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市场上常见的2835、3030、3535led颗粒光效是多少?

发布时间:

2025-07-03 10:01


市场上常见的 2835、3030、3535 LED 颗粒光效如下:

2835 LED 颗粒:光效通常可达 100-120lm/W,优质产品的光效可达到 160lm/W 以上。
3030 LED 颗粒:光效一般在 100lm/W 以上,较高能达到 120-160lm/W,具体数值依赖于不同的驱动电流和环境条件。
3535 LED 颗粒:光效一般在 90-100lm/W,通过技术创新,部分产品可达到更高光效。
2835、3030、3535led颗粒的光效受哪些因素影响?

2835、3030、3535 LED颗粒的光效(单位:lm/W,即每瓦电能产生的流明数)受多种因素综合影响,这些因素贯穿芯片制造、封装工艺、使用环境等全生命周期,具体可分为以下几类:

一、芯片本身的性能(核心影响因素) 芯片是LED发光的源头,其固有特性直接决定光效上限: -

芯片材料与结构: - 量子阱(MQW)的材料配比(如InGaN/GaN)、阱宽和势垒厚度会影响电子-空穴复合效率,复合效率越高,光效越高。 - 衬底类型(蓝宝石、SiC、硅衬底)影响光提取效率:例如,SiC衬底导热性更好,可减少高温导致的光效衰减;图形化蓝宝石衬底(PSS)能减少光的全反射,提升出光率。 - 芯片尺寸:在相同功率下,更大尺寸的芯片(如3535比2835芯片更大)散热压力更小,光效更稳定。 -

芯片发光波长: 蓝光芯片的波长(通常450-460nm)需与荧光粉的激发光谱匹配,匹配度越高,荧光粉转换效率越高,光效损失越少。例如,若蓝光波长偏离荧光粉最佳激发波长,会导致部分蓝光无法被有效转换为白光,浪费能量。

二、封装工艺与材料(光效损失的关键环节) 封装过程中,光的提取、转换和传输损耗是影响光效的重要因素:

-荧光粉性能与配: - 荧光粉的量子效率(吸收蓝光后转换为可见光的比例)直接影响光效,优质氮化物荧光粉(如YAG:Ce³⁺)量子效率可达90%以上,而劣质硅酸盐荧光粉可能低于70%。 - 荧光粉涂层的均匀性:若涂层过厚或分布不均,会导致“自吸收”(荧光粉吸收自身发出的光)或蓝光泄漏,降低光效。

-封装胶与透镜: - 封装胶的透光率:硅胶透光率(95%以上)高于环氧树脂(85%-90%),且耐温性更好,可减少长期使用后的黄变导致的光效下降。 - 透镜设计:透镜的折射率、形状(如凸面、菲涅尔透镜)影响光的折射和散射,优化设计可减少光在封装体内的反射损耗。

- 支架与固晶工: - 支架材料的反光率:银镀层支架反光率(90%以上)高于铝支架(80%左右),能反射芯片侧面发出的光,提升出光率。 - 固晶质量:芯片与支架的贴合度(如使用高导热银胶)影响散热,若贴合不良导致热阻过高,会间接降低光效。 ### 三、工作条件与环境(光效的动态影响因素) LED的实际工作状态会显著改变光效,尤其是温度和电流: -

结温(芯片核心温度): 光效随结温升高而显著下降(通常结温每升高10℃,光效下降2%-5%)。原因包括: - 高温导致量子阱中电子-空穴非辐射复合增加(能量转化为热能而非光能); - 荧光粉在高温下量子效率下降,且发光波长红移,与芯片蓝光的匹配度降低。 不同型号对温度的敏感度略有差异:3030、3535因功率较高(通常1-3W),若散热不良,结温升高更明显,光效衰减比2835(0.2-0.5W)更严重。 - **驱动电流**: - 在额定电流范围内(2835通常20-60mA,3030/3535通常150-300mA),光效随电流升高略有下降(因结温上升); - 超过额定电流后,光效急剧下降:电流过大导致结温骤升,同时芯片电阻损耗增加(焦耳热),电能转化为光能的比例大幅降低。

- 工作电压**: 芯片正向电压(Vf)越高,相同电流下的功耗(P=Vf×I)越大,光效(lm/W)越低。优质芯片的Vf偏差小(如2835的Vf通常3.0-3.4V),劣质芯片可能超过3.6V,导致光效下降10%以上。 ### 四、驱动电源与电路设计(间接影响因素) 驱动电路的效率和稳定性会影响LED实际输入的有效电能: - **驱动电源效率**: 驱动电源将交流电转换为直流电的效率(如90% vs 80%)直接影响系统光效。例如,若电源效率低,更多电能转化为热能而非驱动LED发光,导致整体光效下降。 -

电流稳定性: 恒流驱动的精度越高(如电流波动<±3%),LED工作状态越稳定,光效衰减越慢;若电流波动大,会导致芯片结温频繁变化,加速光效衰减。 ### 不同型号的差异影响 - **2835**(小功率,多用于室内照明):因功率低、散热压力小,光效主要受芯片量子效率和荧光粉转换效率影响;

