★★★自动行车灯测试过程中所体现出来的LED发热状况★★

济南东成 · 发表于 2012-1-31 22:37

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本帖最后由济南东成于 2012-1-31 23:16 编辑

大家都知道，目前LED的光电转换效率还远未达到100%，据CREE的资料显示，能做到40%已经相当不错了。一半以上的电能转换为热能散发出去，而半导体晶片本身又是特别怕热的，所以，LED在工作过程中，散热就是非常重要的了。虽然大家都知道LED工作过程会发热，但这个热量到底怎样，恐怕很多人还没有直观的体验。最近我在测试自动行车灯驱动的过程中，通过一个实例来说明LED的发热量是多么惊人。
首先简单介绍一下自动行车灯驱动：
不是自行车灯驱动，而是自动行车灯驱动，用在汽车上的。设计的初衷是为了简化接线，不需要对汽车线路做任何修改，只需要把这个驱动板的供电端子接在电瓶两端就可以了。电路检测到发动机发动，就会自动点亮两路LED，用于指示汽车行驶状态。

驱动板的参数为：

输入电压范围：9~20V

输出端接大功率LED数量：两路输出独立，每路串联2~6颗，互不影响

输出电流：低亮100mA，高亮350mA

高低亮切换方式：板上有两个VCC输入端子，标记为VCC1、VCC2，其中VCC2悬空时，只接VCC1端子，则高亮输出，如果VCC2接电瓶，则不管VCC1是否连接，则自动转为低亮输出。

LED点亮方式：启动汽车，LED自动点亮，关闭汽车，延时30秒自动熄灯。

为了测试这个电路板，我找了两颗四核串联的MC-E，固定在一个体积不算小的散热器上。由于输出电流最大值被预设为350mA，相当于MC-E工作在最大功率一半的状态。可能很多人认为，只有工作在最大电流状态（700mA）发热才是厉害的，降低了一半，就应该很轻松了。可是实际情形怎样呢？下面看图说话：

为了方便测试，我没有直接接电瓶，而是从点烟器插孔取电（效果跟接电瓶类似，只是拔钥匙后就断电了，不拔出钥匙，始终还是通电的）。由于LED放在副驾驶座位上，近距离太刺眼，我上来就把散热器倒扣过来放置，这样LED的透明体就直接按压在坐垫上了。没想到，透明体竟然很快在坐垫上烧了个黑斑，幸亏发现及时，不然... ...{:1_301:}

原地发动、关闭反复测试了几次，电路板表现正常，然后就准备上路测试。怕看不到LED的光亮，又怕过于刺眼，就用纸巾盖住。后来发现，这张纸巾也被烧了个窟窿{:1_301:}

盖纸巾行驶了一段路程后，认为电路工作稳定，不必再查看LED的发光了，干脆又一次倒扣散热器，省的侧面光亮刺眼。这次不小心碰到一个塑料袋，LED直接倒扣在塑料袋上。其实，上面整个过程都没在意，烧焦及烧穿都是停车后才发现的。最后这次倒扣在塑料袋上，差点报废一颗LED。等我停车后，拿起散热器发现塑料袋上粘了点东西，心想不妙，果然，一个MC-E的透明体粘在塑料袋上了，塑料袋上则有多个窟窿。原来是行车过程中振动，LED不断碰触塑料袋，碰到就烧穿窟窿，终于因为发热跟塑料袋融合在一起，被塑料袋把透明体粘下来了。但是还好，金线没断。

这是纸巾上被烧出来的窟窿

这个LED就是透明体掉了的，我用无影胶滴上去，然后在紫外灯下照了几个钟头固化，具体需要多久我没研究，反正开灯后就不管了，几个钟头后一看，已经固化了。

这是自动行车灯驱动板全貌，目前还在样板测试阶段，性能表现已经非常满意了{:1_292:}

总结一下：这个散热器的体积尺寸，我明天上班后测量给大家看。从体积上，以及散热鳍片的表面积上看，已经超过任何手电。两个MC-E，每个都是四串的，电流350mA，二者合在一起，可以认为跟一个MC-E满功率驱动效果相当，可见，MC-E的发热量是非常巨大的。虽然接触到坐垫、纸巾、塑料袋的是其中的一个，只有一半功率，虽然这么大体积的散热器不怎么热，只有温热而已，但透明体位置的温度，肯定已经超过100度了，而透明体内部的晶片，温度将会更高。

