白光LED的原理以及与功率白光LED的比较

    真正发射白光的LED是不存在的。这样的器件非常难以制造，因为LED的特点是只发射一个波长。白色并不出现在色彩的光谱上；一种替代的方法是，利用不同波长合成白色光。 

原理

一种方式是蓝光LED发光二极管激发黄色荧光粉产生白光，另一种方式是紫外光LED激发RGB三波长萤光粉来产生白光。许多厂商主要从事白光LED的研究，通常都先从蓝光LED开始研发及量产，有了蓝光 LED的技术之后再开始研发白光LED，然而目前最常用蓝光LED激发黄色萤光粉来产生白光，但是用蓝光LED来发白光的方式的发光效率仍然不足，许多厂 商开始向另外一个方向就是往紫外光LED来发展，利用紫外光LED加RGB三波长萤光粉来达到白光的效果，其发光效率比蓝光好上许多。而紫外光LED加 RGB三波长萤光粉的方法，则关键技术在高效率的荧光体合成法，也就是如何把荧光粉有效的附着在晶粒上的一项技术。

与功率白光LED的比较

    近年来随着大功率白光LED封装技术的发展，可通过减小白光LED结点与插脚间的热阻抗，把封装外壳做成扁平状、缩短结点与插脚之间的距离来缩短传 输的距离。同时，引线支架的直径更大，引脚增大，并使用热传导性能较好的材料制作，能使热量更快地散发出来。使用耐高温的环氧树脂，解决了高温和散热问 题，因此可以利用大芯片进行封装，致使其工作电流可由一般的20mA增大到350mA、700mA甚至1000mA，其功率可以达1W、3W甚至5W。这 种封装结构的辐射视角很宽，因此该白光LED的光学效率也较高。所以，信号灯中使用的白光LED只需十几只，甚至几只。常规白光LED与功率白光LED在 信号灯中应用的比较结果如下：

①所用材料不同。一般白光LED使用环氧树脂作为安装板，而功率白光LED需要使用铝基线路板（MCPCB）。

②生产工艺不同。一般白光LED使用波峰焊或手工焊均可，而功率白光LED需要使用贴片焊机。

③配套的电子元件不同。因为焊接工艺不同，所以与一般白光LED配套的电子元件也是需要使用波峰焊或手工焊的一般元件，而与功率白光LED配套的电子元件都是贴片元件。

④自动化程度不一样。由于生产工艺不一样，贴片式生产的自动化程度高，可以使用流水化生产线；而一般白光LED和一般元件由于外观、结构差异较大，因此有相当一部分工作（如插管等）都需手工完成。这样导致两者的加工质量也不一样。

⑤加工性能保障不一样。由于静电防护等措施是影响白光LED使用寿命的重要因素，而一般白光LED生产的自动化程度不高，因此静电防护等措施比较难以实施。而功率白光LED的生产工艺比较容易保证其完好性。

⑥集成化程度不一样。由于功率白光LED采用贴片式工艺，因此其电子元件可以高度集成化，可以把灯板和电源等都做得很小，而一般白光LED及其配套元件难以实现这一目标。

⑦结构设计要求不同。虽然一般白光LED的功率小，单只白光LED发热少（当然这些白光LED承受发热的能力也低，散热效果也差），但其分布在整个发光面 内，因此其散热方面的改善措施难以实施。而功率白光LED相对集中，又是使用贴片工艺安装在铝基板上，因此容易设计散热器，可把白光LED灯板直接安装在 上面以改善其散热效果。

⑧配光设计要求不一样。一般白光LED因为使用的管数多，且均匀分布在整个发光区域内，因此配光时需要针对白光LED一一对应。而功率白光LED管数使用得 较少，一般300mm信号灯使用12只甚至8只LED就可达到要求，因此把整个灯板置于发光面的轴心附近，在配光时近似地将其当作集中光源来进行设计。

⑨使用效果不一样。一般白光LED由于发出的光分布在整个发光表面的范围内，相互之间的间距较大，因此投射在发光表面的效果是能比较明显地看出点状分布的发 光光源。并且由于白光LED光源本身光强分布中存在强弱，加上封装中经常存在光斑不均匀现象，整个发光表面势必存在明暗之分，同时配光时采用的是一一对应 的方式，因此在有一个或一串白光LED失效的情况下会出现暗斑，从而影响整个信号灯的光效和图形。而大功率白光LED由于相对比较集中，在配光时也近似地 当作集中光源进行处理，因此上述缺陷均能避免。

⑩使用寿命不一样。由于功率白光LED具有以下特点，因此可以延长使用寿命。

1) 管数少，支路少，因此容易使用支路恒流的电源，保证各只白光LED有着相同的供电环境，即使其中个别失效，也不会影响到其他白光LED的供电电流。

2) 散热效果好，节点温度相对就会降低，因此寿命就会延长。

3) 允许工作电流较大，是一般白光LED的十几倍，因此电流控制波动几个毫安，对大功率白光LED根本不会造成影响。所以，它对电源精确控制的依赖性较小，也有利于延长使用寿命。