集成功率级LED与恒流源电路一体化设计介绍

式中,a和b分别为硅基板的和宽; x为硅基板的厚度;k为硅基板的热导率。

4 主要参数测试结果

4.1 热阻与温度梯度

试验和批量生产的产品经过使用证明,完全达到设计要求。表1是热阻RΘ、位置x,y 和温度梯度dT(x, y)/dLx,dT(x,y)/d Ly采用光热阻扫描方法[2]测试的结果,以硅基板中心为原点,分别测试X,-X,Y和-Y等距离为1mm的温度。　

4.2 温度漂移

图3是产品的温度漂移参数△I T与恒定工作电流Io的关系曲线。产品温度漂移的试验环境温度为-50～100℃,以25℃/40mA为参考基准,100℃时的最大温度漂移为1.64μA/℃, -50℃时的最大温度漂移为1.49μA/℃。在正常环境条件（ -25～50℃）下使用,其平均温度漂移为0.94μA/℃,完全满足设计指标和实际使用的要求。

4.3 发光效率与抗静电

由于功率级LED芯片面积较大,工作时产生的高温难以及时传导出去,使LED芯片及pn结的温度过高,导致发光效率随着功率、温度的增加而急剧下降。因此,在集成功率级LED设计时,采取了高导热率的硅基板结构设计和铜合金技术的热沉设计,使其热阻大幅度降低,产品的发光效率得到提高,平均在18～20 Lm/W。　

防静电设计的效果比较明显,将50只产品置于静电为1600～1800V的环境中,连续工作48h,无发生静电击穿现象。

5 结论

产品的一体化设计成功,使集成功率级LED在应用过程中减少了对恒流驱动电源的要求,可以直接使用稳压电源进行驱动,而且对稳压电源的要求也比较宽松,供电电压在±10%以内变化时,LED能够保证在恒流状态下正常工作,从而提高了LED 的可靠性。同时,产品在实际使用过程中,可以大大简化其工频驱动电源电路的设计,由于采用很小的驱动电流电路,使远距离供电线路的损耗非常低,特别适用于在远距离供电情况下使用。