真正的白光LED并不存在，但是有無數(shù)方法來使用LED產(chǎn)生白光。目前半導(dǎo)體固態(tài)照明光源和燈具中使用最廣泛的是熒光粉轉(zhuǎn)換型白光LED，也就是藍光LED芯片和熒光粉存在于同一封裝中。另一種方法被稱為遠程熒光粉，組成部分包括藍光LED、光混合腔以及同LED光源物理上相隔離的帶有熒光粉涂層的二次光學(xué)器件。盡管最近遠程熒光粉陣營宣稱其在效能方面具有高達30%的優(yōu)勢，但是二種方法都有各自的擁躉。在本文中，我們將分別考察兩種方法分別在射燈和全向性替換燈應(yīng)用中的表現(xiàn)，從而深入了解它們在成本、性能等方面優(yōu)劣。

　　科銳公司同時銷售已經(jīng)集成在光源和燈具中的白光LED，已經(jīng)采用遠程熒光粉方法的應(yīng)用所需的藍光LED。該公司并不偏向于支持某一種方法。當然，應(yīng)用場合的不同要求會產(chǎn)生相應(yīng)的“最佳方法”。在我們的一對一比較中會描述典型的設(shè)計場景。我們會考慮LED芯片、熒光粉和最終的系統(tǒng)設(shè)計。除熒光粉位置之外，考察中我們會使光源或燈具中的元件設(shè)計盡可能多的保持一致。

　　公平的比較首先要求兩種方法中使用的基準LED技術(shù)具有相當?shù)男阅堋？其J的白光LED以及皇家藍LED來自相同的XLamp XT-E系列，分享同一制造平臺以及具有相當?shù)陌l(fā)光波長及輻射光通功率。將被制成白光LED的晶圓會涂上熒光粉，而將被制成藍光LED的晶圓則省去了這道工序。兩種LED均使用XT-E封裝外殼，尺寸為3.45×3.45毫米。科銳公司圣巴巴拉技術(shù)中心的應(yīng)用工程團隊將兩種LED分別組裝到具有9X9芯片陣列的光源模組中。

　　為了得到使用遠程熒光粉方法的射燈和普通替換LED燈，應(yīng)用團隊分別制作了具有熒光粉涂層的平面圓盤和燈泡形光學(xué)元件。圣巴巴拉技術(shù)中心的團隊使用了相同的熒光粉，目標色溫為XT-E系列暖白光LED的典型值3000K。工程師們還獲得了若干商業(yè)遠程熒光粉光學(xué)元件用于比較。圣巴巴拉技術(shù)中心的團隊會通過評估圓盤和燈泡型兩種方式來研究幾何形狀是否會對實際效能產(chǎn)生影響。

　　比較要做到公平還應(yīng)該將采用兩種不同方案的系統(tǒng)置于典型工作環(huán)境中。測試包括25℃環(huán)境溫度下的基準測試，以及高通量和高溫測試。對不同系統(tǒng)進行溫度測試時，團隊會將光源模組置于85℃的加熱臺上，等待30分鐘以使其到達穩(wěn)定狀態(tài)。在實際測試中，LED的驅(qū)動電流為700 mA，使系統(tǒng)級的光輸出約為1400 Im。

　　射燈與燈泡結(jié)構(gòu)

　　在定義了測試條件后，讓我們來討論射燈和燈泡的技術(shù)細節(jié)。該團隊制作的4英寸LED白光射燈使用了白光LED光源模組，塑料反射罩以及4英寸的聚碳酸酯散光片(如圖1)。對于遠程熒光粉方案，團隊使用的是皇家藍色( Royal-blue)的光源模組，白色塑料反射罩以及大小兩種帶有熒光粉涂層的散光片(如圖2)。從圖中可以看到兩個光源模組都被放置在前面提到過的加熱臺上。

圖1熒光粉轉(zhuǎn)換型白光LED組成的光源模組(a)、以及加上反射罩(b)和散光片(c)后作為射燈的原型。

圖2皇家藍LED組成的光源模組(a)、反射罩/混光腔(b)和大直徑(c)及小直徑(d)熒光粉光學(xué)涂片作為遠程熒光粉式射燈的原型。

　　在替換燈泡的測試中，團隊使用相同的光源模組并仍置于加熱臺上。對于白光LED，使用35 mm直徑玻璃球形罩，散光涂層位于光源模組的頂部(如圖3)。對于遠程熒光粉燈，分別使用了團隊自己的和商業(yè)的玻璃光學(xué)元件。