采用恒压电源供电是引起LED光衰的重要原因
LED串并方式及恒压源、恒流源的选择分析
LED串并方式及恒压源、恒流源的选择分析第一局部：根底分析篇考虑选用什么样的LED驱动器，以及LED作为负载采用的串并联方式，合理的配合设计，才能保证LED正常工作。
例如，驱动28盏LED时，可以设想的连接方法有六种。
一种是先串联14个LED〔LED串〕然后并联两条这样串联而成的LED串〔14串联×2并联〕。
除此之外，还有7串联×4并联、4串联×7并联、2串联×14并联、28串联×1并联、1串联×28并联等连接方式。
终究哪种连接方法最正确呢？【附：通常情况下，很多的朋友拿到LED电源，不知道怎么样区分恒压源和恒流源。
拿到一个LED电源，查看铭牌，找到输出电压这个关键参数：如果它的电压标称是一个恒定值，那么是恒压源。
如果是一个围值，那么是恒流源。
例如：有一个电源它的输出电压是12V，我们那么确定这个是恒压源，如果它标称的是30-70V呢，那么这个电源一定是够恒流源。
】1、LED采用全部串联方式要求LED驱动器输出较高的电压〔如图1〕。
当LED的一致性差异较大时，分配在不同的LED两端电压不同，通过每颗LED的电流一样，LED的亮度一致。
图1图2当某一颗LED品质不良短路时，如果采用稳压式驱动〔如常用的阻容降压方式〕，由于驱动器输出电压不变，那么分配在剩余的LED两端电压将升高，驱动器输出电流将增大，导致容易损坏余下的所有LED。
如采用恒流式LED驱动，当某一颗LED品质不良短路时，由于驱动器输出电流保持不变，不影响余下所有LED 正常工作。
当某一颗LED品质不良断开后，串联在一起的LED将全部不亮。
解决的方法是在每个LED两端并联一个稳压管，当然稳压管的导通电压需要比LED的导通电压高，否那么LED就不亮了。
2、LED采用全部并联方式要求LED驱动器输出较大的电流，负载电压较低〔如图3〕。
分配在所有LED 两端电压一样，当LED的一致性差异较大时，而通过每颗LED的电流不一致，LED 的亮度也不同。
LED光源长期使用亮度衰减原因探究
LED光源长期使用亮度衰减原因探究LED光源以其节能环保、寿命长、光照效果好等优势，在照明领域得到了广泛应用。
然而，即便有着较长的理论使用寿命，LED光源在实际应用过程中仍然会出现亮度逐渐衰减的现象。
本文将从六个方面深入探讨LED光源长期使用后亮度衰减的原因。
一、半导体材料老化LED光源的核心是发光二极管，其主要由半导体材料构成。
随着时间的推移，半导体材料会因受到热应力、电应力及环境因素的影响而发生老化。
这种老化会导致半导体晶格缺陷增多，电子与空穴复合效率下降，进而影响到LED的发光效率，表现为亮度衰减。
特别是高温环境下，半导体材料的老化速度会显著加快，因此，散热设计是延缓LED光源老化的重要环节。
二、热效应热量积累是导致LED光源亮度衰减的主要原因之一。
在LED 工作时，部分电能会转化为光能，但也有相当一部分转化为热能。
如果热量不能及时有效地散发出去，高热环境会加速半导体材料和封装材料的老化，同时也会使LED芯片的结温上升，影响量子效率，最终导致光输出功率下降。
因此，高效的热管理技术，如采用高性能热导材料、优化散热结构等，是提升LED光源使用寿命的关键。
三、电流过载与电压波动LED光源的亮度与其工作电流直接相关，过高的电流会使LED芯片产生更多的热量，加速老化过程。
此外，不稳定的电源供应和电压波动也会对LED造成损害。
电压过高可能超过LED的最大承受能力，导致瞬时烧毁或长期过热；电压过低则可能引起LED发光效率降低。
合理设计驱动电路，确保恒流供电，是避免因电流或电压问题导致的亮度衰减的有效方法。
四、光子退化LED发光过程中，光子在半导体材料中碰撞会产生非辐射复合，这不仅消耗能量，还会导致光子退化，即光子在没有转化为光能之前就被重新吸收。
长期使用下，这种现象会累积，使得LED的内部量子效率逐渐降低，表现为外在的亮度衰减。
