中小功率LED新型散熱模式—垂直散熱

（三）、光衰試驗對比分析

隨機抽取3528LED和3014LED各30pcs，按驅動電流20mA、25mA、30mA各分為三組進行1008H的光衰實驗，以比較分析兩種不同散熱模式LED的光衰和色坐標漂移程度，從而研究散熱對其光色特性的影響。

圖11.LED光衰圖

從光衰圖曲線可以明顯看出，在1008H的老化過程中，水平散熱LED在20mA驅動時，其亮度并未隨時間衰減；但是在25mA 及30mA 驅動時，特別是30 mA，其亮度有明顯的衰減。這表明過高的熱量對亮度產生了很大的影響。相比水平散熱LED，垂直散熱LED的優勢及穩定性顯而易見。不管在大電流或小電流驅動，垂直散熱LED經過1008H老化，亮度反而增高，并未有衰減趨勢。

此外，水平散熱LED的光衰隨驅動電流加大而升高加快，這表明隨著加大驅動電流，芯片產生更多的熱量，水平散熱LED未能把過多的熱量散去，從而使亮度受到的更大的影響。相反，垂直散熱LED的亮度隨驅動電流的加大而升高更多，電流越大，亮度增加的越多，光衰越慢。這表明電流越大，雖然產熱更多，但垂直散熱LED的散熱優勢更加彰顯，從而降低了芯片在加大電流帶來更高熱量的影響。光衰圖明顯的顯示了兩種不同散熱模式的散熱效果的優劣。

亮度衰減主要原因為芯片老化，而過高的熱量又是芯片老化的首要原因。與水平散熱LED相比，垂直散熱LED能將芯片產生的熱量迅速散去，有效地將芯片性能衰減降至最低，從而保證了亮度的可靠性。

圖12.CIE-x漂移圖

圖13.CIE-y漂移圖

圖12和圖13分別表示了兩種散熱模式LED的色坐標CIE-x、CIE-y平均值隨時間的變化。整體來看，垂直散熱LED的色坐標明顯較水平散熱LED穩定，漂移較小。在30mA驅動下，垂直散熱模式LED色坐標CIE-x、CIE-y的平均值分別漂移-0.0027、-0.0033，而水平散熱模式LED色坐標CIE-x、CIE-y的平均值分別漂移-0.0210、-0.0246，兩者差距非常明顯。色坐標漂移主要因素是螢光粉性能老化，而過高的熱量又是導致螢光粉性能老化的首要原因。從而可以看出，垂直散熱模式LED可以將芯片產生的熱能迅速帶出，有效使得螢光粉的性能衰減至最低，從而保證LED燈珠的光色性能穩定可靠。

結論

本文從結構、光電參數、熱學特性、光衰及成本等方面對垂直散熱和水平散熱LED進行了研究分析對比，結果表明垂直散熱模式LED的光電熱特性均遠遠優于水平散熱模式LED。垂直散熱模式優異的散熱特性，能將芯片產生的熱量及時導出，從而將芯片和螢光粉的性能衰減至最低，使得LED亮度高、散熱快、光衰小及光色漂移小，在保證燈珠的性能穩定的同時，也提高了照明燈具整體光色一致及性能可靠穩定性，從而成為中小功率LED照明應用光源的發展趨勢。