????????引言
LED壽命長、效率高是有前提的,即適宜的工作條件。其中影響壽命和發光效率的主要因素是LED的工作結溫。從主流LED廠家提供的測試數據表明,LED的發光效率與結溫幾乎成反比,壽命隨著結溫升高近乎以指數規律降低。因此,將結溫控制在一定范圍是確保LED壽命和發光效率的關鍵。而將結溫控制在一定范圍的手段除散熱措施外,將結溫納入驅動電源的控制參數是十分必要的。
1 LED結溫的檢測
LED的結溫是指PN結的溫度,實際測量LED的結溫比較困難,但是可以根據LED的溫度特性間接測量。
LED的伏安特性和普通的二極管相似。用于白光照明的藍光LED典型的伏安特性如圖1所示。
![圖1 LED的伏安特性](/uploads/allimg/111111/10463455a-0.jpg)
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圖1 LED的伏安特性
LED的伏安特性和其它二極管一樣具有負溫度系數的特點,即在結溫升高時I/V曲線出現左移現象,如下圖所示。
![圖2 伏安特性的溫度特性](/uploads/allimg/111111/104634NQ-1.jpg)
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圖2 伏安特性的溫度特性
一般LED的結溫每升高1°C ,I/V曲線會向左平移1.5~4mV,假如所加的電壓為恒定,那么顯然電流會增加,電流增加只會使它的結溫升得更高,甚至導致惡性循環。所以,目前LED驅動電源一般設計為恒流供電。
根據I/V曲線隨結溫升高左移的規律,在恒流供電的情況下,測量LED的正向電壓就可以推算LED結溫。
在實際應用中,往往不需要確定LED結溫的特別精確的數值,此時可以用試驗的方法確定整體燈具LED光源結溫的估算數值。以一個12W筒燈為例,光源部分由4并6串中功率LED組成,其電路連接形式如下:
![圖3 LED光源電路連接圖](/uploads/allimg/111111/104634GL-2.jpg)
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圖3 LED光源電路連接圖
確定正向電壓與結溫的關系的試驗步驟為:1)將光源置入恒溫箱中;2)設置恒溫箱的溫度;3)待恒溫箱內溫度充分平衡穩定后,在光源兩端接入恒流源;4)迅速測量光源的正向電壓并記錄;5)重復上述步驟1)~(4),恒溫箱溫度由低到高,測得多點數據。
按上述步驟,對12W筒燈光源進行三次測量,數據如下:
表1 LED正向壓降與結溫的測量數據
![表1 LED正向壓降與結溫的測量數據](/uploads/allimg/111111/104634O29-3.jpg)
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由表1可以看出,測量數據的一致性和規律性很明顯。