LED的品质管控

LED的品质管控1.正向电压测试：正向电压的范围需在电路设计的许可范围内，很多客户设计驱动发光管点亮都以电压方式电量，正向电压大小直接会影响到电路整体参数的改变，从而会给产品品质带来隐患。另外，对于一些电路功耗有要求的产品，则希望保证同样的发光效率下正向电压越低越好。2. 光通量分档：光通量值是LED用户很关心的一个指标，LED应用客户必须要知道自己所使用的LED光通量在哪个范围，这样才能保证自己产品亮度的均匀性和一致性。3. 反向漏电流测试：反向漏电流在载入一定的电压下要低于要求的值，生产过程中由于静电、芯片品质等因素引起LED反向漏电流过高，这会给LED应用产品埋下极大的隐患，在使用一段时间后很容易造成LED死灯。4.主波长分档：对于单色光LED来说，主波长是衡量其色参数的重要指标，主波长直接反映人眼对LED的光的视觉感受。5. 显色指数分档：显色指数直接关係到光照射到物体上物体的变色程度，对于LED照明产品这个参数就显得非常重要。6.相对色温分档：对于白光LED色温是表徵其顏色行业中用得比较多的一个参数，此参数可直接呈现出LED色调是偏暖还是偏冷还是正白。7. 色品座标x,y分档：对于白光或者单色光都可以用色品参数来表达LED在哪个色区域，一般都要求四点x,y确定一个色品区域。必须通过一定测试手段保证LED究竟是否落在所要求的四点x,y色品区域内。针对以上要点，我们可以采用两种方案进行有效的分光分色，一种是从测电压到漏电流到光通量到光谱多道工序大量人工配合进行品质把控和分档。一种是通过专业的大功率LED分光分色机进行自动分档，效率高，速度快，可以做到对每一颗LED分光分色。光度学与光相关的常用量有4个：发光强度、光通量、照度、亮度。这4个量尽管是相关的，但为不同的，不能相混。正像压力、重力、压强、质量是不同的物理量一样。图：光度学测量仪器1、发光强度（I、Intensity），单位坎德拉，即cd。定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，解释：发光强度是针对点光源而言的，或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。这个量是表明发光体在空间发射的会聚能力的。可以说，发光强度就是描述了光源到底有多“亮”，因为它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。发光强度越大，光源看起来就越亮，同时在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮，因此，早些时候描述手电都用这个参数。现在LED也用这个单位来描述，比如某LED是15000的，单位是mcd，1000mcd=1cd，因此15000mcd就是15cd。之所以LED用毫cd（mcd）而不直接用cd来表示，是因为以前最早LED比较暗，比如1984年标准5mm的LED其发光强度才0.005cd，因此才用mcd表示，现在LED都很厉害了，但还是沿用原来的说法。用发光强度来表示“亮度”的缺点是，如果管芯完全一样的两个LED，会聚程度好的发光强度就高。因此，购买LED的时候不要一味追求高I值，还要看照射角度。很多高I值的LED并非提高自身的发射效率来达到，而是把镜头加长照射角度变窄来实现的，这尽管对LED手电有用，但可观察角度也受限。另外，同样的管芯LED，直径5mm的I值就比3mm的大一倍多，但只有直径10mm的1/4，因为透镜越大会聚特性就越好。之所以用发光强度来表示手电或LED，是因为在相同距离下对被照射地的照度是与这个成正比的。特别的说，距离1m的lx就是cd值。但是，很多场合下我们需要照射面积大一些，所以只用发光强度这一特性还不能全面反应手电的能力。比如，同样的筒身，换个大头（大反光杯）则I值马上增大许多。因此，很多情况下我们用光通量（单位流明，见下）来表示手电了。以上我们说“亮”和“亮度”时带了引号，是因为这是我们常规说的亮度，并非光度学严格意义上的亮度，这一单位后面会展开。常见光源发光强度（cd）：太阳，2.8E27高亮手电，100005mm超高亮LED，15图：LED的发光强度的测量，测量值不能转换成光通量lm。2、光通量（F，Flux），单位流明，即lm。定义：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量解释：同样，这个量是对光源而言，是描述光源发光总量的大小的，与光功率等价。光源的光通量越大，则发出的光线越多对于各向同性的光（即光源的光线向四面八方以相同的密度发射），则 F = 4I。也就是说，若光源的I为1cd，则总光通量为4 =12.56 lm。与力学的单位比较，光通量相当于压力，而发光强度相当于压强。要想被照射点看起来更亮，我们不仅要提高光通量，而且要增大会聚的手段，实际上就是减少面积，这样才能得到更大的强度。 