虽然这是LED发光机制本身难以避免的，但通过优化芯片结构和采用更高效的荧光粉，可以在一定程度上减缓光子退化速率。
影响LED光衰的因素及其解决方案
影响LED光衰的因素及其解决方案一、影响LED光衰的因素：1.发光芯片质量：发光芯片的质量直接影响LED的光衰情况。
发光芯片的制造工艺和材料决定了其使用寿命和光衰速度。
低质量的发光芯片容易发生劣化和退化，导致光衰加剧。
2.封装工艺：LED的封装工艺也会影响光衰情况。
封装材料的选择和封装工艺的合理性都会影响LED的热耐久性和光衰速度。
不良的封装工艺可能导致温度过高，加速光衰的发生。
3.热管理：热管理是影响LED光衰的关键因素之一、LED在工作过程中会产生大量的热量，如果不能及时有效地散热，会导致发光芯片温度升高，进而加速光衰的过程。
4.电流驱动：恒流驱动是常见的LED电流供应方式，电流的大小和稳定性会直接影响LED的光衰情况。
电流过高会导致LED发热过多，加速光衰的发生；电流不稳定会引起发光芯片温度的波动，也会加剧光衰。
5.环境温度：环境温度也对LED的光衰有一定的影响，高温环境会加速LED的光衰速度。
特别是一些户外应用的LED灯具，常会受到暴晒和高温的影响，导致光衰更严重。
二、解决方案：1.提高发光芯片质量：选择高质量的发光芯片，减少劣化和退化的发生。
选择知名品牌的产品，遵循一流制造工艺和质量控制标准。
2.优化封装工艺：对封装材料进行优化选择，确保其优良的热传导性能，提高LED的热耐久性和光衰稳定性。
采用适当的工艺手段，确保封装过程中的温度和湿度控制。
3.加强热管理：设计合理的散热结构，提高LED灯具的散热性能。
可采用铝制导热片、风扇、散热器等散热手段，确保发光芯片在工作温度范围内。
此外，还可以考虑设计散热空间，增加散热面积。
4.优化电流驱动：采用质量稳定的电源供应，确保LED的供电电流稳定。
可以采用恒流源或采用当前先进的电流调节技术，控制供电电流，减少电流的波动。
5.控制环境温度：对于户外LED灯具，可以考虑在设计中设置散热装置，减少热量积累。
并对于特别高温环境，可以加装防水、防尘等外壳保护。
LED光衰的主要原因
LED光衰的主要原因
LED灯珠封装技术也很关键，封装材料、荧光粉、支架等等都关系到贴片LED灯珠封装件光衰和质量。
光衰主要由：芯片面积，芯片耐温，散热，结温等决定。
贴片LED光源本身封装导热性能好，同时灯具的散热性要把光源导出来的热量散出去。
光衰问题最主要的是散热解决的是否好，其次是荧光粉硅胶等材料老化。
统佳芯片和封装技术很强，在光衰方面解决得比较·好。
国内目前做LED的灯珠的比的主要材料及工艺设备，统佳因为他的芯片跟封装技术很强，所以在光衰这方面解决得很好。
要买好的，一定要问清楚用什么芯片、金线、胶水、这些都和质
量相关联的。
光衰的主要原因是温度，LED在发光的同时也会产品大量的热，因为LED芯片的大小，单位面积上面的温度是非常高的，过高的温度就会影响LED芯片的寿命和发光的效果，包括荧光粉都加使其加速老化。
光衰就是光在传输中的讯号减弱，而现阶段全球LED大厂们做出的LED产品光衰程度都不同，LED同样存在光衰，这和温度有直接的关系，主要是由芯片、荧光粉和封装技术决定的。
光衰的主要原因是因为温度的原因，过高的温度就会影响LED芯片的寿命和发光的效果，包括荧光粉都加使其加速老化，所以灯珠就会慢慢变暗。
中之光电的芯片和封装技术很强，在光衰这方面做得比较好。
中之光电是香港上市公司先科电子集团旗下的子公司，注册资金1亿人民币，有40多条生产线.。
LED灯为什么要用恒流电源供电，用恒压电源会有什么问题
LED灯为什么要用恒流电源供电，用恒压电源会有什么问题LED灯与传统的白炽灯或者节能灯相比有明显优势，比如发光效率高，节能性能好，寿命长等。
