1 引言

　　从上世纪90年代末，自光LED得到了迅猛发展，其有望成为第4代照明用光源。与白炽灯、荧光灯等传统照明光源的发光机理不同，LED属于电致发光(EL)器件，其热量不能辐射散热，从而导致器件温度过高，严重影响LED的光通量、寿命以及可靠性，并会导致LED发光红移[1]，尤其目前白光实现的方式是荧光粉加蓝光芯片的方案，其中荧光粉对温度特别敏感，最终会引起波长的漂移，造成颜色不纯等一系列问题L2“J。

　　由此可见，大功率LED发展的瓶颈之一是器件的散热，并从各方面对其进行了深入的研究∞’7]。本文尝试了大功率白光LED在脉冲源驱动下的光谱响应，测试了其表面温度，并与恒流源下白光LED的特性进行了对比，发现在脉冲条件下，功率型LED不仅光通量高，且发热明显没有在恒流源时的严重，并从理论上对试验结果结予了解释。

　　2 试验

　　试验设备为Everfine紫外一可见一近红外光谱分析系统，其中积分球型号为PNS一50，直径为0.3 m，LED表面温度使用高精度的热电偶测量。样品为随机抽取的10只InGaN基白光LED(E-UPLl3WC124E型，功率约为0.5 w)，Filp—Chip封装，碗内集成4粒单颗尺寸为13弘m×13肛m的芯片，又从10只抽取2只，分别标为A、B样品。在进行温度测量时，将A、B样品同时分别放在自制的小型简易绝热系统，使样品在测量时处于相同的环境，具有可比性。另外，由于热电偶的触点比较小，所以选择LED封装底部中心进行测量，因为驱动源改变不影响LED的光分布，在此处获得的数据同时也反映了整个LED的发热情况。为了使得每次测量的触点相同，将LED固定在小片万能板上，待测点用红笔标出，测量时，热电偶触点放在标定点即可。

　　3结果与讨论

　　首先比较LED在一定脉冲幅值下光通量随频率的变化关系。需要说明的是，实验所用的LED是作照明用的，需要考虑到人眼的视觉暂留，激励源的频率应该在50 Hz(白炽灯的频率)左右甚至更高。对比发现，LED在脉冲幅值不变的情况下，光通量随频率的变化规律为：50～1 000 Hz范围基本不变;继续加大频率，光通量则微弱下降，但幅度非常小;10 K～2 MHz范围，逐渐下降;频率达到5 MHz时，检测不到发光。这个问题不难解释：当脉冲源的频率过高时，载流子还没有来得及复合发光，脉冲已经过去了，光通量当然低;另外，高频本身会引起器件发热，故而频率不应太高。目前，用于视频的液晶显示器的频率约为75 Hz，人眼面对器件时感觉已经很好。综合以上分析认为，脉冲源的频率宜在75 Hz左右。当然，对于不同材料的LED，该值可能不同。

　　图1示出了不同激励下LED的光通量。从图1(a)可以看出，当输入电流达到70 mA左右时，输出达到了饱和，光通量的最大值为6.7 Lm;图1(b)中未发现光通量的饱和现象，是由于V，，为20 V时，测得流过LED的电流为75 mA，已经接近LED的工作电流80 mA，故没有继续加大脉冲的幅值。

　　比较图1(a)和(b)，脉冲条件下的LED输出更高。图2为在不同激励源下测得的样品表面固定点温度，可以看到，恒流源驱动下的LED温度上升得更快一些。

　　两种驱动下获得光通量的温度响应，如图3所示，显然在获得相同流明数的情况下，使用脉冲驱动时的LED表面温度低，且随光通量的增加，这种温度的差异更加明显。图3所取采样点的温度差在3.5℃左右，这只是在流明数不高(即驱动源的幅值不高)的差异，对于输入电压电流大的功率型LED，差异会越明显。