LED燈不是產生的廢熱很少嗎,為什麼LED車燈還必須得有散熱孔呢?

鄭福良ZFL


剛好在電子廠工作過幾年,這個問題的答案很簡單:LED大燈對散熱的要求很高。

在很長一段時間裡,散熱都是LED發展的一個瓶頸。為什麼呢?因為這是LED本身的特性決定的。LED是發光二極管,二極管裡面有個東西叫PN結,具有單向導電性。

這個東西具體是啥咱們不討論,有興趣的朋友可以自己去找資料學習一下。我們只說結論,就是高溫下,PN結的“性能”會變弱,在LED光源上表現出來就是光衰比較厲害。

所以跟白熾燈比較(汽車上的鹵素大燈也是一種),LED大燈對溫度變化更敏感,耐受度更低,更容易因此產生光衰(就是亮度變低)。

另外呢,我們說LED效率高,那是跟白熾燈比較。以前的白熾燈效率太低了,電能轉化光能的效率只有百分之幾,其他的能量都轉化成熱能了,所以很燙。

LED的光能轉化效率高,是白熾燈的十幾倍甚至更高,低功率的能到40%左右。但是其他60%的電能,依然會以熱能的方式浪費掉。就是說雖然LED效率高了,散熱少了,但是依然會散發大量的熱量。

這樣看問題的答案就很明顯了,LED大燈工作時會散發大量的熱量,而高溫會嚴重影響LED大燈的性能,所以它的散熱就是設計中的重中之重。實際現在的LED大燈不但有散熱孔、大面積的散熱片,散熱風扇都已經開始應用了。


老胡評車


LED燈是典型的冷光源,色溫較低,相對比鹵素燈來講LED光線中紅外光含量低很多。因此當LED光源照射在皮膚上的時候,要比鹵素燈(帶燈絲的燈泡)照射皮膚時的體感溫度低很多。這就會給人以一種感覺:LED燈發熱量低。

事實也是如此,同功率下LED發熱量要比鹵素燈低很多。但是LED屬於半導體器件,對溫度敏感,不耐高溫。散熱不良會嚴重縮短LED燈珠壽命、亮度。鹵素燈則耐高溫,完全不需要散熱。這就是LED燈泡要麼帶散熱片、要麼帶風扇的原因。


即使是手電筒3-5w的LED,為了能長期穩定工作,也帶有散熱片。

LED在工作中,只有約25%的電量轉換為光能,其餘電能則轉化為熱量散發掉。而LED對溫度特別敏感,熱能影響LED的性能,如果不能及時把熱量散發掉、首先會引發光衰減,亮度下降。在環境溫度25℃時,LED每升高1℃,LED光強則相應的降低1%。隨著LED溫度不斷攀升,LED結構會遭不可逆轉的破壞,最終造成LED開路,燒燬。
這種情況下,一個30-50w的LED車燈,


約有22-38w的電量轉化為熱量,LED車燈相當於一個22w-38w的電熱寶。雖然功率看著不高,但是熱量散發不出去時,會慢慢積聚在一起,這個溫度就不可小覷了!因此必須要把熱量及時散發掉,所以汽車LED車燈燈泡尾部要麼帶有散熱風扇,要麼帶有金屬散熱帶。

LED節能、發光效率高,是目前應用最廣泛的光源,逐步取代鹵素燈、金滷燈,而且LED光源沒有鹵素燈泡外型的限制,更容易塑型,風格多變,例如燈廠(奧迪)採用LED光源後造型變化更加豐富。

白熾燈的發光效率是8--15 lm/ W左右,普通T-8鹵素熒光燈光效可達40 lm/ W,T-5熒光燈可以達到80 lm/ W,LED光效可達200lm/W,節能、高效!

水墨丹青一世情


LED產生的熱量並不少,只是和鹵素燈相比顯少而已。如果更換LED燈時不注意散熱問題很可能影響燈珠壽命。

鹵素燈和白熾燈發光原理都一樣,靠燈絲高溫進入熾熱狀態發出可見光。這種發光方式效率很低,幾乎百分之九十以上的電能都轉化成燈絲的熱量和紅外光散發出去了。正因為如此鹵素燈必須加大功率才能產生更強的亮度。這樣以來燈絲髮熱量就更大了。但是鹵素燈的燈絲是暴露在外的,有足夠的散熱面積,可以通過紅外光和熱輻射快速向外散熱,再加上燈絲本身也耐高溫,所以鹵素燈幾乎不用專門散熱也能正常工作。

