LED灯的热功耗计算.doc

LED灯的热功耗计算 人眼对波长为555nm的光最敏感，而1W的该光的光通量是683lm。 LED的供应商已经通过积分球测出了某个型号的LED的光通量，可以在说明书上找到。 至于发光效率而言，应该是：e=光通量/功率/683，这个值应该随着温度的升高而降低（因为节温升高，发光效率应该降低）。 这样，就可以计算出LED灯的热功耗：功率*（1-e）。 白光LED的光效极限≈683lm/W是错误的。 （供应商分选LED一般是25℃，光通测试只是瞬间的事，更别谈随温度和时间的光衰了。） 显色指数R≈70~80时，光效的理论极限也不到683lm/W的一半。 能做到300lm/w就基本是光源的极限了，这是无法超越的，对所有的光源都一样（HID、LED、OLED等等）。 可参见光电源专家、东南大学教授杨正名先生对此的论文“灯具光效分析”一文（《电气照明》2009年第六期）。 考虑量子转化率、芯片结构器件的影响，LED光效就更低一点（仅仅是芯片的光效）。 LED光源本身的辐射通量很小，不像其他传统光源，所以LED的生热率极高。 比如：VF=3.5V、IF=350mA的冷白LED光源，标称光通量Ψ=90lm~95lm，生热率ξ≈78%~81%。 即：标称光效70lm/W的LED生热率约80%。 LED灯具一般内置电源，仿真时还要考虑恒流(压)源的效率及其发热，现在的转换效率基本在80%左右，有的还不到。 综上所述：现阶段10W的LED灯具能做到700lm就很不错了。这10W的灯具消耗功率中就有一半左右的LED发热、也有1W以上的电源发热(电源发热也是个不小的参量啊！) 5楼说理论极限光效率也没错，这个效率是指1W的功率全部转换成电磁波的时候可以产生的683lm电磁波通量，这个通量里包含所有波长的电磁波，可见光只是其中的一部分，热量也只是电磁波在自然界中的一种物理表现形态而已，这个理论值是经过严格的理论推算的，不会错。 其实从另外一个角度来说，把5楼和6楼的说法综合起来就会出现一个结果，那就是，理论上，目前的LED粒子结构把输入电功率转换成可见光功率的理论最大值不大于400lm/w（具体好像是380左右，我记不清了），也就是说，LED粒子在最理想的情况下，约有一半的输入功率能够转化成可见光；从散热的角度上讲，LED粒子在最理想的情况下也会有将近一半的输入电功率转化成热量。目前市面上最好的粒子输入电功率的85--90%会转化成热量。 结合到我们目前的灯具而言，简单转换可以知道，我们目前设计的灯具，如果现在使用最好的LED粒子，功率假定是50W，在结构尺寸和粒子结温基本不变的前提下，将来，理论上最大的设计功率可以达到150-200W。