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節能是LED賣(mài)點(diǎn)與技術(shù)的關(guān)鍵結合之一。相比于傳統的燈泡，LED可顯著(zhù)降低照明用電的消耗，并提高照明系統的效能。雖然其優(yōu)勢是顯著(zhù)的，但有一個(gè)不利因素：在同樣的驅動(dòng)電流下，結溫增加會(huì )導致光輸出下降，這一變化造成了光輸出和效率的一并下降。 為了彌補這一現象，設計人員經(jīng)常采取用低電流驅動(dòng)更多LED的方法來(lái)保持一個(gè)合理的結溫。多個(gè)LED的使用有可能消耗額外的功率，增加系統成本。但是，像lED的熱/冷因數可以減少影響并提高系統的性能。 什么是冷/熱因數 這一術(shù)語(yǔ)將結溫描述為光輸出降低的函數，業(yè)界并沒(méi)有為在該因素加以界定標準。較低的溫度始終是25℃（室溫），但較高的溫度可以是LED限定內任何值。在本文中，我們定義熱/冷因數為光輸出在25℃和100℃時(shí)的比例。圖1顯示了標準光通量與散熱片溫度的關(guān)系。采用散熱片溫度相當于在非常短的脈沖測試條件下的LED結溫。 
圖1 散熱片溫度和光通量的關(guān)系 在25℃時(shí)，標準光通量為1，在100℃時(shí)，為0.84，因此冷/熱因素是0.84。這意味著(zhù)散熱片溫度為100℃時(shí)，LED將失去16％的光通。
冷/熱因數的影響 乍一看，16％的LED光通減少量影響可能不大。然而，當考慮到一個(gè)照明裝置由多個(gè)LED組成時(shí)，這個(gè)問(wèn)題就嚴重了。用 10個(gè)LED組成的嵌筒燈同一個(gè)LED組成的手電筒比較，熱/冷因數的影響就顯現出來(lái)了。 對于一個(gè)普通的用戶(hù)而言，手電筒16lm的光輸出減少并沒(méi)有對其應用產(chǎn)生嚴重影響。然而，160lm的光輸出減少對嵌筒燈則是影響巨大的，因此需要添加一個(gè)或更多的LED，以補償光線(xiàn)損失。這樣，嵌筒燈的整體功耗和成本會(huì )增加。能源之星對LED燈具發(fā)光效率有著(zhù)嚴格的要求，這樣的光輸出減少使其很難達到這些要求。 改進(jìn)的冷/熱因數 最新的LED技術(shù)在外延水平、熒光粉、模具附件等方面都有進(jìn)展，熱/冷因數也相應地得到了改善。 目前，市場(chǎng)上的一些高功率LED的熱/冷因數為0.94。這意味著(zhù)LED在100℃條件下工作時(shí)，將失去6%的標準光通。圖2給出了典型和改進(jìn)的熱/冷因數下的光輸出降低函數。
圖2 改進(jìn)的熱/冷因數使得LED的亮度有了明顯的改進(jìn) 熱/冷因數的改善增加了LED的工作溫度范圍，讓照明設計師有機會(huì )在LED極限內的任何結溫下工作。 性能比較 在許多情況下，很多LED供應商提供的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中會(huì )給出很高的光輸出率。燈光設計師可能會(huì )過(guò)早斷定在數據表中有較高光輸出的 LED將在現實(shí)世界中表現更好。但這可能是一個(gè)錯誤的結論，因為數據表中所有的值都限定在LED結溫為25℃的時(shí)候。照明系統中LED的性能必須在更高的結溫下評定。一旦這樣做了，才能按照真實(shí)條件的對比挑出更好的產(chǎn)品。 舉一個(gè)例子，對兩個(gè)暖白光LED進(jìn)行分析（見(jiàn)表2）：LED1有一個(gè)改進(jìn)的熱/冷因數，LED2則擁有一個(gè)典型的熱/冷因數。
在數據表描述的25℃結溫和350mA的前向電流下，LED2的性能比LED1要好。但是，更實(shí)際的比較將在更高的結溫下進(jìn)行（見(jiàn)表3）。
由于LED1的高熱/冷因數，9個(gè)LED1的總光輸出比10個(gè)LED2高出50lm。盡管在25℃時(shí)，LED1的額定光通低于LED2，但在350mA的電流驅動(dòng)下，其性能要超過(guò)LED2。圖3（左）顯示了LED1在任何前向電流的驅動(dòng)下，都比LED2高出100mA。圖3（右）顯示了在同樣的電流驅動(dòng)下，LED1的效能要高過(guò)LED2。
圖3 9個(gè)LED1和10個(gè)LED2的性能比較 因此，提高熱/冷因數能顯著(zhù)提高運行在更高結溫下的LED性能，可以用更少的LED獲得同樣的光輸出，以降低功耗和系統整體成本。為一個(gè)特定應用選擇LED時(shí)候，重要的是要評估真實(shí)條件下的LED表現，而不是只依靠數據表。 作者：Future Lighting Solutions公司 Muhamad Moussa |