Optek推出高发光强度的微型半瓦LED系列产品(图) 发光强度、光通量、照度、亮度的简单介绍 LED发光强度的基本单位坎德拉 投影机灯泡的发光强度知识 ROHM株式会发布发光强度达7cd的白光LED PSML1/PSML2 OPTEK公司星形白光LED散热性能和光通量大幅提高 新强光电的多晶封装、单一点光源LED光通量再破世界纪录 Luxeon Rebel LED光通量维持率超过能源之星标准 CRS推出光通量为325流明的MR16 LED灯 阿尔卑斯电气开发的GaN类LED光通量提高了约42(图) 要知道，光通量也是人为量，对于其它动物可能就不一样的，更不是完全自然的东西，因为这种定义完全是根据人眼对光的响应而来的。人眼对不同颜色的光的感觉是不同的，此感觉决定了光通量与光功率的换算关系。对于人眼最敏感的555nm的黄绿光，1W = 683 lm，也就是说，1W的功率全部转换成波长为555nm的光，为683流明。这个是最大的光转换效率，也是定标值，因为人眼对555nm的光最敏感。对于其它颜色的光，比如650nm的红色，1W的光仅相当于73流明，这是因为人眼对红光不敏感的原因。对于白色光，要看情况了，因为很多不同的光谱结构的光都是白色的。例如LED的白光、电视上的白光以及日光就差别很大，光谱不同。至于电光源的发光效率，是另外一个相关的话题，是说1W的电功率到底能转化成多少光通量。如果全部转换成555nm的光，那就是每瓦683流明。但如果有一半转换成555nm的光，另一半变成热量损失了，那效率就是每瓦341.5流明。白炽灯能达到1W=20 lm就很不错了，其余的都成为热量或红外线了。测量一个不规则发光体的光通量，要用到积分球，比较专业而复杂。常见发光的大致效率（流明/瓦）白炽灯，15白色LED，20日光灯，50太阳，94钠灯，120图：人眼对不同颜色光的相对响应曲线，主线为正常的明视觉，左边的曲线是暗视觉曲线（比较暗的场合下）图：用积分球测量LED的光通量图：典型白色LED发光光谱3、光照度（E，Illuminance），单位勒克斯即lx（以前叫lux）。定义：1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度解释：光照度是对被照地点而言的，但又与被照射物体无关。一个流明的光，均匀射到1m2的物体上，照度就是1 lx。照度的测量，用照度表，或者叫勒克斯表、lux表。事实上，照度是最容易测量的了（相对其它三个量），照度表很便宜就可以买到（几百元）。为了保护眼睛便于生活和工作，在不同场所下到底要多大的照度都有规定，例如机房不得低于200 lx。阳光下的照度是自然界里面很大的也很常见的了，为11万lx左右（自己实测）。我刚才测量了一下，房间是3.8mx6.5m，有12个20W的日光灯管，桌面照度为400勒克司。常见照度（勒克司）：阳光直射（正午）下，110,000阴天室外，1000商场内，500阴天有窗室内，100普通房间灯光下，100满月照射下，0.2图：常见照度计4、亮度（L，Luminance），单位尼特，即nt。定义：单位光源面积在法线方向上，单位立体角内所发出的光流解释：这个是最容易被误解的概念了。亮度是针对光源而言，而且不是对点光源，是对面光源而言的。无论是主动发光的还是被动（反射）发光的。亮度是一块比较小的面积看起来到底有多“亮”的意思。这个多“亮”，与取多少面积无关，但为了均匀，我们把面积取得比较小，因此才会出现“这一点的亮度”这样的说法。事实上，点光源是没有亮度概念的。另外，发光面的亮度与距离无关，但与观察者的方向有关。说一个手电很“亮”，并不是说该手电的亮度高（因为手电是没有亮度概念的），而是说其发光强度大，或者是说被它照射的物体亮。说一个星星（点光源）很亮，并非是说其亮度高，而是说其星等高而已。亮度不仅取决于光源的光通量，更取决于等价发光面积和发射的会聚程度。比如激光指示器，尽管其功率很小，但可会聚程度非常高，因此亮度非常高。 Optek推出高发光强度的微型半瓦LED系列产品(图) 发光强度、光通量、照度、亮度的简单介绍 LED发光强度的基本单位坎德拉 投影机灯泡的发光强度知识 ROHM株式会发布发光强度达7cd的白光LED PSML1/PSML2 OPTEK公司星形白光LED散热性能和光通量大幅提高 新强光电的多晶封装、单一点光源LED光通量再破世界纪录 Luxeon Rebel LED光通量维持率超过能源之星标准 CRS推出光通量为325流明的MR16 LED灯 阿尔卑斯电气开发的GaN类LED光通量提高了约42(图) 常见发光体的亮度（尼特）：红色激光指示器，20,000,000,000太阳表面，2,000,000,000白炽灯灯丝，10,000,000阳光下的白纸，30,000人眼能习惯的亮度，3,000满月表面，2,500人眼能比较好的分辨出颜色的亮度，1满月下的白纸，0.07无月夜空，0.0001图：两款摄影用测光表，可以测量亮度5、一个综合计算的例子。一个普通40瓦的白炽灯泡，其发光效率大约是每瓦10流明，因此可以发出400流明的光。我们可以认为灯泡在空间上发光是均匀的，那么距离该灯泡1米处，其照度为400/12.56=32勒克司。其中12.56 = 4，就是半径1米的球体的表面积（已经假设400流明的光是均匀分布在这个球体上的）。再假设被照射物体是某种绿色漫反射的，反射率是15%，那么，这个绿色物体被照射后就成为被动发光的，其表面亮度是15% * 32 / = 1.5尼特。