中小功率LED新型散热模式—垂直散热

（三）、光衰试验对比分析

随机抽取3528LED和3014LED各30pcs，按驱动电流20mA、25mA、30mA各分为三组进行1008H的光衰实验，以比较分析两种不同散热模式LED的光衰和色坐标漂移程度，从而研究散热对其光色特性的影响。

图11.LED光衰图

从光衰图曲线可以明显看出，在1008H的老化过程中，水平散热LED在20mA驱动时，其亮度并未随时间衰减；但是在25mA 及30mA 驱动时，特别是30 mA，其亮度有明显的衰减。这表明过高的热量对亮度产生了很大的影响。相比水平散热LED，垂直散热LED的优势及稳定性显而易见。不管在大电流或小电流驱动，垂直散热LED经过1008H老化，亮度反而增高，并未有衰减趋势。

此外，水平散热LED的光衰随驱动电流加大而升高加快，这表明随着加大驱动电流，芯片产生更多的热量，水平散热LED未能把过多的热量散去，从而使亮度受到的更大的影响。相反，垂直散热LED的亮度随驱动电流的加大而升高更多，电流越大，亮度增加的越多，光衰越慢。这表明电流越大，虽然产热更多，但垂直散热LED的散热优势更加彰显，从而降低了芯片在加大电流带来更高热量的影响。光衰图明显的显示了两种不同散热模式的散热效果的优劣。

亮度衰减主要原因为芯片老化，而过高的热量又是芯片老化的首要原因。与水平散热LED相比，垂直散热LED能将芯片产生的热量迅速散去，有效地将芯片性能衰减降至最低，从而保证了亮度的可靠性。

图12.CIE-x漂移图

图13.CIE-y漂移图

图12和图13分别表示了两种散热模式LED的色坐标CIE-x、CIE-y平均值随时间的变化。整体来看，垂直散热LED的色坐标明显较水平散热LED稳定，漂移较小。在30mA驱动下，垂直散热模式LED色坐标CIE-x、CIE-y的平均值分别漂移-0.0027、-0.0033，而水平散热模式LED色坐标CIE-x、CIE-y的平均值分别漂移-0.0210、-0.0246，两者差距非常明显。色坐标漂移主要因素是萤光粉性能老化，而过高的热量又是导致萤光粉性能老化的首要原因。从而可以看出，垂直散热模式LED可以将芯片产生的热能迅速带出，有效使得萤光粉的性能衰减至最低，从而保证LED灯珠的光色性能稳定可靠。

结论

本文从结构、光电参数、热学特性、光衰及成本等方面对垂直散热和水平散热LED进行了研究分析对比，结果表明垂直散热模式LED的光电热特性均远远优于水平散热模式LED。垂直散热模式优异的散热特性，能将芯片产生的热量及时导出，从而将芯片和萤光粉的性能衰减至最低，使得LED亮度高、散热快、光衰小及光色漂移小，在保证灯珠的性能稳定的同时，也提高了照明灯具整体光色一致及性能可靠稳定性，从而成为中小功率LED照明应用光源的发展趋势。