导致节能灯光衰过快的几大原因
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造成LED MR16光衰的原因分析led作为第四代光源,因其节能、环保、长寿命等优点极具发展前景。
目前的LED产品中最受关注的是LED照明。
LED MR16 、led筒灯、LED面板灯都是目前在市场上受欢迎的照明产品。
LED产品虽然寿命很长,但是也不可能永远无休止的亮下去,所有的LED灯具都是会有光衰产生的,那么产生光衰的原因是怎么样的呢?下面就以LED MR16为例,为大家分析一下造成LED灯具光衰的原因。
LED MR16的寿命表现为它的光衰,也就是时间长了,亮度就越来越低,直到最后熄灭。
通常定义LED光通量衰减30%的时间为其寿命。
通常造成LED MR16光衰的原因有以下几方面: 1. 高温时透明环氧树脂会变性、发黄,影响其透光性能,工作温度越高这种过程将进行得越快,这是LED MR16光衰的一个主要原因。
2. LED MR16工作温度超过芯片的承载温度将会使LED MR16的发光效率快速降低,产生明显的光衰,并造成损坏。
3. 荧光粉的光衰也是影响LED MR16光衰的一个主要原因,因为荧光粉在高温下的衰减十分严重。
4. LED芯片材料内存在的缺陷在较高温度时会快速增殖、繁衍,直至侵入发光区,形成大量的非辐射复合中心,严重降低LED MR16的发光效率。
另外,在高温条件下,材料内的微缺陷及来自界面与电板的快扩杂质也会引入发光区,形成大量的深能级,同样会加速LED MR16的光衰。
从以上的分析可以看出,高温是造成LED MR16光衰,缩短LED MR16寿命的主要根源。
因此目前的LED生产企业必须在LED产品的散热上取得突破,这样才能更好的发挥LED的作用,增加LED的使用寿命。
LED产品光衰的分析与控制一、白光LED照明产品光衰过大原因1.蓝光LED本身的光衰:白光LED是由蓝光芯片加荧光粉的原理来制成的,蓝光芯片的光衰远比红光、黄光、绿光芯片的光衰要快。
2.温度对LED的影响:荧光粉在高温下的衰减十分严重;PN节在温度升高条件下无辐射跃迁几率增加,发光效率降低。
3.紫外线照射:紫外线主要是对封装的环氧树脂的老化起很大作用,假如采用硅胶,可以有所改善。
紫外线对荧光粉的老化也有一些坏作用,但不是很严重。
二、延长LED寿命方法1. 降低结温:要延长其寿命的关键是要降低其结温。
而降低结温的关键就是要有好的散热器。
能够及时地把LED产生的热散发出去。
2. 采用硅胶封装的灯珠,采用抗老化能力强的环氧树脂作为透镜材料。
3. 采用远程荧光粉封装技术,拉开荧光粉与PN节距离,降低荧光粉温度。
三、结温的测量由于LED结构特性,无法直接测量LED结温,我们可以根据温度系数计算结温。
1. 温度系数:当温度上升的时候,伏安特性左移。
图1:LED伏安特性的温度特性假定对LED以Io恒流供电,在结温为T1时,电压为V1,而当结温升高为T2时,整个伏安特性左移,电流Io不变,电压变为V2。
这两个电压差被温度去除,就可以得到其温度系数,以mV/ºC 表示。
对于普通硅二极管,这个温度系数大约为-2mV/ºC。
但是LED大多数不是用硅材料制成的,其温度系数需向厂家索要。
2. 根据温度系数计算结温现在就以Cree公司的XLamp7090XR-E为例。
来说明如何具体测算LED的结温。
要求已经把LED安装到散热器里,并且是采用恒流驱动器作为电源。
同时要把连接到LED去的两根线引出来。