而LED燈也不能把電能全部轉化成光,轉化過程中也有熱量產生。只不過轉化效率比鹵素燈高,因此相同發光強度的情況下LED耗電量更小。但是LED發光單元很小而且被樹脂材料封裝在很小的晶片上,這樣產生的熱量無法快速散發出去,而且發光點過於集中,有一部分光能反射回去後又加劇了晶片的升溫。這就導致大功率LED單元產熱量也很高。因此需要專門的散熱系統。

而我呢車內其他LED光源比如車頂燈,由於功率很小,產生熱量有限,所以不需要專門的散熱系統也能正常工作。

現在很多人改裝LED車燈,其實很多後期改裝的並不一定合格。有些散熱能力差的燈珠一般功率都會偏低,否則散熱跟不上會燒壞燈珠。而大功率的雖然散熱跟得上但是由於LED發光特性與鹵素燈不同,即使造型和鹵素燈一模一樣也很難適配鹵素燈的反光碗容易出現光型變化,近光不鋪路,遠光不聚光,還特別刺眼。所以我認為燈光夠用就行,沒必要追求過高的亮度。


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看來題主對LED燈改裝方面的認識是有一些誤解的,LED燈在長時間亮起後不僅會發熱,而且LED燈對周圍溫度的變化還是很敏感的。

那麼很多人會說LED燈不是冷光源嗎?它怎麼可能發熱?怎麼會對散熱和問題有較高的要求?

第一個讓LED燈產生熱量的來源是它的芯片。

LED燈使用的是固態發光原理,它的基礎材料是芯片,而LED燈的芯片在工作時會產生30%左右的電光轉換效率,而剩餘的70%左右的電能會轉換為熱能。

第二個LED燈的熱量來源是它的驅動電路。

LED燈的驅動電路是將交流電,轉變為LED芯片適用的恆流或限流直流電源,驅動電路內部有較多的電子元器件,這些元器件在工作時都需要消耗電能,而這些被消耗的電能最終將轉化為熱能。

所以說如果不能對過多的熱能進行及時的處理,那麼當LED燈的周圍溫度超過70℃時,LED燈就會出現光衰現象,甚至是被燒燬掉。

白熾燈之所以要比LED燈的溫度更高,這是因為白熾燈的電光轉換率要比LED燈低很多。白熾燈是通過高溫加熱的原理來產生髮光效果,因此白熾燈在工作時所散發出的熱量就非常多。如果在改裝LED車燈時,不解決好車燈的散熱問題,那麼就算你買再好的LED燈,你前面的所有付出都可能付諸於水。

不過很多時候影響LED燈散熱問題的,主要是汽車的原廠燈罩體積尺寸。如果原廠燈罩的尺寸都是按照鹵素燈的安裝規範來製造的,而你車型配置可選項裡又沒有LED燈這個選項的話,那麼由於鹵素燈的體積要小於LED燈的體積,因此在原廠燈罩在進行結構設計時,就可能沒有預留太大的空給LED燈去進行改裝。

綜上所述,所以我們選擇改裝LED車燈時,除了要選擇正品LED車燈以外,還應考慮如何解決它的散熱問題,特別是燈罩的散熱結構,而這也是一個合格汽車改裝師傅在進行改裝時,應該想到的第一步。畢竟溫度,它是影響LED燈使用壽命的首要因素。


壹車熱評


隨著科學的不斷髮展,各種各樣的技術不斷的應用到汽車上,其中LED大燈就是一個非常棒的改善!LED大燈不僅僅亮度高,還具有啟動快,色溫高等優勢,但是現在散熱問題仍然是制約它進一步發展的關鍵因素!

LED在發光的同時也會產生很大的熱量,它並不是產熱少,其中有百分之六十以上的功率都產生熱能,而溫度對LED的影響非常大,溫度越高,光衰越厲害!

我們都知道,燈珠越亮,產生的光能越多,它就會產生更多的熱量,這不僅僅會影響燈珠的光電轉換了,甚至會將燈珠本身燒爆!所以我們就必須給它加上散熱裝置,從第一代的散熱帶的被動散熱方式,但是它的亮度僅僅只有鹵素燈的兩倍左右。再高,多餘的熱量就散不出去。於是第二代,散熱器加風扇的形式就出現了,而這時的亮度也能提高到鹵素燈的三到五倍!散熱的形式好了才能提高它的亮度,延長它的壽命!現在市面上的的LED燈在結構上很大一部分都是為了解決散熱問題的,燈體採用鋁合金甚至採用銅燈體,後面會有很大的散熱器,散熱器之後還有風扇主動散熱!這麼多的配件就是為了解決散熱,可見散熱對它的影響多麼的大!

