白光LED灯的温度特性研究
来源:    发布时间: 2020-10-04 18:57   36 次浏览   大小:  16px  14px  12px
白光LED灯温度特性的光源研究金尚忠张书生中国吉林大学光电技术研究所310034侯敏贤浙江大学310027导致蓝波峰移动,并随蓝光峰的增加而增加当前;但是其色坐标

白光LED灯温度特性的光源研究金尚忠张书生中国吉林大学光电技术研究所310034侯敏贤浙江大学310027导致蓝波峰移动,并随蓝光峰的增加而增加当前;但是其色坐标

,色温和显色指数没有引起较大变化,但是发光效率下降。主要原因是蓝色峰的长时间移动导致磷光体与激发波长之间的不匹配,从而导致磷光体的发光效率降低。

此现象也已被证实可以在不同的环境温度下发光_.  

使用蓝色LED作为基本光源,蓝色LED发出的一部分蓝色光用于激发磷光体的磷光体使磷光体发出黄光或红光和绿光,而蓝光的另一部分则通过磷光体的黄绿或红光透射出去。

绿光和透射的蓝光形成白光,请参见图L。

目前,对磷光体有两个要求:一个是磷光体的激发波长与光的发射波长匹配-发光二极管,确保高转换效率;另一个是可以使荧光粉的发光和蓝色LED的发光相匹配。

只要选择荧光粉,然后调整荧光粉与蓝光的比例,就可以轻松实现白光。  

作为光源,其光色参数包括:总光通量,色度坐标x,y,u,V,色温C,显色指数a,发光效率。为了分析驱动电流和温度对LED灯颜色参数的影响,我们按如下所示设置了LED测试设备。将LED放置在直径为180mm的积分球中,并将积分球放置在恒温箱中。 LED发出的光通过光缆传输到SSP3112 LED光谱分析系统以进行测量。  

为了驱动LED的方波恒流源,电流为可调范围为1至1000 mA,频率为1 kHz,占空比为1/8。 3实验结果与分析白光LED光源的光色特性不仅受芯片和荧光粉的影响,还受到驱动电流和环境温度的影响。表1示出了在不同工作电流下的荧光粉白光LED的发光颜色参数,其中为白光LED的工作电流;其色度坐标; a,c及其显色性

索引,相关的色温和峰值波长。  

表1可以看到在不同工作电流下的荧光粉白色LED的光色参数。磷光体白光LED的显色指数约为80。随着工作电流的增加,蓝峰波长略有偏移,显色指数略有增加。

,但不明显;当工作电流达到560mA时,其显色指数仅为83。因此,不宜通过增加白色LED的工作电流来提高显色指数。  

实际上从PC发光的相对光谱功率分布可以看出,其长波部分比太阳光小得多。我们用波长为650nm的红色LED补充白光LED灯,并给白光LED工作电流为

25mA,红光LED工作电流为10mA,组合后的LED的显色指数可以达到93。

荧光粉的红光能量将是最好的方法。  

对于红色,绿色和蓝色LED组合发射的白光,调整红色,绿色和红色LED的工作电流。蓝色可以获得一定的显色指数,甚至达到90。但是,该方法目前的调整比较复杂,一致性很差。

因此,应将荧光白光LED用作照明的LED光源。表2显示了白色LED的发光效率与工作电流之间的关系,表3显示了红色,绿色和蓝色LED组合的发光效率。

品种。

可以看出,基于荧光粉的白光LED的发光效率高于三种原色组合白光LED光源的发光效率。  

表2白光LED发光效率与工作电流之间的关系表3红7绿7蓝光LED发光效率与电流之间的关系表4给出了白光LED和红光LED的组合。从表2和表4中可以看出,白色LED的发光效率随着电流的增加而降低。这是因为电流的增加导致蓝峰的长时间偏移,这降低了磷光体和激发波长的匹配效率。

因此,降低LED工作电流可以提高其发光效率,但是实现相同光通量所需的LED数量增加,并且成本增加。随着功率的增加,光通量也增加,但是有一个最大值,相应的电流约为20mA。从节省LED数量开始,对于由恒定电流驱动的LED灯,可以选择40-50mA的电流。  

7红色LED的发光效率与LED的发光效率之间的关系。当前。综上所述,我们选择100个白光LED和20个红光LED构成光源。每个LED的电流为40mA。总光通量为307lm,发光效率为19.88lm /

W,显色指数为91。将该LED灯放在恒温器中进行测量。结果示于表5。可见温度升高,发光效率降低。当温度高于50℃时,色温更高并且显色指数劣化。

主要由于温度升高,蓝色峰移动的时间变长,并且磷峰变平并变差。  

表5温度对LED灯参数的影响4结论白色照明用的LED光源,应选择荧光粉型LED。除了芯片和荧光粉的影响外,驱动电流和环境温度还会影响其光和颜色特性。

LED的驱动电流约为20mA,温度低于50:具有更好的发光效率。

应通过增加红色分量来改善显色指数。为了实现实用性,通过改变LED白光源的使用条件来提高光色性能尚不成熟。依靠技术的进步,材料和器件技术的发展可以改善白光LED的光色特性。


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