驚險!換裝LED燈泡險自燃,改裝LED需謹慎!

今天,我們要說一件非常嚴肅的事情。一位朋友將自己愛車的車內閱讀燈燈泡替換為LED,但不料LED燈泡因高溫發生意外險些造成車輛自燃。在此,也想給各位提個醒,改裝有風險,LED的選購需謹慎。

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已被LED燒燬的車內閱讀燈

事後,這位朋友已經更換了新的車內閱讀燈,並將這個已經損壞的閱讀燈快遞給了我們。通過照片可以看出,這個閱讀燈內部已經燒焦並可以想象到當時的“壯觀”情景。同時,這位朋友還告訴我們在事發之後車內有非常濃重的焦糊味道,並且距事發已經有一個多月,他已經針對內飾做過一次全面的除味,但車內依舊有塑料焦糊的味道。

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燒燬的LED燈以及碳化的燈座

讓我們來看看罪魁禍首吧,一顆W5W的LED燈泡,表面已經焦黑並且高溫導致塑料燈座也已經熔化且碳化。

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燒燬的LED燈以及碳化的燈座

另一面還能辨別出這款W5W的LED閱讀燈的大概樣貌,不過從焊錫的狀態可以推斷當時LED燈珠的溫度已經導致焊錫熔化。也很有可能是一個連鎖反應,LED自身高溫導致焊錫熔化,焊錫熔化導致短路,短路之後導致更高的溫度,最終燒斷了保險絲才避免了更大的損失。

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燒燬的LED燈以及碳化的燈座

從側面可以看出,這款LED燈泡採用鋁基板,同時在中間還夾有鋁製的散熱器。儘管如此,還是沒能抵擋住高溫,所以這也引發了我們的一種猜想,是否是因為散熱性能不夠而導致LED燈燒燬?為此,我們也購買了該品牌的全新LED燈,並準備做一個實驗來印證我們的猜想.

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LED燈泡正面

上圖這三顆還沒有燒燬的LED是這個閱讀燈內的另外三顆LED燈泡。這也正好能讓我們看看Ta們沒有燒燬之前的“廬山真面目”。不過從正面看上去並沒有什麼問題,但需要留意這三顆LED燈珠也的焊點也已經發生了變化。

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LED燈泡側面

然而,當我們將LED燈珠轉到側面時卻發現一些很不好的情況。該LED燈泡所採用的貼片LED已經有部分翹起,這說明高溫已經讓這些貼片元件背面的焊錫產生了溶化,所以才會導致貼片不平整的情況。當然,如果說這些LED燈珠出廠時就是這個樣子的話,那麼我們也要為這個品牌的質檢和品控捏一把汗了……

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LED燈泡側面

讓我們再把這三顆燈珠擺在一起來說明一個情況,可以看出來三個燈珠中間的鋁製散熱器顏色不同。這可不是因為角度或者是光的緣故,這是因為鋁製散熱器在高溫後表面漆發生了變化而導致變色。最上方的黑色鋁製散熱器是這款LED燈的正常狀態而下方的兩顆燈泡其鋁製散熱器明顯發生了顏色變化,也就表明這兩顆燈珠在工作時也一直在承受著“高溫煎熬”。

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燒燬的車內閱讀燈

再讓我們來看看閱讀燈的受損情況,高溫導致閱讀燈的塑料材質溶化,黑色部分有起火燃燒的痕跡。

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燒燬的車內閱讀燈,LED燈部分零件殘留在燈罩內

此外,因為高溫導致焊錫溶化,該LED燈珠的部分零件已經脫落並且和閱讀燈“融為一體”。

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燒燬閱讀燈零件號

該車內閱讀燈零件號為3B7 947 106 B,通過零件號查明源自B5代帕薩特領馭。屬帶天窗的高配車型使用,其採用4顆燈泡照明,且駕駛席和副駕駛席有兩個獨立的照明燈。

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閱讀燈電路板

從電路板走線以及電路板上的焊點可以看出,在LED燈泡燒燬前這個閱讀燈並沒有在異常條件下工作,電路板表面沒有短路、斷路痕跡並也沒有虛焊痕跡。則閱讀燈自身故障的嫌疑可以排除。

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燒燬的車內閱讀燈

讓我們把燈罩打開看一下,最左側的反光碗已經犯黑,另外三個還是啞光銀色。燈罩部分也已經嚴重發黃變色。

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燒燬的車內閱讀燈燒燬一側

通過這慘烈的反光碗也能想到當時的場景會有多麼的“壯觀”……反光碗已經變形,燈口部分更是出現了溶化的情況。

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燒燬的車內閱讀燈完好一側

完好一側的反光碗。通過這個反光碗,我們也可以推斷自燃起因還是源自於LED燈珠本身,反光碗內部與LED燈珠本身並不會接觸,同時,該反光碗的啞光漆並不具備導電性。

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燒燬LED部分零件

我們也取下了燈罩上殘留的LED燈珠部分零件,同樣要指出的是該零件上的四個焊錫點狀態也可以印證當時的溫度會有多高。焊錫溶化後變成液體,而表面張力因素會使其變成圓形。