图：某公司的光度测量仪器，高灵敏、高准确、多用途。6、Q&A问1、如何把LED的光会聚到一点？答1，这是不可能的。光学上有个定律，叫做像的亮度永远不大于光源的亮度。LED是有发光面积的，因此有亮度，要是把全部或者大部分光会聚成很小的区域，其亮度就超过LED本身的亮度了，因此是不可能的。为了尽可能的会聚，只能增大反光碗/聚光镜的尺度。用组合透镜或者其它办法无济于事。问2，如果有一个电光源，可以把全部的电功率转化成白色的可见光，理论上的效率有多高呢？答2，上面已经说过，要根据白色光的光谱而定。对于太阳光来讲，为94流明/瓦。CIE1931色度系统的光效是很差的，因为红色选择了700nm的长波。相比之下，CRT电视或者是LED 电视的光效就高得多，为300流明/瓦。问3，照度和被照物体的亮度有什么关系？答3，亮度=反射率*照度/问4，激光为什么亮度高？答4，激光是在两端严格平行的谐振腔内多次谐振而发射出来的，因此平行度非常高，发散角非常小。又因为亮度是单位立体角内所发出的光流，因此作为分母的立体角度就很小，亮度自然就高了。高亮度的激光体现在可以传播非常远而不发散，或者在近处可以会聚成非常小的光斑。问5，如何测量手电或者LED的发光强度？答5，在黑暗中把照度表的探头放到地上，距离1米处的把手电或LED向下照射测得照度的勒克司值，就是其发光强度的cd值。问6，如何用照度计测量亮度？ 答6，亮度计和照度计是两个东西，不能直接替代的。亮度计是测量发光体的亮度的，而照度计是测量被照射地点的照度的。但是，如果想知道比较大一些面积的发光体比如灯箱的亮度，同时这个物体触手可得，那么可以用照度计的探头直接贴在发光体上，读出勒克司值后再乘上一个系数，就是亮度的尼特值。问7，如何测量一个灯泡的发光效率？答7，可以用照度表，黑天在室外找一个相对较暗且空旷的地点，需要一个比较稳定的电源和照度表。空旷的目的是不要有反射光照射到照度表上，因此测试时身体尽量远离灯泡和照度表，照度表表头距离灯泡中心1m处测得照度值为E，则效率 = 4 * * E / N，结果单位是流明/瓦，其中N为灯泡功率例如灯泡为N=40W，读数为E=35.0 lx，那么效率就是 12.56 * 35 / 40 = 11流明/瓦光效 单位：流明每瓦lm/W 光效是指电能转换成光能的效率。色温 单位：开尔文K 当光源所发出的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温。黑体的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。例如，白炽灯的光色是暖白色，其色温表示为2700K，而日光色荧光灯的色温表示方法则是6500K。 Optek推出高发光强度的微型半瓦LED系列产品(图) 发光强度、光通量、照度、亮度的简单介绍 LED发光强度的基本单位坎德拉 投影机灯泡的发光强度知识 ROHM株式会发布发光强度达7cd的白光LED PSML1/PSML2 OPTEK公司星形白光LED散热性能和光通量大幅提高 新强光电的多晶封装、单一点光源LED光通量再破世界纪录 Luxeon Rebel LED光通量维持率超过能源之星标准 CRS推出光通量为325流明的MR16 LED灯 阿尔卑斯电气开发的GaN类LED光通量提高了约42(图) 显色性 原则上，人造光线应与自然光线相同，使人的肉眼能正确辨别事物的颜色，当然，这要根据照明的位置和目的而定。光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做显色指数（Ra）。 显色性是指事物的真实颜色（其自身的色泽）与某一标准光源下所显示的颜色关系。Ra值的确定，是将DIN6169标准中定义的8种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较，色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。Ra值为100的光源表示，事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。 光通维特率灯在寿命期间内一特定时间的光通量与该灯的初始光通量之比，以百分数来表示。 平均寿命灯的光通维持率达到国家标准规定的要求并能继续燃点至50%的灯达到单只灯寿命时的累计时间（即50%的灯失效时的寿命）。LED的重要参数上网时间 : 2009-02-18LED的重要参数1.LED极限参数的意义（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。（2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。（3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。（4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。2电参数的意义(1)光谱分布和峰值波长：某一个发光二极管所发之光并非单一波长，其波长大体按图2-1所示。由图可见，该发光管所发之光中某一波长0的光强最大，该波长为峰值波长。