(2010)大功率led灯珠使用建议
尊敬的客户:
感谢您使用我司的大功率led灯珠,led具有寿命长、节约能源、亮度高等独特的优点,也正是因为如此才倍受人青睐。led光源虽有以上优点,却并不如人们所说的那么神奇,只有给其配上合适、高效的led驱动电源、完善的防静电措施、正确的安装工艺才能充分发挥和利用led光源的以上优点,为了更好发挥我司产品的性能,保障客户使用过程中少出质量问题,我司特提出以下安装使用过程中须知的建议,仅供参考:
一、 合适高效的led驱动电源
下图为正向导通压降(vf)和正向电流的(if)非线性关系曲线图。由曲线可知,当正向电压超过某个阈值,即通常所说的导通电压之后,可近似认为,if随着vf的上升而急剧上升;由图可知,大功率led是低电压、大电流的发光器件,当前大功率led的最高if可达1a,而vf一般为2~4v。由于大功率led的光特性通常都描述为电流(if)的函数,而不是电压(vf)的函数。加上led工艺和温度的不同,大功率led的正向压降(vf)变化范围会出现比较大的波动(最大可达1v以上),而由上图中的vf-if曲线可知,vf的微小变化会引起较大的if变化;其led发光的强度由流过led的电流决定,电流过强会引起led的衰减,电流过弱会影响led的发光强度。所以,采用恒压源驱动不能保证led亮度的一致性,并且影响led的可靠性和寿命。因此,大功率的led通常采用恒流源驱动,以保证大功率led使用的安全性,同时达到理想的发光强度。
恒压电路在驱动大功率白光led的原理上和工频变压器线性稳压源一样,采用的是恒压限流的方法,没有符合大功率白光led的非线性v-i曲线特性,所以在性能方面,仍存在串并连发光亮度不稳定和发光亮度不一致的问题;
恒流电路驱动方法符合大功率白光led的非线性v-i曲线特性,避免了电压轻微波动而造成的电流变动,从根本上解决了大功率led串联亮度不稳定的问题,保证了大功率led的发光亮度恒定。对于大功率白光led的并联使用,该类电路仍无法保证并联分支led的发光亮度一致性。但可以使用多个恒电流电源,分别驱动不同的并联分支led,同时保证并联分支led属性一致性,从而可以解决发光亮度一致性的问题;
相对比较下,恒电流输出模式比恒电压模式更为适合在照明领域中使用,该类电路无论在能量转换效率、发光亮度稳定性方面都更胜一筹。
常见恒压驱动由于电流浮动过大,会对灯珠造成以下影响:
1.金线与焊盘/芯片连接点烧断、金线中心位置熔断,直观表现为开路;
2.芯片大面积烧黑现象(死灯)或表面部分纹路烧断(微亮)。
二、完善的防静电措施:led属对静电较为敏感的半导体器件,且各种芯片的抗esd能力也有所不同,我司在封装过程中对每道工序的防静电措施都有严格把关,因此为消除这一外部因素,我司需求贵司在成品装配过程中必须加强对静电的防范(尤其在气候干燥的冬季)。以下为不同情况下能直接产生静电大小对照表:(一般我司所芯片人体模式抗静电能力小于2000v,而一般以蓝宝石a1203为衬底的ingan抗esd仅能达到400v~500v,不同厂牌产品之综合结果)
静电来源 | 相对湿度对静电电位的影响 |
10%-25% | 65-90% |
行走在地毯上 | 35000v | 15000v |
行走在胶地板上 | 12000v | 250v |
在工作台上操作 | 6000v | 100v |
捡起塑料胶袋 | 20000v | 1200v |
推动发泡胶椅子 | 18000v | 1500v |
1、击穿原理:
静电放电(esd)引起发光二极管pn结的击穿,是led器件封装和应用组装工业中静电危害的主要方式。(esd以极高的强度很迅速地发生,放电电流流经led的pn结时,产生的焦耳热使芯片pn两极之间局部介质熔融,造成pn结短路或漏电。)
2、静电对led的危害有以下两种表现形式:
①、因瞬间的电场或电流产生的热,使led局部受伤,表现为漏电流迅速增加,仍能工作,但亮度降低(光衰,色温偏差),严重影响led的使用寿命;
②、因电场或电流破坏led的绝缘层,导致反向击穿(内部p/n结短路),使器件无法工作,表现为死灯。
3、静电在led组装过程中的防护措施:
ⅰ、接地:使用的工具接地、带接地防静电手环、及工作台面接地等,在焊接时电烙应尽可能采用防静电低压恒温烙铁,并保持良好的接地性。在组装过程中,尽可能使用有接地线的低压直流电动起子(俗称电批)。
ⅱ、储存与转运:在储存和运输过程不使用塑料、有机玻璃、普通塑料袋,工人必须佩带无绳静 电环和手套,穿防静电服装和防静电鞋等。
ⅲ、温度和相对湿度的调控:空气湿度的控制,小于60%时,须加强防静电操作系统。(特别在气候干燥的冬季)秋冬相对湿度偏低时,可用加湿器或湿布拖地方法解决。
ⅴ、检测与记录:形成良好的静电测试习惯,并详细记录并监控。
三、正确的安装工艺(主要针对散热问题):
对于单个led而言,如果热量集中在尺寸很小的芯片内而不能有效导出,则会导致芯片的温度升高,引起热应力的非均匀分布、芯片发光效率和荧光粉激射效率下降(亮度变低,芯片波长发生红移引起色温偏差)。当多个led密集排列组成照明系统时,热量的耗散问题更严重。因此解决散热问题已成为功率型led应用的先决条件。
我司根据产品特性及老化试验数据经验,对贵司在成品安装方面提出有关散热方面的几点建议,仅供参考
1.散热外壳要求:外型与材质:如果成品密封要求不高,可与外界空气环境直接发生对流,建议采用带鳍片的铝材或铜材散热片。
2.有效散热表面积:对于1w大功率led白光(其他颜色基本相同)我司推荐散热片有效散热表面积总和≥50平方厘米。对于3w产品,推荐散热片有效散热表面积总和≥150平方厘米,更高功率视情况和试验结果增加,尽量保证散热片温度不超过50℃。
3.连接方法:大功率led基板与散热片连接时请保证两接触面平整,接触良好,为加强两接触面的结合程度,建议在led基板底部或散热片表面涂敷一层导热硅脂(导热硅脂导热系数≥3.0w/m.k),请勿采用劣质硅胶或其他黏结物质(不但起不到导热作用,反而形成隔热层)。
总之,只有做好以上三方面,才能有效确保我司的led的使用寿命期限,避免贵司成品使用时出现的质量问题,如对灯珠使用方面有好的建议或疑问,请您与我司取得联系,我司将相关技术支持或建议。
--规格:10w大功率白光
--色温:2500-3500k;6000-6500k;8000-9000k 可选色温段
--光通量(亮度):550-900lm(流明)
--正向电压:11-12v
--功率:10w
--角度:120-140度
--使用电流:if=1000ma
--工作温度:-20度 -- 70度 储藏温度:-30度 -- 80度
--注:管脚焊接温度(距胶体4mm) 三秒内260度焊接
产品应用:建筑物外墙照明,广场雕像,星级宾馆,户外广告牌,庭院草坪,大楼景观照明,公园照明,影视设备光源,城市亮化工程照明等。