经过十多年对LED规划的潜心研究和学习。自己收集了LED运用规划中一些经典性的根底问题共享给咱们。其间涉及到内容有单个LED的流明功率与用LED 作光 源构成的灯具的流明功率异同剖析，LED的结温原理及结温升高会对LED发生的影响问题，静电损坏的原理以及罗列一些类型的LED简略受静电损坏导致失 效，讨论LED路灯防雷能用一个压敏电阻的问题，解读规划高品质LED驱动电路的办法和挑选和规划LED驱动电源时要考虑哪些要素等问题。
问：单个LED的流明功率与用LED作光源构成的灯具的流明功率有什么异同?
答：针对某一个特定的LED，加上规矩的正向偏置，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的流明功率为η=1.2lm×1000/3.4V×20mA=1200/68≈17.6lm/W。明显，对单个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的流明功率。
可是，作为一个灯具，不管LED PN结上实践加上的功率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，它包含电源部分(如稳压器、稳流源、沟通整流成直流电源部分等)所耗费的功率。灯具中，驱动电路的存在使它的流明功率比测验单个LED的流明功率要下降。电路损耗越大，流明功率越低，因而，寻觅一种高功率的LED驱动电 路就显得极为重要。
问：什么是LED的结温?结温升高会对LED构成什么影响?
答：LED根本结构是一个半导体的PN结。当电流流过LED器材时，PN结的温度将上升，严厉含义上说，就把PN结区的温度界说为LED的结温。一般因为器材芯片均具有很小的尺度，因而咱们也可把LED芯片的温度视之为结温。
当PN结的温度(例如环境温度)升高时，PN结内部的杂质电离加速，本征激起加速。当本征激起发生的复合载流子的浓度远远超越杂质浓度时，本征载流子的数量增大的影响较之迁移率减小的半导体电阻率改动的影响更为严峻，导致内量子功率下降，温度升高又导致电阻率下降，使相同IF下，VF下降。假如不必恒流源 驱动LED，则VF降将促进IF指数式添加，这个进程将使LED PN结上温升更加速，终究温升超越最大结温，导致LED PN结失效，这是一个正反馈的恶性进程。
PN结上温度升高，使半导体PN结中处于激起态的电子/空穴复合时从高能级向低能级跃迁时发射出光子的进程发生退化。这是因为PN结上温度升高时，半导体 晶格的振幅增大，使振荡的能量也发生添加，当它超越必定值时，电子/空穴从激起态跃迁到基态时会与晶格原子(或离子)沟通能量，所以成为无光子辐射的跃 迁，LED的光学功用退化。
别的，PN结上温度升高还会引起杂质半导体中电离杂质离子所构成的晶格场使离子能级裂变，能级割裂受PN结温度的影响，这就意味着因为温度影响晶格振荡， 使其晶格场的对称性发生改动，然后引起能级割裂，导致电子跃迁时发生的光谱发生改动，这便是LED发光波长随PN 结温升而改动的原因。
综上所述，LEN PN结上的温升会引起它的电学、光学和热学功用的改动，过高的温升还会引起LED封装资料(例如环氧、荧光粉等)物理功用的改动，严峻时会导致LED失效，所以下降PN结温升，是运用LED的重要关键所在。
问：什么是静电损坏?哪些类型的LED简略受静电损坏导致失效?
答：静电实践上是由电荷累积构成。人们在日常日子中，特别在枯燥气候环境中，当用手去触摸门窗类物品时会感觉“触电”，这便是门窗类物品静电堆集到必定程 度时对人体的“放电”。关于羊毛织品、尼龙化纤物品，静电堆集起来的电压可高达一万多伏特，电压非常高，但静电功率不大，不会要挟生命，可是关于某些电子器材却能够丧命，构成器材失效。
LED顶用GN基构成的器材，因为是宽禁带半导体资料，它的电阻率较高，关于InGaN/AlGaN/GaN的双异质结蓝色光LED，其InGaN的有源 层的厚度一般只要几十纳米，再因为这种LED的两个正、负电极在芯片同一面上，之间间隔很小，若两头静电电荷累积到必定值时，这一静电电压会将PN击穿， 使其漏电增大，严峻时PN结击穿短路，LED失效。
正因为存在静电要挟，关于上述结构的LED芯片和器材在加工进程中对加工厂地、机器、东西、仪器，包含职工服装均要采纳防静电办法，保证不损害LED。别的，在芯片和器材的包装上也要选用防静电资料。
问：LED路灯防雷能用一个压敏电阻吗
答：关于路灯的防雷规划并非是一个简略的问题。首要要了解你的路灯体系计划全貌架构，如选用AC–》开关电源–》恒流源 –》LED光源的计划，那么，你应该首要考虑开关电源的防雷，雷击的侵入往往是由AC电线导入的，先被损害的主体应该是开关电源，经开关电源输出 的直流电压理论上是一洁净的电源，至此雷击对恒流源的影响现已很小了。LED路灯一般是买现成的开关电源来配套，因而你在选用时特别选购能防雷击的开关电 源，即在开关电源的输入端已设置防雷击电路。
问：阻隔型与非阻隔型驱动计划各有何优缺点?运用中怎么挑选?
