摘要：通過對自行設計的集成功率型1W白光LED進行測試，發現當持續點亮900h時，其光通量衰減只有12%，比傳統支架型封裝的白光LED明顯慢，而色溫飄移也不明顯。1W白光LED的色溫可以覆蓋 2700～13000K，并且顯色指數均可做到80以上，完全能夠滿足普通照明對光性能指標的要求。通過對多顆小功率芯片(60mW)進行不同的串并聯組合，可以實現不同的額定電壓與電流，可以更好地匹配驅動器的設計，提高整體發光效能，降低成本，并滿足不同場合的需求。最后給出了3個典型LED驅動設計實例。

關鍵詞：白光LED 集成功率型 光品質 老化 驅動電路

引言

實現白光LED的方法有多種，目前在技術上最成熟的一種是在藍光芯片上涂敷發黃光和(或)發紅光的熒光粉，通過藍光與黃(紅)光的混合，實現不同色溫和顯色指數的白光LED。大功率白光LED的實現方法主要有兩種，一是直接封裝大功率LED芯片，典型的以Lumileds公司為代表1W和3W大功率白光 LED已經上市；二是通過封裝多個小功率芯片組合成大功率。目前第二種方法比較適合我國國情，因為大功率芯片到目前為止還沒有國產化，從國外或臺灣進口，價格很高，而小功率芯片國內貨源充足，組合成同樣的功率，其價格相對較低。除此之外，多芯片集成型白光LED還有獨特的優勢：通過不同的串并聯組合，可以實現各種不同的額定電壓和電流，更好地適應驅動器設計，提高整體發光效能，降低成本；單位面積的芯片數可多可少，可以封裝成各種不同的點和面光源。主要缺點是體積偏大，由于多點發光，二次光學設計的難度加大。

基于多芯片集成的大功率白光LED，國內已有幾家公司在研究開發，部分產品已經上市。本文在大量試驗研究的基礎上，主要針對集成功率型白光LED的老化特性、光品質以及相關驅動技術進行具體闡述。

多芯片集成型大功率LED的老化特性

白光LED進入普通照明領域，關鍵取決于3個因素，一是價格，二是光效，三是壽命。白熾燈雖然發光效率低、壽命短，但價格非常便宜，而且由于其色溫低、顯色指數好，仍然具有市場競爭力。熒光燈價格稍高、發光效率高、壽命也較長，缺點是含有重金屬，不利于環保。白光LED被認為是綠色照明光源，通過芯片與熒光粉的最佳匹配，可以實現不同色溫和顯色指數要求，而且是固體發光，體積小。但是目前的LED芯片和封裝水平、發光效率雖比白熾燈高，但與熒光燈比，還相差很遠，價格比熒光燈還高出許多。白光LED的壽命也沒有想象的好，雖然封裝與散熱條件不同，但均只有幾千小時。

研究發現，白光LED的光衰特性與環境溫度和散熱條件密切相關。降低PN結至支架(或基板)的熱阻，以及創造良好的散熱條件是提高LED壽命的關鍵技術之一。圖1所示為采用多芯片集成型1W大功率白光LED的光衰情況。由圖1可見，雖然多芯片集成白光LED功率較大，但由于集成型白光LED采用導熱性能更好的鋁基板，并且外加散熱機構，使熱量散發的更快，因此，1W大功率集成型白光LED的光衰在900h時，只有12%。另外，隨著老化時間的推移，色溫的穩定性也不容忽視，如圖2所示為色溫隨時間的變化關系，可以看出，色溫的穩定性還是不錯的，說明芯片和熒光粉的衰減規律基本一致。該老化試驗目前正在進行之中。