LED散热计算及光源死灯故障

LED发光芯片内部的热处理设计固然非常重要，但集群LED固态照明散热装置也极为重要。散热设计的基本公式：Tr散热器=（125℃-安全温度阀值-环境温度） /功率-Tr发光LED-Tr界面；式中：125℃—结温的典型值；安全温度阀值—一般来说取10℃；

Tr发光LED—LED封装结构自身的热阻；Tr界面—LED封装结构与散热器之间的界面热阻。由基本公式得知，叠层结构相对于传统LED照明设计，Ｔr界面热阻值小，Ｔr值就越大，Ｔr散热器就越小。同时Tr散热器根据散热板尺寸的大小，设计有较大的余量。另外，降低界面热阻也需要增加界面的平整度，使用导热性能更高的填充材料及较好的封装工艺。

实现白光LED主要有两种方式。一种是使用LED芯片和荧光粉，另外一种是使用RGB 3色LED芯片。目前主要是采取第一种方式。使用荧光粉一般都是在蓝色LED芯片上涂覆黄色荧光粉。从LED芯片中发出的蓝色光遇到荧光粉时，部分光转换为黄色光。这部分转换的黄色光和蓝色光参杂在一起，就变成了白色光。通过调整荧光粉的量可以控制白光LED的色温，因此发光颜色在制作时就已经决定，后期不能调整。

同时，混合蓝色光和黄色光的话，由于红色和绿色的成分不足，造成显色性不佳。这样，可以通过在蓝色LED芯片中参杂红色和绿色荧光粉或者是在紫外LED芯片中参杂RGB荧光粉，来提高其显色性。使用RGB 3色LED芯片的优势在于RGB可以调整各种色度，所以不仅能够产生白光，还能产生其他各种颜色的光。但是，LED芯片使用量增大，成本也就会上升。

LED光源死灯主要是以下两种原因造成的。第一，LED光源的漏电电流过大造成PN结失效。一般都是静电对LED芯片造成了损伤，使LED芯片的PN结失效，漏电电流增大，LED光源变成了一个电阻，这种情况一般不会影响到其它的LED光源的工作。静电是一种危害极大的魔鬼，为防止静电损坏电子元器件， LED封装、应用的企业任何一个环节出问题，都将造成对LED光源的损害，使LED光源性能变坏甚至失效。我们知道人体（ESD）静电可以达到三千伏左右，足可以将LED芯片击穿损坏，在LED封装生产线，各类设备的接地电阻是否符合要求，这也是很重要的，一般要求接地电阻为4欧姆，有些要求高的场合其接地电阻甚至要达到≤2欧姆。

第二，LED光源连线焊点开路造成死灯。LED光源的内部连接引线断开，造成LED无电流通过而产生死灯，这种情况会影响其它的LED光源的正常工作，原因是由于LED光源工作电压低（红黄橙LED工作电压1.8V-2.4V,蓝绿白LED工作电压2.8-3.4V），一般都要用串、并联来联接，来适应不同的工作电压，串联的LED光源越多影响越大，只要其中有一个LED光源内部连线开路，将造成该串联电路的整串LED光源不亮。

还有就是虚焊，这里给大家一个鉴别虚焊的方法：将不亮的LED光源用打火机将LED引线加热到200-300℃，移开打火机，用3伏扣式电池按正、负极连接LED,如果此时LED光源能点亮，但随着引线温度降低LED灯由亮变为不亮，这就证明LED光源是虚焊。加热能点亮的理由是利用了金属热胀冷缩的原理，LED引线加热时膨胀伸长与内部焊点接通，此时接通电源，LED光源就能正常发光，随着温度下降LED引线收回复到常温状态，与内部焊点断开，LED光源就点不亮了。