信号灯、电子招牌、显示器的背光灯、照明产品等，LED(发光二极管 的应用领域正在稳步扩大。估计在不久的将来，还可作为数码相机的闪光灯使用。迄今为止，数...
了解功率 LED 寿命
接线图
2024年04月15日 13:00 228
admin
大功率 LED 的光输出在新时最高，但随着时间的推移逐渐下降。通常将功率 LED 的使用寿命视为使 LED 达到 70% 光输出（称为L70）所需的工作时间。
有多种因素会影响 LED 寿命。他们之中有一些是：
半导体和光学系统的化学组成
LED晶粒结构
实施荧光粉转换
装置机械结构
使用的材料
器件的热性能
LED 制造过程的一致性和质量。
这些因素的结合可能会导致 LED 寿命的显着差异。典型的寿命为 30,000 小时到 100,000 小时，因此制造商不可能对 LED 进行如此长时间的真正测试，这将需要数年的测试。
2008 年，北美照明工程学会 (IESNA) 定义了测量 LED 短时间内光输出减少的标准 (IESNA LM-80 ) 和根据测量数据估算预期寿命的数学模型 (IESNA TM -21）。
图 7 – LED LumiLEDs LUXEON 3030 2D 的 LM-80 数据和 TM-21 投影图
使用 LM-80，以最大间隔 1000 小时监测光输出至少 6000 小时，并在三种不同温度下重复测量。收集到的数据通过 TM-21 模型进行处理，以进行寿命外推，并以图表的形式呈现。
光通量：测量光输出
简单来说，任何一秒内从光源流出的可见光总量称为光通量，单位为流明。
LED 是一种输出光是驱动电流函数的器件。功率 LED 制造商通常在数据表中标明额定电流下的光通量，并提供图表来显示光通量如何随电流变化。
图 8 – LED OSRAM DURIS E 2835 的光通量表和归一化光通量图
通常，制造商为每个 LED 提供一些光通量选择，称为光通量 BIN，因此当您订购 LED 时，您可以指定与所需光通量相关的代码。还提供了一张图表，其中光通量标准化为光通量 BIN 表中所示的光通量，并绘制了光通量如何随 LED 电流变化的曲线图。
这样，设计者就可以轻松计算出以特定电流驱动并选择特定光通量BIN的LED流出的光通量。为磁通 BIN 提供的值以及磁通与电流的关系图是在 Tj=25°C 时提供的。
由于光通量也是温度的函数，制造商提供了一个图表来显示相对光通量如何随温度降低：
图 9 – LED OSRAM DURIS E 2835 的标准化光通量与结温的关系
使用上图，设计人员可以对应用中 Tj=25°C 计算的光通量应用校正因子，以便计算应用中实际预期温度的光通量。
发光效率：电光转换
LED可以被认为是一种本质上能够将电能转换为光能的器件。 在这个转换的过程中，也有一些由于加热而造成的损耗，因此只有一部分电能转换为光发射。
图 10 – LED 中电光能量转换的示意图
表示输入到输出转换效率的参数称为发光效率。
可以计算为：
E f f = Φ L E D P L E D[ l米W] 在哪里：
Φ LED是针对 LED 计算的输出光通量
P LED = V LED I LED是提供给 LED 的输入功率
发光效率被认为是功率LED性能的指标，因此LED制造商不断努力提高发光效率。
有多种因素会影响 LED 寿命。他们之中有一些是：
半导体和光学系统的化学组成
LED晶粒结构
实施荧光粉转换
装置机械结构
使用的材料
器件的热性能
LED 制造过程的一致性和质量。
这些因素的结合可能会导致 LED 寿命的显着差异。典型的寿命为 30,000 小时到 100,000 小时，因此制造商不可能对 LED 进行如此长时间的真正测试，这将需要数年的测试。
2008 年，北美照明工程学会 (IESNA) 定义了测量 LED 短时间内光输出减少的标准 (IESNA LM-80 ) 和根据测量数据估算预期寿命的数学模型 (IESNA TM -21）。
图 7 – LED LumiLEDs LUXEON 3030 2D 的 LM-80 数据和 TM-21 投影图使用 LM-80，以最大间隔 1000 小时监测光输出至少 6000 小时，并在三种不同温度下重复测量。收集到的数据通过 TM-21 模型进行处理，以进行寿命外推，并以图表的形式呈现。
光通量：测量光输出
简单来说，任何一秒内从光源流出的可见光总量称为光通量，单位为流明。
LED 是一种输出光是驱动电流函数的器件。功率 LED 制造商通常在数据表中标明额定电流下的光通量，并提供图表来显示光通量如何随电流变化。
图 8 – LED OSRAM DURIS E 2835 的光通量表和归一化光通量图通常，制造商为每个 LED 提供一些光通量选择，称为光通量 BIN，因此当您订购 LED 时，您可以指定与所需光通量相关的代码。还提供了一张图表，其中光通量标准化为光通量 BIN 表中所示的光通量，并绘制了光通量如何随 LED 电流变化的曲线图。
这样，设计者就可以轻松计算出以特定电流驱动并选择特定光通量BIN的LED流出的光通量。为磁通 BIN 提供的值以及磁通与电流的关系图是在 Tj=25°C 时提供的。
由于光通量也是温度的函数，制造商提供了一个图表来显示相对光通量如何随温度降低：
图 9 – LED OSRAM DURIS E 2835 的标准化光通量与结温的关系使用上图，设计人员可以对应用中 Tj=25°C 计算的光通量应用校正因子，以便计算应用中实际预期温度的光通量。
发光效率：电光转换
LED可以被认为是一种本质上能够将电能转换为光能的器件。 在这个转换的过程中，也有一些由于加热而造成的损耗，因此只有一部分电能转换为光发射。
图 10 – LED 中电光能量转换的示意图
表示输入到输出转换效率的参数称为发光效率。
可以计算为：
E f f = Φ L E D P L E D[ l米W] 在哪里：
Φ LED是针对 LED 计算的输出光通量
P LED = V LED I LED是提供给 LED 的输入功率
发光效率被认为是功率LED性能的指标，因此LED制造商不断努力提高发光效率。
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