但是LED照明灯一般需要设计专用的恒流驱动电源，常见的直流恒压电源虽然也可以点亮LED灯，但是在实际的应用中一般不使用普通的直流恒压电源驱动，为什么不使用直流恒压源而要使用恒流源驱动呢？这是由LED发光二极管的伏安特性和温度特性决定的，首先要说的是伏安特性，发光二极管的伏安特性与普通二极管基本相同，即正常发光状态下流过它的电流与加在这两端的电压成非线性关系，在正向电压供电的情况下发光二极管的伏安特性比普通二极管还要“陡峭”一些，就是说同样电压波动的情况下发光二极管的电流波动比普通二极管还要大。
这样正常发光状态下当两端电压发生并不大的变动时，就会导致电流发生很大的变化，而过大的电流会导致发光二极管损坏。
所以保证正常工作状态的发光二极管电流稳定就很重要。
讲到这里，估计有些同学可能会问，我们如果能保证恒电压源电压稳定无波动，是不是就可以使用恒压源给LED供电呢？其实即使能保证恒压电流电压稳定也不行，这里涉及到的情况比较多，也比较复杂。
比如像下面图中排列的照明灯，先是三个发光二极管串联，之后再用这样三个串联的进行多组并联，由于制造工艺很难保证每个二极管的特性都一样，所以这样联接的LED灯每个串路表现出来的伏安特性会有差别，这样即使给每个串路两端供同样电压也可能出现发光亮度不均匀的情况。
而且对于一些电池供电的LED照明灯，随着工作时间的增加，电池输出电压很难保证无波动。
还有一种情况就是温度特性的影响，LED灯具有负温度特性，当工作温度升高时它的PN结间电阻会减小，导通电压也随之减小，正向伏安特性曲线会左移，就像下图中虚线所示的那样，这样在同样电压的情况下，它的工作电流就会增大，而工作电流增大又反过来继续促使其温度升高，这种恶性循环会导致它的控制电流失控，最终损坏LED，所以为了应对这种情况，也需要使用恒流源进行供电。
LED光衰的重要原因
LED光衰的重要原因1.发光材料的损耗：LED的发光材料主要是固态半导体材料，如砷化镓和硒化物等。
在长时间的光辐射条件下，这些材料会发生势能转换，由激发态回到基态，从而损耗一部分能量。
此外，激发态的材料受到光的散射、吸收等现象的影响，也会导致光衰。
2.结构的缺陷：在LED的制造过程中，由于原料的质量和生产工艺的限制，很难做到完全无缺陷的结构。
这些结构缺陷会在工作时导致光的散射和吸收，从而降低LED的亮度。
例如，材料中的位错、晶界或界面缺陷等。
3.电子-空穴的复合：LED的发光是通过电子和空穴的复合来实现的，当电子和空穴相遇时会发生复合反应，从而释放出能量并发出光。
然而，在这个复合过程中，一部分能量也会转化为热能，这导致LED光输出功率的减弱。
4.热效应：LED在工作时会产生热量，如果不能有效地散热，热量会积累在LED芯片中，从而导致芯片温度的升高。
而高温会损害LED的结构，使其光衰更加明显。
此外，高温还会引起材料的扩散、晶界迁移等现象，进一步影响LED的亮度。
5.激发光源的退化：在LED的工作过程中，需要通过电流激发LED的发光材料。
然而，长时间的激发会引起发光材料的退化，使其发光效率下降。
这种退化可能是由于材料的损伤、离子注入、氧化等原因导致的。
为了解决这些光衰问题，研究人员采取了一系列的措施。
例如，改进发光材料的质量和纯度，减少结构缺陷；优化LED的结构和散热设计，提高LED的热稳定性；提高发光材料的复合效率，降低能量的损耗等。
此外，通过精细的工艺控制和封装技术等手段也可以提高LED的寿命和稳定性。
随着技术的不断进步，LED光衰问题已经得到了很大的改善。
LED驱动选择恒压还是恒流？
到底是采用恒压电源还是采用恒流电源给LED供电?上海龙茂微电子有限公司茅于海现在有关这个问题有很多各种不同似是而非的说法，有人说：在LED的伏安特性上，电压定了，电流也就定了。
所以采用恒压和恒流效果是一样的。
有人说LED并联时就应该采用恒压电源供电，而LED串联时就应该采用恒流电源供电；有人说，因为LED是恒流器件，所以要用恒流源供电；有人说，采用市电供电时就应该采用恒压电源供电，采用蓄电池供电时，就应该采用恒流电源供电。
