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我們都知道LED是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，半導(dǎo)體是一種熱敏器件，也就是說它對(duì)于溫度是非常敏感的?；蛘哒f溫度會(huì)直接影響它的性能和參數(shù)。作為一個(gè)電-光轉(zhuǎn)換器件它最重要的指標(biāo)就是輸入多少瓦的電功率，輸出多少光通量(流明)，我們稱之為光效(發(fā)光效率)，這個(gè)指標(biāo)代表了LED的最重要的質(zhì)量指標(biāo)。用戶也就是根據(jù)他所需要的光通量(流明數(shù))來選用瓦數(shù)最小的LED。

然而雖然LED器件本身有一個(gè)光效，但是不等于用戶就能夠直接享用這個(gè)光效，因?yàn)榘堰@個(gè)LED器件組裝成為燈具就會(huì)損失一部分光效。我們先不考慮光罩的透光率(假定為100%，實(shí)際上通常在90%左右)，而主要來考慮LED光源本身的光效。這種光效我們也分為冷光效和熱光效兩種。可能大多數(shù)人都不會(huì)注意這兩種光效的區(qū)別，所以我們?cè)谶@里要先來討論冷光效和熱光效問題。

1. 什么是冷光效什么是熱光效

簡(jiǎn)單地說冷光效就是在LED光源處于室溫(25C)時(shí)所測(cè)得的光效，而熱光效則是等LED光源熱穩(wěn)定以后所測(cè)得的光效。具體來說，我們通常采用積分球來測(cè)LED光源的光效，那么在接通電源以后立刻測(cè)所得的光效就是冷光效(假定那時(shí)候的室溫就是25度)，這個(gè)“立刻”大約在5秒以內(nèi)。而熱光效是至少要等半小時(shí)到3刻鐘以后才能達(dá)到熱平衡(或熱穩(wěn)定)?，F(xiàn)在我們通常說的光效都是冷光效，或者說通常我們?cè)谕鈿ど匣蛲獍b上標(biāo)明的光效指標(biāo)大多數(shù)都是冷光效。

對(duì)于絕大多數(shù)用戶來說，他們關(guān)心的實(shí)際上主要是熱光效。因?yàn)?a class="keylinka" target="_blank">LED照明都是會(huì)使用超過半小時(shí)的，遺憾的是，用戶只知道這個(gè)燈具的冷光效而不知道這個(gè)燈具的熱光效，這在某種意義上說，這是一種無意的瞞騙消費(fèi)者的行為。

不管怎樣，我建議，今后都應(yīng)該以熱光效作為光效指標(biāo)，標(biāo)明在包裝盒上。

2. 冷光效和熱光效有多大的區(qū)別

下面我們就來看一下冷光效和熱光效到底有多大的區(qū)別。我們?yōu)榱松钊肓私飧骷抑放频腖ED的PAR燈的冷熱光效的差別，特地到美國和日本去購買了幾種知名品牌LEDPAR燈來進(jìn)行實(shí)際的測(cè)試，所得的結(jié)果如下表所示:

其中起始值是接通電源后立刻測(cè)量，終了值是指經(jīng)過半小時(shí)等待以后的測(cè)試值。

例如飛利浦公司的432195型球泡燈的輸出流明，在半小時(shí)后，從1860lm降低至1680lm，降低至92%。具體流明下降過程如下圖所示。

實(shí)際上半小時(shí)還沒有完全到達(dá)穩(wěn)定值，可能還需要三刻鐘或一小時(shí)才能真正穩(wěn)定。

由上表可得出如下結(jié)論：

1. 所有各品牌LED燈具的光效起始值和終了值都是不同的。

2. 其差異最小為0.97，最大為0.86

3. 輸入功率的差別實(shí)際上是和LED的熱特性無關(guān)。

4. 光效的差別則主要是由于LED結(jié)溫的升高所致。

5. 結(jié)溫升高是無法避免的，因?yàn)長(zhǎng)ED本身效率只有40%左右，其他都轉(zhuǎn)化為熱量，所以加電以后熱量逐漸增加，最后從室溫升到熱穩(wěn)定值。但升高值的大小是和散熱器的好壞有關(guān)的。散熱器越好溫升越低。所以，為了減小熱光效和冷光效的差別，應(yīng)該盡可能地采用好的散熱器。

3. LED光引擎的冷熱光效

我們?yōu)槭裁匆貏e研究LED光引擎的冷熱光效呢，這是因?yàn)楣庖嬗衅涮厥庵?。所謂光引擎實(shí)際上就是把LED電源也放到LED光源所在的鋁基板上，這樣一來，LED電源所消耗的電能也都釋放在鋁基板上，這就增加了鋁基板所要散發(fā)的熱量，也就會(huì)提高LED在熱穩(wěn)定以后的結(jié)溫。下面舉一個(gè)例子來說明，目前市面上最常見的是一種無電解電容光引擎，它的電源效率通常只有85%左右，這就意味著將會(huì)有15%的輸入功率轉(zhuǎn)換為熱量而加到鋁基板上。假定總的輸入功率為10瓦，剩下的8.5W加到LED，假定LED本身的發(fā)光效率為40%，也就是只有3.4W的功率轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉猓€有5.1W的功率變成熱。本來鋁基板只要散這個(gè)5.1W的熱量，現(xiàn)在要加上電源的15%也就是1.5W的熱量，總共需要散去6.6W的熱量，增加了29.4%的熱量，接近30%。而鋁基板的熱阻都沒有變化，功率加大就意味著溫度升高，鋁基板的溫度升高，意味著在同一個(gè)鋁基板上的LED的環(huán)境溫度升高，結(jié)溫也隨著升高，其結(jié)果就是光效降低。

4. LED光引擎冷光效和熱光效的實(shí)際測(cè)試結(jié)果

我們測(cè)試了一家深圳公司生產(chǎn)的60W無電解電容光引擎，以及埃菲萊公司生產(chǎn)的60W有電解電容光引擎。二者的外形照片如下：

深圳某公司無電解電容60W光引擎                                埃菲萊公司有電解電容60W光引擎

在測(cè)試時(shí)采用了同樣的散熱器，以免由二者散熱的不同而影響測(cè)試的結(jié)果。這兩種光引擎的總光通量隨時(shí)間的變化結(jié)果如下：

深圳某公司的無電解電容光引擎光通量                              埃菲萊的有電解電容光引擎光通量