XM-L系列LED的消耗功率可以说跟MC-E是相当的，大家都喜欢用足3A，此时功耗比MC-E还要略高些，且功率是集中在一个芯片上，所以XM-L在工作过程中的热量更是惊人，如果有条件，大家可以自己试试，透明体烧穿白纸，应该不会很难。

半导体晶片长时间连续工作的温度，必须控制在120度内，才比较保险，当然温度越低，寿命越长。在发热不可避免的条件下，散热好坏对于LED的实际寿命影响是非常巨大的。这个测试虽然是自动行车灯的测试，但通过这个实例可以让大家看到，LED的实际发热量是多么惊人。散热器外表不热，不等于LED晶片（核心）不热，这点请大家务必有清醒的认识。不管是玩手电还是设计手电，必须充分认识到这点，才不会盲目相信那些外形好看，实际内部闷烧的筒，才不会被“冷静”的外表所欺骗。

自动行车灯测试过的车辆目前有四种了：
1、QQ3，0.8MT
2、BYD F3R
3、捷达
4、福田传奇，这是台柴油机车，比较奇怪的是插在点烟口上表现不好，但接电瓶上就正常了。虽然设计目标就是直接接电瓶，但点烟口表现不好的原因还是要研究明白才好考虑量产的。

89c51 · 发表于 2012-1-31 22:46

沙发送一个自行车灯不 {:1_292:}

89c51 · 发表于 2012-1-31 22:55

透镜聚焦后是热了点

senml · 发表于 2012-1-31 23:32

被R5灯珠烫伤手的路过

刀头 · 发表于 2012-1-31 23:47

被手电烫伤的路过

lidql2046 · 发表于 2012-2-1 00:08

东成M10的升级版在计划中了没有

793529626 · 发表于 2012-2-1 00:21

首页围观没车的挊过一个轮子的都没有

T9手电筒 · 发表于 2012-2-1 00:29

LED光能转换40%已经那么亮了,那么节能了,要是能做到50%以上每W的流明应该会提升很多

aku1979 · 发表于 2012-2-1 00:32

好测试，太多人追求极限亮度而忽视LED散热和光衰问题。

jmzhishan · 发表于 2012-2-1 01:31

自动行车灯备查！

慕炎 · 发表于 2012-2-1 09:11

东西很精致，不过板子不小啊

目前用zz的做日行灯中

lover_ant · 发表于 2012-2-1 09:15

以为是自行车灯{:1_292:}

莽茫忙 · 发表于 2012-2-1 09:19

好东西。

19支 · 发表于 2012-2-1 09:21

这个做成家里照明用不错

niankeke · 发表于 2012-2-1 09:41

顶帖学习一下

dragon-light · 发表于 2012-2-1 09:47

来学习一下。俺更期望有自行车用的，呵呵。

xiaoxiaobird · 发表于 2012-2-1 10:33

把一个AC-5装在节能灯外壳里，外面粘了个圆形cpu散热器，串联两个r2在上面
就这样一直装在厕所里用，快半年了吧，好像没明显光衰，也就没再管了

我大郎 · 发表于 2012-2-1 10:34

这个如果去掉检测部分，用作家庭照明，应该不错{:1_292:}

总冒烟 · 发表于 2012-2-1 10:51

老大有没有兴趣搞一个电瓶车驱动板啊 30~70V供电即可一直找不到合适的驱动和灯头，买来的LED一直睡在那里

hhhsk · 发表于 2012-2-1 12:21

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