LED芯片的外量子效率(EQE)由内量子效率(IQE)和提取效率共同决定。荣朗防爆选用的LED灯珠采用倒装结构(Flip-chip),无需金线,光提取效率较正装芯片提升15%~20%。同时,芯片采用图形化蓝宝石衬底(PSS),减少全反射损失。
SMT封装的实质优势:
导热路径:芯片→共晶焊层(AuSn)→铜基板→铝基板。热阻典型值1.5~2.5℃/W,而传统直插式LED热阻>20℃/W。
电学路径:无金线键合,电感<1nh,开关损耗更低。
光效实测:在350mA、25℃条件下,荣朗防爆冷光灯所用灯珠光效达150 lm/W;在85℃结温下仍保持135 lm/W以上,热态光效维持率90%。
寿命定义与方法
L70:光通量衰减至初始70%的时间(IES LM-80标准)。
L80:衰减至80%的时间,更严格。
B10:10%的灯珠达到L70的时间。
荣朗防爆的冷光灯执行LM-80测试:将LED灯珠置于55℃、85℃、105℃环境下,每1000小时测量光通量和色坐标,持续6000~10000小时。再用阿伦尼乌斯模型外推至常用结温。50,000小时是指典型结温85℃下达到L70。
光衰原因:
非辐射复合增加(SRH复合)
透明封装材料黄变
金属迁移(电迁移)
荣朗防爆通过对策:选用低热阻材料、控制驱动电流、增加ESD防护,使年光衰<2%。
“先并后串”的可靠性数学
假设每颗LED的失效率λ=1×10⁻⁶/h。传统20串1并:系统失效率=20×1×10⁻⁶ = 2×10⁻⁵/h,MTBF=50,000h。荣朗先并后串:4并5串,每并的4颗互为冗余。单并内,只有当4颗全部失效才失效。单并失效率≈(1×10⁻⁶)⁴ ×4 = 4×10⁻²⁴,可忽略。系统失效率≈5×单串失效率≈5×1×10⁻⁶ =5×10⁻⁶/h,MTBF=200,000h。可靠性提升4倍。
实际用户案例
某石化企业2018年安装荣朗防爆冷光灯300盏,至2026年累计运行约28,000小时,仅损坏2盏(均为电源雷击损坏),LED光通维持率平均89%,远高于L70的70%标准。