高效率LED驱动电路的特性及问题分析

    【中国建材网】1、单个led的流明效率与用LED作光源构成的灯具的流明效率异同
　　
　　针对某一个特定的LED，加上规定的正向偏置，例如加上IF＝20mA正向电流后（对应的VF≈3.4V），测得的辐射光通量Φ＝1.2lm，则这个LED的流明效率为：
　　
　　η＝1.2lm×1000/3.4V×20mA＝1200/68≈17.6lm/W
　　
　　显然，对于单个LED，如施加的电功率Pe＝VF×IF，那么在这个功率下测得的辐射光通量折算为每瓦的流明值即为单个LED的流明效率。
　　
　　但是，作为一个灯具，不论LEDPN结上实际加上的功率VF×IF是多少，灯具的电功率总是灯具输入端口送入的电功率，它包括了电源部分（如稳压器、稳流源、交流整流成直流电源部分等）所消耗的功率。灯具中，驱动电路的存在使它的流明效率比测试单个LED的流明效率要下降。电路损耗越大，流明效率越低，因此，寻找一种高效率的LED驱动电路就显得极为重要。
　　
　　2、蓝光LED涂上特殊荧光粉构成白光LED后辐射光通量会比高出十几倍
　　
　　从前面我们已经知道白光LED是用什么方法制造出来的，其中一种方法是在发蓝光的LED芯片上涂上一层YAG荧光粉，部分蓝光光子激发YAG荧光粉，形成光?光转换，荧光粉被激发产生黄光光子，蓝色光与黄色光混合变成白色光，成为白光LED。这种通过光?光转换后不同波长的光的混合，会使它的波谱变宽，白光LED一般具有比LED蓝光波谱宽得多的波谱。对于用蓝光芯片加YAG荧光粉制成的白光LED，与单色LED相比，人眼对它的视觉函数应当是各种波长成分视觉函数的积分平均值，此值可以通过计算得到约为296lm，即这种白光LED，当发射出光功率1W的白光时，其辐射光通量约为296lm，这个数值比发射光功率1W的蓝色LED的辐射光通量41增大了7.2倍。
　　
　　3、LED的结温如何产生
　　
　　LED的基本结构是一个半导体的PN结。实验指出，当电流流过LED器件时，PN结的温度将上升，严格意义上说，就把PN结区的温度定义为LED的结温。通常由于器件芯片均具有很小的尺寸，因此我们也可把LED芯片的温度视之为结温。
　　
　　窗口层衬底或结区的材料以及导电的银胶等均存在一定的电阻值，这些电阻值相互垒加，构成LED的串联电阻。当电流流过PN结时，同时也会流过这些电阻，从而也会产生焦尔热，引起芯片温度或结温升高；由于LED芯片材料于周围介相比，具有大得多的折射系数，致使芯片内部产生的大部分光无法顺利地溢出界面，而在芯片与介质界面产生全反射，返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收，并以晶格振动的形式变成热，促使结温升高。