在通电以前就把电压表连接到输出端(LED的正极和负极),然后接通电源,趁LED还没有热起来之前,马上读出电压表的读数,也就是相当于V1的值,然后等至少1小时,等它已经达到热平衡,再测一次,LED两端的电压,相当于V2。
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。
节能灯发光效率与光衰分析摘要本文研究了节能灯发光效率与光衰的基本理论,对几种常见的节能灯的发光效率以及光衰进行了较为系统的分析。
希望通过本文的研究,为节能的选择提供一定的参考和借鉴。
关键词节能灯;发光效率;光衰0 引言随着社会的不断发展,整个社会对能源的需求量越来越大。
但是,从目前来看,现阶段的能源供应根本就无法完全满足我们不断增大的能源需求。
从另一个角度来看,基于可持续发展的考虑,我们也要从开源和节流两个方面来提高我们社会的能源供给能力。
而使用节能灯,从我们自身做起,节省每一度电,是我们都能够做到的,也是对节约能源具有极大帮助的。
然而,节能灯该如何的选择呢?不同的节能灯在发光效率和使用寿命上面有什么不同呢?本文拟从节能灯的发光效率和光衰的基本分析来回答这些问题。
1 节能灯的发光效率节能灯,又称为省电灯泡、电子灯泡。
它是与传统的白炽灯相对应的一种灯具,与白炽灯相比较,节能灯的发光效率更高,能够在耗费较少的电量的条件下实现同样的发光效果。
节能灯的出现,极大地节省了我们的照明用电,对于全世界的节能事业起到了巨大的推动作用。
节能灯之所以能够节能,这是与它的发光效率分不开的,节能灯的发光效率远远高于普通的白炽灯,从而使得节能灯能够在功率较低的情况下,提供同样的甚至更强的光照。
然而,什么是发光效率呢?通俗的来讲,就是指发光体(电灯)把受激发时吸收的能量(电能)转化为光能的能力和效率。
一般而言,发光效率是有多种的表示方式的,比如,能量效率、流明效率和量子效率等等。
一般的,我们更常用流明效率来计算发光效率,由于电灯发射的光谱是不同的,因此即使是他们的功率效率是一致的,我们人眼所能见到的灯光亮度也会存在一定的差别,从这个意义上来看,使用流明效率来计算,也更贴近我们人类的实际感官。
我们用η1来表示流明效率,以Ф来表示发光体的发光通量(以流明为单位),以Pi表示激发功率。
则,η1=φ/Pi,η1的单位为流明/W。
一般而言,传统的稀土三基色紧凑型荧光灯的发光效率为:功率小于15W 的发光效率需≥ 45流明/W;功率大于等于15W ,发光效率要求≥ 60流明/W。
LED的光衰原因针对LED的光衰主要有以下二大因素:一、LED产品本身品质问题:1、采用的芯片不好,亮度衰减较快。
2、生产工艺存在缺陷,芯片散热不能良好的从PIN脚导出,导致芯片温度过高使芯片衰减加剧。
二、使用条件问题:1、LED为恒流驱动,有部分LED采用电压驱动原因使LED衰减过来。
2、驱动电流大于额定驱动条件。
其实导致led光衰的原因很多,最关键的还是"热"的问题芯片本身的热阻银胶的影响基板的散热效果发光二极管与发光颜色及波长一些发光二极管产品,尤其是手电筒上的发光二极管有不同的光束颜色。
这可不是使用了什么暗藏机关来使它们看上去漂亮,不同的光颜色有着不同的应用。
下面就简单介绍一下最常见颜色和它的实际用途。
白色光有完美的颜色特性,但它会损害适应暗光的视觉,一定光源熄灭后需要一定的时间来重新适应。
红色光通常是用作夜视。
红光不会引起你瞳孔过分收缩和一旦红光熄灭时眼睛不需要重新适应黑暗。
红色也通常在单色相片处理被用作为“安全”颜色因为它不会损坏正在冲印的底片黄色光有着红色光和白色光的一些优点。
黄色光另外一优点就是当你阅读时减少因为长时间阅读而导致眼睛疲劳的反射和眩目的光。
