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如何降低LED单位流明成本

如何降低LED单位流明成本

作者:果博东方    来源:网络整理    发布时间:2018-11-17 23:45:05    浏览量:

LED照明前景

如何降低LED单位流明成本

美国能源部(DOE)已经对LED做出了这样的评论:没有其他的照明技术能够像LED那样具有巨大的节能潜力和改善我们的建筑环境的质量。

如何降低LED单位流明成本

在LED封装方面,2010的增长率超过50%,超过80亿美元。2014,LED市场综合年增长率将超过30%,金额将超过200亿美元。根据DisplaySearch的最新报告,由于LED芯片的功率提高和成本降低,每个LCD电视背光的LED设备的使用将相应地减少。预计到2014年,LED照明应用将取代液晶电视背光应用成为LED应用的主流。

如何降低LED单位流明成本

LED质量四要素

目前,评价LED质量的参数很多,主要集中在LED寿命、发光效率、显色指数、相对色温等四个方面。要提高LED的质量,必须从以上四个方面入手。本文从LED器件的封装角度出发,着重研究封装的热管理,以提高LED器件的封装质量,降低单位流明成本。

LED是一种电光转换半导体器件。在运行过程中,只有10%~40%的功率转化为光能。几乎所有其他功率都转化为热能,从而导致LED的温度上升。LED的温升是LED失效和性能下降的主要原因。LED过热会影响LED的短期和长期性能,短期内会影响LED的发光效率和色偏,长期会导致芯片缺陷和封装材料劣化,严重影响LED的寿命和可靠性。随着单个器件工作电流的增加,器件的发热量增加,导致LED结温升高,发光效率降低。因此,LED器件的热管理是降低单位腔成本的焦点。

从封装角度降低单位腔成本的方法

目前,主流厂商生产的1W大功率LED芯片价格仍偏高。根据目前的价格,即使价格下降了50%,它仍然偏高。从短期来看,跳水入水降低大功率芯片价格的可能性非常小。从封装的角度来看,单个器件的价格继续下降的空间有限,因此很难通过降低芯片价格或降低单个器件的价格来降低单位流明成本。以下两个方面可能是降低单位管腔成本的可行途径。

1。在芯片方面,必须增加单个芯片的电流密度,使得1W芯片可以在700mA或1000mA工作,并且光效率只能稍微降低。

2。从封装的角度来看,尽量减小器件的尺寸,同时降低整个器件的热阻,使得单个器件可以支持较大的电流,并且单个器件的功率可以达到3-5W,从而降低了整个封装成本。

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最终目标是改善和维持发光效率,进而提高整个LED器件的散热能力,从而在小型、轻型和薄型封装器件上实现高光效率、高电流和高功率。目前,一些厂家基于陶瓷散热结构的3535(T1901PW)尺寸SMD大功率器件已达到700mA工作,光通量已达220lm以上。在2012年初它将增加到1050Ma,光通量超过300 Lm。

此外,可以使用不同的包装工艺。通过对3535器件的热阻性能测试,可以看出,具有翻转共晶模式的器件的热阻低至2.5C/W,器件的结温与器件底部的温差不大。超过10℃,即使器件工作在1050 mA条件下,灯具散热良好。

在中功率器件领域,增加电流密度也是降低单位腔成本的有效途径。以具有新型高导热材料的3020(T3400SW)尺寸的SMD中功率LED产品为例,T3400SW具有超低热阻、优异的温度和耐热性,且在高电流条件下具有优异的性能。仍保持较高的光效率。目前,在2012年初,20Lm@ 60Ma的典型光通量将增加到50Lm@ 150毫安。在目前的水平上,每单位光通量的成本大约是20mA器件的一半。具有明显的性价比优势。

结论:

根据目前的技术和产品成就,SMD型LED将是未来LED封装的主要类型。中大功率LED封装产品将主要向小型化、薄化、大功率、高亮度方向发展。同时,为了尽快降低制造成本,规模也是必要的。规模为每月至少50 kk,大于1W大功率LED生产能力。芯片和封装技术的进步使单个3535器件的功率达到3-5W成为可能。

实现上述指标后,LED产业将迎来100lm/1元的时代,这将极大地促进LED在照明领域的普及,为整个LED产业的发展做出巨大贡献。

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艺术经纬:向佐

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