每次與燈具企業銷售方打交道 , 都會反復提及一個詞匯:質保 。 每個廠商對外宣稱的質保時間也不一樣 , 有質保兩年的、有質保三年、更有質保五年 。
可是 , 很多情況下 , 銷售方自己都不明白 , 這個質保時間從何推算而來 , 或者只是隨大流地認為 LED 就應該質保這么長時間呢?
今天 , 小編帶你走進LED的世界 , 一探燈具壽命到底是如何界定與判斷的 。
首先 , 說到 LED , 從外觀上來講 , 我們一眼就可以辨別出它與傳統光源的不同 , 因為 , 幾乎所有的 LED 都有一個顯著的特征——散熱器 。

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各式各樣的散熱器可不是為了 LED 燈具的美觀 , 而是為了讓 LED 更好的工作 。
那你一定會疑惑 , 為什么以前的光源使用散熱器的少 , 而 LED 時代幾乎所有的燈具都有用到散熱器呢?
那是因為以前的光源都是靠熱輻射來發光的 , 比如鎢絲燈 , 就是靠熱來發光 , 所以是不怕熱的 。 而 LED 的基本結構是一個半導體的 P-N 結 , 溫度稍微高一點 , 工作性能就會下降 , 因此散熱對 LED 來說至關重要 。
首先 , 讓我們一起來看看 LED 的構成及原理圖
小知識:LED 芯片工作時會發熱 , 我們把其內部 PN 結的溫度簡稱結溫(Tj)

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在我們的日常生活中 , LED 的光通量是會隨著結溫的升高而降低的 , 如圖 , 以結溫 25℃ 的時候為標準值 , 則結溫到 100℃ 的時候 , 光通量只有 80% 左右了 。

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而且 , 最重要的是 , LED 燈具的壽命是與結溫密切相關的 。

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需要明白的一個概念是:在我們常規說到 LED 壽命的時候 , 并不是說它壽終燒毀 , 一般當 LED 光輸出到 70% 的時候 , 我們就認為它壽終了 。
從上面的圖可以看出 , 如果結溫控制在 105℃ , 那么 LED 燈具到 10000 小時左右 , 光通量就衰減到 70% 了;而如果結溫控制在 60℃ 左右 , 那么它到 100000+ 小時 , 光通量才會衰減到 70% 。 壽命增加了 10 倍 。
在日常生活中 , 我們最常遇到的是說 LED 壽命 50000 小時 , 其實就是結溫控制在 85℃ 時的一個數據 。
既然結溫對 LED 燈具的壽命起到如此重要的作用 , 那怎么降低結溫呢? 別急 , 先來看看燈具是如何散熱的 , 了解了散熱的方式 , 自然就知道如何降低結溫了 。
燈具散熱的方式
熱傳遞三種基本方式為:傳導、對流和輻射 。
散熱器的主要傳遞途徑為傳導和對流散熱 , 自然對流下的輻射散熱 。
傳遞熱量的基本原理
傳導
熱從溫度較高的一部分沿著物體傳到溫度較低的部分的方式 。

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影響熱傳導的因素有哪些呢?
1.散熱材料的熱傳導率
2.散熱結構造成的熱阻
3.熱傳導材料的形狀和尺寸
輻射
高溫物體直接向外發射熱的現象

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影響熱輻射的因素有哪些?
1.周圍環境與介質的熱阻性(主要考慮空氣)
2.熱輻射本身材料的特性(一般深色往外輻射的力氣大一點 , 其實輻射傳遞不是特別重要 , 因為燈具溫度不是太高 , 輻射不是很強)
對流
靠氣體或液體的流動來傳熱的方式

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影響熱對流的因素
1.氣體的流動及其速度
2.液體的比熱容及流動速度和體積