绿色光也可以用作为夜视,绿色光还特别适用于在夜晚的时候阅读地图或图表。
它还不那么容易被夜视装备发现,便很容易被人眼发现,绿色光的亮度比红色光低。
蓝色光可被用作在夜晚阅读地图和通常很受军事人员青睐,因为蓝色光增加了对比度的水平。
它还可以用作戏院和演出时的后台工作灯色。
蓝绿光有着相似绿光和蓝光的夜视优点,但随着蓝绿光的颜色特性的提高,一些用户因为这个原因喜欢用蓝绿光。
红外线红光是与夜视装备一起使用的。
否则人的眼睛是看不到红外线光的。
紫外光通常是用作识别钞票是否伪造,一些紫外发光二极管照明物在夜总会和派对上很受欢迎,它们被用来使荧光物质发出更亮的光。
光的颜色和它的波长光的颜色是否可以看见是由它的波长决定的,光的波长是以纳米为单位的也说是十亿分之一米。
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。
引起白光LED器件快速衰减的主要原因,是蓝光LED芯片的衰减还是荧光粉衰减,目前LED业内人士对此的看法并不一致。
有人使用同样的蓝宝石衬底GaN基蓝光LED芯片、支架、环氧树脂封装材料,制成φ5mm支架式蓝光LED和白光LED,然后比较两组器件长期工作后的光通量衰减情况。
在实验时,点亮电流均为20mA,测试电流也为20mA,环境温度、测试仪器都一样。
结果白光LED比蓝光LED的光通量衰减要快(如图1所示)。
由于两组器件的差别在于白光LED的封装中添加了荧光粉,人们很自然就会想到是否因为荧光粉衰减而导致白光LED的衰减加速。
图1 白光LED和蓝光LED衰减的比较我们都知道,如果是荧光粉衰减,那么必然会出现由荧光粉激发出的波长峰值为570nm的黄绿光衰减,从而导致白光LED的色度坐标向蓝色调方向变化,即色度坐标值减少。
经过测试,实际结果却表明白光LED器件的色度坐标反而向黄色调方向变化。
因此,可以认为荧光粉不是造成白光衰减加速的主要因素。
持这种观点的人认为:与普通LED相比,蓝光、白光LED的不同之处在于发光的波长较短,环氧树脂在吸收短波长的光辐射后会氧化,继而形成色团。
此外,环氧树脂还会因受热而变化,称为“黄变”,从而造成短波长的光穿透率下降。
这种现象对红光LED不构成影响,但对蓝、白光LED影响较大,这是蓝光、白光LED 衰减较快的一个重要原因。
如果将白光LED的芯片上涂一层薄荧光粉,然后分析比较两种器件的光线在器件内部的行程,就会发现蓝光LED的光线直接透过环氧树脂射出,而白光LED 器件由于表面存在荧光粉层,一部分光线直接射出,一部分光线射向荧光粉颗粒。
荧光粉颗粒除了将部分蓝光转换为黄光之外,由于光线还有各向同性的散射作用,因此造成荧光粉层附近的短波长光辐射和热量高度集中,这样荧光粉层附近的环氧树脂更容易发生“黄变”。
这对白光LED的衰减也会有影响,如图2所示。
图2 光的各向同性散射的影响有人也做过这样的实验:选用同一蓝光芯片与不同的荧光粉。
节能灯光衰的初步研究一.光衰原因分析可能有三种原因1 荧光粉劣化放电过程中产生的185NM紫外线会使荧光粉产生色心,导致新的吸收带产生,使粉的亮度降低。
汞离子与电子在管壁处复合时会释放出10.42EV能量,该能量能破坏荧光粉晶格,使亮度降低。
玻管中存在钠离子,由于放电时,管壁带负电,因此纳离子会从玻管内扩散到玻管内壁,在内壁处和电子复合,形成纳原子,纳原子扩散进入荧光粉晶粒,使粉的性能变坏。
球磨也会破坏粉结构,加快光衰。
2吸光薄膜的形成在放电过程中,荧光粉表面会形成一层黑色的吸光薄膜,减少光输出。
汞原子及氧化汞、氧化亚汞沉积在荧光粉表面,使之变黑。