(2)发光强度IV：发光二极管的发光强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号为cd）。由于一般LED的发光二强度小，所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。(3)光谱半宽度:它表示发光管的光谱纯度。是指图2-1中1/2峰值光强所对应两波长之间隔。(4)半值角1/2和视角：1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。 图2-2 不同型号LED光强分布半值角的2倍为视角（或称半功率角）。图2-2给出的二只不同型号发光二极管发光强度角分布的情况。中垂线（法线）AO的坐标为相对发光强度（即发光强度与最大发光强度的之比）。显然，法线方向上的相对发光强度为1，离开法线方向的角度大，相对发光强度越小。由此图可以得到半值角或视角值。(5)正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6IFm以下。(6)正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向工作电压VF在1.43V。在外界温度升高时，VF将下降。(7)V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系可用图2-3表示。在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。由V-I曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。正向的发光管反向漏电流Ir10A以下。图2-3 LED的V-I特性曲线2.2:LED的分类按发光管发光颜色分按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管发出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管适合于做指示灯用。按发光管出光面特征分按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。国外通常把3mm的发光二极管记作T-1；把5mm的记作T-1（3/4）；把4.4mm的记作T-1（1/4）。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类：(1)高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为520或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。(2)标准型。通常作指示灯用，其半值角为2045。(3)散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为4590或更大，散射剂的量较大。按发光二极管的结构分按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。按发光强度和工作电流分按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度100mcd）；把发光强度在10100mcd间的叫高亮度发光二极管。一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2mA以下（亮度与普通发光管相同）。按发光波长分发光二极管依发光波长分为可见光发光二极管(波长450680nm) 与可见光发光二极管(波长8501550nm)两大类。若以其使用的磊晶层材料可进一步分为二元化合物(如GaAs、GaSb、GaN 等)、三元化合物( 如AlxGa1-xAs 、AlxGa1-xP 、In1-xGaxAs 等) 、四元化合物( 如AlInGaP、InAlGaAs、AlxGa1-xAsyP1-y 等)及GaN 系化合物四大类。除上述分类方法外，还有按芯片材料分类等按功能分类的。2.3:LED的使用说明2.3.1焊接焊接温度在260左右，时间控制在5S以内，焊接点离胶体底部在2.5mm以上，电烙铁一定要接地。请勿带电焊接LED。通电情况下，避免在80以上高温作业，如有高温作业一定要做好散热。2.3.2静电所有与蓝、绿、紫、白LED相关作业人员一定要做好防静电：如带静电环；穿静电衣；穿静电鞋等。带有线静电环时，静电环一定要接地，并且地线与市地线电位差不要超过5V；或者阻抗不要超过25。作业机台与作业面均需加装地线。2.3.3 LED的工作电流使用LED时电流最好不要20mA，最好使用15-19 mA。2.3.4 LED安装位置器件不可与发热组件靠得太近，工作条件不可超过其规定的极限。2.3.5 LED的清洁如需清洁LED时，建议用超声波清洗LED，如暂时没有超声波清洗机可暂用酒精代替，但清洗时间不要超过1分钟。特别强调：不要用有机溶济（如丙酮，天那水）清洗或擦洗LED胶体，会造成不发光或胶体内部破裂，导致LED内部金线与芯片过激破坏。