《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術 > 設計應用 > 高效率LED驅動電路的特性及問題分析
高效率LED驅動電路的特性及問題分析
摘要: 從前面我們已經知道白光LED是用什么方法制造出來的,其中一種方法是在發藍光的LED芯片上涂上一層YAG熒光粉,部分藍光光子激發YAG熒光粉,形成光?光轉換,熒光粉被激發產生黃光光子,藍色光與黃色光混合變成白色光,成為白光LED。
Abstract:
Key words :

    1、單個led的流明效率與用LED作光源構成的燈具的流明效率異同

    針對某一個特定的LED,加上規定的正向偏置,例如加上IF=20mA正向電流后(對應的VF≈3.4V),測得的輻射光通量Φ=1.2lm,則這個LED的流明效率為:

    η=1.2lm×1000/3.4V×20mA=1200/68≈17.6lm/W

    顯然,對于單個LED,如施加的電功率Pe=VF×IF,那么在這個功率下測得的輻射光通量折算為每瓦的流明值即為單個LED的流明效率。

    但是,作為一個燈具,不論LED PN結上實際加上的功率VF×IF是多少,燈具的電功率總是燈具輸入端口送入的電功率,它包括了電源部分(如穩壓器、穩流源、交流整流成直流電源部分等)所消耗的功率。燈具中,驅動電路的存在使它的流明效率比測試單個LED的流明效率要下降。電路損耗越大,流明效率越低,因此,尋找一種高效率的LED驅動電路就顯得極為重要。

    2、藍光LED涂上特殊熒光粉構成白光LED后輻射光通量會比高出十幾倍

    從前面我們已經知道白光LED是用什么方法制造出來的,其中一種方法是在發藍光的LED芯片上涂上一層YAG熒光粉,部分藍光光子激發YAG熒光粉,形成光?光轉換,熒光粉被激發產生黃光光子,藍色光與黃色光混合變成白色光,成為白光LED。這種通過光?光轉換后不同波長的光的混合,會使它的波譜變寬,白光LED一般具有比LED藍光波譜寬得多的波譜。對于用藍光芯片加YAG熒光粉制成的白光LED,與單色LED相比,人眼對它的視覺函數應當是各種波長成分視覺函數的積分平均值,此值可以通過計算得到約為296lm,即這種白光LED,當發射出光功率1W的白光時,其輻射光通量約為296lm,這個數值比發射光功率1W的藍色LED的輻射光通量41增大了7.2倍。

    3、LED的結溫如何產生

    LED的基本結構是一個半導體的PN 結。實驗指出,當電流流過LED器件時,PN結的溫度將上升,嚴格意義上說,就把PN結區的溫度定義為LED的結溫。通常由于器件芯片均具有很小的尺寸,因此我們也可把LED芯片的溫度視之為結溫。

    窗口層襯底或結區的材料以及導電的銀膠等均存在一定的電阻值,這些電阻值相互壘加,構成LED的串聯電阻。當電流流過PN結時,同時也會流過這些電阻,從而也會產生焦爾熱,引起芯片溫度或結溫升高;由于LED芯片材料于周圍介相比,具有大得多的折射系數,致使芯片內部產生的大部分光無法順利地溢出界面,而在芯片與介質界面產生全反射,返回芯片內部并通過多次內部反射最終被芯片材料或襯底吸收,并以晶格振動的形式變成熱,促使結溫升高。

    4、LED PN結上溫度升高會引起它的光電參數退化

    PN結作為雜質半導體在其工作過程中,同樣存在雜質電離、本征激發、雜質散射和晶格散射等問題,從而使復合栽流子轉換成光子的數量和效能發生變化。當PN結的溫度(例如環境溫度)升高時,PN結內部雜質電離加快,本征激發加速。當本征激發產生的復合載流子的濃度遠遠超過雜質濃度時,本征載流子的數量增大的影響較之遷移率減小的半導體電阻率變化的影響更為嚴重,導致內量子效率下降,溫度升高又導致電阻率下降,使同樣IF下,VF降低。如果不用恒流源驅動LED,則VF降將促使IF指數式增加,這個過程將使LED PN 結上溫升更加快,最終溫升超過最大結溫,導致LED PN結失效,這是一個正反饋的惡性過程。

    PN結上溫度升高,使半導體PN結中處于激發態的電子?空穴復合時從高能級向低能級躍遷時發射出光子的過程發生退化。這是由于PN結上溫度升高時,半導體晶格的振幅增大,使振動的能量也發生增加,當它超過一定值時,電子?空穴從激發態躍遷到基態時回與晶格原子(或離子)交換能量,于是成為無光子輻射的躍遷,LED的光學性能退化。

