LED燈泡設(shè)計(jì)思路差異分析

拆解前，首先測量了亮燈狀態(tài)下LED燈泡的溫度(圖2，圖3)。目的是確認(rèn)在外觀上存在明顯差異的底座(散熱部)差異是否會(huì)體現(xiàn)在溫度上。LED的光線極少含有紅外線成分，因此燈光照射的燈罩部分并不會(huì)太熱。但底座是LED芯片的散熱部，因此溫度較高。此次在認(rèn)為底座會(huì)變得最熱的部分(LED的安裝位置附近)粘貼了放射率為0.95的膠帶，利用熱像儀測量了膠帶的溫度。

　　9款LED燈泡中，底座的表面溫度最高的是東芝照明技術(shù)的7.2W產(chǎn)品(圖2(b))。在A組內(nèi)進(jìn)行比較，三星LED的7.1W產(chǎn)品約為47℃，勤上光電的7.5W產(chǎn)品約為43℃，而東芝照明技術(shù)的7.2W產(chǎn)品約為61℃，比這兩款高出了14～18℃。

　　圖2：對(duì)A組的LED燈泡進(jìn)行溫度測量(點(diǎn)擊圖片放大)

　　注釋：在LED燈泡的底座上粘貼放射率為0.95的膠帶，采用NEC Avio紅外線技術(shù)公司的熱像儀“TH6300”測量了膠帶的溫度。使用放射率為0.95的膠帶是為了將測量位置的放射率統(tǒng)一為0.95。通過測量膠帶上的溫度，可獲得準(zhǔn)確的溫度。放射率越接近1，散熱體就越理想。另外，溫度測量得到了Thermal Design Laboratory代表董事國峯尚樹的協(xié)助。點(diǎn)亮LED燈泡10多分鐘后進(jìn)行的測量。東芝照明技術(shù)的7.2W產(chǎn)品由于底座的放射率較低，因此外表溫度顯示的較低，但實(shí)際高達(dá)61℃左右。

　　圖3：B組的表面溫度(點(diǎn)擊圖片放大)

　　注釋：臺(tái)灣Star Comgistic Capital公司的4W產(chǎn)品采用了與耗電量不相符的大型底座，表面溫度為38℃，在9款產(chǎn)品中最低。

　　對(duì)底座的放射率進(jìn)行計(jì)算后得出，東芝照明技術(shù)的7.2W產(chǎn)品約為0.37，三星LED的7.1W產(chǎn)品約為0.6，勤上光電的7.5W產(chǎn)品約為0.64。放射率低意味著使用了不容易從底座向外部散熱的材質(zhì)。三星LED和勤上光電的底座采用配備散熱片的鋁壓鑄件制造，而東芝照明技術(shù)的底座采用薄鋁板制造。雖然東芝照明稱“通過對(duì)表面進(jìn)行耐酸鋁處理提高了放射率”，但在我們的測量中，該值仍然低于其他公司。

　　即便底座的表面溫度達(dá)到61℃左右，“實(shí)際使用時(shí)完全沒有問題”(東芝照明技術(shù))。LED燈泡的底座溫度由各廠商根據(jù)自主標(biāo)準(zhǔn)決定。“即使表面溫度稍高，如果能保證LED芯片的接合溫度在一定值以下，基本不會(huì)影響發(fā)光效率和壽命等”(LED燈泡廠商的技術(shù)人員)。相反，“就設(shè)計(jì)性而言比較重要的是盡可能允許表面溫度升高，從而最大限度簡化散熱機(jī)構(gòu)”(該技術(shù)人員)。也就是說，在熱設(shè)計(jì)方面，海外廠商的性能指標(biāo)還稍留有余地。