至于为什么这样要求，似乎谁也说不明白。
那么，到底是应该采用恒压电源，还是恒流电源供电呢？首先来看一下LED到底是什么样的器件。
因为LED的亮度是和它的正向电流成正比，而且一些LED的结构决定了它的散热也就是功耗。
所以大多数LED会给出额定电流，例如Φ5为20mA，1W的为350mA…等，但这并不等于LED只能工作于这些额定电流，更不意味着LED 就是一个恒流器件。
例如Cree的1瓦LED和3瓦LED是同一型号，电流从350mA加大到700mA，功率就从1W加大成3W，所以这个LED可以工作在350-700mA之间的任意值。
要深入了解这个问题首先要知道LED的伏安特性。
1．LED的伏安特性LED的中文名字就是发光二极管，所以它本身就是一个二极管。
它的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。
只不过通常曲线很陡。
例如一个20mA的草帽LED的伏安特性如图1所示。
图1. 小功率LED的伏安特性假如用干电池或蓄电池供电，那么因为LED伏安特性的非线性，很小的电压变化就会引起很大的电流变化，上图中电源电压在3.3V时正向电流为20mA的LED，如果用3节干电池供电，新的电池电压超过1.5V，3节就是4.5V，LED的电流就会超过100mA，很快就会烧坏。
对于1W的大功率LED也是如此，图2是某公司1W的LED伏安特性，而一个12V 蓄电池的电压，在充满电到快放完电的电压可以从14.5V降到10.5V。
led光衰的原因
led光衰的原因
LED（Light Emitting Diode）光衰的原因可能涉及以下几个因素：
1. 热衰减（Thermal degradation）：LED在工作过程中会产生热量，长时间高温作用会导致LED发光效率下降。
热衰减主要是由于结构的热扩散和材料的热失配引起的。
2. 光衰减（Optical degradation）：这种衰减与LED器件自身的性能衰退有关。
例如，半导体材料中的载流子重新组合、材料的老化等都可能导致光衰减。
3. 电流衰减（Current degradation）：高电流通入LED时，由于载流子的注入和推出速度不一致，可能会导致电流衰减，从而影响LED的亮度。
4. 紫外光衰减（Ultraviolet degradation）：一些LED在紫外线照射下会发生衰减，从而导致可见光的发射降低。
5. 环境因素：LED受到湿度、尘埃、化学物质等环境因素的影响，可能会导致光衰减。
要延长LED的使用寿命和保持良好的光衰减特性，合理的散热设计、合适的电流控制、使用高质量的材料和保持良好的环境条件都至关重要。
LED光衰的主要原因
LED光衰的主要原因1.结构缺陷：LED芯片制造过程中可能会存在一些微小的结构缺陷，如晶格缺陷、氧化物和非晶等。
这些缺陷会导致电子在LED芯片中的流动受阻，进而导致光衰现象。
2.热效应：LED的工作过程中会产生大量的热量，高温环境下对LED的效率和寿命会产生重大影响。
热量会使LED芯片内部发生不均匀的膨胀和收缩，从而导致晶格结构的损坏或移位，进而引起光衰。
3.光学效应：LED光衰还与光学效应有关。
由于LED芯片内部材料的参数不均匀，例如折射率不均匀或者界面反射引起的损失等，会使得光线在材料内部发生折射和反射，从而导致光的损失。
4.光化学效应：LED工作过程中，高能光线会与材料发生光化学反应，导致材料结构发生改变，从而引起光衰。
例如，光子能量会使得材料的化学键断裂或者原子跳迁，使其发生氧化、还原等一系列反应，进一步导致光衰。
5.电子效应：LED芯片内部的电子在流动过程中与晶格离子发生碰撞，产生缺陷位点，从而导致了晶格的变形和结构损坏，进而引起光衰。
除了以上的原因外，其他一些外部因素也可能会导致LED光衰的现象。
例如，外界环境的湿度、氧化性等因素会进一步加速LED材料发生光衰的过程。
此外，频繁的开关或电流波动也会导致LED的光衰。
