LED 應用產品之一 燈具中結溫測量工具
你還在為無法準確測量LED 燈具結溫糾結嗎？
測量結溫的方法你用對瞭嗎？
唯一被國際權威標準認可的測結溫方法——電壓法你瞭解瞭嗎？
最先進的燈具結溫測量機器已經在同行中開始應用，你應該聽說瞭吧。
LED 被激發點亮後是會產生熱量的，LED 發熱的原因是因為所註入的電能隻有一小部分
轉化為光能，而大部分轉化成為熱能，電光轉換效率10~30%左右，也就是說大約70%以上
的電能都變成瞭熱能。任何LED 被安裝製成照明器具後，LED 芯片所產生的熱量最後總是
通過燈具的外殼散到空氣中去。如果散熱不夠好，又因為LED 芯片的能量密度很大，熱量
的逐步積累就會使得芯片的結溫迅速提高（包括粉和膠），如果長時期工作在高溫的狀態下，
它的整體 “光”壽命就會很快縮短。
影響LED 的壽命第一因素是什麼？簡單地講主要與溫度有關，由於LED 結溫過高對其
性能和壽命影響非常之大，結溫越高，光衰越大，壽命越短。所以系統熱設計的優劣已經
成為影響LED 應用技術發展的關鍵。為此，保證大功率LED 的結溫維持在允許的范圍內是
設計與生產中必須要考慮和解決的重要問題。
結溫作為評價LED 散熱效果的好壞和對其壽命進行評估的重要指標，因此在熱設計中
首先需要解決準確測量結溫的問題，隻有清楚而準確地知道被測LED 的結溫，才能有針對
性地對產品加以改善和提高。
大功率照明產業的迅速發展、市場需求和期望使得解決LED 熱管理問題迫在眉睫，LED
結溫測量作為其熱管理水平評估的重要手段，當LED 被安置在實際的工作環境中時，可以
通過結溫測量對其在該環境下的穩定性，進行評估也顯得意義重大，對成品燈具中LED 的
結溫測量，並且取得實際結溫值一直是業界極其關心的問題。
測結溫不是一個簡單的溫度測量問題，要測量的結溫在LED 的芯片內部，不可能用一
個溫度計或熱電偶對PN 結的溫度進行測量。傳統的方法是用熱電偶測量LED 的引腳或指定
參考點Tc 的溫度，然後根據光源廠給出的熱阻Rjc，使用公式推算出它的結溫。LED 照明
燈具是集成瞭半導體、機械、電子和光學在內的系統產品，各部件的性能和相互之間的配
合都將對產品的綜合性能產生一定的影響，產品的不同散熱設計、安裝和使用環境都將使
LED 燈具工作於不同的溫度下，因此不能簡單地以LED 芯片的引腳或溫度參考點的溫度去
推算評估LED 燈具的結溫。由於用熱阻計算結溫的公式並沒有考慮到組成燈具後的各種復
雜因素，所以往往計算結果與實際結溫的偏差較大，會造成產品實際光衰遠遠大於（或小
於）理論計算的情況 --- 在COB 整燈產品中時有發生。對出現瞭光衰過快的樣品，由於采
用測試方法（管腳法）的限製，無論怎樣努力認真反復測試也無法取得問題樣品的真正結
溫，當然也不可能製定有針對性的方案有效地解決問題。若要準確的測量LED 燈具的結溫
並評估產品壽命，就必須跳出傳統的方法。
電壓參數法是測量中最常使用的經典方法。1995 年12 月電子工業聯合會電子工程設
計發展聯合會議發佈的標準《EIA/JESD51-1》，對於電壓法測量半導體結溫的原理、方法和
要求等都作瞭詳細規范。多年以來上海力茲照明專註於為產業提供符合市場發展需要的快
速、方便、簡單、準確的LED 結溫測量機器，自2009 年開始上海力茲照明與時代之光合作，
根據上述標準的原理、方法和要求，創新研發和製造瞭LED 燈具結溫測試系統LEDT-300B，
在上海時代之光率先應用後，經過不斷的改進、提高和完善，此系統已經成為具有瞭世界
領先水平，可以直接測試LED 燈具內LED 結溫，破解瞭一直困擾業界的LED 燈具內LED 結
溫無法測試的難題。該系統一經推出，獲得瞭業內專傢的好評，迅速得到客戶的認可，除
瞭上海時代之光指定使用外，還被國際知名專業檢測機構TUV-南德使用，客戶中還包含瞭
研究機構、國內外著名照明企業、國內外第三方檢測機構、國內著名高校等。
由於用於驅動LED 的功耗70％～90％最終轉換為熱能，高功率的LED 產生瞭嚴重的散
熱問題，熱設計是LED 系統設計最重要的一個方麵，LED 系統生產商通過優化散熱器、高
熱導率外殼和其它先進熱設計技術來應對這一挑戰。許多LED 製造商在電路和結構方麵有
著豐富的經驗，這是因為得益於多年的人才和經驗積累，也借助於大量的先進的電測機器
應用，反觀熱管理方麵，麵對90％以上LED 系統是由散熱所引起的失效問題，除瞭手段和
工具相當簡陋，還缺少配備專業、專職的熱分析工程師。散熱問題是當前半導體應用技術
中的瓶頸，正確的熱管理和設計才能把高效能LED 燈具的結溫控製於可接受范圍內，以保
障燈具的可靠性、壽命及最佳光輸出等。正確的熱管理不僅僅是為瞭降低結溫，同時為瞭
合理控製結溫，避免浪費資源的保守設計，加快研發節奏，控製成本，提高產品競爭力。
有效控製結溫的前提是必須能夠準確測量結溫，對於LED 系統製造商而言，改變現有的熱
管理模式，提升熱管理能力，搭建系統研發平臺，顯得尤為緊迫和必要。我們致力為一個
良好的研發平臺，提供熱管理最先進手段，這是進行LED 系統研發所必須的，直接用燈具
中LED 的結溫評估不同設計方案和優化系統設計。
以某客戶的燈具為例：
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