1、LED的測量與熱性能一、引言中國照明網技術論文·LED照明LED的發光原理是在半導體的禁帶中，電子和空穴對的輻射復合。但是注入LED器件的電能中，僅有約15%的電子和空穴為輻射復合，發出光子，而大約85%的電能則轉化為熱能。LED的熱性能直接影響其發光效率、波長、正向壓降、反向擊穿電流和器件的使用壽命等。傳統的3mm和5mm的LED器件由于驅動電流小、發熱少，熱性能影響不顯著，近年來，隨著功率型LED器件的迅速發展，LED熱性能的影響越來越明顯，受到人們的普遍關注。中國照明網技術論文·LED照明二、LED熱性能中國照明網技術論文·LED照明LED的熱性能參數主要是

2、指結溫和熱阻。LED的結溫是指PN結的溫度，LED的熱阻一般是指PN結到殼體表面之間的熱阻。結溫是直接影響LED的工作特性的參數，熱阻則是表示LED散熱性能好壞的參數。如圖1所示，Tj為結溫度，Ta為環境溫度，Tb為支架某點溫度，Rthba為支架某點到環境之間的熱阻，Rthjb為PN結到支架某點的熱阻，Rthja為PN結到環境之間的熱阻。中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明  圖1：LED的結溫和熱阻中國照明網技術論文·LED照明三、不同條件的LED中國照明網技術論文·LED照明結溫高低受到環境溫度、工作電流的影響。因此

3、，改變LED的工作電流和環境溫度可以分析LED的熱性能對LED的影響。中國照明網技術論文·LED照明利用標準LED測試系統，可以分析電流和環境溫度對LED工作特性的影響，以某功率性白光LED為例，被測試樣的額定工作電流是350mA。  圖2：測試系統框圖中國照明網技術論文·LED照明1.  電流因素中國照明網技術論文·LED照明 中國照明網技術論文·LED照明將恒溫座溫度設為5，改變LED的工作電流可以測得不同電流下的LED工作特性，如表1所示。中國照明網技術論文·LED照明 中國照明網技術論文

4、·LED照明表1：不同工作電流下的LED特性中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明環境溫度()中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明工作電流(mA)中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明工作電壓(V)中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明光通量(lm)中國照明網

5、技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明光功率(mW)中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明x中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明y中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明色溫(K)中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明顯色指數中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明發光效率(lm/W)中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LE

6、D照明光電轉換效率(W/W)中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明照明效率(lm/W)中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明5中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明5中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明2.6013中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明0.261中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明1.0

7、2中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明0.2588中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明0.2384中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明30000中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明82.0中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明20.07中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明7.84%中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論

8、文·LED照明255.88中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明5中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明100中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明2.9929中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明7.866中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明31.98中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明0.

9、2553中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明0.2265中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明30000中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明80.6中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明26.28中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明10.69%中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明245.97中國照明網技術論文·LED照明中國照明

10、網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明5中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明350中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明3.5532中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明24.378中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明101.22中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明0.2544中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·L

11、ED照明0.2210中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明30000中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明79.2中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明19.60中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明8.14%中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明240.84中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明圖3：不同電流下的LED相對光譜分布特中國照明網技

12、術論文·LED照明 中國照明網技術論文·LED照明  依據測試結果，可以發現不同電流不僅改變被測LED的光輸出量，同時也改變色度、效率等。盡管隧工作電流增大，被測LED的光輸出增大，但其顯色指數和照明效率卻逐漸下降，而其發光效率與和光電轉換效率也不是在電流值最大的情況下效率最高。由此可見，我們應該依據實際需要來設定LED的工作電流，對于需要增大光輸出的需求，電流越大越好，但是從環保節能的角度出發，我們應該選擇發光效率最高的工作電流。中國照明網技術論文·LED照明  2.       溫度因素中國照明網技術論文·LED照明設定LED的工作電流為350mA，改變恒溫座溫度可以得到不同環境溫度下LED的工作特性，如表2所示。中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明圖4：不同溫度下的LED相對光譜分布特性中國照明網技術論文·LED照明由表2可知：溫度越高，被測LED的工作電壓越小，光通量、光功率、發光效率、光電轉換效率都逐漸減小