編輯 紫雨 | 原創 許東
LED的發展要歸功於，1993年日本日亞公司實現了藍光晶片的量產，藍光LED的出現，開拓了人類照明新的領域，隨著LED的技術發展，在農業種植應用的LED植物燈也引發了創新時代，LED植物燈的品質和LED燈珠有著密切的關係，那麼如何選購好的LED燈珠便成了重中之重，以下文章便從各個方面具體分析，幫助大家更清晰深入的了解LED，從而選到適合本企業產品的LED植物燈燈珠。
上一篇我們介紹了LED的生產流程，但是在生產工藝過程中，同一批原材料在生產過程由於各種原因導致封裝後的成品都會有不同的質量，單純從外觀與工藝無法全面辨別，需要測量技術支持，對於植物燈的應用，需要按照植物燈光譜參數指標進行選購。
植物燈是光譜技術參數化的產品，植物燈用的燈珠與照明用燈珠在參數表述上有很大不同，目前的LED封裝企業提供的燈珠參數無法適合植物燈的設計參數要求，這個問題的產生是由於植物燈光譜測試技術與植物燈光譜標註參數的特殊性造成的。
植物燈製造企業在選購燈珠時，需要把燈珠的照明參數轉化到植物燈燈珠的光譜參數，這個參數轉化過程我們稱為植物燈燈珠的光譜參數化，植物燈產品的設計必須使用參數化的燈珠參數，否則設計指標沒有依據實現。
燈珠的參數化後表達就很直觀，如：
QE1.042/645nm/3.28V/60mA/2835
技術產品許多是參數化產品，如電腦用的顯卡，其表述參數就代表顯卡性能與價格。
下面是LED光源光譜參數化的樣式
LED燈珠的輻射功率是決定植物燈產品性能的主要指標，輻射功率越大，燈珠的PPF值越高，做出來的植物燈輻射性能越好。
燈珠的輻射功率與晶片面積有關，晶片面積用晶片的長與寬相乘得出，晶片面積越大，輻射功率越高。
LED燈珠的輻射功率是由晶片輻射功率等級與價格決定，晶片輻射功率越大，價格越貴。
以廈門三安的晶片為例，S-23BBMUP-C******* ，晶片尺寸為23X10mil，這個芯有4個輻射功率等級（@20mA）。
D24與D27的輻射功率相差8mW，也就是說，相同尺寸的晶片，做出燈珠的PPF值不同，採購時需要了解晶片的輻射功率等級。
LED燈珠是按照電流規格大小劃分功率等級的，電流的規格越大，晶片承受的功率越高，但晶片的發熱量也越大。
不同電流規格的晶片被封裝成不同的尺寸規格，如：2835,5730,3030等，對不同封裝規格的選用是依據植物燈結構設計要求，通常，小功率的晶片效率高且發熱量小。
燈珠的輻射效率=輻射功率/耗電功率*100%，輻射效率值小於100%。
輻射效率表達的是每耗一瓦電所產生的輻射功率佔比，輻射效率越大越好。
輻射效率受到半導體材料生產技術的限制，也受到封裝技術與散熱技術的限制，影響輻射效率的主要原因有：
不同的生產設備與晶片技術影響晶片的輻射效率，選擇品牌晶片廠家是有效的方法。
目前市場上有鋁支架、黃銅支架、紫銅支架等，鋁支架最便宜，紫銅支架最貴，即便是紫銅支架，鍍銀品質也有高低之分；封裝材料還包括各種固定和填充的膠的品質。
白光與稀土工藝的燈珠品質還受螢光粉的品質影響，高品質的螢光粉光衰低；白光的螢光粉主要分鋁酸鹽和矽酸鹽，鋁酸鹽性能優於矽酸鹽，鋁酸鹽最為代表的是YAG，YAG性能穩定，光衰低，矽酸鹽自身的化學穩定性較差，但亮度比YAG高。
除倒裝晶片與CSP封裝之外，大多數燈珠封裝是採用金線焊接工藝，把晶片與支架的電極連通，目前市場上有合金線、純金線兩種，純金線最好，金線按照粗細又分0.7、0.9、1.0、1.2等，金線越粗，熱組越低，燈珠壽命越長。
燈珠的PPF需要專門的軟體進行計算，植物燈的功率確定是依據LED燈珠的PPF值進行計算，封裝企業如果提供不了燈珠的PPF值，就無法成為一個合格的植物燈燈珠供應商。
波長在380nm-800nm範圍內的光子通量測量值，單位umol/s，對於單色的燈珠，MPF=PPF，對於採用螢光粉封裝的燈珠，MPF值大於PPF值，螢光粉封裝的燈珠參數表達需要同時標註MPF與PPF這兩個參數。
QE值是每瓦的PPF值，是由植物燈燈珠光譜參數的推導參數，單位是umol/J，這個參數是植物燈燈珠的綜合指標，也是最重要的性能對比指標，QE值是燈珠光譜參數化後必須標註的參數，QE值的準確性涉及到燈珠的光譜測試技術水平，測量誤差會導致QE值失真。
在定義波段範圍內的各輻射量之間的相互關係，兩種方式表達。
輻射含量：某個波段佔整個輻射量的百分比，輻射含量是某個波段的輻射量佔總輻射量的權重。
輻射比：兩個波段之間的比值，輻射比是相互之間的單位權重，通常是R：B與R：FR。
輻射配比僅對於白光與稀土工藝的燈珠有效，單色光沒有輻射配比。
就是晶片的電壓分檔，如3.0V-3.15V，對於串並聯方式連接的光源，電壓分檔控制在0.15V以內，這樣每串光源的電流分布均勻，有利於提高光源的壽命。
對於採用白光燈珠的分色，封裝廠需要提供色溫的BIN碼，植物燈採用白光對分色要求相對不嚴格，對色BIN使用可以適當放鬆。
燈珠的輻射效率是光譜參數的基礎，在輻射效率相同下，PPF，MPF，QE的比較才有意義。
QE會隨著綠光輻射含量的增加而趨向失真，對於單色光燈珠，QE越大越好。
目前，LED燈珠的QE還沒有超過2.2umol/J，任何測試分析的QE參數接近這個上限，需要評估測試方法與測量數據的誤差。
未來，當LED燈珠QE跨越2.2umol/J後，LED植物燈將進入全面應用的環境，其他光源將逐步退出應用，植物燈光譜技術把QE達到3.0umol/J作為未來幾年的研究目標。
未完待續……
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