照明级白光led性能应用

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1、-照明级白光LED的性能与应用.txt生活，是用来经营的，而不是用来计较的。感情，是用来维系的，而不是用来考验的。爱人，是用来疼爱的，而不是用来伤害的。金钱，是用来享受的，而不是用来衡量的。谎言，是用来击破的，而不是用来装饰的。信任，是用来沉淀的，而不是用来挑战的。2007年03月　　　　　　　光源与照明　　　　　　2007年第期照明级白光LED的性能与应用杨　光　中国科学技术大学　（合肥　230029）　　摘　要　基于LED的快速发展，文中介绍了可以替代高能耗白炽灯，甚至是荧光灯的照明级白光LED的性能特点、结构特征以及

2、驱动要求等。对于实际的替代使用具有一定的参考意义。　　关键词　照明级白光LED　性能特点　驱动要求一般认为，作为性能优良的固体LED照明光源，白光LED是最具有应用前景的。因此世界上许多国家都投入了巨资，积极研究高功率、高效率的白光LED。目前已经有商品化的照明级白光LED，价格也在不断的下降。级的大功率、高性能的LED。其发光效率大于40lm/W。相对于以往的小功率、低效率的白光LED，由于照明级LED在发光性能、封装结构和使用要求等方面都有所不同，因此在应用上就具有一定的独特性。(1)白光LED的特性目前市面上可以见到

3、的单颗封装单、多芯片型照1　白光LED的性能明级白光LED的功率为W、3W、5W、0W、5W、所谓照明级白光LED是指单颗封装的、具有“瓦”20W等系列产品。具体的综合电参数见表所示。表1　照明级白光LED的主要综合电参数标称功率/W开启电压/V工作电压/V工作电流/mA光通量/lm芯片数量/片显色性Ra2.33.4~4.23040~5032.33.2~4.205070~80356.8~780090~20204~7700200~300459~25700400~45062025~34700700~8008.---≥80(2)

4、白光LED的曲线参数图给出了W白光LED的电压～电流曲线参数。图　白光LED典型的电压电流曲线从图曲线可见：当加在其上的正向电压小于开启电压时，正向电流很小，亮度很低。当加在其上的正向电压超过了开启电压时，LED开始导通并发光。随着正向电压的进一步加大，正向电流突然快速地·4·万方数据万方数据万方数据上升，发光的亮度也逐渐加大，正向电压与正向电流基本上呈现出线性的关系，因此必须要严格控制正向电流的大小，防止在使用的过程中超过其最大的电流而严重缩短其使用寿命，甚至于造成永久性的损坏。(3)白光LED的外形结构常见单颗封装的照

5、明级白光LED的外形结构见图2所示。由于其功耗较大，为防止工作时PN结温度过高而影响使用寿命，散热就成为能否安全、有效工作的主要问题，同时为了将芯片输出的白光尽量有效地取出来，提高LED的发光效率也是至关重要的问题。通常大功率的白光LED都是由单个或多个芯片按照并联或串联模式封装在同一散热基片上，外观呈现为六角形（见图2a）。当然，也有较小功率（W）的白光LED是采用贴片形式（见图2b），主要是用于某些特殊的应用场合，如数码相机的闪光灯。.---2007年03月　　　　　　　光源与照明　　　　　　2007年第期ab图2　两

6、种常见的白光LED的外形结构2　白光LED的应用为了保证照明级白光LED不仅能得到良好的应用，而且能获得较高的使用效率，首先是需要使其满足一定的应用条件，其次是需要采用相适应的驱动电路来满足LED工作的参数配合要求。(1)应用条件①驱动电路是一种专为LED供电的特种电源，要具有简单的电路结构、较小的占用体积以及较高的转换效率；②驱动电路的输出电参数（电流、电压）要与被驱动的LED的技术参数相匹配，满足LED的要求，并具有较高精度的恒流控制和合适的限压功能。多路输出时，每一路的输出都要能够单独控制；③具有线性度较好的调光功能

7、，以满足不同应用场合对LED发光亮度调节的要求；④在异常状态（LED开路、短路、驱动电路故障）时，电路能够对电路自身、LED和使用者都有相应的保护作用；⑤驱动电路工作时，对其它电器的正常工作干扰少，满足相关的电磁兼容性要求。(2)线性驱动应用线性驱动应用是一种最为简单和最为直接的驱动应用方式（图3）。在照明级白光LED应用中，虽然存在着效率低、调节性差等问题，但由于其电路简单、体积小巧并能满足一般要求，因此在一些特定的场合应用较多。①稳压电源VDD＋限流电阻R方式图3a示出的稳压电源＋限流电阻的驱动方式。电路的优点是结构简

8、单、成本低。由于与LED串连的电阻上的附加损耗较大，并且线性稳压电源VDD自身的功耗也较大，因此两者叠加在一起所得到总体的效率很低（＜50%），加上控制LED电流的精度低、亮度不可调节，所以一般只应用于较小功率和短时间照明的场合，如LED手电筒、应急照明灯。.---②稳流电源VDD＋限流电阻R＋电子开关