LED燈絲燈泡的結溫測量

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，不需加透鏡既能實現360度全角度的光源，使人回歸傳統(tǒng)的白熾燈的感覺。LED燈絲燈具有多項應用優(yōu)勢，在市場上刮起了一股不小的旋風，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與LED新興技術相結合，使用玻璃泡充氣技術，把LED燈絲密閉在玻璃球泡內，并在內填充混合氣體，使其起到散熱作用，以達到降低LED結溫，減少光衰，延長壽命的目的。

工作狀態(tài)下LED 燈絲的結溫是影響各項性能指標的主要因素，這也是嚴重影響LED光衰和使用壽命的關鍵因素，而這些參數對普通照明而言都是極其重要的照明質量評價指標，這已經是在照明業(yè)界達成的共識。

LED燈絲燈把LED燈絲密閉在充有混合氣體的玻璃球泡內，僅有正負極兩根導線引出密封玻殼外與驅動電源相連，用什么方法測試LED燈絲燈結溫？測量常用有管腳測溫法、紅外成像法、電壓法等。顯然管腳法因為無法把熱電偶粘接到密閉的玻璃球泡內的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燈絲燈泡進行了測量分析，得到多項有趣的數據，與大家分享。見下圖：

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

1，驅動器與其負載是否匹配？輸出電流的高低直接影響燈泡結溫的高低，用外接驅動電源調節(jié)供給LED燈絲的輸入電流，增加或減少電流，觀察計算機顯示的對應曲線，最終達到設計所確定的合理的結溫目標值。

2，殼內混合氣體對降低結溫的貢獻、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，測量中的結溫曲線會立即變化反映出試驗效果，這對新產品研發(fā)具有促進和幫助作用，可以在最短的時間內快速評估設計改變對改善降低結溫的效果。

3，選用何種LED燈絲對產品的光電效果最好，分析光衰與壽命的關系最為合理。

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，這時結溫呈現的對應曲線，也反映了產品在電壓的波動時的安全狀態(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品的特別情況下的安全狀態(tài)。

6，新工藝，新材料應用對LED結溫影響與散熱作用快速評估。

7，在制造過程中的重要質量控制點，如充氣是否正常、存在漏氣否，等等，進行在線檢測，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可以測得上述產品在各種狀態(tài)下結溫。同樣的方法，也可以對其他各種類型的整燈，進行各種各樣的分析。我們對LED路燈、射燈、直管燈等等，都進行過結溫分析。最近我們完成了LED模組（COB）綜合性能（熱-電-光-色）測量臺的試驗，如投入使用后，將提升燈具設計師對模組應用的準確性，并大大地提高研發(fā)效率，對最終產品的經濟性，可靠性起關鍵的作用。

由于篇幅限制，在以后的文章中再敘。