LED灯丝灯泡的结温测量

上海力兹照明电气有限公司

汪钢赵正之

用LED灯丝做成的普泡形灯泡，不需加透镜既能实现360度全角度的光源，使人回归传统的白炽灯的感觉。LED灯丝灯具有多项应用优势，在市场上刮起了一股不小的旋风，正快速地被用户所接受。LED灯丝灯把传统钨丝球泡灯制造技术与LED新兴技术相结合，使用玻璃泡充气技术，把LED灯丝密闭在玻璃球泡内，并在内填充混合气体，使其起到散热作用，以达到降低LED结温，减少光衰，延长寿命的目的。

工作状态下LED 灯丝的结温是影响各项性能指标的主要因素，这也是严重影响LED光衰和使用寿命的关键因素，而这些参数对普通照明而言都是极其重要的照明质量评价指标，这已经是在照明业界达成的共识。

LED灯丝灯把LED灯丝密闭在充有混合气体的玻璃球泡内，仅有正负极两根导线引出密封玻壳外与驱动电源相连，用什么方法测试LED灯丝灯结温？测量常用有管脚测温法、红外成像法、电压法等。显然管脚法因为无法把热电偶粘接到密闭的玻璃球泡内的LED灯丝上而不能测温；红外成像法因无法透过玻璃外壳探测到LED灯丝表面的温度也不能使用；而电压法则可以解决测试的难题。最近笔者用以电压法为测试原理的LEDT－300B型整灯热管理系统，对某公司制造的一款LED灯丝灯泡进行了测量分析，得到多项有趣的数据，与大家分享。见下图：

灯具内LED在工作中的结温，是研发人员最为关心的问题，LEDT－300B整灯热管理系统，为我们提供了了解掌握LED灯丝灯泡结温的方法，能够直接测到LED的亮点结温Tj的最有效的手段。既，能够正确知道灯泡内最核心，最本质的LED灯丝的温度，能实时地看到灯泡灯丝Tj温度曲线的图形，我们就可以综合地评估产品的整体性能。仪器的结温曲线因为是实时的、连续的，这使我们立即联想到，可以利用整灯结温测量方法作为设计、工艺、制造、品质管控的辅助手段，例如：

1，驱动器与其负载是否匹配？输出电流的高低直接影响灯泡结温的高低，用外接驱动电源调节供给LED灯丝的输入电流，增加或减少电流，观察计算机显示的对应曲线，最终达到设计所确定的合理的结温目标值。

2，壳内混合气体对降低结温的贡献、混合气体的成分、配比、压力等对散热的效果的影响。通过玻壳排气管改变气体的压力和种类，测量中的结温曲线会立即变化反映出试验效果，这对新产品研发具有促进和帮助作用，可以在最短的时间内快速评估设计改变对改善降低结温的效果。

3，选用何种LED灯丝对产品的光电效果最好，分析光衰与寿命的关系最为合理。

4，改变LED灯丝灯泡的输入电压，例如上升或下降10％，模拟市电电压的波动，这时结温呈现的对应曲线，也反映了产品在电压的波动时的安全状态。（见图2）

图2

5，用外力击碎玻壳，观察显示屏幕，又可以看到结温的快速变化，以致最终停止在热平衡线上。这样我们可以得知产品的特别情况下的安全状态。

6，新工艺，新材料应用对LED结温影响与散热作用快速评估。

7，在制造过程中的重要质量控制点，如充气是否正常、存在漏气否，等等，进行在线检测，保证工艺流程得到贯彻，提高流入装配线的半成品合格率。

采用LEDT－300B可以测得上述产品在各种状态下结温。同样的方法，也可以对其他各种类型的整灯，进行各种各样的分析。我们对LED路灯、射灯、直管灯等等，都进行过结温分析。最近我们完成了LED模组（COB）综合性能（热-电-光-色）测量台的试验，如投入使用后，将提升灯具设计师对模组应用的准确性，并大大地提高研发效率，对最终产品的经济性，可靠性起关键的作用。

由于篇幅限制，在以后的文章中再叙。