答：所谓阻隔，是指输入与输出间没有直接的电气衔接联系，从安全的要求讲，一般要求输入/输出间耐压在3KV以上。现在的阻隔型计划多是以变压器作为阻隔元件的AC/DC的反激式(Flyback)电路计划，因而相对电路较杂乱、本钱较高。而非阻隔型根本是选用功率电感的DC/DC的升压(Boost)或 降压(Buck)电路，相对电路较简略，因而本钱也相对较低。
因为电路上差异较大，大多数的芯片都不具有一起完成两种计划的或许。从恒流精度上看，阻隔型能够做到±5%以内，而非阻隔型则很难做到。
现在在以市电为输入电源的LED灯具中(特别是驱动与光源一体的灯具)，本着安全榜首的准则，根本已不需再选用非阻隔型计划。但也有破例，LED日光灯管 因为遭到结构和空间的限制，仍还用非阻隔型计划。在低压供电的LED灯具中，以功率和本钱优先的准则，非阻隔型计划是最佳的挑选。
问：LED被静电击穿的原理和进程是怎么样的?会有何影响?
答：LED归于半导体类元件，它的PN结是直接暴露在外头的，很简略触摸静电。当LED两个电极上极性不同的电荷堆集(发生电荷或许搬运过来的电荷)到一 定的程度，又得不到及时开释，电荷能量一旦超越LED芯片最大接受值时，电荷将以极短的瞬间(纳秒等级)在LED两个电极层之间进行放电，发生功率焦耳的热量，在导电层之间部分(往往是电阻值最小、电极周边的)会构成1400℃以上的高温，高温将会把导电层之间熔融成一些小孔，然后构成漏电、暗亮、死灯、电性飘移等现象。
这个击穿LED的静电能量它并非便是一个高压，学术的讲是一个能量，它取决于电荷的量和的时刻长短这两个中心系数。放电片刻的时刻越短威力越大，电荷越多威力也越大。静电击穿LED是个非常杂乱的进程，因而，测验LED抗静电时的模仿规划也是一项很杂乱、很谨慎的测验。
被静电击损后的LED假如是比较严峻的往往是死灯、漏电。细微的静电损害，LED一般没有什么反常，但此刻，该LED现已有必定的危险，当它遭到二次静电损害时，那就会呈现暗亮、死灯、漏电增大啦。
问：怎么规划高品质LED驱动电路?
答：LED光源是一种长寿数光源，理论寿数可达50000($4.1464)小时，但运用电路规划不合理、电路元器材选用不妥、LED光源散热欠好，都会影响它的运用寿数。 特别是在运用电路里，作为AC/DC整流桥的输出滤波器的电解电容器，它的运用寿数在5000小时以下，这就成了制作长寿数LED灯具技能的绊脚石，规划 出产可在运用电路里省去电解电容器的新一代LED驱动IC是可行的处理计划。
此外，对新一代LED驱动IC的规划有必要打破传统的DC/DC拓扑结构规划理念，如选用恒功率、不选用磁滞操控的降压型而选用定频定电流操控、处理运用卤 素灯电子变压器所发生的灯源闪耀和多灯并联不亮问题等等;还有必要处理LED驱动IC在多种运用电路中能过EMC、安规、CE、UL等认证;运用电路应力求 简练、运用元器材少;阻隔与非阻隔的运用向来是商家在安全与功率之争焦点;进步PWM操控器的占空比等等。
问：挑选和规划LED驱动电源时要考虑哪些要素?
答：LED驱动电源是把电源供给转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，一般情况下：LED驱动电源的输入包含高压工频沟通(即市电)、低压 直流、高压直流、低压高频沟通(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值改动而改动电压的恒定电流源。依据电网的用电规矩和LED驱动电源的特性要求，在挑选和规划LED驱动电源时要考虑到以下几点：
1.高可靠性：特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，修理不方便，修理的花费也大。2.高功率：LED是节能产品，驱动电源的功率要高。关于电源装置在灯具内的结构尤为重要。因为LED的发光功率跟着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的功率高，它的耗费功率小，在灯具内发热量就小，也就下降了灯具的温升。对推迟LED的光衰有利。3.高功率要素：功率要素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性目标。尽管功率小的单个用电器功率要素低一点对电网的影响不大，但晚上咱们点灯，同类负载太会集，会对电网发生较严峻的污染。关于30瓦~40瓦的LED驱动电源，听说不久的将来，或许会对功率要素方面有必定的目标要求。4.驱动方法：现在通行的有两种：一种是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源独自给每路LED供电。此方法，组合很灵敏，一路LED毛病，不影响其他 LED的作业，但本钱会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运转。它的长处是本钱低一点，可是灵敏性差，还要处理某个LED毛病，不影响其他LED运转的问题。这两种方法，在一段时刻内并存。多路恒流输出供电方法，在本钱和功用方面会较好。或许是今后的干流方向。5.浪涌维护：LED抗浪涌的才能是比较差的，特别是抗反向电压才能。加强这方面的维护也很重要。有些LED灯装在野外，如LED路灯。因为电网负载的启 甩和雷击的感应，从电网体系会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因而LED驱动电源要有按捺浪涌的侵入，维护LED不被损坏的才能。6.维护功用 电源除了惯例的维护功用外，最好在恒流输出中添加LED温度负反馈，避免LED温度过高。7.防护灯具外装置型，电源结构要防水