2.3.6 LED的弯脚处理LED在弯脚或拆脚时请不要离胶体太近，应与胶体保持2mm以上的距离，否则会使LED里面支架与金线分离；管脚在同一处的折叠不要超过3次，管脚弯成90，再回到原位置为1次。2.4 LED的连接形式 LED作为驱动电路的负载，经常需要几十个甚至上百个LED组合在一起，构成发光组件，LED负载的连接形式直接关系到其可靠性和寿命。(1)串联连接形式：即将多个LED的正极对负极连接成串，其优点通过每个LED的工作电流一样，一般应串入限流电阻R，如图2-4(左边)的电路，则：Vcc=IfR+Vfn，If=(Vcc-Vfn)/R。假定为N=8的GaAs材料LED，设计正向电流If=20mA为目标值，单个LED正向电压Vf=2.0V，则VD8Vf=16.0V ，VRIfR20mA200=4.0V，Vcc=VD+ VR=20.0V。图2-4 LED的串联，并联与混联电路当单管Vf离散性较大时，假设VD=15.616.4V时，则对应VR=4.43.6V，很容易计算If=22mA18mA，可以得出单个LED光强变化量在10以内，基本上保持发光组件亮度均匀。当出现一个LED短路时，VD=14V 则VR=6V；If=VR/R=30mA，实际上由于单管短路造成If上升，单管Vf随If的增加而增加，VD应高于14V，则VR小于6V，灯串电流应小于30mA，具体电流值与所采用不同的LED单管有关，实验中测量为28mA左右；当出现一个LED开路时，将导致这串8个LED熄灭，从原理上LED开路的可能性极小，但整串熄灭的风险还是存在。（2)并联连接形式：即将多个LED的正极与正极、负极与负极并联连接（如图2-4中间），其特点是每个LED的工作电压一样，总电流为Ifn，为了实现每个LED的工作电流If一致，要求每个LED的正向电压也要一致。但是，由于器件之间特性参数存在一定差别，且LED的正向电压Vf随着温度上升而下降，不同LED可能因为散热条件差别，而引发工作电流If的差别，散热条件较差的LED温度上升也较大；正向电压Vf下降也较大，造成工作电流If上升，而工作电流If上升又加剧温升，如此循环可能导致LED烧毁。因此LED一般不采用直接并联的方式；如要采用LED直接并联的方式，应考虑器件和环境差别等因素对电路的影响，设计时要有预留量，如因要与电源电压相配合则可在每个LED中串联合适的电阻，可降低LED被烧毁的风险。（3）LED的混联形式图2-4右边为先串联后并联混合连接构成的发光组件。对于单组串联LED来讲，即使由于器件和使用条件的差别，导致单组中个别LED芯片丧失PN结特性，出现短路或开路的情况，只是在单组中的LED工作电流If发生变化，对整个并联电路来说变化相对较小，不至于使整个发光组件失效。因此说这种连接形式的发光组件可靠性高，并且对LED的要求也较宽松，适用范围大，不需要特别挑选LED，整个发光组件的亮度也相对均匀。在工作环境因素变化较大情况下，使用这种连接形式的发光组件效果较为理想，目前在大量照明实例中大多数采用该连接方式。用多颗LED组成一个发光面时，应尽量用同一发光亮度的LED去组合，但在无法保证得到相同发光亮度时，实践证明配备的原则是中间用发光亮度稍小的LED，而周围用发光亮度较大的LED，这样的配置能使整个发光面看起来较匀称。图2-5 LED交叉阵列形式连接图（4）交叉阵列形式为了提高LED照明电路的可靠性，降低灭灯的几率，人们又设计了许多新的连接方式，交叉阵列形式就是其中比较新颖的一种。交叉阵列形式如图2-5所示，每串以3只LED为一组，其共同电流输入来源于a、b、c串，输出也同样分别连接到a、b、c串，构成交叉阵列形式。这种交叉连接方式的目的是，即使个别LED开路或短路，也不至于造成发光组件整体失效。当有一颗LED品质不良短路时，不管采用稳压式驱动还是恒流式驱动，并联在这一路的LED将全部不亮，如果是采用恒流式LED驱动，由于驱动器输出电流保持不变，除了并联在短路LED的这一并联支路外，其余的LED正常工作。假设并联的LED数量较多，驱动器的驱动电流较大，通过这颗短路的LED电流将增大，大电流通过这颗短路的LED后，很容易就变成断路。由于并联的LED较多，断开一颗LED的这一并联支路，平均分配电流不大，依然可以正常工作，哪么整个LED灯，仅有一颗LED不亮。 如果采用稳压式驱动，LED品质不良短路瞬间，负载相当少并联LED一路，加在其余LED上的电压增高，驱动器输出电流将大增，极有可能立刻损坏所有 LED，幸运的话，只将这颗短路的LED烧成断路，驱动器输出电流将恢复正常，由于并联的LED较多，断开一颗LED的这一并联支路，平均分配电流不大，依然可以正常工作，哪么整个LED灯，也仅有一颗LED不亮。通过对以上分析可知，驱动器与负载LED串并联方式搭配选择是非常重要的，恒流式驱动功率型LED是不适合采用并联负载的，同样的，稳压式LED驱动器不适合选用串联负载。2.5 LED的未来发展趋势固态照明市场诱人陈良惠院士算过一笔账：2003 年，全国发电量为 1.91 万亿千瓦时（度），其中照明用电占 12 ，即 2292 亿度。按照每年增长 5 计算，到 2010 年，照明用电可达 3225 亿度。