影響LED壽命的因素

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學號LED壽命的影響因素

影響LED燈具壽命的因素可以大致分為三個部分

分別是：

LED芯片 散熱系統(tǒng) 驅(qū)動電源

LED芯片是LED光源的核心部件，它的壽命很大程度上決定著LED燈具的壽命。影響LED芯片壽命的因素有三個，即芯片的晶格缺陷、封裝工藝及熒光粉的質(zhì)量。首先，構(gòu)成LED芯片的材料是晶體。理想的晶體。如果晶格排列得不那么好，有的地方缺行，這種缺陷就會影響LED芯片的壽命。另外，如果LED芯片所摻雜的雜質(zhì)不是我們所需要的雜質(zhì)，也會影響LED光源的壽命。其次，LED的封裝是否合理也是影響芯片壽命的重要因素。大多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品工藝封裝仿制較多，這些產(chǎn)品從外形看還可以，但工藝結(jié)構(gòu)和工藝質(zhì)量都較差，因而嚴重影響了LED的壽命。另外，LED芯片的性能都具有一定的分散性，在封裝之前應(yīng)根據(jù)LED芯片的面積、光效等諸多指標進行歸類分檔。如果芯片在封裝前不進行分檔，封裝后的成品出光率必然參差不齊。這就是說，LED的封裝及封裝之前的分檔也是影響LED壽命的重要因素。最后，熒光粉的質(zhì)量同樣影響LED芯片的壽命。目前LED芯片產(chǎn)生白光的方法有多種，其中有兩種方法是通過熒光粉發(fā)白光的。一種方法是在LED藍光芯片上涂覆YAG熒光粉。由于波長短的光子比波長長的光子能量大，因此，芯片發(fā)出的藍光（波長短）激發(fā)熒光粉可產(chǎn)生500nm~560nm的黃綠光（波長較藍光長），藍光與黃綠光合成白光。這種方法得到白光的成本較低，但熒光粉的均勻性較難控制，且芯片使用一段時間后，光效和色溫都會有相應(yīng)變化。另一種方法是讓LED芯片發(fā)出紫外線，紫外線再激發(fā)RGB（紅、綠、藍三基色）熒光粉產(chǎn)生紅、綠、藍三基色光，三基色光再混合成白光。因為紫外線的光子能量較大，使封裝材料環(huán)氧樹脂容易老化，這也會影響LED芯片的壽命。在談及LED燈具時，關(guān)于是否存在紅外線以及發(fā)熱量的多少，也有多種說法。實際上，LED光源發(fā)白光的光通量理論值應(yīng)在300lm/W以上。大功率LED光源目前只達到80lm/W～100lm/W，也就是說電能的近1/3變成可見光，大多數(shù)電能變成了熱能。這些熱能要以熱傳導及熱輻射的形式散發(fā)。所以，大功率LED燈具的散熱系統(tǒng)至關(guān)重要。LED光源的P-N結(jié)對溫度非常敏感。溫度高，將使LED芯片的壽命大打折扣。按照國際慣例（也是原有光源規(guī)范的規(guī)定），光源的有效壽命定義為：光通量衰減到初始值的70%時，光源就算壽終。大功率LED燈具的P-N結(jié)溫度目前大約在105℃左右，也就是說，LED芯片的壽命只有10000多小時。如果燈具的散熱條件不好，LED芯片的P-N結(jié)升溫過高，散熱系統(tǒng)對LED芯片的壽命影響很大，用同樣質(zhì)量的芯片放在不同的燈具中，壽命會相差幾倍甚至幾十倍。一種燈具的設(shè)計是否成功，除光路系統(tǒng)外，散熱系統(tǒng)起著決定性作用。驅(qū)動電源對LED燈具的壽命起著關(guān)鍵的作用，這是一個很容易被忽視的問題，也可能是當前推廣大功率LED燈具的瓶頸。檢查燈具時往往會出現(xiàn)這樣的情況：發(fā)現(xiàn)LED芯片并沒有損壞，而是驅(qū)動電源出現(xiàn)故障。通常，LED芯片的壽命遠大于驅(qū)動電源的壽命。LED作為繼白熾燈、氣體放電燈之后的一