从散热技术探讨LED路灯光衰问题

　　LED路灯严重光衰的问题，需要从led散热技术的根本来解决。目前中国LED路灯成长率高于各国，据统计预测2013年仍将雄踞全球市场第一。去年中国科技部定案的“十城万盏”半导体照明应用工程试点政策，虽说是透过中央政策创造出市场需求的经济发展典范，但是就厂商实际接案的第一线响应却不如预期。

　　政策与市场的落差，除了LED标准尚未全然规范可供厂商遵循外，另一个潜伏的技术问题就是“LED路灯严重光衰”，导致安装不到一年的LED路灯无法通过使用单位认证验收。前述的LED标准规范统一制定问题，已有可能在近期内拟订定案，至于“LED路灯严重光衰”就需要从LED散热技术的根本来解决。

　　LED路灯光衰竭的成因探讨

　　温度其实就是LED路灯光衰的关键问题，偏偏LED路灯就卡在这个环节。LED路灯由于发光功率大于家用灯具，因此厂商在散热基板鳍片、散热模块的设计上费尽苦心，组装完毕需在灯具散热模块外面，加烤漆保护以防气候侵蚀。不料这个外部保护的喷漆却把散热模块的热度又封了回去，造成散热不良导致LED磊晶光衰。

　　LED磊晶发光热能属于小范围的集中热能，在高功率路灯的应用时，电力输入功率也大，LED的接口温度相当的高，在路灯长时间持续工作下，散热模块如不能有效散热，就会影响LED使用寿命及发光表现，像目前的LED路灯严重光衰就是这些因素所造成。LED路灯是在户外使用，有环境气候的干扰因素，所以多半的厂商是将LED路灯散热器外壳以阳极处理保护，或是加喷烤漆，以避免酸碱物质的侵蚀。阳极处理的寿命不长，时日稍久还是会氧化变色，如果要拆下重工，不但耗时耗工也会增加维护成本;烤漆保护成本较低，保护的功效也好，但是一般烤漆没有散热功能，漆体本身会形成阻隔作用，等于是加大LED路灯散热器的热阻抗，不但没有帮助，反而因为把热能封锁在散热器内，让LED发光功率降低，最后就导致严重光衰。以上一直在LED灯具业界存在的严重困扰，几乎是目前公共工程LED路灯无法顺利通过采购单位验收的主因。

虚拟像素显示屏的原理

　　虚像素LED显示屏是利用软件算法控制控制发光管，并使发光管参与到多个相邻像素的成像，虚拟屏是用较少的灯管实现较大的分辨率，可以使LED显示屏的像素分辨率提高4倍。
 

　　虚拟像素显示的定义

　　显示单元中每一点的红、绿、蓝显示组成部分均匀分布，以配合像素的混色效果；虚显示点的表征颜色由相邻的红、绿、蓝像素混色构成。 虚拟像素的点是分散的，实像素的点是凝聚的。虚拟像素的发光点在灯管间，实像素的发光点在灯管上。

　　虚拟象素的实现方法 

　　按2红1绿1蓝设计好模组，那么实点与虚拟点的换算关系为：ｍ=2ｍ-1，m为虚拟点，n为实点 。例如当m=3时，实点像素为3×5点阵，虚拟像素为5×9点阵。由此我们可以得到，如果 n是行LED灯管数、m是列LED灯管数，那么实像素显示的像素点是m×n ，虚拟像素显示的像素点是（2n-1）×（2m-1），这样当m和n足够大时，就约等于2n×2m,也就是4m×n,所以是实像素的4倍 。
 

图1 虚拟像素实现原理

 
图2 虚拟像素显示屏的模组

　　分析图2 中的模组，以绿灯为例，行有16颗灯，列有8颗灯。故其实点像素为16×8。因为采用了虚拟像素技术，其实际像素点数为（16×2）×（8×2），即增加了4倍。

　　　　LED显示屏虚拟技术实现过程分析

图4  LED显示屏虚拟技术显示过程