管壁内表面的钠原子与汞形成汞齐,形成一黑色吸光薄膜,使光输出降低。
灯内杂质气体在灯表面发生作用后也会形成吸光薄膜,如一氧化碳分解或还原出碳沉积在荧光粉表面。
阴极附近由于溅射及蒸发使发射物沉积在阴极周围,引起端带黑。
3 波管黑化在灯丝燃点过程中,玻管表面会存在汞离子与汞原子。
汞离子与玻管内其余离子进行离子交换,使汞逐步渗透至灯管内部,从而使灯管变黑。
二.解决办法1 在玻管内表面涂保护膜涂保护膜能有效的减缓甚至阻止汞对玻管的黑化过程。
涂保护膜后100小时光维持率约提高3%,这主要是阻止了迁移至玻管表面的钠与汞形成黑色的钠汞齐。
100小时后,光输出不涂膜比涂膜减少得快,500小时、1000小时后更明显。
因为随着灯燃点时间的进一步加长,不涂膜的灯内汞通过荧光粉表面开始进入玻管内,随着时间的推移,黑化越来越严重。
以螺旋灯为列配膜:1.准备工作1.1对所有工具用去离子水清洗干净,并沥干。
1.2准备好各种材料待用。
2.操作步骤2.1按配比要求将一定量的去离子水、氧化铝搅拌均匀,转速为300-500转/分,时间为30分钟。
2.2加入醋酸调节PH值为3-5。
转速为100-200转/分,时间为30分钟。
2.3用200目尼龙布过滤后贴好标签备用。
2.4 工作结束,做好清洁卫生工作。
节能灯的质量现状和改进方法节能灯的质量现状和改进方法普通照明用自镇流灯(以下简称节能灯)是上世纪八十年代发展起来的一种新型节能电光源,由于生产厂家受质量管理水平、元器件性能、加工工艺、技术水平等因素的影响,导致节能灯的总体质量水平不高。
本文仅从所用原材料和加工工艺方面讨论节能灯的质量现状和改进方法。
一、影响节能灯光输出的原因(一)原材料对光输出的影响1、汞蒸气压力由于灯内饱和汞蒸气是由管壁最冷处的温度决定的,所以汞充入量并不很重要。
但也必须防止汞量过多否则荧光粉涂层上会形成凝聚的汞斑和因流散而加重环境污染。
2.玻管直径当电流和汞蒸气压力不变时,玻管直径也有最佳范围,因为玻管直径小,电流密度就大。
因此,对灯的每个电流值都有一个最佳灯管直径。
随着电流的增加,灯管直径的最佳值也增大。
3、惰性气体节能灯光效随惰性气体种类而变化,并按氦、氩、氪、氙顺序依次增加。
使用得最广泛的惰性气体是氩。
充氦气的灯管效率低,寿命短(因为阴极位降大),氙气价格太贵,一般不采用。
用氪代氩功率可减少20%。
(二)、加工工艺对输出的影响1、荧光粉的涂复与烤管理想的荧光粉对紫外线应该是全吸收的,而对可见光应该是全反射的。
显然,紫外线在薄涂层粉粒间空隙透过的比例较厚涂层大,但是厚涂层对可见光的吸收也大,所以存在着最佳厚度。
2、排气排气对光输出的影响也是很重要的。
排气包括排除灯管内空气、玻管和荧光粉吸附的气体和阴极三元碳酸盐的分解所放出的气体。
当气体分子和平均自由程由小于排气管的直径时,排气进行得很快。
而当气压较低时,排气的速度变慢。
利用这一原理可加速排气过程在排气到1乇以下真空后,在一端通进氩气1乇以上,同时另一端排气,通过这一方法加速排气过程。
(三)、使用条件因素对光输出的影响1、环境温度节能灯是设计使用于环境温度20~25℃情况下获得最高光输出。
随着环境温度的变化,灯管光输出的变化见图1,可见当环境温度偏低时,光输出下降要比偏高时下降得快。
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。
导致节能灯光衰的原因1、前言:我国是紧凑型荧光灯的生产大国,产品在国际市场上占有不少的份额。
我国已经加入WTO,进一步促进了我国紧凑型荧光灯的出口。
很显然,出口的技术壁垒将高峻。
