新一代1W型白光LED的性能特点分析

新一代1 W型白光LED具有改进的功能，可为各种照明应用提供更高的效率。它们结合了高光通量，降低的正向电压和更低的热阻。所有这些特性都会影响LED寿命和LED亮度，整体效果比上一代产品更高。

这些新设备还具有改进的温度稳定性（有助于简化热管理）和更小的封装尺寸，包括更低的高度轮廓，以提高设计灵活性。

LED制造商将组件技术的改进归功于芯片制造，荧光粉组合和封装等领域的增强。

1W发射器的特性让我们首先为普通照明应用定义1 W发射器。这些通常被工业特征为350mA/mm 2面积。但是，重要的是要注意，在某些情况下，1 W（1 mm2）器件可以驱动高达2.5 W.

欧司朗光电半导体的新一代OSLON SSL LED就是一个例子，据说可以提供效率提高约25％，同时具有更高的温度稳定性。这部分是通过使用新的磷光体系统来提高光输出的转换效率和温度下的颜色稳定性。

欧司朗光电半导体的SSL主管Brian Terao表示，随着芯片和荧光粉系统的改进，这些白光LED即使在100°C时也能达到97％的效率。 “通常，当温度从室温升至100°C时，你可以看到10％至15％的光输出下降，”他补充道。

Terao表示，这是一个重要特性，特别是当典型应用在65°C至95°C范围内运行时。因此，从理论上讲，如果产品在温度下更稳定，它可以在保持光输出的同时更热，这反过来又转化为应用所需的热管理更少。除了量子效率，它表明芯片将电能转换为蓝光的能力，另一个需要解决的因素是提取效率，有多少蓝光从芯片“逃逸”，Terao说。为了解决这个问题，欧司朗选择了一种顶部发射器设计，可以从芯片中获得更多的光。

OSLON SSL的另一个特点是陶瓷基板顶部的白色反射表面（图1）。 Terao表示，这可以提高反射率，可以将光线提高3％。

图1：OSRAM的OSLON Square（上图）和OSLON SSL下一代白光LED均采用白色反射表面来增强光输出（由欧司朗光电半导体公司提供）。 “这些所有这些东西 - 芯片，荧光粉系统和封装 - 在流明和功效方面不断提高基准，”Terao补充道。

OSLON SSL具有热阻（Rth）热阻较低意味着LED芯片的热量较少，在暖白色（3，000 K）下的光通量通常为98流明（lm），在应用温度为35 mA时工作电流为350 mA。芯片温度为85°C.

OSLON SSL LED有暖白色（3，000 K色温，显色指数（CRI）80分钟），适用于室内照明应用，冷白色（5，000 K，CRI 70 typ） ），所有设备都采用3 x 3 mm封装。

具有典型的发光效率 - 光通量和电功率之比 - 在85°C时为96 lm/W（3，000 K时）色温）欧司朗声称OSLON SSL LED是目前效率最高的1 mm2芯片LED之一。与公司上一代产品相比，这可以使效率提高约25％。对于设计人员来说，这意味着需要更少的LED来满足相同的光通量。

设计人员还可以考虑像OSLON Square高功率白光LED这样的2 W型器件。在工作电流为700 mA（略高于2 W）时，它可以驱动高达1.5 A，与OSLON SSL一样，它具有相同的白色反射表面，并采用3 x 3 mm封装。

通过使用相同的封装尺寸，设计人员现在可以选择在相同的封装内选择1或2 W器件。

OSLON Square可以通过多种方式使用。例如，与OSLON SSL相比，LED在相同封装中以700 mA驱动时提供两倍的光，但它也可以在350 mA下驱动以提高效率。

在700 mA的工作电流下，OSLON Square提供高于90 lm/W的功效，在350 mA时，功效高于100 lm/W.

“虽然OSLON Square的特性为700 mA（最大电流1.5 A），但有些选择在较低电流下运行以最大限度地提高效率，”Terao说。 “当然，这会增加$/lm，但客户会平衡最大化效率与每流明成本之间的差异。”

OSLON Square（700 mA）的发光效率在85°C（3，000 K色温）和115 lm/W（5，000 K色温）下为96 lm/W.它具有3.8 K/W的低热阻。

针对户外应用，OSLON Square PC和UW LED可以在200 mA至1.5 A的电流下运行，从而开启其他应用，包括筒灯和聚光灯。根据欧司朗的说法，这些LED具有至少70（4，000 K）和65（6，000 K）的CRI，结合了高质量的光和高效率。

虽然封装尺寸稍大，但Vishay Intertechnology在Little Star系列功率LED中的1 W白光LED系列也可用于各种应用。白光LED具有10 K/W的低热阻和高发光强度（亮度）。

据Vishay介绍，这些冷却，中性和暖白色1 W LED使用氮化物荧光粉，可在整个温度范围内提高色彩稳定性。通常，Vishay指出，磷光体，包括YAG，TAG，硅酸盐或氮化物基磷光体，以及特殊混合物，用于白光LED。该公司选择了氮化物荧光粉，因为它具有极佳的色彩稳定性，而不是环境温度（图2）。

图2：通过使用氮化物基磷光体，Vishay的VLMW712系列与现有硅酸盐和基于YAG的更高温度的解决方案相比，可提供更好的流明维持率（由Vishay Intertechnology提供）。

VLMW712系列LED采用6 x 6 x 1.5 mm封装，驱动电流高达350 mA，典型亮光强度为33，500毫安德拉（mcd），典型光通量为67.2至113.6 lm 。这使它们适用于从交通信号灯和室内/室外视频和广告照明到建筑照明和普通照明的许多照明应用。

白色LED为冷白色（33，500 mcd）提供87至113流明（lm）的光通量，中性白色（29，400 mcd）为76至113 lm，暖白色（25，000 mcd）为67至87 lm ）。最大正向电压为4 V.