那么该当如何剖析LED芯片的发光发热性能并加以利用?下面我们将通过金鉴显微光热分布测试系统进行测试剖析,和大家一起探究竟。
案例剖析(一)芯片发光与发热并不成正比
以下是对同一颗芯片,通过金鉴自研发的显微光热分布测试系统在不同电流下的测试数据,如图所示为芯片亮度和温度随电流的变革关系曲线。我们创造芯片发光与发热并不成正比。

1. 随着加载电流的增大,芯片亮度逐渐增加,达到最大值后开始涌现衰减,而芯片温度却是随着电流的增大而急剧增加!
2. 在大电流下,再增加电流,芯片并不会变的更亮,乃至会变暗。这是由于LED芯片存在高驱动电流下“量子效率低落”的问题。这也是制约高功率LED照明运用,发展高效、功率照明技能的关键瓶颈。
3. 该芯片厂家规定的额定电流为450mA,超电流利用,芯片的确会更亮。但是过度的超电流,产生的将不再是光能,而是热能,这将极大危害LED芯片的寿命。
图一:LED芯片外不雅观图
图二:LED芯片发光强度、表面温度与点亮电流的关系曲线图
灯具厂为什么喜好超电流?
这里面有几个缘故原由:
1. 过去LED家当还没有显微光热剖析设备来研究芯片微不雅观的电流、发光和发热关系,没有在此方面做过深入的研究,只有一些凭觉得的履历值。
2. 芯片厂对付额定电流的规定是鉴于芯片大小,这并不科学,没有考虑到芯片的电流密度会随着外延和芯片工艺,图形设计的改变成分。
3. 灯具厂追求的是高亮度,他们创造超出芯片的额定电流利用,灯具彷佛也没出什么问题。久而久之,灯具厂对芯片厂供应的额定电流参数不再信赖,随意地超电流利用。但这种行为又存在安全隐患,由于超多少完备是随着觉得走,缺少测试数据理论的支撑,以至于过度超电流导致烧灯质量事件的涌现。
4. 由此可知,利用金鉴显微光热剖析设备绘制出LED芯片发光强度、发热与点亮电流的关系曲线图可以辅导LED芯片、封装和灯具厂向着规范康健的方向发展。
案例剖析(二)
下图是同样的芯片通过金鉴显微光热分布测试系统在不同电流下测试的光热分布图,选取图二中的电流是亮度最高点电流值590mA和最高点两边相同亮度450mA和760mA。从中我们可以清晰不雅观察到,过度的超电流利用,LED光源产热不产光的征象。
1. LED芯片的额定电流为450mA,超电流590mA利用时,亮度提升约9.3%,芯片温度升高41.2℃,约46.2%。
2. 过度超电流760mA利用时,亮度无提升,芯片温度升高122.7℃,约137.6%。过度超电流,亮度不变,温度升高超过2倍!
3. 灯具厂如果要超电流,需选择在在450~590mA这个芯片量子效率较高的这个区间选择,才能够避免产热不产光的征象!
通过金鉴显微光热分布系统,可以芯片厂、封装厂和灯具厂定位最高效率的电流电压,避免盲目的超电流利用导致烧灯征象!
图三:不同电流下芯片光热分布比拟
案例剖析(三)环境温度影响芯片的发光和发热性能
LED光源的光热性能受温度的影响较大,分开实际事情温度所测试的结果准确性较差,乃至毫无意义。以下为金鉴显微光热分布测试系统在不同温度下测得的芯片光热分布图比拟,同时给出了在不同温度下芯片亮度的变革情形。
1. 温度越高,芯片光分布均匀性越差。这是由于温度影响着材料的性能,高温使得芯片电流扩展能力变差。
2. 随着温度的升高,发光强度呈低落趋势,且温度越高,光衰趋势越大。支架引脚温度由80℃升高到120℃时,LED芯片温度升高约45℃,发光强度衰减高达30.6%!
3. 因此,在非实际利用温度环境下的测试数据,是不准确的!
实际事情温度对付LED芯片的光热性能至关主要!
金鉴自主研发的显微热分布测试系统配备有高低温数显精密控温平台,能稳定掌握灯珠引脚温度和基板温度,仿照仿照器件实际事情温度进行测试,供应更为真实有效的数据。该测试平台还配备有水冷降温系统,在100s内可将平台温度由100℃降到室温,有效办理了样品台降温困难的问题,该系统还可以稳定掌握样品台温度坚持在0℃室温,适用于一些须要保持低温事情的器件。
图四:芯片亮度与环境温度的关系曲线
图五:芯片在不同环境温度下的光热分布比拟