1.大功率LED的优点

大功率LED是一种半导体器件，只允许电流按一个方向流动。大功率LED与标准LED的差别在于它的输出功率。传统LED的输出功率一般都限定在50mW以内，而大功率LED可达1～5W。大功率LED具有如下优点：

1）寿命长。可靠耐用，维护费用极为低廉，可连续使用10⁵h，比普通白炽灯长100倍。

2）高效率。目前已经可以达到50lm/W，大功率LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可达80%～90%，大功率LED比节能灯还要节能1/4。

3）色彩鲜艳，光色单纯。以12in的红色交通信号灯为例，它采用低光效的140W白炽灯作为光源，所产生的2000lm的白光经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200lm的红光，而采用18只红色大功率LED光源设计的红色交通信号灯中，包括电路损失在内，仅耗电14W即可产生同样的光效。

注：1in=0.0254m。

4）点亮速度快。汽车信号灯是LED光源应用的一个重要领域，由于LED响应速度快（ns级），在汽车上安装大功率LED刹车灯，可以减少汽车追尾事故的发生。

尽管大功率LED具有许多优点，但目前仍存在下述缺点：

1）功率低。市面上的单体大功率LED的功率一般在5W以下，还没有出现更大功率的LED，这是目前LED难以成为通用照明光源首选的最大瓶颈。

2）需要严格控制温度。LED是一种半导体材料，与普通二极管一样具有PN结，由于大功率LED的功率相对比较大，所以与功率半导体器件相同，需要考虑散热问题，结温过高会直接影响LED的寿命，并且会增大LED的光衰，情况严重时会将LED损坏。

3）价格高。除了功率低，价格高是LED难以成为通用照明光源的主要因素。虽然LED目前已被大多数人认识，也被多数人看好，但其高昂的价格难以被消费者接受。目前，单体黄色LED大约为0.6元/只，绿色与蓝色单体LED在1.8元/只左右，白色LED的价格达到了2.2～5.5元/只。如果将几十只单体LED组合，其成本将大大增加，如把一只LED安装在草坪灯里，其单价就相当于一般草坪灯的几倍。LED要成为未来照明的主流光源，就一定要朝着高流明低成本的方向发展，市场才有可能突破。

2.大功率LED的特性(www.daowen.com)

图2-38所示为HPWA-Xh00系列大功率LED的正向压降（V_F）和正向电流（I_F）的关系曲线。由曲线可知，当正向电压超过某个阈值（约为2V），即通常所说的导通电压之后，可近似认为I_F与V_F成正比。表2-15是目前主要的大功率LED的电气特性。由表2-15可知，目前大功率LED的最高I_F可达1A，而V_F通常为3～4V。

图2-38 HPWA-Xh00系列大功率LED的正向压降（V_F）和正向电流（I_F）的关系曲线

表2-15 大功率LED的电气特性

由于LED的光特性通常都描述为电流的函数而不是电压的函数，光通量（Φ_V）与I_F的关系曲线如图2-39所示。因此，采用恒流源驱动可以更好地控制亮度。此外，由表2-15可知LED的正向压降变化范围比较大（最大可达1V以上），而由图2-38中的V_F-I_F曲线可知，V_F的微小变化会引起较大的I_F变化，从而引起亮度的较大变化，所以采用恒压源驱动LED不能保证LED亮度的一致性，并且影响了LED的可靠性、寿命和光衰。因此，大功率LED通常采用恒流源驱动。

图2-40所示是HPWA-Xh00系列大功率LED的温度与光通量（Φ_V）的关系曲线。由图2-40可知光通量与温度成反比，85℃时的光通量是25℃时的一半，而−40℃时光输出是25℃时的1.8倍。温度的变化对LED的波长也有一定的影响，因此良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。

图2-39 HPWA-Xh00LED的光通量（Φ_V）与I_F的关系曲线

图2-40 HPWA-Xh00系列大功率LED的温度与光通量（Φ_V）的关系曲线（I_F=60mA）