上個月我們回顧了車燈的色溫,知道了5500K是純白,低於5500K的是暖白,高於5500K的是冷白,也了解了色溫越低穿透力越大。那麼今天我們一起來了解一下市面上的LED到底有那些是散熱相對靠譜的!
說到底LED燈的好壞往往是有散熱系統的能力決定的。於是乎幾乎所有的LED燈泡廣告都在宣傳關於散熱的事情,都說自家產品散熱厲害到不行,什麼「純銅鍍鎳,光亮不生鏽的散熱帶」;什麼「5000轉低噪音風扇,不擾民」、什麼「石墨烯散熱,比純銅快5倍」…搞得自己好像「世界第一」一樣……
LED主要分為「被動」和
「主動」散熱方式
那麼多宣傳,到底啥樣的LED散熱才是真的好?今天虎哥帶你一起進入LED的散熱世界!LED燈泡的散熱方式按照「主被動」可以分為2種:銅絲編織帶自然風冷,和風扇主動強制散熱。「銅絲編織帶自然風冷」散熱系統簡單、可靠,壓根就不存在損壞的可能。熱量通過銅絲編織帶的巨大表面積自然發散到空氣中去,完成散熱。
此類散熱方式,本質上和「散熱片」沒任何區別。這個玩音響的朋友應該都懂,無非就是在發熱物體外面裹上很密集的散熱片,增大表面積。這種散熱方式效果有限,無法承受大功率使用。所以採用這種散風方式的LED燈泡,全都是一些低功率產品。
而風扇主動強制散熱系統,原理和電腦CPU的「風扇」其實完全一樣!先用散熱片把熱源的熱量導出,增加散熱面積,然後用「暴力風扇」(轉速通常達幾千轉甚至更高)強行灌冷風將散熱片「吹冷」。這種散熱方式功率大,可以適配更大功率的LED燈珠(通常是「中功率」)
光衰:LED大燈的「癌症」
隨著LED燈泡功率需求越來越大,LED燈珠晶片的單片功率也越做越大,這樣就可以在同樣體積下獲得更高亮度,但是這對於散熱提出了更高的要求。因為如果散熱不好,雖然LED可以正常點亮(結溫低於150度以下通常「亮起來」是沒問題),但卻會帶來嚴重的問題:光衰。
「光衰」這個詞的學術解釋比較複雜,我試著用最「俗」的語言來解釋。比如說剛打開LED燈的時候,亮度很亮,但是半小時後燈變得滾燙,LED的亮度逐步逐步變暗了,而且越來越暗,這就是典型的「光衰」。或者說新的燈挺亮,用半年一年後變暗了,也是「光衰」。
光衰起因就是散熱不良
而導致「光衰」的根本原因只有2個:一個是LED燈珠晶片本身抗高溫抗光衰能力有好有壞,另一個原因就是燈泡散熱不良!有時候大家覺得,我買來的LED燈泡風扇轉速1萬轉以上,而且散熱片看起來密密麻麻的,照理說散熱效果很好啊。怎麼會「光衰」呢?
其實這裡就涉及到一個話題:導熱(也就是熱量傳導的快慢)。我們知道,熱量從LED燈珠發出,傳遞到導熱片上,然後一路往「燈屁股」傳遞,最後熱量到達散熱片上,被風扇吹走,那麼問題來了:散熱葉片上的溫度不燙,但是燈珠本身的溫度有多高呢?
鋁-銅-熱管,一路走來
「噱頭」石墨烯坑蒙拐騙
事實上這個問題的答案就取決於導熱片的導熱速度如何了。最早期的低功率LED為了省成本往往採用鋁片導熱,後來LED燈珠功率增大了,紫銅片取代了鋁片,因為紫銅的導熱能力僅次於白銀(只弱了約4.3%),是所有金屬裡排名第二的。至於石墨烯……我都懶得說!什麼是「噱頭」?你懂的!
再後來LED燈珠的功率依然一路攀升,紫銅片的傳熱速度也開始顯得捉襟見肘了,於是一個神奇的導熱裝置——「熱管」開始在LED大燈行業迅速普及。至於什麼是熱管這裡就不去「拆開了解釋」了,原理實在是太高級。(筆記本電腦CPU的導熱就採用「熱管」)。
簡單來說,熱管的導熱速度比紫銅快約1500倍(似乎這貨目前是地球上導熱速度最快的東西),因為導熱實在太快,因此能最及時的將LED燈珠的熱量在第一時間帶到散熱片上,這樣整個大燈不同位置的溫度差異就很小了,LED燈珠本身也就不會太燙了。
高亮度LED必然功率大
紫銅熱管+暴力風扇是「標配」
目前大功率LED燈泡,基本高端產品都開始採用「紫銅熱管+暴力萬轉風扇」的散熱配置了。比如說12V(單顆大燈)電壓工作電流3.5A以上(甚至有個別產品達到4A以上)的LED產品,可想而知這些LED燈珠的實際功率都很高。
因此如今我們選擇LED燈光產品,想要高亮度的,那LED燈珠晶片的功率一定不能低。而功率一高,發熱自然也就嚴重了,需要更「重型」的散熱裝置去適配。如今「紫銅熱管+暴力萬轉風扇」就是此類高端LED的「標配」了。如果依然是那種銅絲編織帶……還是算了吧,真心弱雞!
更多LED誤區以後細聊
散熱那點事兒就聊到這裡,但關於LED的話題還沒聊完。比如現在LED燈除了最常見的左右兩面發光的之外,還有一些LED大燈是「四面發光」的,號稱是360度發光,無需「調光」。這種LED號稱是「聚光不散」……
原車要是沒有透鏡,硬改LED到底合適麼?哪一種LED才能適合原車沒有透鏡的大燈?「四面發光LED」到底能不能做到「聚光不散」?……這些問題我們下次細聊。