我们不能满足于现状,而是要技术创新,以达到国际先进水平的产品来占领国际市场。
2、紧凑型荧光灯的光衰机理:对于我国生产的紧凑型荧光灯管,采用传统的有机涂液粉时,光衰的主要原因是预成形的玻管涂粉后粉层中的硝化纤维粘结剂在烤管阶段不能彻底烤尽,这将导致在荧光粉层的内表面上形成碳和氧化汞的黑色吸光薄膜,使粉层着色(黑色);光衰的第二个原因是我国生产的玻管的含钠量较高,且光致劣化厉害,在灯管的寿命期内汞将渗透进玻璃,而玻璃中的钠扩散到粉层处,和汞化合后形成黑色的钠汞齐,使荧光粉颗粒污染;第三个原因是荧光粉本身的质量不高,表面有杂相,易于吸附氧化汞和汞。
3、克服灯管光衰的关键工艺技术:针对影响我国紧凑型荧光灯光衰的几个主要原因,除了采用结晶完善、晶体完整、表面光滑干净、无杂相、颗粒均匀的免球磨稀土荧光粉外,我们采用了以下几个工艺技术,使灯管的光衰下降:3.1、采用新配方的水浆涂粉工艺:对于稀土三基色粉,我们采用非离子型的高分子聚合物――聚氧化乙烯作为水浆涂粉工艺的暂性粘结剂。
该粘结剂分解温度较低,在2000C就开始分解,达到分解温度后,它从聚合体分解成单体,且这些单体以气态方式跑掉。
因此,采用聚氧化乙烯作暂时性粘结剂可以保证已成形玻管在烤管阶段将粘结剂全部烤尽,且玻管不变形,这就防止了荧光粉层上黑色吸光膜层的生成。
3.2、采用保护膜技术:为了防止玻管的黑化和玻璃中钠离子向荧光粉层的热扩散,对于高管壁负载的紧凑型荧光灯(管内径10mm,电流大于0.2A),应采用保护膜技术,即在涂粉之前,先涂一层保护膜层。
保护膜层有二种,一种上是透明的氧化物保护膜层;另一种是透光的氧化铝保护膜层。
有关企业的生产实践证明,两种保护膜都有保护效果。
采用保护膜技术后,玻管不再因汞的渗入而黑化,荧光粉不再因钠汞齐在其表面的生成而“着色”、灯管的2000h和5000h流明维持率都大大提高。
LED的光衰原因LED光衰(Light Emitting Diode Light Decay)是指LED发光效率随着使用时间的增加而逐渐降低的现象。
在LED产品的使用寿命中,光衰一直是一个不可忽视的问题。
以下是造成LED光衰的主要原因:1.PN结温度升高:当LED工作时,PN结会发热。
LED的光电转换效率随温度的升高而降低。
过高的温度会损害LED的材料和结构,导致其光衰。
2.电流注入:当电流通过LED芯片时,会引起内部能带层的载流子重新组合。
然而,随着时间的推移,无法保证载流子以100%效率重新组合,这导致了一部分的能量转化为热量,而不是光。
3.色温变化:LED的光衰还表现为颜色的变化。
在加工和使用过程中,LED的材料会受到氧化、硫化、水解以及其他化学物质的侵蚀。
这些化学反应会改变LED的发光色温,使其偏离设计的光谱要求。
4.电阻的影响:由于LED器件本身具有电阻,当电流通过LED时,会产生一定的电阻损耗。
这种损耗会导致LED的效率下降,从而引起光衰。
5.材料的老化和光化学反应:尽管LED芯片是由寿命很长的材料制成的,但随着时间的推移和环境条件的变化,LED材料会发生老化和光化学反应。
这些反应会导致材料的损耗和光衰。
6.包封材料的损耗:LED器件在制造过程中会被封装,以保护它们免受外界环境的影响。
然而,LED封装材料也会受到光和热的损耗,导致光衰的发生。
为了减轻光衰的影响,LED制造商采取了一系列措施,比如改进封装材料,设计散热结构,控制电流注入等。
此外,用户在使用LED产品时,应遵循正确的使用方法,如避免过高的工作温度和过大的电流,以延长其寿命和减缓光衰的发生。
厂房车间照明使用的LED灯出现光衰的原因是什么?
