熱話題，冷知識 | 一款燈的壽命由什麼決定？

每次與燈具企業銷售方打交道，都會反覆提及一個辭彙：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 就應該質保這麼長時間呢？

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 都有一個顯著的特徵——散熱器。

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，為什麼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 晶元工作時會發熱，我們把其內部 PN 結的溫度簡稱結溫（Tj）

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。

而且，最重要的是，LED 燈具的壽命是與結溫密切相關的。

需要明白的一個概念是：在我們常規說到 LED 壽命的時候，並不是說它壽終燒毀，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℃，那麼 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，那麼它到 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，那怎麼降低結溫呢？ 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。

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

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

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

▲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佔了很大一塊。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後問題。

說了這麼多，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。

可是這麼專業的設備，對一般人來說可能要望而卻步了，那麼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。

那麼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，要麼散熱器散熱能力不足，晶元熱量不能及時散發出去；要麼有效散熱面積不夠，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。

晶元熱量不多，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。

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，集聚在晶元。外面摸不熱，其實裡面晶元早就高溫了。

在這裡，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。

註：「半小時照度法」來源於文章：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。那麼，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。

▲「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。

點亮後，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，半小時後，再拿照度計測量一下，500 lx，說明光通量下降了 50%，裡面已經熱得不行了，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」的適用範圍

我們列舉幾個常用晶元的「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：

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

列二：

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

列三：

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

列四：

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

列五：

▲Luminus Sensus Serise 晶元，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，如果半小時後的熱態照度比冷態下降 20%，基本上結溫都已超過晶元的耐受範圍。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：

當然，對於大多數的 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，以後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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