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灯具的光衰问题你懂吗?

标签:灯具 光衰

昨天小美突然发现我家的灯变的没有以前那么亮了,要开一会才勉强好点,一开始我以为是灯具蒙上了灰尘所致,但发现擦了灯还是不行...什么鬼?我这才买了半年不到啊!于是乎,小美今天一大早来到公司请教了专业灯具检测工程师。

后来得知结论:一是我买了假灯,二是因为光源的寿命缩短,而这也是小编今天要讲的内容——光衰(又名S-W效应)


灯具也有寿命

我们每个人都有寿命,其实灯具也一样,随着时间的推移,灯具的功能机制也会不断下降的。无论是白炽灯、荧光灯、节能灯还是LED灯都避免不了“寿终正寝”,而这就是灯具的光衰问题。

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图:光源的光衰曲线


至于什么是光衰?通常以光通量衰减作为LED失效的判据,目前LED行业内,大家基本上是以光通量衰减到初始值的70%时的工作时间作为LED的平均工作寿命,所以L70代表当LED流明维持率为70%时的使用时间,也代表LED的寿命。


光衰的起因

对于光衰的起因,至今仍有不少争议,造成衰退的微观机制也尚无定论,不过一般来说,针对LED的光衰主要还是因为散热问题所致。

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LED怕热是业界众所周知的事,LED理想的工作温度是在-5~0°之间,但这基本上是不可能的,热会影响LED灯具的光衰及寿命,LED在工作时,会有80%左右的电能转化成了热能,20%的电能转化为光能,LED散热器就是来给LED散热用的,因为LED芯片在工作时,他本身的环境温度与出光率成反比关系的,温度越高,出光率越低,当温度达到LED芯片较高使用温度时,灯具即会坏掉。

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图:典型LED灯具光衰曲线图

除此之外,LED芯片本身的热阻、银胶的影响、基板的散热效果,以及胶体和金线方面也都与光衰有着一定关系。


如何解决灯具光衰?

其实严格意义上来讲,LED灯具是避免不了光衰的,它是业界共同关心急待解决的技术难题,但我们只要了解灯具的散热方式,即可一定程素减小光衰问题。


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图:市面上常看到的LED灯具散热结构。


不过在说LED灯具的散热之前,我们必须先了解它:结温

什么是结温?所谓结温就是半导体芯片(晶圆、裸片)PN结的工作温度,结温越高就越早出现光衰。

假如结温为105度,亮度降至70%的寿命只有一万多小时,95度就有2万小时,而结温降低到75度,寿命就有5万小时,65度时更可以延长至9万小时。所以延长寿命的关键就是要降低结温,而降低结温的关键就是要有好的散热器,那么该怎么系统地去鉴别 LED 灯具的散热优劣呢?

一般 LED 结温升高,光通量会下降。那么,我们只要测量灯具照在同一个位置的照度变化,就可以反推出结温的变化了,具体做法是:

1、选择一个不受外界光干扰的场所,建议是晚上,关掉其他灯;

2、冷态开灯,立即测量一个位置的照度,记下此时读数为“冷态照度”;

3、保持灯具和照度计位置不变,灯具持续工作;

4、半小时后,再读取此处的照度值,记下读数为“热态照度”;

5、如果两个数值相差不多(10~15%),则此灯具的散热系统基本良好;

6、如果两个数值相差很远(大于20%),则此灯具散热系统值得怀疑。

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图:“半小时照度法”间接测量结温变化。


另外我们不能光看成本来断定散热器的好坏,我们要选性价比较高的,而不是什么都用好的,因此小编的总结是:

1、手摸散热器很烫,肯定不好,手摸散热器不烫,不一定好;

2、在设计合理的情况下,同等重量,哪个表面积大,哪个散热就好;

3、同等表面积,哪个重量重,哪个散热就好。(同种材质);

4、鳍片散热器的鳍片不是越多越好,越密越好。


总结

光衰是灯具工作的一个必经过程,我们在购买灯具时,一定要挑选质量和散热性能较好的灯具,在使用过程中也应尽量减少灯具的工作负荷,才能延缓光衰速度,延长灯具寿命。


本文来源:http://www.meidetest.com/Article/dengjudeguangshuaiwe.html

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2019-01-02

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