光衰问题在厂房车间照明用LED灯管中显得尤为的明显,一般我们理解的是烧坏了,其实不然,光因照明就带您一起分析一下厂房车间照明中使用的LED光源光衰问题的真正原因:
1、灯具不同光衰不同
厂房车间照明用LED灯具的质量可以说直接关系着光衰的强弱,因为只要是灯具都会有光衰问题,只不过是程度不同的区别。
主要表现在材质的区别,一般铝比塑料更易散热。
2、使用环境是影响光衰的一大因素
光衰问题不光是材质,后期使用中的环境温度也是一大因素,正常厂房车间照明环境温度的工作条件下产生的温度也相对理想,如果超过一定温度多条灯管线同时散热,灯管的温度就非常不可控。
温度过高散不出去就会提前LED灯管的色衰。
所以说厂房车间照明LED灯管有色衰是不可避免的,但我们可以正确选择好的产品和正确使用它,来减缓色衰的时间的速度。
led光衰的原因led光衰的原因目前,市场上的白光LED其光衰可能是向民用照明进军的首要问题之一。
针对LED的光衰主要有以下二大因素:一、LED产品本身品质问题:1、采用的LED芯片体质不好,亮度衰减较快。
2、生产工艺存在缺陷,LED芯片散热不能良好的从PIN脚导出,导致LED芯片温度过高使芯片衰减加剧。
二、使用条件问题:1、LED为恒流驱动,有部分LED采用电压驱动原因使LED衰减过来。
2、驱动电流大于额定驱动条件。
其实导致LED产品光衰的原因很多,最关键的还是热的问题,尽管很多厂商在次级产品不特别注重散热的问题,但这些次级LED产品长期使用下,光衰程度会比有注重散热的LED产品要高。
LED芯片本身的热阻、银胶的影响、基板的散热效果,以及胶体和金线方面也都与光衰有关系。
三个影响LED灯具质量光衰的因素单颗LED白灯在老化板上检测出来的数据,与把LED白灯组装成一个灯具老化时检测出来的数据,肯定是有点出入的。
这个差异的大小,取决于LED工作时的电性参数和灯具的设计情况,以及灯具使用的环境。
首先,选择什么样的LED白灯。
这点很重要,LED白灯的质量可以说是很重要的因素。
举些例子,同样的以晶元14mil白光段芯片为代表,用普通环氧树脂做的底胶与白光胶与封装胶水封装出来的LED白灯,单颗点亮在30度的环境下,一千小时后,衰减数据为光衰70%;如果用D类低衰胶水封装,在同样的老化环境下,千小时光衰为45%;如果C类低衰胶水封装,在同样的老化环境下,千小时光衰为12%;如果B类低衰胶水封装,在同样的老化环境下,千小时光衰为-3%;如果A类低衰胶水,在同样的老化环境下,千小时光衰为-6%。
为何不同的封装工艺会导致如何大的差异呢?最主要的一个原因在于LED芯片怕热。
偶尔短时间内受热超过一百多度,那是不要紧的,怕就怕在长期处于高温之下,就是对LED芯片的一种莫大的损害。
一般来说,普通环氧树脂的导热系数很小,因此,当LED芯片点亮工作的时候,LED芯片要发射出热量,而普通环氧树脂导热能力有限,所以,当你从LED白灯的外部测量出LED支架的温度有45度的时候,LED白灯内的芯片中心温度有可能超过了80度。
