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LED光源作為第四代光源照明的新型產(chǎn)品，高能效LED照明工程已經(jīng)覆蓋到城市日常生活的各個(gè)部分，從交通燈到手機(jī)，從室外景觀照明到室內(nèi)輔助照明，應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。
在機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)中，LED光源也憑借其獨(dú)具的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可。機(jī)器視覺LED光源具有使用壽命長、亮度可調(diào)、低溫、均衡、穩(wěn)定、無閃爍、無陰影，亮度、色溫一致等優(yōu)點(diǎn)，滿足了機(jī)器視覺用戶對(duì)高品質(zhì)、高精度的技術(shù)要求，也為行業(yè)帶來了巨大的發(fā)展空間。
一般來說，LED光源燈工作是否穩(wěn)定，品質(zhì)好壞，與燈體本身散熱至關(guān)重要，目前市場(chǎng)上的高亮度LED光源燈的散熱，常常采用自然散熱，效果并不理想。LED光源打造的LED光源燈具，由LED光源、散熱結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器、透鏡組成，因此散熱也是一個(gè)重要的部分，如果LED光源不能很好散熱、它的壽命也會(huì)受影響。影響LED光源壽命的因素都有哪些？
1、熱量管理是高亮度LED光源應(yīng)用中的主要問題
由于III族氮化物的p型摻雜受限于Mg受主的溶解度和空穴的較高啟動(dòng)能，熱量特別容易在p型區(qū)域中產(chǎn)生，這個(gè)熱量必須通過整個(gè)結(jié)構(gòu)才能在熱沉上消散；LED光源器件的散熱途徑主要是熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流；Sapphire襯底材料極低的熱導(dǎo)率導(dǎo)致器件熱阻增加，產(chǎn)生嚴(yán)重的自加熱效應(yīng)，對(duì)器件的性能和可靠性產(chǎn)生毀滅性的影響。
2、熱量對(duì)高亮度LED光源的影響
熱量集中在尺寸很小的芯片內(nèi)，芯片溫度升高，引起熱應(yīng)力的非均勻分布、芯片發(fā)光效率和螢光粉激射效率下降；當(dāng)溫度超過一定值時(shí)，器件失效率呈指數(shù)規(guī)律增加。統(tǒng)計(jì)資料表明，元件溫度每上升2℃，可靠性下降10%。當(dāng)多個(gè)LED光源密集排列組成白光照明系統(tǒng)時(shí)，熱量的耗散問題更嚴(yán)重。解決熱量管理問題已成為高亮度LED光源應(yīng)用的先決條件。
3、芯片尺寸與散熱的關(guān)系
提高功率LED光源的亮度最直接的方法是增大輸入功率，而為了防止有源層的飽和必須相應(yīng)地增大p-n結(jié)的尺寸；增大輸入功率必然使結(jié)溫升高，進(jìn)而使量子效率降低。單管功率的提高取決于器件將熱量從p-n結(jié)導(dǎo)出的能力、在保持現(xiàn)有芯片材料、結(jié)構(gòu)、封裝工藝、芯片上電流密度不變及等同的散熱條件下，單獨(dú)增加芯片的尺寸，結(jié)區(qū)溫度將不斷上升。
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