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哪些因素影响LED光源的寿命?
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时间:2015-08-31 15:00:59

        LED光源作为第四代光源照明的新型产品,高能效LED照明工程已经覆盖到城市日常生活的各个部分,从交通灯到手机,从室外景观照明到室内辅助照明,应用领域在不断扩大。

        在机器视觉检测系统中,LED光源也凭借其独具的技术优势,得到业界的广泛认可。机器视觉LED光源具有使用寿命长、亮度可调、低温、均衡、稳定、无闪烁、无阴影,亮度、色温一致等优点,满足了机器视觉用户对高品质、高精度的技术要求,也为行业带来了巨大的发展空间。

        一般来说,LED光源灯工作是否稳定,品质好坏,与灯体本身散热至关重要,目前市场上的高亮度LED光源灯的散热,常常采用自然散热,效果并不理想。LED光源打造的LED光源灯具,由LED光源、散热结构、驱动器、透镜组成,因此散热也是一个重要的部分,如果LED光源不能很好散热、它的寿命也会受影响。影响LED光源寿命的因素都有哪些?

        1、热量管理是高亮度LED光源应用中的主要问题

        由于III族氮化物的p型掺杂受限于Mg受主的溶解度和空穴的较高啟动能,热量特别容易在p型区域中产生,这个热量必须通过整个结构才能在热沉上消散;LED光源器件的散热途径主要是热传导和热对流;Sapphire衬底材料极低的热导率导致器件热阻增加,产生严重的自加热效应,对器件的性能和可靠性产生毁灭性的影响。

        2、热量对高亮度LED光源的影响

        热量集中在尺寸很小的芯片内,芯片温度升高,引起热应力的非均匀分布、芯片发光效率和萤光粉激射效率下降;当温度超过一定值时,器件失效率呈指数规律增加。统计资料表明,元件温度每上升2℃,可靠性下降10%。当多个LED光源密集排列组成白光照明系统时,热量的耗散问题更严重。解决热量管理问题已成为高亮度LED光源应用的先决条件。

        3、芯片尺寸与散热的关系

        提高功率LED光源的亮度最直接的方法是增大输入功率,而为了防止有源层的饱和必须相应地增大p-n结的尺寸;增大输入功率必然使结温升高,进而使量子效率降低。单管功率的提高取决于器件将热量从p-n结导出的能力、在保持现有芯片材料、结构、封装工艺、芯片上电流密度不变及等同的散热条件下,单独增加芯片的尺寸,结区温度将不断上升。

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