摘要：通过对自行设计的集成功率型1W白光LED进行测试，发现当持续点亮900h时，其光通量衰减只有12%，比传统支架型封装的白光LED明显慢，而色温飘移也不明显。1W白光LED的色温可以覆盖 2700～13000K，并且显色指数均可做到80以上，完全能够满足普通照明对光性能指标的要求。通过对多颗小功率芯片(60mW)进行不同的串并联组合，可以实现不同的额定电压与电流，可以更好地匹配驱动器的设计，提高整体发光效能，降低成本，并满足不同场合的需求。最后给出了3个典型LED驱动设计实例。

关键词：白光LED 集成功率型 光品质 老化 驱动电路

引言

实现白光LED的方法有多种，目前在技术上最成熟的一种是在蓝光芯片上涂敷发黄光和(或)发红光的荧光粉，通过蓝光与黄(红)光的混合，实现不同色温和显色指数的白光LED。大功率白光LED的实现方法主要有两种，一是直接封装大功率LED芯片，典型的以Lumileds公司为代表1W和3W大功率白光 LED已经上市；二是通过封装多个小功率芯片组合成大功率。目前第二种方法比较适合我国国情，因为大功率芯片到目前为止还没有国产化，从国外或台湾进口，价格很高，而小功率芯片国内货源充足，组合成同样的功率，其价格相对较低。除此之外，多芯片集成型白光LED还有独特的优势：通过不同的串并联组合，可以实现各种不同的额定电压和电流，更好地适应驱动器设计，提高整体发光效能，降低成本；单位面积的芯片数可多可少，可以封装成各种不同的点和面光源。主要缺点是体积偏大，由于多点发光，二次光学设计的难度加大。

基于多芯片集成的大功率白光LED，国内已有几家公司在研究开发，部分产品已经上市。本文在大量试验研究的基础上，主要针对集成功率型白光LED的老化特性、光品质以及相关驱动技术进行具体阐述。

多芯片集成型大功率LED的老化特性

白光LED进入普通照明领域，关键取决于3个因素，一是价格，二是光效，三是寿命。白炽灯虽然发光效率低、寿命短，但价格非常便宜，而且由于其色温低、显色指数好，仍然具有市场竞争力。荧光灯价格稍高、发光效率高、寿命也较长，缺点是含有重金属，不利于环保。白光LED被认为是绿色照明光源，通过芯片与荧光粉的最佳匹配，可以实现不同色温和显色指数要求，而且是固体发光，体积小。但是目前的LED芯片和封装水平、发光效率虽比白炽灯高，但与荧光灯比，还相差很远，价格比荧光灯还高出许多。白光LED的寿命也没有想象的好，虽然封装与散热条件不同，但均只有几千小时。

研究发现，白光LED的光衰特性与环境温度和散热条件密切相关。降低PN结至支架(或基板)的热阻，以及创造良好的散热条件是提高LED寿命的关键技术之一。图1所示为采用多芯片集成型1W大功率白光LED的光衰情况。由图1可见，虽然多芯片集成白光LED功率较大，但由于集成型白光LED采用导热性能更好的铝基板，并且外加散热机构，使热量散发的更快，因此，1W大功率集成型白光LED的光衰在900h时，只有12%。另外，随着老化时间的推移，色温的稳定性也不容忽视，如图2所示为色温随时间的变化关系，可以看出，色温的稳定性还是不错的，说明芯片和荧光粉的衰减规律基本一致。该老化试验目前正在进行之中。