    另外,PN結上溫度升高還會引起雜質半導體中電離雜質離子所形成的晶格場使離子能級裂變,能級分裂受PN結溫度影響,這就意味著由于溫度影響晶格振動,使其晶格場的對稱性發生變化,從而引起能級分裂,導致電子躍遷時產生的光譜發生變化,這就是LED發光波長隨PN 結溫升而變化的原因。

    綜合上述,LEN PN結上溫升會引起它的電學、光學和熱學性能的變化,過高的溫升還會引起LED封裝材料(例如環氧、熒光粉等)物理性能的變化,嚴重時導致LED失效,所以降低PN結溫升,是應用LED的重要關鍵所在。

    5、提高光效可降低結溫

    通常將單位輸入電功率所產生的光能稱之為光電轉換效率簡稱光效。根據能量守恒定律,LED的輸入功率最終將通過光與熱兩種形式釋放出來,光效越高放出的熱量越少,LED芯片的溫升就越小,這就是提高光效可降低結溫的基本原理。

    6、如何實現LED的調光、調色

    由于LED的發光強度IV(或光輻射通量)與它的工作電流IF在一定電流范圍內呈縣性關系,即隨著電流IF增大,IV也隨之增大,因此,改變LED的IF,就可以改變它的發光強度,實現調光。

    由色度學原理可以知道,如果將紅、綠、藍三原色作混合,在適當的三原色亮度比的組合下,理論上可以獲得無數種色彩,這就可以用三種發光波長的LED,只要具有例如:470nm(藍色)、525 nm(綠色)和620 nm(紅色)的三種波長的LED通過點亮和IF控制,就可以實現色彩的調控,即調色。

    7、哪些類型的LED容易受靜電破壞導致失效

    靜電實際是由電荷累積構成。人們在日常生活中,特別是在干燥天氣環境中,當用手去觸摸門窗類物品時會感覺“觸電”,這就是門窗類物品靜電積累到一定程度時對人體的“放電”。對于羊毛織品、尼龍化纖物品,靜電積累的電壓可高達一萬多伏特,電壓十分高,但靜電功率不大,不會威脅生命,然而對于某些電子器件卻可以致命,造成器件失效。

    LED中用GN基構成的器件,由于是寬禁帶半導體材料,它的電阻率較高,對于InGaN/AlGaN/GaN的雙異質結藍色光LED,其InGaN的有源層的厚度一般只有幾十納米,再由于這種LED的兩個正、負電極在芯片同一面上,之間距離很小,若兩端的靜電電荷累積到一定值時,這一靜電電壓會將PN擊穿,使其漏電增大,嚴重時PN結擊穿短路,LED失效。

    正因為存在靜電威脅,對于上述結構的LED芯片和器件在加工過程中對加工廠地、機器、工具、儀器,包括員工服裝均要采取防靜電措施,確保不損傷LED。另外,在芯片和器件的包裝上也要采用防靜電材料。<