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▲如圖 , 外形一樣的散熱器 , 右邊散熱能力就比左邊的好 。
在 LED 燈具中 , 散熱器在燈具的成本里占了很大一塊 。 某些廠家為了節省成本 , 在散熱器的結構 , 用料和設計上以次充好 , 結果導致燈具的嚴重售后問題 。
說了這么多 , 其實只是鋪墊 , 現在才是重點 。
到底如何判斷燈具的散熱好還是不好呢?
最權威的當然是使用專業的設備測試結溫了 。

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可是這么專業的設備 , 對一般人來說可能要望而卻步了 , 那么我們剩下的只有用最傳統的辦法 , 用手去觸摸燈具感應溫度了 。
那么燈具到底是摸上去燙好還是不燙好呢?
手摸散熱器很燙 , 肯定不好
手摸散熱器很燙 , 散熱系統必定不好 , 要么散熱器散熱能力不足 , 芯片熱量不能及時散發出去;要么有效散熱面積不夠 , 在結構設計上存在缺失
手摸燈體不燙 , 不一定好
當 LED 燈具正常工作時 , 好的散熱器必定溫度較低 , 但溫度較低的散熱器未必就好 。

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芯片熱量不多 , 傳導良好 , 散熱足夠 , 手感溫度不高 。 這是個好散熱系統 , 唯一的“缺點”是有點浪費材料 。

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如果基板下面有雜質 , 沒有和散熱器良好接觸 , 熱量傳不出來 , 集聚在芯片 。 外面摸不熱 , 其實里面芯片早就高溫了 。
在這里 , 小編推薦一個非常好用的辦法——“半小時照度法”判斷散熱是否良好 。
【一款燈的壽命由什么決定?】注:“半小時照度法”來源于文章:如何判斷 LED 燈具散熱優劣?←點擊題目即可閱讀 作者:丁德亮
半小時照度法
前面我們說過 , 一般 LED 結溫升高 , 光通量會下降 。 那么 , 我們只要測量燈具照在同一個位置的照度變化 , 就可以反推出結溫的變化了 。

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▲“半小時照度法”間接測量結溫變化
首先 , 選擇一個不受外界光干擾的場所 , 點亮燈具 。
點亮后 , 馬上拿照度計測量一下 , 例如 1000 lx 。
保持燈具和照度計位置不變 , 半小時后 , 再拿照度計測量一下 , 500 lx , 說明光通量下降了 50% , 里面已經熱得不行了 , 手摸外面還挺好 , 說明熱量沒出來 , 很差 。
如果測量到是 900 lx , 照度只下降了 10% , 那說明是正常的一個數據 , 散熱很好 。
“半小時照度法”的適用范圍
我們列舉幾個常用芯片的“光通量VS結溫”變化曲線 , 可以從此曲線看出 , 光通量下降多少流明 , 可以間接得知結溫上升到了多少攝氏度 。
列一:

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▲OSRAM S5(30 30)芯片 , 光通量比25℃時下降20% , 結溫已超過120℃ 。
列二:

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▲OSRAM S8(50 50)芯片 , 光通量比25℃時下降20% , 結溫已超過120℃ 。
列三:

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▲OSRAM E5(56 30)芯片 , 光通量比25℃時下降20% , 結溫已超過140℃ 。
列四:

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▲OSLOM SSL 90 white 芯片 , 光通量比25℃時下降15% , 結溫已超過120℃ 。
列五:

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▲Luminus Sensus Serise 芯片 , 光通量比25℃時下降15% , 結溫已超過105℃ 。
從上面幾張圖可以看出 , 如果半小時后的熱態照度比冷態下降 20% , 基本上結溫都已超過芯片的耐受范圍 。 基本可以判斷散熱系統不合格了 。
當然 , 這個是大多數的情況 , 萬事都有特例 , 如圖:

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當然 , 對于大多數的 LED 而言 , 我們可以用半小時照度法 , 20%下降以內來判斷它好不好 。
學習到了嗎 , 以后去挑選燈具的時候一定要注意哦 , 不能只看燈具外觀 , 要用你的火眼金睛來挑選燈具哦 。
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