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测量亮灯状态下LED灯泡的温度差异

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本文章讲述了测量亮灯状态下LED灯泡的温度差异.

  拆

解前,首先测量了亮灯状态下LED灯泡的温度(图2,图3)。目的是确认在外观上存在明显差异的底座(散热部)差异是否会体现在温度上。LED的光线极少含有红外线成分,因此灯光照射的灯罩部分并不会太热。但底座是LED芯片的散热部,因此温度较高。此次在认为底座会变得最热的部分(LED的安装位置附近)粘贴了放射率为0.95的胶带,利用热像仪测量了胶带的温度。

  9款LED灯泡中,底座的表面温度最高的是东芝照明技术的7.2W产品(图2(b))。在A组内进行比较,三星LED的7.1W产品约为47℃,勤上光电的7.5W产品约为43℃,而东芝照明技术的7.2W产品约为61℃,比这两款高出了14~18℃。

  

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  图2:对A组的LED灯泡进行温度测量(点击图片放大)

  注释:在LED灯泡的底座上粘贴放射率为0.95的胶带,采用NEC Avio红外线技术公司的热像仪“TH6300”测量了胶带的温度。使用放射率为0.95的胶带是为了将测量位置的放射率统一为0.95。通过测量胶带上的温度,可获得准确的温度。放射率越接近1,散热体就越理想。另外,温度测量得到了Thermal Design Laboratory代表董事国峯尚树的协助。点亮LED灯泡10多分钟后进行的测量。东芝照明技术的7.2W产品由于底座的放射率较低,因此外表温度显示的较低,但实际高达61℃左右。

  

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  图3:B组的表面温度(点击图片放大)

  注释:台湾Star Comgistic Capital公司的4W产品采用了与耗电量不相符的大型底座,表面温度为38℃,在9款产品中最低。

  对底座的放射率进行计算后得出,东芝照明技术的7.2W产品约为0.37,三星LED的7.1W产品约为0.6,勤上光电的7.5W产品约为0.64。放射率低意味着使用了不容易从底座向外部散热的材质。三星LED和勤上光电的底座采用配备散热片的铝压铸件制造,而东芝照明技术的底座采用薄铝板制造。虽然东芝照明称“通过对表面进行耐酸铝处理提高了放射率”,但在我们的测量中,该值仍然低于其他公司。

  即便底座的表面温度达到61℃左右,“实际使用时完全没有问题”(东芝照明技术)。LED灯泡的底座温度由各厂商根据自主标准决定。“即使表面温度稍高,如果能保证LED芯片的接合温度在一定值以下,基本不会影响发光效率和寿命等”(LED灯泡厂商的技术人员)。相反,“就设计性而言比较重要的是尽可能允许表面温度升高,从而最大限度简化散热机构”(该技术人员)。也就是说,在热设计方面,海外厂商的性能指标还稍留有余地。

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