按照同样亮度下固态照明用电仅为白炽灯的十分之一、并取代三分之一的白炽灯计算，届时可节约照明用电约 1000 亿度。三峡工程总工期 17 年，全部建成需 20 年，静态、动态投资合计为 3000 亿元，建成后年均发电量 846.8 亿度。而用 15 年时间，投资 50 亿至 100 亿元发展固态照明产业，相当于仅用三峡工程 5 的投入再造一个“绿色三峡工程”。在美国能源部设立的半导体照明国家研究项目中，给固态照明描绘了美好的前景：2010 年有 55 的白炽灯、荧光灯被取代， 2025 年使美国照明用电（现为 6000 亿度）减少一半；从 2000 年到 2020 年，使用固态照明可累计减排2.58 亿吨碳污染物，少建133 座100 万千瓦的电站，节约开支 1150亿美元，形成每年500亿美元的光源产业，还带来数以百万计的高质量工作机会。日本计划2006年用半导体灯大规模取代白炽灯，节电相当于一两座核电站的发电量，每年可以节省 10 公斤以上的原铀消耗。虽然固态照明要真正进入通用照明市场，在技术和成本上还要有重大的突破，这需要大量投资和长期努力。但它的预期市场魅力无法抗拒，难怪各国纷纷启动国家项目给予引导和支持。固态照明发展强劲中国科学院早在上世纪60年代就开展发光科学的研究，80 年代走向生产，直到本世纪初才形成规模。2002 年我国发光二极管（ LED ）生产企业数达420家，员工3万余人，产量150 多亿支，产值80多亿元；去年产量达200亿只，产值100多亿元，增速超过30 ，其中超高亮度发光二极管产量几十亿只，增速超过50。我国早期只是引进管芯进行封装，属劳动密集型产业；上世纪末，从引进外延片进行加工，发展为技术含量较高的外延片的研发和小批量生产。目前，固态照明在我国还需要强力支持。去年，大连路明集团建立的我国第一家生产高品质发光二极管的大连路美芯片科技有限公司投产，使我国成为继美、日之后第三个拥有 LED 核心技术并实现产业化的国家，还并购了世界LED 四强之一 美国 A&T公司的光事业部，使我国的半导体照明产业跨入世界的前列。目前我国半导体照明技术与国际先进水平相比，差距仅有几年。以现有的技术和产业基础，有望通过整体推进，最终形成有核心竞争力的固态照明产业。固态照明离民用照明的使用还有两方面的障碍，一是光电转化效率较低，目前是25流明（光通量的单位）千瓦，虽高于白炽灯，但是低于日光灯的85 流明千瓦，要达到民用照明的经济性要求，需提高到160 流明至200 流明千瓦；二是价格较高，是白炽灯的十几至几十倍，日、美、欧盟等启动的半导体照明计划，主攻方向之一就是降低造价，他们提出的让半导体灯大规模替代白炽灯的时间表，大致为2008 年和2010年。随着固态照明技术的不断完善，白炽灯最终将被代替的趋势已经不可避免。节能、长寿命、免维护、易控制、环保，半导体灯有着这么多的优点，我们还有什么理由拒绝它的到来呢？2.6全球白光LED研制进展白光LED分单芯片、双芯片和三芯片，以下将按这一分类介绍：单芯片InGaN(蓝)/YAG荧光粉这是一种目前较为成熟的产品，其中1W的和5W的Lumileds已有批量产品。这些产品采用芯片倒装结构，提高发光效率和散热效果。荧光粉涂覆工艺的改进，可将色均匀性提高10倍。实验证明，电流和温度的增加使LED光谱有些蓝移和红移，但对荧光光谱影响并不大。寿命实验结果也较好，5的白光LED在工作1.2万小时后，光输出下降80%，而这种功率LED在工作1.2万小时后，仅下降10%，估计工作5万小时后下降30%。这种称为Luxeon的功率LED最高效率达到44.3lm/w，最高光通量为187lm，产业化产品可达120lm，Ra为75-80(Ra为显色指数)。InGaN(蓝)/红荧光粉+绿荧光粉Lumileds公司采用460nmLED配以SrGa2S4：Eu2+(绿色)和SrS：Eu2+(红色)荧光粉，色温可达到3000K-6000K的较好结果，Ra达到82-87，较前述产品有所提高。InGaN(紫外)/(红+绿+蓝)荧光粉Cree、日亚、丰田等公司均在大力研制紫外LED。Cree公司已生产出50mW、385nm405nm的紫外LED；丰田已生产此类白光LED，其Ra大于等于90，但发光效率还不够理想；日亚于最近制得365nm、1mm2、4.6V、500mA的高功率紫外LED，如制成白色LED，会有较好效果。ZnSe和OLED白光器件也有进展，但离产业化生产尚远。双芯片可由蓝LED+黄LED、蓝LED+黄绿LED以及蓝绿LED+黄LED制成，此种器件成本比较便宜，但由于是两种颜色LED形成的白光，显色性较差，只能在显色性要求不高的场合使用。三芯片(蓝色+绿色+红色)Philips公司用470nm、540nm和610nm的LED芯片制成Ra大于80的器件，色温可达3500K。如用470nm、525nm和635nm的LED芯片，则缺少黄色调，Ra只能达到20或30。omj1U采用波长补偿和光通量反馈方法可使色移动降到可接受程度。美国TIR公司采用Luxeon RGB器件制成用于景观照明的系统产品，用Lumileds制成液晶电视屏幕(22英寸)，产品的性能都不错。四芯片(蓝色+绿色+红色+黄色)采用465nm、535nm、590nm和625nm LED芯片可制成Ra大于90的白光LED。