茅于海:高压LED的优缺点
图3. 集成LED和普通LED在面积上的差别
实际上,集成LED的生产厂商已经注意到这个问题,而且做了很多改进。首先是减小其热阻。一般的1WLED的热阻大约在6-9°C/W,而集成LED的热阻可以减小到2°C/W甚至更小。其次它的背板改用紫铜,以改进其导热。然而这些措施并不能从根本上改善小面积高热量这个基本状况。为了快速地将热量导出,唯一的办法是采用热管。而这反而会增加散热器的成本。同样,由于高压LED的底板采用了紫铜,那么和它直接接触的散热器部分也必须采用紫铜而不能采用铝,因为二者的膨胀系数不同,直接接触会产生缝隙而影响导热。如果采用紫铜散热器就会增加成本。所以这种高压LED不仅不会降低散热器的成本,反而会增加散热器的成本。
4. “高压LED可以根本不需要变压器”。在不少的报道中都把高压LED和AC-LED相提并论。所以认为高压LED可以根本不需要恒流电源(图4)。例如:http://www.cnledw.com/tech/detail-23927.htm
图4. 通常把高压LED 和AC-LED相提并论
我们知道首先并不是只有高压LED和AC-LED可以不用恒流源,而所有LED也都可以不采用恒流源,只是不用恒流源以后都会使LED的使用寿命大大降低。这是因为由于LED伏安特性的负温度系数,使得LED的正向电流随着LED的温升而增高,从而使得LED的结温升高,而降低了LED的寿命,高压LED也不例外。
所以这个优点是不成立的。用牺牲寿命的方法来降低成本,好像并不是一种好方法。因为假定本来可以工作五万小时,现在变成只有2.5万小时,那对于用户来说,岂不是使用成本提高了2倍。远比省下一个恒流源要贵很多。5. 发光效率的高低:据称,台湾晶元光电将于今年推出发光效率高达160lm/W的冷白光LED。而暖白光的LED发光效率将高达150lm/W,而且显色系数(CRI)高达90%。(http://www.cnledw.com/info/newsdetail-24313.htm)图5
这个数据在当前来说的确是相当高的,但是提高发光效率的手段有很多,它并不是高压LED的特点。只是应用到这种高压LED而已。如果应用到普通LED也是可以提高发光效率的。当然,如果这个高压LED真的有这么高的发光效率,那的确是一个很好的LED,比起那些100lm/W的LED,当然可以减小散热器的大小。不过Cree公司也在今年1月宣布了其低压LED(XLamp XM-L,2.9V,350mA)的发光效率也可以高达160lm/W(图6),也可以减小散热器的大小,因为散热器的大小只是和发光效率有关,和低压 LED还是高压LED并没有什么关系。
图6. Cree公司的XLamp XM-L,发光效率可达160lm/W
6、成本低,一个50V,20mA的高压LED的售价是不是能够低于1个3.3V,350mA的1W LED或者10个3.3V,30mA的小功率LED,并不清楚。假如能够低于,那么当然是一个优点。至少10个已经封装好了的30mA的小功率LED的价钱的确是比一个1W大功率LED为便宜。所以这也是为什么很多灯具厂商选用很多小功率LED串联来取代一个大功率LED的原因之一。四.高压LED和分立小功率LED的比较
目前可以和高压LED相比较的就是分立小功率LED了。如前所述,高压LED是集成LED的一种,而小功率分立LED也可以串联起来得到和高压LED完全一样的外特性。二者比较的结果如下:
1、分立LED的优点是灵活性比较强,用户可以根据需要串联任意个数的LED以得到所需的伏安特性。也可以进行串并联得到更为灵活的特性。
2、分立LED的发光面可以在一定范围里调节(增大),以使发光均匀,减小眩光。
3、分立LED的散热面积
关键词: 高压LED
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