自製高功率LED燈-實做


在一連串準備、推測後,總算邁入實做的部份

為什麼準備期這麼長呢?有很多原因
之前LED發光效率60~80 lm/W 算有點低,即便實做效果頂多也跟省電燈泡打成平手

前幾天逛拍賣時,發現 已經有發光效率到達110 lm/W的白光LED出現了
(它是正白光LED,不是偏藍白光或者暖白光)
可惜的是沒找到高功率的紅光LED (本來是想白光為主再搭配紅光給水草吃的)
既然沒找到紅光LED 就先入手了
AC 110V 轉 DC 定電流 350 mA 電源模組』、『三顆1W 正白光LED』、『三連發鋁基板』
下面是簡單的示意圖 (沒有按照比例大小畫的)
hipowerled
鋁基板是高功率LED的最大特徵 (至少目前還是如此)
除非發光效率已經好到LED根本沒有多少廢熱需要鋁基板導熱(200 lm/W)

但光這樣只能發光,要把它作成照明燈具還缺了一些東西
1.高功率LED不可或缺的還有散熱片(鋁基板只是導熱用)
2.要拿來實用當然也需要燈架、燈座(應該沒有人會喜歡看到線路外露的照明設備)

散熱片嘛,就把前一個禮拜被HD4670取代掉退役的GF 6600 (G牌 fanless)的散熱片 拿來廢物利用
至於燈架,前一兩年有入手過36 顆LED 『暗光』偏藍白光檯燈 拿來改造成高功率LED 剛剛好

過程很簡單,焊接的部份就不用說了 看上面的圖就知道
改造難度絕對不高,只不過要把GF6600的散熱片放進去需要一些手工藝(鋸子、熱熔膠…)
對燈具作些微改造,熱熔膠則是用來固定鋁基板、散熱片的

dsc02197
dsc02191

dsc02181dsc02184

第一張,可以看到G牌有名的 fanless GF6600的散熱片
第二張,紅色圈起來的是溝槽讓散熱片扣住不脫落
三顆圓圓小黃點是高功率LED,旁邊銀色的是裝飾貼上去的鋁箔紙

dsc02187dsc02188

1.高功率LED鋁基板
2.GF6600散熱片
3.保麗龍(用來壓迫散熱片貼緊LED鋁基板)
4.散熱片扣緊的溝槽

dsc02189 dsc02183 dsc02195

因為散熱片有重量加上槓桿效應,必須在燈座部份加上這個鐵塊平衡.
後面那兩張可以看到燈光超強連被水面反射的光放射狀射出來感覺很有威勢.

總之最後完成了,整個效果如何呢?拿來對比的是5W 省電日光燈泡(之前買缸時順便買的)
比起來省電日光燈泡有點偏黃,高功率LED就像店家所說的一樣是正白色
(不會像一般功率LED是偏藍的白光)

亮度 高功率LED很明顯的狂勝,狂勝在哪裡,還是讓數據來說話吧
忽略水面反射,省電日光燈泡發光效率用56 lm/W 計算、發光角度75度
高功率LED 發光效率 110 lm/W,發光角度67度
省電日光燈泡:56×5=280 lm
高功率LED:3×110=330 lm

缸底亮度(光源距離缸底25cm) -> 如何計算請參考前幾萹『自製高功率LED燈-準備』
省電日光燈泡:962.7 lx
高功率LED:1378.6 lx
小常識:一般閱讀的 lx 約是400~600 lx

以上使用省電日光燈泡的發光效率、發光角度都還算是保守估計
實際上發光效率可能更差,引用的數據是飛利浦 Tornedo 省電燈泡
(我這個省電日光燈泡沒有任何廠牌標示)
發光角度也會更大,這部份跟光罩有很大關係(實際上估到80~85度也是可以)

總和起來省電日光燈泡,發光角度大+發光效率比不上LED,全部反應到 lx 才有這麼明顯的差異
換算成一般人可以理解的說法:
高功率LED 在同樣的環境下的亮度會是省電日光燈泡的 1.4倍

LED所使用的電源是DC的,所以必須從AC 110V 轉成DC 這部份會有功耗損失
但跟獲得到的亮度相比這一點損失算不了什麼(0.5W-1W)


至於溫度方面就是這次DIY最大的敗筆,我太高估 LED的熱量
DIY完成 開了一整天之後 摸鋁基板、跟散熱片的溫度,結果只感受一點點熱
連溫溫的都還算不上,那個感覺跟摸木頭、塑膠…等導熱很差的物品還比較像
明明是用記憶體散熱片貼貼(或北橋散熱片)就可以搞定的東西我竟然用上了GF6600的散熱片
還因此破壞燈架燈座外型…

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