- 3030/3535(中大功率,多用于户外、工业照明):因驱动电流大,结温对光效的影响更显著,故散热设计(支架、固晶工艺)和驱动电流匹配是关键。 综上,LED颗粒的光效是芯片性能、封装工艺、使用条件等多因素共同作用的结果,优化时需针对不同型号的应用场景,重点解决核心限制因素(如小功率侧重光提取,大功率侧重散热)。

如何提高2835、3030、3535led颗粒的光效?
### 一、芯片层面:提升核心发光效率
芯片是LED发光的核心,其性能直接决定光效上限,主要优化方向包括:
- 优化芯片结构:  
  采用更先进

倒装芯片(Flip-Chip)技术,减少金线 bonding 带来的光吸收和电阻损耗;通过**多量子阱(MQW)结构优化**(如调整阱宽、势垒材料),提高电子-空穴复合效率,减少非辐射复合损耗。
- 改进衬底与外延技:  
  使用**蓝宝石衬底图形化(PSS)** 或**硅衬底、碳化硅(SiC)衬底**,减少光在衬底中的全反射,提升光提取效率;通过外延生长工艺控制(如降低位错密度),减少晶体缺陷导致的发光损耗。
- **提高芯片发光波长匹配度**:  
  针对不同应用场景(如照明、背光),优化芯片的蓝光波长(通常450-460nm)与荧光粉激发光谱的匹配度,减少光谱能量浪费。


 二、封装材料:减少光损耗与提升转换效率
封装材料的性能直接影响光的提取和传输,关键优化点包括:
- 荧光粉选型与配比优化:  
  选高量子效率的荧光粉(如氮化物荧光粉替代传统硅酸盐荧光粉),减少激发光向可见光转换时的能量损耗;通过**荧光粉涂层均匀性控制**(如喷涂、点胶工艺优化),避免局部浓度过高导致的“自吸收”现象。
- 封装胶与透镜改进:  
  使用**高透光率封装胶**(如硅胶替代环氧树脂,透光率提升至95%以上),减少光在胶体中的吸收;设计**低折射率差的透镜结构**(如硅胶透镜),降低光从芯片到空气的界面反射损耗(利用菲涅尔定律优化入射角)。
- 减少封装内部杂散光:  
  在封装支架内表面采用**高反光材料**(如银镀层或铝反射杯),将散射光重新导出,提升光利用率。


### 三、封装工艺:提升光提取与一致性
封装工艺的精细化可减少生产过程中的光效损耗,具体措施包括:
- **精密固晶与焊线工艺**:  
  采用高精度固晶设备,确保芯片与支架贴合紧密,减少热阻;使用**超细金线或铜线**(直径≤20μm),降低引线电阻带来的功耗,同时避免引线遮挡光线。
- **热压焊(Thermosonic Bonding)替代传统焊线**:  
  减少焊点接触电阻,降低焦耳热损耗,尤其对大电流驱动的3030、3535颗粒(常应用于工矿灯、汽车灯)效果更显著。
- **模块化封装设计**:  
  对于多芯片集成的封装(如3535常采用多芯片组合),优化芯片排列间距,避免芯片间的光吸收和热干扰。


### 四、散热管理:降低温度对光效的负面影响
LED的光效随结温升高显著下降(通常结温每升高10℃,光效下降2%-5%),因此散热是关键:
- **优化封装支架结构**:  
  采用**高导热系数的支架材料**(如铜基支架+镀镍层,导热系数>300W/(m·K)),或集成散热鳍片设计,加快热量从芯片向外部传导;对3030、3535等大功率颗粒,可采用**陶瓷支架**(如氧化铝、氮化铝),兼顾绝缘性和散热性。
- **降低热阻链路**:  
  通过**芯片与支架间的导热胶(如银胶、烧结银)优化**,减少界面热阻;对倒装芯片封装,采用**直接覆铜(DBC)基板**,缩短散热路径。
- **匹配合理的驱动电流**:  
  避免过度追求高功率而盲目提高驱动电流(如2835颗粒通常驱动电流20-60mA,3030/3535为150-300mA),在额定电流范围内设计驱动方案,减少结温升高导致的光效衰减。

 五、驱动与电路配合:减少能量损耗
LED的光效不仅取决于自身性能,还与驱动电路的效率密切相关:
- **采用高效驱动电源**:  
  选择恒流精度高、转换效率>90%** 的驱动芯片,减少电能向热能的转化;避免驱动电流波动过大,稳定芯片工作状态。
- 优化电路布局**:  
  减少PCB板上的线路电阻(如加粗铜箔、缩短布线长度),降低线路损耗,尤其对多颗粒串联的灯具更重要。


 总结
不同型号的LED颗粒因应用场景不同,优化侧重点略有差异:  
2835(多用于室内照明、背光,低功率):重点优化光提取效率(如封装材料)和小电流下的发光稳定性;  
3030/3535(多用于户外照明、工业灯,中高功率):优先强化散热设计和大电流下的光效保持能力(如芯片结构、支架散热)。  

通过上述多维度优化,主流LED颗粒的光效可从现有水平再提升10%-30%,同时兼顾寿命和可靠性

3030,2835,3535led灯珠

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