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
国产欧美一区二区精品婷婷| 狠狠88综合久久久久综合网| 欧美在线亚洲综合一区| 一区二区三区日韩精品视频| 亚洲激情在线观看| 久久精品国产清高在天天线| 午夜精品福利一区二区三区av| 99热免费精品| 9色精品在线| 亚洲美女在线视频| 亚洲精选久久| 日韩亚洲在线| 亚洲美女免费视频| 亚洲毛片在线| 一本色道久久综合亚洲精品婷婷 | 欧美日韩视频第一区| 欧美日本高清一区| 欧美日韩免费观看一区=区三区 | 欧美日韩精品在线视频| 欧美日韩另类一区| 欧美日韩伊人| 国产精品久久久久久久久婷婷| 欧美亚洲第一区| 国产精品久久久亚洲一区| 国产精品久久久久aaaa| 国产精品久久久久久久第一福利 | 亚洲一区二区日本| 亚洲视频欧洲视频| 久久精品中文字幕一区| 国产精品视频精品视频| 欧美视频一区二区| 国产精品高潮呻吟久久| 国产精品一区在线观看| 国产亚洲精品综合一区91| 禁断一区二区三区在线| 亚洲国产精品一区二区久| 亚洲美女在线一区| 亚洲在线成人| 亚洲国产黄色| 在线亚洲欧美视频| 午夜精品国产精品大乳美女| 久久久精品国产一区二区三区| 久久中文久久字幕| 欧美日本在线看| 国产美女精品| 亚洲大胆在线| 在线视频你懂得一区二区三区| 亚洲欧美日韩精品久久久| 亚洲国产精品精华液2区45| 一区二区欧美激情| 久久爱www久久做| 欧美电影免费观看大全| 欧美午夜视频在线| 精品99视频| 亚洲视频视频在线| 久久精品人人做人人爽| 亚洲最快最全在线视频| 久久国产欧美精品| 欧美日韩精品三区| 国产一区在线观看视频| 亚洲精品久久久蜜桃| 亚洲欧美一区二区视频| 亚洲美女在线观看| 欧美一区二区三区视频| 欧美高清免费| 国产精品综合久久久| 亚洲人成网站777色婷婷| 午夜精品福利在线| 一区二区三区欧美成人| 久久久五月婷婷| 欧美视频亚洲视频| **网站欧美大片在线观看| 亚洲午夜av| 亚洲美女精品一区| 久久琪琪电影院| 国产精品日韩在线观看| 亚洲人午夜精品免费| 欧美在线亚洲| 亚洲综合色激情五月| 欧美国产另类| 国产综合色产在线精品| 一二三四社区欧美黄| 亚洲国产美女| 久久精品国产综合| 国产精品久久久久久久久免费桃花| 亚洲国产精品一区二区www在线| 香蕉成人久久| 亚洲综合色丁香婷婷六月图片| 欧美成人影音| 黄色成人在线观看| 亚洲你懂的在线视频| 一区二区三区高清在线| 欧美fxxxxxx另类| 国产一区二区三区成人欧美日韩在线观看 | 亚洲一区二区高清| 欧美电影美腿模特1979在线看| 国产亚洲精品bt天堂精选| 国产精品99久久久久久久女警| 亚洲毛片在线看| 免费在线欧美黄色| 狠狠色伊人亚洲综合网站色| 香蕉尹人综合在线观看| 亚洲欧美电影在线观看| 欧美视频在线免费| 亚洲老司机av| 亚洲精品综合在线| 欧美夫妇交换俱乐部在线观看| 娇妻被交换粗又大又硬视频欧美| 欧美一区在线看| 久久精品国产96久久久香蕉| 国产精品资源在线观看| 亚洲一区二区少妇| 亚洲欧美日韩精品久久奇米色影视| 欧美日本一区二区三区| 亚洲精品黄色| 一区二区三区www| 欧美日韩另类一区| 99精品久久久| 在线中文字幕一区| 欧美午夜电影在线| 中文久久精品| 亚洲欧美日本在线| 国产精品视频你懂的| 亚洲一区二区欧美日韩| 午夜亚洲性色福利视频| 国产乱码精品一区二区三区av| 亚洲一区二区三区四区在线观看| 午夜精品电影| 国产日韩在线不卡| 亚洲福利视频二区| 免费久久99精品国产自在现线| 激情成人亚洲| 亚洲激情成人在线| 欧美寡妇偷汉性猛交| 亚洲麻豆av| 亚洲欧美日韩在线| 国产日韩精品视频一区二区三区| 性欧美1819性猛交| 久久综合色8888| 亚洲青涩在线| 亚洲男人的天堂在线| 国产欧美午夜| 亚洲第一在线综合网站| 欧美成年网站| 夜久久久久久| 欧美一级免费视频| 一区二区在线视频| 一本一本大道香蕉久在线精品| 欧美午夜片在线观看| 午夜一区在线| 欧美成人免费观看| 99成人免费视频| 欧美一区二区三区啪啪| 黄色另类av| 宅男在线国产精品| 国产精品视频大全| 亚洲国产精品一区| 欧美色视频在线| 欧美在线视频网站| 欧美精品18| 亚洲欧美三级在线| 欧美国产日韩二区| 亚洲神马久久| 久久人人九九| 一本色道久久综合狠狠躁篇怎么玩| 欧美在线你懂的| 亚洲片在线观看| 欧美在线观看你懂的| 亚洲国产精品www| 香蕉成人啪国产精品视频综合网| 黄色亚洲网站| 亚洲制服av| 樱桃国产成人精品视频| 亚洲在线不卡| 在线观看欧美精品| 午夜精品美女久久久久av福利| 在线观看成人av电影| 午夜激情一区| 亚洲激情网站| 欧美与欧洲交xxxx免费观看| 亚洲激情影视| 欧美中文字幕在线观看| 亚洲精品视频一区| 久久久欧美一区二区| 99精品热6080yy久久| 久久综合色婷婷| 亚洲一区二区三区高清不卡| 欧美aaa级| 亚洲欧美在线观看| 欧美日韩另类国产亚洲欧美一级| 欧美与黑人午夜性猛交久久久| 欧美日韩亚洲一区二区三区在线观看 | 亚洲片国产一区一级在线观看| 国产精品日韩精品欧美在线| 亚洲精选视频免费看| 国产一区二区三区自拍 | 欧美韩日一区二区| 欧美在线视频在线播放完整版免费观看| 欧美日韩一区二区三区四区五区 | 一本久久a久久免费精品不卡|