扬州大学本科毕业设计（论文） 第12页 2.2.2.6. 寿命
老化：发光二极管随着时间的流逝，发光强度的衰减。光源的老化程度，可以描述为Bt?B0e?t/?，Bt 为经过t时间后的亮度，B0则表示为初始亮度。通常把亮度降到原来的一般即Bt?(1/2)B0时，所经历的时间t 称为二极管的寿命。测定最后的t的值要花很长时间，通常以推算求得寿命。
图2-8 老化曲线图
测量方法：给发光二极管通上一定数值的电源，点燃103～104小时后， 先后测得B0 ，Bt，并将结果代入到公式Bt?B0e?t/?中求出τ，再把Bt?(1/2)B0代入，就可以求出相对应的寿命t。单个LED在IF=20mA的情况下，测出的结果是发光二极管的寿命为106小时。随着功率型LED的开发和应用，国外学者普遍认为以LED的光衰减百分比数值才可以作为寿命的依据。
2.2.3 LED热学特性
LED光学参数会受PN结的温度影响。当发光二极管工作在IF＜10mA，或者电流值为10～20mA长时间连续点亮LED时，温度上升得不会太明显。当温度较高时，LED主波长?P就会改变，初始亮度B0也会下降，尤其是点阵、大显示屏的温度上升对LED的可靠性、稳定性会造成影响，应专门设计散热通风装置。
LED的主波长?P随温度的关系公式是：
?P(T')??0(T0)??Tg?0.1nm/oc （2-3）
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由式（2-3）可知，每当温度升高20℃左右，主波长?P会变化2nm，且发光的均匀性、一致性也会变得很差。这样的计算结果表明作为照明用的LED因为要求封装
小型化和密集排列化，以提高单位面积上的光强和光亮度的设计要求，应该注意使用散热较好的外壳，以确保LED可以长期工作。
虽然LED的优点很多（如2.1节所描述的），但是也存在许多自身的劣势。因为没有红外线和紫外线，所以发出的光均是可见光，能量较高，长时间使用会发烫。如果让LED长期工作在较高的温度下，其使用寿命将大打折扣，甚至有烧毁的危险。因此，在LED的使用过程中一定要考虑好散热问题。
发光二极管是一种使用寿命极长的光源（可长达5万h），需要为发光二极管提供适当的保护，因为偶尔LED发光也会失败。必须对这些可能的失效提供预防的措施。以防止造成不必要的混乱和麻烦。
2.3 本章小结
本章主要介绍LED的本身的特性，从LED的优点和工作特性，以及本身的参数，相关术语的介绍是为了让读者更好的阅读和理解相关的内容，使没有基础的人也可以读懂该篇论文。
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第三章 相控调光
3.1 LED驱动电路的主要功能
LED驱动电路的主要功能是将输入供电的电源（交流供电或直流供电电压）转换为适合LED驱动的供电电源输出，为LED的负载供电。
LED驱动电路的主要功能有以下两个。
3.1.1 LED的恒流工作特性
保持LED的恒流工作特性，尤其在电源电压发生变化时，仍应能保持LED工作电流的稳定。实现：
1）避免因为LED驱动电路的參数值超出最大额定值，会影响LED负载的工作可靠性；
2）获得要求的亮度输出，并保证各LED发光亮度和发光色度的一致性； 3）确保LED的负载工作电流的稳定。
3.1.2 低功耗和可靠工作
驱动电路应该需要保持自身较低的功耗，这样才能使LED的照明系统的工作效率保持在较高的水平上。特别是调光，LED不仅需要满足0%~100%的调光范围，也要保证具有很好的发光效率，在这个基础上需要保证使用寿命，而气体放电灯则很难做到这一点。
从2.2节的LED的伏安工作特性曲线可以看出来，正向导通后，很小的电压就可以引起很大的电流的变化，说明LED的电阻值很小。而且环境的温度和LED的使用老化程度也会影响LED的特性。LED的光的输出性能与正向电流有关系，所以驱动电路在输入电压和温度发生变化时，最好能控制LED正向导通电流的稳定。并且，如果LED的正向导通电流失控，LED长期工作在较大的电流下，将会影响LED的工作的可靠性和使用寿命，并有可能会使LED的工作实效。
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3.2 LED常用调光的方法
由于白炽灯相控晶闸管调光电路在生活中得到了广泛的使用，所以LED照明调光如果能和晶闸管相控调光一起配合使用，以充分利用现有的白炽灯晶闸管相控调光器的价值，将价值发挥到最大。
由于晶闸管相控调光易于使用，符合人们的使用习惯，所以推广LED晶闸管相控调光有很好的市场前景。
以后LED的照明将会逐步替代白炽灯的照明，LED的调光电路、LED的发光颜色、LED的光输出量、LED的发光效率和调光曲线与白炽灯有着很大的差别。相对应的调光的方法、散热性能的管理、驱动电路的设计方案和电路拓扑架构和已有基础照明设施等因素对LED相控调光电路的使用、进步和调光控制性能的发挥会有很大的影响。
LED照明调光不仅为了节省能源，而且LED的照明调光还可以改变整个空间的视觉效果，从而影响人的行为模式和生活方式。比如，改变房间的LED灯的光线以提醒人们该睡眠的时间了。
3.3 LED相控调光的主要技术指标
由于人们习惯了使用白炽灯晶闸管相控调光器，所以LED相控调光器应该能够兼容晶闸管的相控调光器，并且应考虑以下的技术指标。
1）调光范围 调光范围是指现有的发光亮度与可以发出的最大亮度值的百分比。实际中，随着LED灯发光亮度的降低，人眼瞳孔也会跟着变化而放大，这样人眼接收的光线并不是很快会随LED灯发光亮度的降低而减少，人眼接收的光是测得的调光范围百分数的均方根值。例如，测得调光范围是最大发光值的10%，则人眼接收的光的范围是0.1=0.316≈30%的最大发光值。
2）在整个调光范围应平滑的调光变化；
3）可以在任何的情况下都可以控制LED负载的工作情况；
4）达到预定的调光电压之后LED灯负载发光会很稳定，不应该再有发光闪烁的现象；
5）在调光范围里，不存在任何可听到的噪音；
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