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LED照明光衰分析(IES测试,光度分布计,光效,光通量)

kaikai 5 天前
LED灯具的光衰,即光输出随着时间逐渐降低的现象,是影响其使用寿命和性能的关键因素。光衰主要由以下两大因素引起:
1、LED产品本身的品质问题:
芯片质量:如果使用的LED芯片质量不佳,可能会导致亮度衰减速度加快。
生产工艺缺陷:LED芯片的散热设计不良,例如无法有效将热量从PIN脚导出,可能导致芯片温度过高,从而加速光衰过程。
2、使用条件问题:
驱动方式不当:LED应使用恒流驱动,如果错误地采用电压驱动,可能会导致LED光衰。
超出额定电流:如果驱动电流超过LED的额定条件,将增加LED的热负荷,加速光衰。

实际上,导致LED产品光衰的原因多种多样,但最核心的问题仍然是热量管理。虽然一些制造商可能不会在次级产品上过分关注散热设计,但这些产品在长期使用中,由于热量积累,光衰程度往往比注重散热设计的LED产品要高。以下是与LED光衰相关的一些关键因素:

LED芯片的热阻:热阻较低的芯片更有利于热量的散发,减缓光衰。
银胶的影响:银胶作为芯片与基板之间的粘合剂,其热导性能影响热量的传递。
基板的散热效果:基板材料和设计对LED的散热至关重要,影响整体的热性能。
封装胶体和金线:封装胶体的热稳定性和金线的电气及热性能也与LED的光衰密切相关。

光衰分析

大多数白色LED是由蓝色LED照射黄色荧光粉而得到的。引起LED光衰的主要原因有两个,一个是蓝光LED本身的光衰,蓝光LED的光衰远比红光、黄光、绿光LED要快。还有一个是荧光粉的光衰,荧光粉在高温下的衰减十分严重。各种品牌的LED它的光衰是不同的。通常LED的厂家能够给出一套标准的光衰曲线来。例如美国Cree公司的光衰曲线就如图1所示。
图1 LED的光衰曲线

从图中可以看出,LED的光衰是和它的结温有关,所谓结温就是半导体PN结的温度,结温越高越早出现光衰,也就是寿命越短。

从图上可以看出,假如结温为105度,亮度降至70%的寿命只有一万多小时,95度就有2万小时,而结温降低到75度,寿命就有5万小时,65度时更可以延长至9万小时。所以延长寿命的关键就是要降低结温。不过这些数据只适合于Cree的LED。并不适合于其他公司的LED。例如Lumiled公司的LuxeonK2的光衰曲线就如图2所示。
图2 LuxeonK2的光衰曲线

IES测试,即照明工程协会(Illuminating Engineering Society)测试,是一种标准化的测试方法,用于评估照明产品的光度和电度性能。以下是IES测试的主要内容和方法:
测试目的:IES测试用于评估照明产品的光效、光通量、功率因数(PF)、额定光通量等关键性能指标。
配光曲线测试:配光曲线测试是测量光源或灯具在空间中不同方向的光强分布情况。
表示方法:配光曲线的表示方法主要有三种:极坐标法、直角坐标法和等光强曲线法。这些方法可以直观地展示灯具的光线分布特性。

金鉴实验室在LED失效分析方面有丰富的经验,为国内众多灯具厂提供LED可靠性检测和其后的失效分析和技术咨询。不少客户的灯具在老化测试、可靠性试验后出现LED死灯或者光衰严重导致的失效,通过我们找到了失效分析根本原因,从而改进灯具的缺陷,提高灯具的可靠性。

IES测试为照明产品的评估和选择提供了一套科学、全面的标准,有助于用户了解产品的性能,进行合理的照明设计和选择。通过这些详细的测试结果,可以确保照明系统既满足视觉舒适性,又具有高效率和经济性。




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