相比于傳統(tǒng)的燈泡,LED可顯著降低照明用電的消耗,并提高照明系統(tǒng)的效能。雖然其優(yōu)勢是顯著的,但有一個不利因素:在同樣的驅(qū)動電流下,結(jié)溫增加會導(dǎo)致光輸出下降,這一變化造成了光輸出和效率的一并下降。節(jié)能是LED賣點與技術(shù)的關(guān)鍵結(jié)合之一。
為了彌補這一現(xiàn)象,設(shè)計人員經(jīng)常采取用低電流驅(qū)動更多LED的方法來保持一個合理的結(jié)溫。多個LED的使用有可能消耗額外的功率,增加系統(tǒng)成本。但是,像lED的熱/冷因數(shù)可以減少影響并提高系統(tǒng)的性能。
什么是冷/熱因數(shù)
這一術(shù)語將結(jié)溫描述為光輸出降低的函數(shù),業(yè)界并沒有為在該因素加以界定標(biāo)準(zhǔn)。較低的溫度始終是25℃(室溫),但較高的溫度可以是LED限定內(nèi)任何值。在本文中,我們定義熱/冷因數(shù)為光輸出在25℃和100℃時的比例。圖1顯示了標(biāo)準(zhǔn)光通量與散熱片溫度的關(guān)系。采用散熱片溫度相當(dāng)于在非常短的脈沖測試條件下的LED結(jié)溫。
在25℃時,標(biāo)準(zhǔn)光通量為1,在100℃時,為0.84,因此冷/熱因素是0.84.這意味著散熱片溫度為100℃時,LED將失去16%的光通。
冷/熱因數(shù)的影響
乍一看,16%的LED光通減少量影響可能不大。然而,當(dāng)考慮到一個照明裝置由多個LED組成時,這個問題就嚴(yán)重了。用10個LED組成的嵌筒燈同一個LED組成的手電筒比較,熱/冷因數(shù)的影響就顯現(xiàn)出來了。
對于一個普通的用戶而言,手電筒16lm的光輸出減少并沒有對其應(yīng)用產(chǎn)生嚴(yán)重影響。然而,160lm的光輸出減少對嵌筒燈則是影響巨大的,因此需要添加一個或更多的LED,以補償光線損失。這樣,嵌筒燈的整體功耗和成本會增加。能源之星對LED燈具發(fā)光效率有著嚴(yán)格的要求,這樣的光輸出減少使其很難達到這些要求。
改進的冷/熱因數(shù)
{zx1}的LED技術(shù)在外延水平、熒光粉、模具附件等方面都有進展,熱/冷因數(shù)也相應(yīng)地得到了改善。
目前,市場上的一些高功率LED的熱/冷因數(shù)為0.94.這意味著LED在100℃條件下工作時,將失去6%的標(biāo)準(zhǔn)光通。
熱/冷因數(shù)的改善增加了LED的工作溫度范圍,讓照明設(shè)計師有機會在LED極限內(nèi)的任何結(jié)溫下工作。
性能比較
在許多情況下,很多LED供應(yīng)商提供的產(chǎn)品說明書中會給出很高的光輸出率。燈光設(shè)計師可能會過早斷定在數(shù)據(jù)表中有較高光輸出的LED將在現(xiàn)實世界中表現(xiàn)更好。但這可能是一個錯誤的結(jié)論,因為數(shù)據(jù)表中所有的值都限定在LED結(jié)溫為25℃的時候。照明系統(tǒng)中LED的性能必須在更高的結(jié)溫下評定。一旦這樣做了,才能按照真實條件的對比挑出更好的