倒装LED灯丝灯的光学性能详解
出射的白光中蓝光成分增加,从而使灯丝的色温增加,当LED芯片发出的蓝光趋于饱和状态时,色温的增加也将变得缓慢。
英国物理学家凯尔文(Kelvin)于1848年在一次物理实验中发现了光色与温度的关系。他把黑体(又称绝对黑体,也称完全辐射体)放在密封容器中加热,以绝对零度(-273.16℃)为计算起点,温度每升高1℃,色温相应提高1K。
温度与电流也成线性关系,因此,色温与电流也成线性关系,但是根据图5所示,无论初态还是稳态在15 mA时,斜率从4.5左右瞬间下降到1.4左右,发生了一个突变,由此可见,电流的增大,温度的上升不仅能够激发LED芯片的蓝光,还会造成LED芯片的衰减,而且温度对于LED衰减的影响将远大于其所激发的蓝光。
2.3 温度分析
运用热电偶测量点亮30 min之后灯丝的平均温度。根据公式Tj=Ths+RjPheat=Ths+RjKhPd,式中Rj为LED的内部热阻,Tj为结温,Kh为发热系数, 由此可以看出,灯丝的平均温度从一定程度上反映灯丝内部的结温。
从图6中可以看出,温度随着电流的增加而增加,且温度与电流几乎成一种线性关系,关系式为T=0.908I+22。由此说明,电流的增加并不会导致温度突然的上升而烧坏灯丝,但是电流的增加所产生的热量对于倒装LED灯丝的光学特性会产生一定的影响。
3.结论
倒装LED灯丝是一个光,电,热互相作用的混合系统,其输出光特性受输入电流的影响。通过研究和分析在不同直流电流的驱动下倒装LED灯丝的光通量、色温等输出光性能随输入电流和温度变化的规律,得到以下结论:
在不同直流电流的驱动下,倒装LED灯丝的色温随着电流的增加而增加,色坐标比较稳定,而光通量会受到较大的影响;且这种影响,在输入较小的电流时并不明显,在输入较大电流时,光通量会有明显的下降;电流的增加会导致温度的上升,过多的热量加速芯片和荧光粉的老化,从而使得倒装LED灯丝的光学性能下降,光衰明显。因此,倒装LED灯丝具有良好的散热是一个关键。
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