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商业照明|如何判断轨道灯散热效果的好坏?

轨道灯

我们都知道LED灯的散热很重要,但怎么评价一个灯的散热性呢?


为什么传统光源都不注重散热,而到了LED时代这么注重散热呢?因为传统光源不怕热,LED虽然发热不多,但是内置的芯片却是很怕热的。只有将热量散开,芯片才能稳妥地工作,否则热量集中在光源里面影响灯具的工作。


有一些例如轨道灯,为了外观好看便尽量做得很平滑,一眼还看不出来它是一个有散热器的LED轨道灯


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例如你看这个轨道灯,从正面能看到偌大的透镜,很快就能辨认出是LED灯具。但是如果从侧面看,就看不出来它是普通光源还是LED光源了。其实呢,外表看上去虽然是很光滑很漂亮,但是换个角度看,还是能够看到许多的棱条,这些都是为了散热。


LED灯的热量如何传导出去?


那么LED灯的热量是怎么传导出去的?


首先,芯片发出来热量,通过基板传输到底下的散热器,散热器再将热量通过鳍片所在的散热面把热量散出去。所以散热器的大小、散热片的面积都决定了最后它散热的能力。


为了加大面积,一般都会做成柱状、网状等各种形状。正因为散热器要这么复杂的工艺,所以它的成本是比较高的。这就导致很多工厂为了节约成本,存在偷工减料、以次充好的现象。

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那么问题来了,我们如何判断这个工厂有没有以次充好呢?最直接的方法就是去测芯片的温度到底有没有过高,专业术语里管这个叫做“结温”,即LED那个PN结的温度。只要结温控制在可以接受的范围里,那就质量过关。反之,就是偷工减料了。


但是这个结温不好测,我们都知道那个LED芯片是藏在灯具里面的,因此测温只能是专业工厂用专业的设备伸进去测,没法将温度计塞到里面进行测试。即使你一个专业的温度计或者成像仪去拍,也只能看到外面的温度的分布,不知道里面最核心那个LED芯片结温到底怎么样。


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如何判断散热性的优劣?


所以呢,许多人在选灯具的时候,就会用最“土”的办法。把这个灯开一会,再用手去摸一摸烫还是不烫。


那有人说,我的灯很好,表面温度只有27度,这就真的是好吗?实际上LED灯具正常工作时,散热器温度确实会低,但也不至于会到27度这样的温度。另外,你摸上去这个温度毕竟只是外面散热片的温度,所以即使表面温度低也不是就肯定好。


而且散热片的温度不高有两个可能。


一个可能就是LED芯片散出来的热量被很好地散发出去了,这种大马拉小车的方式对于购买者来说肯定是好事,但是对于厂家来说就是浪费材料。


另外一个可能就是里面芯片的热根本没散出来,都攒在里面。如果芯片和散热片之间没有接触好,使得中间的缝隙有一点杂质,而芯片的热散发不出去,只有一小部分热传出在表面。所以你在外面摸到不烫不一定好,有可能其实里面都烫到不行了。

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不过有一种情况的答案是肯定的。如果一个灯才开了一小会,摸上去就特别烫,那肯定就是散热做得不足,说明散热器像小马拉大车一样,不足以把LED芯片产生的热量散发出去,所以热量聚集在散热器表面,从而使温度升高。

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学会使用「半小时照度法」


那用什么样的方法才能更好地辨别散热器的好坏呢?


我们推荐大家用一个方法叫「半小时照度法」,把照度计打开,将灯具固定在一个位置并照向照度计,读出初始照度,如1000lx。过了半个小时再来读照度计,一般来说它的照度会下降,因为LED芯片有个特性,随着结温的升高,它的光输出会减少,那么就可以由照度反推出来结温到底升到多高了。


这个时候再去摸表面烫不烫已经不重要了,而是它显示的数字。


那到底是数字上升好还是下降好呢?


一般半小时照度如果下降10%以内就是合格的甚至是比较好的。如果半小时照度下降了20%,那这个就有点问题了。如果半小时的热态照度比冷态照度下降了20%,那这个结温已经基本超过了芯片的耐受范围,所以基本可以判断那个散热器是不合格的。

散热对LED特别重要,而最关键的是里面芯片的结温。评价灯具的散热性能,用手去摸不靠谱,建议用半小时照度法,这个至少比手摸靠谱一点。


如果想获取精准的信息,就要拿到芯片的温度和光输出的变化曲线,这也不是对所有的LED都适用。有部分的厂家的LED芯片的光输出量与温度无关,甚至可以耐受比较高的高温,遇到这种特殊情况,最好是看一看厂家的产品实测的曲线,但是对于大多数的LED而言,这个方法是合适的。

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散热对LED特别重要,而最关键的是里面芯片的结温。评价灯具的散热性能,用手去摸不靠谱,建议用半小时照度法,这个至少比手摸靠谱一点。


如果想获取精准的信息,就要拿到芯片的温度和光输出的变化曲线,这也不是对所有的LED都适用。有部分的厂家的LED芯片的光输出量与温度无关,甚至可以耐受比较高的高温,遇到这种特殊情况,最好是看一看厂家的产品实测的曲线,但是对于大多数的LED而言,这个方法是合适的。


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