LED燈絲燈泡的結(jié)溫測量

上海力茲照明電氣有限公司

汪鋼  趙正之

用LED燈絲做成的普泡形燈泡，不需加透鏡既能實(shí)現(xiàn)360度全角度的光源，使人回歸傳統(tǒng)的白熾燈的感覺。LED燈絲燈具有多項(xiàng)應(yīng)用優(yōu)勢，在市場上刮起了一股不小的旋風(fēng)，正快速地被用戶所接受。LED燈絲燈把傳統(tǒng)鎢絲球泡燈制造技術(shù)與LED新興技術(shù)相結(jié)合，使用玻璃泡充氣技術(shù)，把LED燈絲密閉在玻璃球泡內(nèi)，并在內(nèi)填充混合氣體，使其起到散熱作用，以達(dá)到降低LED結(jié)溫，減少光衰，延長壽命的目的。

工作狀態(tài)下LED 燈絲的結(jié)溫是影響各項(xiàng)性能指標(biāo)的主要因素，這也是嚴(yán)重影響LED光衰和使用壽命的關(guān)鍵因素，而這些參數(shù)對普通照明而言都是極其重要的照明質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)，這已經(jīng)是在照明業(yè)界達(dá)成的共識(shí)。

LED燈絲燈把LED燈絲密閉在充有混合氣體的玻璃球泡內(nèi)，僅有正負(fù)極兩根導(dǎo)線引出密封玻殼外與驅(qū)動(dòng)電源相連，用什么方法測試LED燈絲燈結(jié)溫？測量常用有管腳測溫法、紅外成像法、電壓法等。顯然管腳法因?yàn)闊o法把熱電偶粘接到密閉的玻璃球泡內(nèi)的LED燈絲上而不能測溫；紅外成像法因無法透過玻璃外殼探測到LED燈絲表面的溫度也不能使用；而電壓法則可以解決測試的難題。最近筆者用以電壓法為測試原理的LEDT－300B型整燈熱管理系統(tǒng)，對某公司制造的一款LED燈絲燈泡進(jìn)行了測量分析，得到多項(xiàng)有趣的數(shù)據(jù)，與大家分享。見下圖：

燈具內(nèi)LED在工作中的結(jié)溫，是研發(fā)人員最為關(guān)心的問題，LEDT－300B整燈熱管理系統(tǒng)，為我們提供了了解掌握LED燈絲燈泡結(jié)溫的方法，能夠直接測到LED的亮點(diǎn)結(jié)溫Tj的最有效的手段。既，能夠正確知道燈泡內(nèi)最核心，最本質(zhì)的LED燈絲的溫度，能實(shí)時(shí)地看到燈泡燈絲Tj溫度曲線的圖形，我們就可以綜合地評估產(chǎn)品的整體性能。儀器的結(jié)溫曲線因?yàn)槭菍?shí)時(shí)的、連續(xù)的，這使我們立即聯(lián)想到，可以利用整燈結(jié)溫測量方法作為設(shè)計(jì)、工藝、制造、品質(zhì)管控的輔助手段，例如：

1，驅(qū)動(dòng)器與其負(fù)載是否匹配？輸出電流的高低直接影響燈泡結(jié)溫的高低，用外接驅(qū)動(dòng)電源調(diào)節(jié)供給LED燈絲的輸入電流，增加或減少電流，觀察計(jì)算機(jī)顯示的對應(yīng)曲線，最終達(dá)到設(shè)計(jì)所確定的合理的結(jié)溫目標(biāo)值。

2，殼內(nèi)混合氣體對降低結(jié)溫的貢獻(xiàn)、混合氣體的成分、配比、壓力等對散熱的效果的影響。通過玻殼排氣管改變氣體的壓力和種類，測量中的結(jié)溫曲線會(huì)立即變化反映出試驗(yàn)效果，這對新產(chǎn)品研發(fā)具有促進(jìn)和幫助作用，可以在最短的時(shí)間內(nèi)快速評估設(shè)計(jì)改變對改善降低結(jié)溫的效果。

3，選用何種LED燈絲對產(chǎn)品的光電效果最好，分析光衰與壽命的關(guān)系最為合理。

4，改變LED燈絲燈泡的輸入電壓，例如上升或下降10％，模擬市電電壓的波動(dòng)，這時(shí)結(jié)溫呈現(xiàn)的對應(yīng)曲線，也反映了產(chǎn)品在電壓的波動(dòng)時(shí)的安全狀態(tài)。（見圖2）

圖2

5，用外力擊碎玻殼，觀察顯示屏幕，又可以看到結(jié)溫的快速變化，以致最終停止在熱平衡線上。這樣我們可以得知產(chǎn)品的特別情況下的安全狀態(tài)。

6，新工藝，新材料應(yīng)用對LED結(jié)溫影響與散熱作用快速評估。

7，在制造過程中的重要質(zhì)量控制點(diǎn)，如充氣是否正常、存在漏氣否，等等，進(jìn)行在線檢測，保證工藝流程得到貫徹，提高流入裝配線的半成品合格率。

   采用LEDT－300B可以測得上述產(chǎn)品在各種狀態(tài)下結(jié)溫。同樣的方法，也可以對其他各種類型的整燈，進(jìn)行各種各樣的分析。我們對LED路燈、射燈、直管燈等等，都進(jìn)行過結(jié)溫分析。最近我們完成了LED模組（COB）綜合性能（熱-電-光-色）測量臺(tái)的試驗(yàn)，如投入使用后，將提升燈具設(shè)計(jì)師對模組應(yīng)用的準(zhǔn)確性，并大大地提高研發(fā)效率，對最終產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性，可靠性起關(guān)鍵的作用。

由于篇幅限制，在以后的文章中再敘。