导致节能灯光衰过快的几大原因
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导致节能灯光衰过快的几大原因
1、前言:我国是紧凑型荧光灯的生产大国,产品在国际市场上占有不少的份额。
我国已经加入WTO,进一步促进了我国紧凑型荧光灯的出口。
很显然,出口的技术壁垒将高峻。
我们不能满足于现状,而是要技术创新,以达到国际先进水平的产品来占领国际市场。
2、紧凑型荧光灯的光衰机理:对于我国生产的紧凑型荧光灯管,采用传统的有机涂液粉时,光衰的主要原因
是预成形的玻管涂粉后粉层中的硝化纤维粘结剂在烤管阶段不能彻底烤尽,这将导致在荧光粉层的内表面上形成碳和氧化汞的黑色吸光薄膜,使粉层着色(黑色);光衰的第二个原因是我国生产的玻管的含钠量较高,且光致劣化厉害,在灯管的寿命期内汞将渗透进玻璃,而玻璃中的钠扩散到粉层处,和汞化合后形成黑色的钠汞齐,使荧光粉颗粒污染;第三个原因是荧光粉本身的质量不高,表面有杂相,易于吸附氧化汞和汞。
3、克服灯管光衰的关键工艺技术:针对影响我国紧凑型荧光灯光衰的几个主要原因,除了采用结晶完善、晶
体完整、表面光滑干净、无杂相、颗粒均匀的免球磨稀土荧光粉外,我们采用了以下几个工艺技术,使灯管的光衰下降:
3.1、采用新配方的水浆涂粉工艺:对于稀土三基色粉,我们采用非离子型的高分子聚合物――聚氧化乙烯作
为水浆涂粉工艺的暂性粘结剂。
该粘结剂分解温度较低,在2000C就开始分解,达到分解温度后,它从聚合体分解成单体,且这些单体以气态方式跑掉。
因此,采用聚氧化乙烯作暂时性粘结剂可以保证已成形玻管在烤管阶段将粘结剂全部烤尽,且玻管不变形,这就防止了荧光粉层上黑色吸光膜层的生成。
3.2、采用保护膜技术:为了防止玻管的黑化和玻璃中钠离子向荧光粉层的热扩散,对于高管壁负载的紧凑型
荧光灯(管内径10mm,电流大于0.2A),应采用保护膜技术,即在涂粉之前,先涂一层保护膜层。
保护膜层有二种,一种上是透明的氧化物保护膜层;另一种是透光的氧化铝保护膜层。
有关企业的生产实践证明,两种保护膜都有保护效果。
采用保护膜技术后,玻管不再因汞的渗入而黑化,荧光粉不再因钠汞齐在其表面的生成而“着色”、灯管的2000h和5000h流明维持率都大大提高。
3.3、烤管、阴极涂层和排气工艺最佳化:采用聚氧化乙烯作粘结剂后,粉管的烤管工艺规范应根据聚氧化乙
烯的热分解特性来制订,以得到最佳的不含粘结剂的粉层。
为获得长寿命的阴极,除电子发射材料本身的质量外,应注意钨丝螺旋冷电阻的一致性,储电子粉的量和其一致性;排气时的阴极通电工艺应合理,应和真空系统的抽气速率相配合,以有利于钨酸钡中间层的生成。
排气时烘烤温度要高,时间要充分,充氩气纯度要高,以保证灯管内杂质气体气压最低,获得好的阴极寿命和光衰特性。
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