02.25 为什么才几瓦的LED灯外壳温度都很高?

用户9772181007648


为什么功率才区区几瓦的LED灯,其外壳温度却很高?这是因为电能转化为光能的效率并不高,很大一部分电能转化为热能。 LED消耗的电能转化为光能的效率只有40%左右,其余大部分全部转化为热能,所以看似功率不大的LED灯外壳温度却很高。

LED也称发光二极管,属于二极管中的一种,也是由一个PN结构成,其是由Ⅲ~Ⅳ族砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、神磷化镓(GaAsP)等化合物制作而成,其发光的原理符合PN结特性,反向截止、正向导通、过压击穿等,当PN结加上正向电压后,电子有N区向P区移动(头条@技术闲聊原创),空穴则由P区注入N区,电子与空穴复合时就会释放大量的能量,大部分能量转化为热能,少部分则以光子的形式释放出来,这就是LED发光的原理。

因为LED光能转化率不高,极大一部分能量以热能的形式消耗,因此在设计大功率照明LED灯时,散热是设计的重点!散热不好LED的热量无法快速扩散,从而导致LED烧毁、寿命短、光性能差等。如下图是一款大功率LED灯设计,从图片可以看出,大功率LED灯珠直接焊接在铝基板上,而且铝基板背面紧贴着一块大功率扇热器,充分将多余的热量散发出来。

总结:LED电能转化为光能的效率较低,只有40%左右,其余的能量全部转化为热能。因此,功率只有几瓦的LED灯,其外壳温度却很高,这挺正常。

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技术闲聊


本来就最多只有20%的电能转成了光能,剩下的都转成热能了。所以需要很大的散热器。现在为了省钱不做散热器当然烫了。


自由两轮


虽然LED亮度高,但光转换效率也不到一半,一多半还要转换为热能撒发出来,想一下20电烙铁可以把锡烫化,就知道会有多热了!


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