此外，Norlux公司用90个三色芯片(R、G、B)制成10W的白光LED，每个器件光通量达130lm，色温为5500K。照明用白光LED技术指标照明用白光LED不同于传统的LED产品，在技术性能指标上有一些特殊要求：光通量一个5 LED的光通量仅为1lm左右，而用作照明的白光功率LED希望达到1Klm。当然，光通量为0.1Klm和0.01Klm的功率LED也能达到要求较低的照明需求。由于15W白炽灯效率较低，仅8lm/w，所以一个15W白炽灯的光通量，与25lm/w的白光功率LED5W器件相当。发光效率目前产业化产品已从15lm/w提高到25lm/w，研究水平为32lm/w，最高水平已达44.3lm/w。色温在2500K-6000K之间，最好是2500K-3500K之间。显色指数Ra最好是100。稳定性波长和光通量均要求保持稳定，但其稳定性程度依照明场合的需求而定。寿命5万小时至10万小时。连接器的测试详解上网时间：2009-08-01 来源：整理自互连技术论坛中心议题： 连接器测试的目的 连接器测试程序的分类 连接器测试的主要项目 连接器测试的目的是确认产品的功能是否已达成设计目标以及产品是否能够达到应用要求。测试将作为设计产品开发阶段的一个延续加以考虑。藉适当的测试选择、排序以及严格的水平，测试具有如下效果： 评定设计能力 评定产品对一般的机能失效的敏感度 显示出本领域中的期望性能 作为失效模式分析的工具 避免代价过高的领域更替(避免用于更高价值领域中的产品替换) 为了实现测试的潜在作用（益处），一个意义长远的测试计划的设计与开发要求在整个过程中具有自始至终的细心和逻辑性，如同创作与设计该产品本身一样。连接器测试程序的分类有六种基本的测试程序是常用到的： 设计校核测试 验收测试 质量鉴定测试 长期性能（质量）鉴定 可靠性（强度）测试 工程研究、分析性试验 每个程序都具有不同的目的，并且需要进行复杂程度不同的测试并应用特定的知识背景。a. 设计校核测试如其名称所表示的那样，设计校核测试（DVT）通常是用于确认一个产品是否达到了其预期的性能标准。DVT一般不包括顺序测试，它只测试产品是否已达到了所设定的基本功能标准。例如，DVT包括总的电阻测试、耐用周期(或循环测试)及插拔配合力的测试。DVT是在产品开发过程中进行的，而且成为一个广为认同的测试程序中必不可少的一部分。b. 验收测试验收测试通常在生产加工过程进行并成为终检的一部分，它包括一个或两个独立的测试，藉这些测试以保证产品之特定属性达到要求的性能质量的水平并符合产品运行要求。它是生产过程的一部份，其使用程度是由最终使用者自己来决定的，并基于品保的目的也可被采购部门加以利用。c. 质量鉴定质量鉴定通常结合设计的需要进行一系列连续测试（也就是对电镀类型及镀层厚度，端子材料等的测试），这将使Connector/Socket有条件达到一个特定的规格要求，而这种规格也许来自于产品、最终使用者或工业标准。测试环境的保持时间一般是较短的或适度的（大约是100或240个小时），且其包括对类型广泛的各种特性或运行特征的监测。最普通的质量鉴定测试类型是以军用的规格来要求的。这些测试不需要测定连接器系统的长期运行性能，但要确定是否有严重的问题存在。正常的质量鉴定测试仅仅在于解决已有技术和已知的材料体系问题。d. 长期性能（质量）鉴定这种测试涉及以长期暴露方式进行、并且通常集中于对连接器系统的电气稳定性评估方面的一系列连续测试，确定持续暴露时间以确定在该产品或体系的预计寿命内，其是否对与时间有关的失效机理敏感。（测试）持续时间长度的确定即依赖于经验，也依赖于与本领域的测试条件暴露时间有关的综合因素。从使用者的角度来看，所选择的测试环境及（测试）持续时间只需要反映出所考虑的特定应用情况下的问题即可。而从制造商的角度来看，尤其对于一个普通意义的产品而言，测试程序必须多样化以能够反映出较大范围的应用条件要求。这类测试对于新技术，末确定的材料体系，以及全新的设计概念作出了很正规地评估。e. 可靠性测试在传统的观念中可靠性测试是复杂的，也很少在连接器上进行，这种根据操作环境和应功能需要的测试在应用上是明确的。可靠性测试包括在预计的应用环境中进行的持续一定时间的耐久性测试，以及大尺寸样品的大量数据采集点，而这需要对采集的数据进行深入地统计学上的处理。Mroczkowski and Maynard对这方面进行了更详细的阐述。只有在考虑到批量和应用的长久性时，可靠性测试在经济上才是可行的。确定了的可靠性仅能应用于最初流程中的相关的设计特征及生产指数上。在确定了一个产品的可靠性级数（或程度）后设计材料的变化会使可靠性评估毫无效果。在本章中将不对这类测试作详细的讨论。f. 工程研究、分析性试验这项试验包括工艺试验和设计结构更改的研究性试验两个主要方面。其目的和任务是：对批生产的产品所发生的质量问题进行分析研究；拟定新的设计结构，改进现有的设计结构；确定材料代用或采用新工艺、新技术的可能性；考核产品能否满足技术条件之外的特殊要求。主要测试项目以上所述各种类型的连接器测试，可分别由下列各种测试单元项目来组成。 电气性能测试 环境性能测试 机械性能测试 a. 