灯泡发热的原因分析

LED灯泡火爆市场，各大品牌网店价格眼花缭乱，贵也有贵的道理，便宜也有便宜的市场。今天小编来说说LED灯泡的缺点之一：发热。LED灯泡发热了怎么办？LED是会产生热量的，很多人就会以为LED是冷光源，这仅仅是指LED的发光原理而已

LED灯产生热源的有两个部分：

1. LED芯片

LED芯片用以发光的功率只有输入芯片功率的一小部分。剩下大部分的电功率会 转化为热能。

2. LED灯的驱动电路

驱动电路是将交流市电转变为LED芯片适用的恒流或限流直流电源。驱动电路有 较多的电子元器件，这些元器件工作时要消耗电力。这些消耗的电力最终也转 化为热能。

在小功率LED使用时，由于芯片分散，驱动电路采用RC降压等原因，总体发热情况 不严重。而大功率LED芯片通过电流较大，加之驱动电路元器件多，总体产生之热量相当可观。必须有良好的导热、散热体系才能确保LED灯的使用寿命，减缓光衰。

同样功率的白炽灯，节能灯，LED灯的亮度是不一样的，例如同样的5W白炽灯的亮度大概是50 lm，节能灯的亮度大概是 200 lm，而LED灯的亮度可达500 lm，而从发热来说白炽灯的发热时最多的甚至可以用来取暖，节能灯就少点了，LED灯就更少了，LED当然不是不发热，也需要散热，散热越好他的寿命越长，能达到50000小时呢，这是白炽灯和节能灯不能比拟的，当然市场上的LED灯具产品质量是有好的有不好的，介意还是选择飞利浦、雷士、乐百利特等大品牌的产品质量有保证。

LED灯泡发热的原因

LED灯泡发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能，而是一部分转化成为热能，电光转换效率20~30%左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。具体来说，LED结温的产生是由于两个因素所引起的：内部量子效率不高，也就是在电子和空穴复合时，并不能100%都产生光子，通常称为由“电流泄漏”而使PN区载流子的复合率降低。泄漏电流乘以电压就是这部分的功率，也就是转化为热能，但这部分不占主要成分，因为现在内部光子效率已经接近90%。

内部产生的光子无法全部射出到芯片外部而最后转化为热量，这部分是主要的，因为目前这种称为外部量子效率只有30%左右，大部分都转化为热量了。就如前文所说虽然白炽灯的光效很低，只有151m/W左右，但是它几乎将所有的电能都转化为光能而辐射出去，因为大部分的辐射能是红外线，所以光效很低，但是却免除了散热的问题。

LED灯泡的散热解决方法

解决LED灯泡的散热，主要从两个方面入手，封装前与封装后，可以理解为LED芯片散热与LED灯泡散热。LED芯片散热主要与衬底和电路的选择与工艺有关，本文暂不阐述。本文主要介绍LED灯泡的散热，因为任何LED都会制成灯具，所以LED芯片所产生的热量最后总是通过灯具的外壳散到空气中去。

如果散热不好，因为LED芯片的热容量很小，一点点热量的积累就会使得芯片的结温迅速提高，如果长时期工作在高温的状态，它的寿命就会很快缩短。

然而这些热量要能够真正引导出芯片到达外部空气，要经过很多途径。具体来说，LED芯片所产生的热，从它的金属散热块出来，先经过焊料到铝基板的PCB，再通过 导热胶才到铝散热器。所以LED酒店工程灯具的散热实际上包括导热和散热两个部分。然而LED灯壳散热依据功率大小及使用场所，也会有不同的选择。现在主要有以下几种散热方法：铝散热鳍片：这是最常见的散热方式，用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。

导热塑料壳：在塑料外壳注塑时填充导热材料，增加塑料外壳导热、散热能力。空气流体力学散热：空气流体力学利用灯壳外形，制造出对流空气，这是最低成本的加强散热方式。风扇灯壳内部用长寿高效风扇加强散热：造价低，效果好。

不过要换风扇就是麻烦些，也不适用于户外，这种设计较为少见。导热管散热技术：导热管利用导热管技术，将热量由LED芯片导到外壳散热鳍片。在大型灯具，如路灯等这是常见的设计。表面辐射散热处理灯壳表面做辐射散热处理：简单的就是涂抹辐射散热涂料，可以将热量用辐射方式带离灯壳表面。

导致LED灯条出现发热问题的原因主要有以下两种：

一、线路设计问题：

led灯带目前最常用的规格是12V和24V两种电压，12V的是3串多路并联结构、24V是6串多路并联结构，由于led灯带是要连接起来使用，每种灯带具体能连接多长，和设计的时候线路的宽度和铜箔的厚度有很大关系。因为单位面积能承受的电流强度是和线路的横截面积有关的，如果布线的时候没有考虑到这一点，那么在连接长度超过线路所能承受的电流的时候，灯带就会因为过流而发热，在损害线路板的同时，也同时降低了led的使用寿命

解决办法：

回路尽可能的让布线足够宽，线路间的间距有0.5mm足够了，其余的空间最好是全部排满。铜箔的厚度尽量在不违反客户对线路板总厚度要求的情况下加厚，一般厚度在是1~1.5 OZ

二、生产工艺问题：

由于LED灯带是串并联结构，因此，当某一组回路里有短路情况发生时，就会导致同组的其他LED电压升高，LED的亮度会增加，相应的发热量也会随着上升。最明显的是在5050灯带里面，5050灯带在其中的任何一颗芯片回路有短路时，就会造成短路的那一颗灯珠电流上升一倍，即20mA变为40mA，灯珠的亮度会变得很亮，但是同时发热量也会剧增，严重的会在几分钟时间内烧毁线路板。可是这个问题由于是比较隐晦的，一般不太会去注意，因为短路并不影响灯带的正常发光，如果负责测试的员工只是关注LED是否发光，而不去检查亮度的异常，或者是不做外观检查，只做电测的话，往往会忽略这一问题，这也是为什么很多LED灯带生产商老是遇到客户投诉说产品发热但又找不出原因之所在。

解决办法：

A、印刷锡膏的时候尽量不要让焊盘之间有连锡现象，避免因为印刷不好所导致的焊接短路情况发生；

B、贴片的时候避免短路；

C、回流之前检查贴片位置；

D、回流后先做外观检查，确保灯带没有短路现象后再做电测复查，复查时注意LED点亮后有没有异常亮或者是异常暗的现象。