为了解决LED光衰问题，可以采取以下措施：1.提高LED芯片的质量和工艺：通过改进制造工艺，提高LED芯片内部晶格的质量和一致性，减少结构缺陷。
2.控制LED的工作温度：采用散热器等散热装置，有效降低LED芯片的工作温度，减少热效应的影响。
3.优化光学设计：通过优化LED的光学设计，减少光在材料内部的损失，提高发光效率。
4.使用耐光衰材料：选择具有良好抗光衰性能的材料作为LED芯片的基板，可以有效延长其寿命。
5.控制电流波动：采用稳流电源等设备，减少电流波动对LED的影响。
综上所述，LED光衰是由多种因素综合作用所致，需要通过改进芯片制造工艺、控制工作温度、优化光学设计等手段来解决。
深入分析LED光衰的重要原因
深入分析LED光衰的重要原因LED光衰是指在使用过程中，LED发光强度会逐渐减弱。
这种现象的出现会影响LED的使用寿命以及光输出质量，因此深入分析LED光衰的重要原因对于改善LED性能和延长寿命具有重要意义。
1.结构老化:LED的结构中包含LED芯片、封装胶、封装材料、金属基板等多个组成部分。
这些材料在长时间使用过程中会发生结构老化，导致发光效率下降。
例如，LED芯片中的半导体材料会因为长时间的加热和电流流过而发生物理变化，导致导电性变差，从而影响光发射效率。
2.热应力:LED在工作时会产生大量的热量，如果散热不良，热量会累积在LED内部，导致LED芯片温度升高。
高温环境下，LED芯片的发光效率会降低，从而引起光衰。
此外，高温会加速结构老化和金属基板与封装材料的膨胀系数不一致，导致应力集中，进一步加剧光衰。
3.电子-空穴复合效应:LED通过电子和空穴的复合来产生光。
在长时间的工作过程中，复合效应会导致电子和空穴的不平衡，进而影响光的发射效率。
此外，复合产生的热量也会引起温度升高，加速了结构老化和光衰现象。
4.化学反应:LED中的材料在长时间暴露在环境空气中，会与氧气、水、硫化氢等气体发生化学反应，导致材料氧化、腐蚀，进而影响LED的光输出质量和寿命。
5.电流衰减:LED工作时需要通过电流来激发发光，而电流的衰减也是导致光衰的一个重要因素。
在使用过程中，电流衰减可能是由于电源不稳定、线路阻抗变化、金属基板与封装材料的接触不良等原因导致。
为了降低LED光衰，可以考虑以下措施：1.改进散热系统:加强LED散热系统的设计，提高散热效率，降低LED温度，可以减缓结构老化和光衰的速度。
2.优化封装材料:选择高质量的封装材料，做好材料防腐蚀处理，减少化学反应对LED的影响。
3.优化电流设计:控制电流稳定，避免电流过大或过小，延长LED的使用寿命。
4.优化生产工艺:在生产过程中严格控制材料质量和工艺参数，提高LED产品的质量和稳定性。
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采用恒压电源供电是引起LED光衰的重要原因
时间:2009-10-21 10:15来源:未知作者:LED路灯点击:163次
现在大家开始意识到，光衰是大功率LED路灯不能长期工作的主要原因，也开始认识到降低光衰的一个重要方法就是改进其散热。
尽管如此，从这次深圳市灯光环境管理中心对各种路灯的测试结果来看，仍然有大多数路灯的光衰是不能满足使用要求的。
1200小时亮灯后的光
现在大家开始意识到，光衰是大功率LED路灯不能长期工作的主要原因，也开始认识到降低光衰的一个重要方法就是改进其散热。
尽管如此，从这次深圳市灯光环境管理中心对各种路灯的测试结果来看，仍然有大多数路灯的光衰是不能满足使用要求的。
1200小时亮灯后的光衰，最好的为8%，最差的为26%，平均为14%。
按照Cree公司的测试结果，结温在105度时，14%光衰也应当要在工作了6000小时以后，可见大部分路灯的结温在105度以上。
可能不少公司不会同意这样的结果，因为他们认为他们的散热器都是经过精心设计的。
实际情况可能也是如此，但是测试的结果也不容怀疑。
