城市道路照明灯具中led结温的意义和测量方法

城市道路照明灯具中 LED 结温的意义和测量方法城市道路照明灯具中 LED 结温的意义和测量方法 摘要：城市道路照明中不可缺少 LED 灯具，具有运行可靠、高效节电、等诸多优点。本文介绍了测量半导体 LED 灯具的结温意义和测量方法，供大家参考。 关键词：LED 结温 测量 中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 由于 LED 半导体照明灯具具有光效高、寿命长、不含重金属等突出优点，是继白炽灯、高压汞灯、高压钠灯、金卤灯之后新一代大功率照明产品，因此在城市道路照明系统中，LED 路灯应用越来广泛。作为 LED 路灯的关键光源-LED 的质量就成为重要的讨论对象，其中 LED 结温是影响发光效率、使用寿命的重要参数之一。 LED 的基本结构是一个半导体的 P-N 结。实验指出，当电流流过LED 器件时，P-N 结的温度将上升，严格意义上说，就把 P-N 结区的温度视之为结温。通常由于器件芯片均具有很小的尺寸，因此我们也可把 LED 芯片的温度视之为结盟。在 LED 工作时，可存在以下四种情况促使结温不同程度的上升： 器件不良的电极结构，窗口层衬底或结区的材料以及导电银胶等均存在一定的电阻值，当电流流过 P-N 结时，同时也会流过这些电阻，从而产生焦耳热，引致芯片温度或结温的升高。 由于 P-N 结不可能极端完美，器件的注入效率不会达到 100%，而以发热的形式消耗掉了。 由于 LED 芯片材料与周围介质相比，具有大得多的折射系数，致使芯片内部产生的极大部分光子（>90%）无法顺利地溢出界面，而在芯片与介质面产生全反射，返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收，并以晶格振动的形式变成热，促使结温升高。 LED 器件的热散失能力是决定结温高低的又一个关键条件。散热能力强时，结温下降，反之，散热能力差时结温将上升。 二、意义 （一）结温对 LED 光输出的影响 实验指出，LED 的光输出均明显依赖于器件的结晶。当 LED 的结温升高时，器件的输出光强度将逐渐减小，而结温下降时，光输出强度将增大。 表（1）列出了相对于 25℃而言 100℃结温时不同波长响应的InGaAlP 与 InGaN LED 的光输出通量的相对变化值。 表 1100℃结温时相对于 25℃结温 LED 光通量的相对变化 一般情况下，光输出通量随结温的增加而减小的效应是可逆的，也即当温度回复到初始温度时，光输出通量会有一个恢复性的增长。这种效应的发生机制显然是由于材料的一些相关参数会随...