采用恒压电源供电是引起LED光衰的重要原因

现在大家开始意识到，光衰是大功率LED路灯不能长期工作的主要原因，也开始认识到降低光衰的一个重要方法就是改进其散热。尽管如此，从这次深圳市灯光环境管理中心对各种路灯的测试结果来看，仍然有大多数路灯的光衰是不能满足使用要求的。1200小时亮灯后的光衰，最好的为8%，最差的为26%，平均为14%。按照Cree公司的测试结果，结温在105度时，14%光衰也应当要在工作了6000小时以后，可见大部分路灯的结温在105度以上。

图1. Cree公司LED的结温和光衰寿命试验结果

　　可能不少公司不会同意这样的结果，因为他们认为他们的散热器都是经过精心设计的。实际情况可能也是如此，但是测试的结果也不容怀疑。问题出在哪里呢?

　　我认为，可能散热器也不至于设计得这么差，而可能是因为有一些路灯是采用恒压电源供电的结果。

　　可是为什么采用恒压电源供电会引起光衰呢?这听上去好像有点天方夜谭。但实际上的确有这么严重。让我们来从头说起吧!

　　1.LED的伏安特性

　　我们都知道，LED是一个二极管，而二极管最重要的电特性就是它的伏安特性。图2中给出了Cree公司的XLamp7090XR-E的伏安特性。

图2. XLamp7090XR-E的伏安特性

　　2.LED伏安特性的温度特性

　　虽然它的样子和一般二极管没有什么两样，但是最大的不同在于它的温度特性。其实所有二极管的伏安特性都有温度特性的问题，可是就是LED是需要特别加以注意的。这是因为：

　　2.1 大功率LED的工作电流比较大，1W为0.35A，3-5W为0.7A，20W为1.05A，30W为1.75A，50W为3.5A。不过可能也会有人觉得，整流二极管的正向电流也可能达到这样大的数值的。

　　2.2 LED因为目前的发光效率还是比较低，所以大部分的输入电功率都是转化为热，所以它的发热很高，假如散热器做得不好，那么结温就会升得很高。

　　2.3 LED不同于整流二极管，它不是采用一般的硅材料做成的，而是采用特殊的材料(例如氮化镓)制成。所以它的伏安特性的温度特性也不同于一般二极管，而是要明显大于一般二极管。例如一般二极管的伏安特性的温度特性为-2mV/°C，但是Cree公司的XLamp7090XR-E的伏安特性的温度特性却高达-4mV/°C，要比一般的二极管大一倍。