问题出在哪里呢？
我认为，可能散热器也不至于设计得这么差，而可能是因为有一些路灯是采用恒压电源供电的结果。
可是为什么采用恒压电源供电会引起光衰呢？这听上去好像有点天方夜谭。
但实际上的确有这么严重。
让我们来从头说起吧！
1．LED的伏安特性
我们都知道，LED是一个二极管，而二极管最重要的电特性就是它的伏安特性。
图2中给出了Cree公司的XLamp7090XR-E的伏安特性。
2．LED伏安特性的温度特性
虽然它的样子和一般二极管没有什么两样，但是最大的不同在于它的温度特性。
其实所有二极管的伏安特性都有温度特性的问题，可是就是LED是需要特别加以注意的。
这是因为：
2.1大功率LED的工作电流比较大，1W为0.35A，3-5W为0.7A，20W为1.05A，30W为1.75A，50W为
3.5A。
不过可能也会有人觉得，整流二极管的正向电流也可能达到这样大的数值的。
2.2LED因为目前的发光效率还是比较低，所以大部分的输入电功率都是转化为热，所以它的发热很高，假如散热器做得不好，那么结温就会升得很高。
2.3LED不同于整流二极管，它不是采用一般的硅材料做成的，而是采用特殊的材料（例如氮化镓）制成。
所以它的伏安特性的温度特性也不同于一般二极管，而是要明显大于一般二极管。
例如一般二极管的伏安特性的温度特性为
-2mV/°C，但是Cree公司的XLamp7090XR-E的伏安特性的温度特性却高达
-4mV/°C，要比一般的二极管大一倍。
3．由结温升高产生的问题
3.1LED结温升高以后首先带来的是光输出降低。
图3.XLamp7090XR-E的相对光输出随结温的升高而降低
3.2结温升高引起伏安特性的左移
因为伏安特性的温度系数是负的，这意味着温度升高，特性左移。
例如，假定结温升高50度，那么伏安特性就会左移200mV。
4．采用恒压电源供电会使LED正向电流随温升的增加而增加。
因为电源电压是恒定的，而伏安特性却左移了，其结果就是正向电流增加。
从图2的伏安特性可以看出，假如常温下用3.3V的恒压电源供电，其正向电流为350mA；结温升高50度以后，伏安特性左移0.2V，那么相当于电源电压升高到了3.5V，这时候，正向电流就会增加到600mA。
5．采用恒压电源供电会引起温升增加的恶性循环
正向电流增加以后，因为电源电压没有变化，所以LED的输入功率增加到3.3Vx0.6A=1.98W，
几乎增加了一倍。
但从图3可以看出，结温升高以后，光输出会降低，这意味着更多的输入功率转换为热能，也就是说如果这时候增加正向电流，它的光输出并不随着增加，反而降低。
所以，这时的正向电流的增加只会引起结温增加，而不会使光输出增加。
正向电流再增加….◊结温再增加◊正向电流增加◊所以，结温增加以后这就引起结温升高的恶性循环。
结论：采用恒压电源供电会使结温升高，光衰加大，寿命缩短
所以，从前面的分析，可以得出这样的结论：采用恒压电源供电会使结温升高，而结温增加的结果就是光衰加大，寿命缩短。
假定LED在常温25度时开机，开机以后结温就会升高，假定散热器设计为温升至75度，也就是结温增加了50度，那么就会使得正向电流增加至600mA。
总功率从1.155W增加到1.98W，增加了0.825W。
而这部分所增加的功率几乎全部转换为热量。
假定原来LED的发光效率为30%，也就是70%的输入功率（0.8W）都转换为热能。
现在又多了一倍的热能需要从散热器散出去。
显然，这是原来的散热器设计没有考虑到的。
这就使LED的结温又升高50度，变成了125度。
我们回到图1来看光衰曲线，125度的光衰为14%的寿命也就差不多为1200小时，那么也就可以解释为什么一个精心设计的散热器，如果采用恒压电源供电，其结果仍然是光衰很大，寿命很短了！
所以，给LED供电，一定要采用恒流电源供电，电流恒定以后，不管温度怎么变化，伏安特性如何左移，电流都不变！结温也就不会恶性循环了！。