大功率白光LED老化机制及老化模型研究

摘要

本学位论文主要研究了大功率白光LED的老化机制及寿命计算,为大功率白光LED能够广泛应用并且早日取代传统照明灯提供有益的实验依据和理论基础。本文的主要内容如下:
　　 1.首先根据大功率白光LED在电流加速实验中存在电流和热两种应力,修正单应力Eyring模型为广义Eyring模型。理论拟合与实验结果基本一致,验证了广义Eyring模型的正确性,由此依据广义Eyring模型估算出额定电流下的寿命t。
　　 2.对大功率白光LED采用电流加速实验,观察LED在不同老化电流下光通量随老化时间变化的关系,得到LED的光通量前期呈现缓慢衰减。从芯片、环氧树脂、荧光粉三方面分析造成大功率LED光衰原因,其主要原因是芯片的缓慢老化造成的。为了能够更好研究芯片老化对LED光衰的影响,我们去掉LED的散热片,发现LED的光通量衰减有两种过程:前期的缓慢衰减和后期的快速衰减,这两种过程光衰都是由芯片老化造成的,并对这两种衰减机制做出初步分析。
　　 3.根据自动控制系统中的开环控制方式,建立了大功率LED老化系统模型,系统传递函数可由Gvi(s)和Gvj(s)这两个传递函数构成。通过对这两个传递函数分析,认为Gvi(s)随时间变化关系可用于表征LED芯片老化特性,Gvj(s)可用于表征LED经老化后电压与温度的关系。