所以說,LED不是產熱少,它產生的熱量挺大,它不僅僅有散熱孔,現在市面上主要的是風扇主動散熱方式去解決熱量的問題,以後會不會有其他更好的技術去解決這個問題呢,讓我們拭目以待!





奔跑的小新


所謂的冷光源是幾乎不含紅外線光譜的發光光源,區別於含紅外光譜的熱光源。LED就是一種冷光源,他發出的光幾乎都是可見光。

可見光波長在380到780納米而傳統的白熾燈就是熱光源。那LED為什麼會發熱了,因為LED光源的電能轉化為光能只有30%左右,那其他的能量就轉化成熱能,要靠熱傳導傳出去。

所以LED的燈具是會發熱的。傳統的白熾燈是隻有2-3%的電能轉化為光能,其餘的很多以紅外線的形式輻射出去。

冷光源的特點是把其他的能量幾乎全部轉化為可見光了,其他波長的光很少,而熱光源就不同,除了有可見光外還有大量的紅外光,相當一部分能量轉化為對照明沒有貢獻的紅外光了。

所以所謂的冷光源其實是不冷的。那為什麼說LED冷光源比白熾燈節能了,其實就是說它的電能轉化為光能效率比較高。




閒餘電子


LeD燈散熱少是相對來說的,LED燈本身雖然散熱不大,但是作為發光體的LED燈珠的核心面積卻很小,這麼小的面積瞬間所釋放的熱量很大,需要採用一定的設計去主動把熱量傳導出去,而如果LED燈不設立散熱孔,不主動進行散熱,Led燈珠的散熱效率會迅速下降,LED很容易因過熱而燒燬!

所謂的LED燈實際上就是發光二極管,和家裡遙控器上發光的二極管的原理都是一樣的,LED的電光轉化率只有30%,其餘的70%則會以熱的形式散發出去,長時間使用當然也會發熱,特別是大功率LED燈珠的功率都相對比較大,因此發熱量也比較大。

LED常見的散熱方案是使用優化設計的封裝結構,使用鋁基、陶瓷複合金屬電路板加快散熱,然後再採用風扇強制散熱,有些甚至會使用銅管、導熱帶等方式散熱。


眾口說車


要簡單回答這個問題就是一句話,LED的廢熱確實很少,但它是最怕熱的光源。

以前我們所使用的各種光源,都是依靠由電流產生的高熱量來發光。比如白熾燈就是用電流把燈絲加熱到2000多度的“白熾”狀態來發光的。可見在傳統光源中,發熱是發光的前提條件,離開發熱發光就無從談起。這也是傳統光源效率低下的原因。

而LED和其它傳統光源不同,它是可以直接把電轉化成光能的新型光源,現在的LED光效已經達到近200 lm/W,是其它光源的幾倍至十幾倍。因為有較多的電轉化成了光,所以產生的廢熱要少得多。但LED和其它半導體器件一樣,存在一個致命問弱點就是非常怕熱,有人把發熱比作LED的“第一殺手”絲毫也不為過。


從圖中可以看出LED的結溫最高也就是一百多度,這和其它光源動輒上千度相比確有天壤之別。這也是LED被稱作冷光源的原因。

從這兩個曲線圖還可以看出溫度對LED燈珠的影響。從壽命看,我們平時講的LED壽命10萬小時是以25 ºC為標準的。當溫度上升至85ºC壽命就縮短至1/10了。而溫度對光效的影響同樣大。LED燈珠的光效參數也是以25ºC為準,高於這一溫度光效將下降,低於25ºC還會“超水平”發揮。

由此可見,給LED降溫實在是太重要了。它既影響燈的亮度也決定了LED的壽命。反觀其它光源,只要把燈的熱度控制在火災限度以內就可以了,完全不用單獨採用散熱措施。以上是我的回答。


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相比鹵素大燈,LED本身發光效率高,發熱量小,但是LED是半導體原件,對溫度比較敏感,一般很難超過90度不損壞,鹵素燈就沒事了。所以LED對散熱要求很高。


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LED燈產熱少,發光效率高是事實。但是相比白熾燈和節能燈或氙氣燈等等,允許工作溫度要低的多,發光二極管芯片超溫很容易發生光衰失效,亮度下降,並且不可逆。因此,解決LED燈的散熱,做到不超溫很關鍵。


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