电气性能测试主要测试项目和介绍如下：耐压试验：目的是为了验证电连接器在额定工作电压下能否安全工作，并验证耐受由于转换、浪涌和其他类似现象引起的瞬时过电压的能力。绝缘电阻：目的是为了确立测定电连接器的绝缘材料及各密封件在能使这些元件表面或通过其内部产生漏电流的直流电压作用下，所呈现的电阻的方法。接触电阻：目的是采用测量通过规定电流的接触件两端毫伏压降，来测定搭接了一定长度导线的插合的电连接器的接触件的电阻。外壳间电连续性：目的是为了确定在摸拟的使用条件下的电连接器外壳的电连续性导磁率：目的是为了验证样品的导磁率是否低于规定值。b. 环境性能试验主要测试项目和介绍如下：盐雾：目的是为了确定电连接器在有控制的盐液喷雾大气中暴露后对电连接器的元件，表面处理层，机械结构及允许的电气参数等产生的影响.湿热试验：确定电连接器在高温及高湿环境条件下的适应性温度循环：为了确定电连接器暴露在模拟的贮藏，运输及使用过程中可能发生的最恶劣条件的极限高温、极限低温时，以及暴露在极限高、低温交替的冲击时的耐受能力。低气压浸渍：验证一对插合电连接器组装件的连接器至导线间和界面密封处对摸拟的由高空迅速下降时及其后伴随的潮气冷凝水的密封能力。温度寿命：确定电连接器在规定时间内暴露在环境高温中引起对电连接器电特性和机械特性的影响。臭氧暴露：确定电连接器耐受一定量臭氧作用的能力。防火：为了确定接好导线并插合好的电连接器在专用标准规定的火焰温度下经过一定时间后耐火焰的能力。液体浸渍：确定电连接器暴露在它的使用寿命过程中可能接触到的特定液体中耐恶化的能力。低温低气压：了模拟低温条件下的实际使用工作情况，并在模拟高空条件下施加试验电压的情况。c. 机械性能试验主要测试项目和介绍如下：冲击：目的是为了确定电连接器及其附件在承受粗鲁作业、运输和军事行动发生冲击时的适用性。振动：目的是为了确定由电连接器在寿命期间可能遇到在主要频段或随机振动频段范围内及其幅度上受振动的影响情况电缆拉脱：目的是考核电缆或电连接器承受偶然轴向张力负荷时的能力。恒加速度：目的是用以验证电连接器承受预计的使用加速度环境的能力，以确保在此环境下产品结构和性能不发生失效。撞击：目的是为了确定电连接器耐受在分离并落到地面上时可能遇到的撞击的能力。本试验仅适用于设计符合该项要求的电连接器。机械寿命：目的是为了确定电连接器或接触件受到插合的分离循环的影响，这种插合的分离是摸拟电连接器使用期的机械寿命。绝缘体安装板固定性：目的是为了确定电连接器中绝缘体的固定机构的适应性和绝缘体材料的强度，以及确立电连接器耐受组合的接触件插合和分离力产生的轴向负荷的能力。接触件固定性：目的是在电连接器的接触件上施加一个轴向力，以确定电连接器耐受使接触件从电连接器绝缘体中的正确位置产生位移的力的能力和耐受接触件不脱出的能力。LED品质测试的七个方面ED应用产品尤其是半导体照明产品对大功率LED需求越来越旺，同时对LED的品质要求也越来越高，其主要表现在以下7个方面：1.正向电压测试：正向电压的范围需在电路设计的许可范围内，很多客户设计驱动发光管点亮都以电压方式电量，正向电压大小直接会影响到电路整体参数的改变，从而会给产品品质带来隐患。另外，对于一些电路功耗有要求的产品，则希望保证同样的发光效率下正向电压越低越好。2.光通量分档：光通量值是LED用户很关心的一个指标，LED应用客户必须要知道自己所使用的LED光通量在哪个范围，这样才能保证自己产品亮度的均匀性和一致性。3.反向漏电流测试：反向漏电流在载入一定的电压下要低于要求的值，生产过程中由于静电、芯片品质等因素引起LED反向漏电流过高，这会给LED应用产品埋下极大的隐患，在使用一段时间后很容易造成LED死灯。4.主波长分档：对于单色光LED来说，主波长是衡量其色参数的重要指标，主波长直接反映人眼对LED的光的视觉感受。5.显色指数分档：显色指数直接关係到光照射到物体上物体的变色程度，对于LED照明产品这个参数就显得非常重要。6.相对色温分档：对于白光LED色温是表徵其顏色行业中用得比较多的一个参数，此参数可直接呈现出LED色调是偏暖还是偏冷还是正白。7.色品座标x,y分档：对于白光或者单色光都可以用色品参数来表达LED在哪个色区域，一般都要求四点x,y确定一个色品区域。必须通过一定测试手段保证LED究竟是否落在所要求的四点x,y色品区域内。针对以上要点，我们可以采用两种方案进行有效的分光分色，一种是从测电压到漏电流到光通量到光谱多道工序大量人工配合进行品质把控和分档。一种是通过专业的大功率LED分光分色机进行自动分档，效率高，速度快，可以做到对每一颗LED分光分色。白光LED为什么要进行分光分色？白光LED灯在出厂前都要经过分光分色（没经过分光分色的LED有的发出的光是纯白、有的偏蓝、有的发黄），分光分色仪价格昂贵，一般的小厂没有该种设备，所以生产的白光一般都是拿到大厂进行分光分色的，由于不是自己厂的产品，分光分色就不会那么仔细。有些小厂干脆就不分光分色。他们一般都是以低价格来拉客户的。所以在购买白光LED时不要一味的贪图便宜，一定要购买同一厂家、同一批次、同一色号的LED发光管单颗粒灯或模组来制作同一批次的发光字。LED分光分色基本原理通过分光机的红外线探测头测试，把LED发光二极管、电压、亮度、漏电值、波长区别开来，在放入不同的料箱里！