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        燈具的散熱——自測LED燈具散熱性能的小方法

        作者: 來源: 日期:2021-08-14 09:54:25 人氣:0

        燈具的散熱

        現在大家都在使用LED燈,有仔細觀察過的小伙伴會發現LED燈都有一個特征:燈體后部往往有散熱器。但在使用發明LED燈之前的那些光源時(白熾燈、鹵素燈、熒光燈等),基本上不講究散熱這個問題。

        關于重視散熱這一點,幾乎是從開始使用LED燈才流行起來的,因為在此之前使用的光源都不怎么怕熱,比如鎢絲燈,它就是靠發熱才產生光的,只要不至于熱到將人燙傷的地步就沒太大關系。

        而現在的LED燈無論是多少瓦的燈泡,都需要注意到散熱這件事兒,是因為LED燈它很怕熱,哪怕只存在一點點熱量( 但其實LED發熱并不是特別多)

        LED為什么怕熱?

        LED實質上是一個半導體器件(半導體實際上是一個很脆弱的器件),只要溫度稍微高一點,它就會工作性能下降、壽命減短、甚至可能會損壞。

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        在LED芯片里,存在各種導熱介質以及最底部的散熱器,這樣LED工作時所散發的熱量能夠及時逸出燈體內部,使LED本身的溫度處以一個穩定低溫值。

        燈具散熱的方式:

        在物理學中,熱傳導有三種基本方式,分別為傳導、對流和輻射。

        1傳導

        首先是傳導,傳導是指熱量會從物體溫度高的地方沿著導熱體跑到溫度較低的部分。

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        那影響它的因素有:

        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

        以上三點都會影響到熱量傳導的速度和效率。

        2輻射

        輻射就是高溫物體直接把熱量向外發散的現象,它的效率取決于周邊介質的熱阻性,還有熱輻射材料本身的特性。

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        我們人類一般生活在空氣里,所以基本不考慮其他的介質,只需要考慮到空氣的熱阻性就可以了;所以在輻射方面,最重要的就是材料本身的特性。一般來說,深色的物體往外輻射的效率會更大點,因此很多常見的散熱器都是黑色的。

        但對于燈具來說,散熱器的顏色并不是很重要,因為燈具所產生的熱量并不會太高(溫度不高時的輻射現象不是很強),銀色、白色、黑色的散熱器都可以。

        3對流

        對流就是利用氣體或液體的流動,將產生的熱量帶走。

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        對流原理圖

        這兒有兩個散熱器,它們的外形是一樣的,只不過左邊的外殼封死了,而右邊的外殼開了槽口。很明顯,右邊的要比左邊的散熱能力強很多,因為它除了傳導,殼體上的槽口還有一個對流的作用;而左邊的完全只能靠傳導才可以將熱量散發出去。

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        判斷散熱性能的方式

        分析完燈具散發熱量的方式之后,當我們拿到一個燈具,要如何去判斷它的散熱性是好還是不好呢?

        當然,最簡單快捷的方式是用專業設備去測溫,但在日常生活中,大部分人無法使用做到這一點;所以小編給大家推薦一個更簡單的方法,就是用自己的手去觸摸燈具,感受一下它的溫度,是否發燙。

        當某一個燈具已經工作了15—20分鐘,用手摸它發現非常燙,此時它表面溫度可能會達到80℃,由于燈體內部的溫度傳遞到表面需要通過些許阻礙,此時如果燈體外部都80度了,燈源處可能達到150度左右。

        所以,如果你摸到的燈具滾燙滾燙,那這個燈的散熱一定不好。但如果摸到的燈體不燙,也不一定代表它的散熱性能好。

        1散熱好的情況:

        圖紙中的LED發出熱量,然后通過基板、膠層,把熱量導出來,很快就散發出去了,它的熱量傳遞很好,溫度也不高。

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        2散熱不好的情況:

        如果LED芯片中間的填充材料沒做好、基板下含有一些雜質,當熱量傳到導熱介面填充材料部分時,熱量會蓄積在芯片內部,可能里面的溫度都達到200度了,但燈體外面摸起來還是不燙手。

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        這種情況就很麻煩拉,兩個燈具摸上去都不燙手,就無法判斷誰的散熱性能更好一些。

        但不要擔心,還有一個方法——叫做半小時照度法。一般來說,LED的結溫(LED芯片內部PN結的溫度簡稱為結溫)升高后,光通量就會下降。那么,我們只需要間接地測量出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(只需要照度計就OK)。

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        這個方法適用于大多數LED燈具。

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