所以它的溫度系數(shù)也要另外去測定。幸好各家LED廠家的數(shù)據(jù)表中大多給出了它的溫度系數(shù)。

4、如何來預(yù)測這個(gè)燈具的壽命

根據(jù)結(jié)溫推算壽命似乎應(yīng)該是非常簡單的事，只需查看圖1中的曲線即可得知與95度結(jié)溫相對應(yīng)的壽命,LED可獲得2萬小時(shí)。

最大問題在于LED燈散熱器散熱效率隨著時(shí)間推移，散熱效率不斷下降。又由于戶外紫外線較強(qiáng),LED壽命亦較短。紫外線在封裝環(huán)氧樹脂老化過程中主要發(fā)揮了巨大作用，如果使用硅膠則能得到改善。紫外線在熒光粉老化過程中也會產(chǎn)生一些不好的影響，但是并不十分嚴(yán)重。

不過，這種方法用來相對比較兩種散熱器的散熱效果是比較有效的。很明顯，伏安特性左移越小的散熱器，其散熱效果就越好。另外，對于預(yù)測室內(nèi)LED燈具的壽命也還是有一定的準(zhǔn)確度的。