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該電商平臺自營店

事發之後,該朋友所購買的某電商平臺已經全面下架了該品牌的所有自營產品。所以,我們只能通過該品牌在該電商平臺的旗艦店購買相關產品。

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該產品在某電商平臺的購買頁面

值得指出的是,或許是該品牌已經發現此LED燈存在安全隱患,所以對於此產品已做出修改。除了T10 W5W型號相同之外,LED燈的造型以及LED燈珠數量均與我們購買到的產品不同。

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我們在該電商平臺內該品牌旗艦店購買到的產品

我們從該電商平臺所屬的該品牌旗艦店購買到與燒燬LED相同型號的全新產品,可以看出包裝還是挺考究的,一個紙盒子內裝有一個用防靜電袋密封的LED燈珠。

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我們在該電商平臺內該品牌旗艦店購買到的產品

從包裝可以看出,該品牌囊括了大部分燈泡規格,據我們的這位朋友表示他也是因為信任該品牌,認為品牌較大且一直在從事汽車光源相關產品的研發與製造,相比於那些三無產品會更靠譜一些。沒想到自己卻把自己坑了……

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該品牌LED包裝

其實該品牌在包裝方面的確有些過度包裝,一顆小小的LED用了一個比煙盒還大的紙盒子來包裝。不過這樣也在一定程度上避免了運輸時導致的損壞。但萬萬沒想到的是,運輸時沒有損壞,使用過程中卻“自焚”了……

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該品牌LED與鹵素燈泡對比

在開始我們的試驗之前,我們先來與鹵素燈泡做一個對比。其實該品牌在體積控制方面做的很不錯。LED燈本身的長、寬、高尺寸很接近於鹵素燈泡。這樣也可以更好地適配更多的車型。而通過照片也可以看出,這款T10 W5W的LED燈泡竟然採用了9顆LED燈,這對散熱能力無疑是一個挑戰了。

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測試用萬用表

接下來讓我們來做一個並不嚴謹的試驗,只是為了比對一下LED燈泡與鹵素燈泡的發熱量。測試採用兩塊萬用表,測試電源採用開關穩壓電源,電壓設定在13.8V。這個電壓也是在車輛啟動後的一個安全電壓。

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電源空載電壓

開關電源在空載狀態下的電壓值為13.78V。

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電源加鹵素燈泡負載時電壓

T10 W5W鹵素燈泡工作電壓為12V,功率為5W。當開關電源加上一顆鹵素燈泡作為負載時,電壓輸出降至13.71V,壓降0.07V。

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鹵素燈泡溫度測試

我們用手機時間作為簡單的計時工具,室溫為27℃,點亮鹵素燈泡並將溫感探頭直接接觸在燈泡燈絲所處位置對應的玻璃面上。測試起始時間為15:18分。

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鹵素燈泡溫度測試

在經過3分鐘之後,鹵素燈泡穩定在134℃,當然這個數值也只是作為本次簡單試驗的一個參考值。不過也可以從側面說明一個問題,車內閱讀燈至少在134℃的情況下都不應產生任何問題,也更不會熔化或者是自燃。

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LED燈泡溫度測試

接下來讓我們開始LED燈泡的溫度測試。LED燈泡在工作時,電源電壓為13.75V,壓降0.03V。這也表明,LED的確在節能方面很有優勢。同時,從照片上也可以看出這款LED燈在亮度方面要高於鹵素燈泡。當然,更亮的燈泡就意味著更大的發熱量。讓我們開始對LED溫度進行測試,測試起始時間為15:23分。

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LED燈泡溫度測試

當時間僅僅過了6分鐘之後,LED燈珠表面溫度已經攀升至103℃。至此,我們也可以結束此次試驗。該產品在工作時其表面溫度已經達到103℃,而核心溫度我們因沒有像熱成像儀這樣的高端測試工具便無從知曉。但是,103℃工作下的LED其可靠性與壽命都會受到很嚴重的影響。

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奧迪LED大燈結構圖,右上角為散熱系統

在排除電路穩定性等因素影響之外,LED的壽命主要表現為光衰。光衰既光亮度衰減,也就是時間長了,LED的亮度就越來越暗,直到最後熄滅。通常情況下,LED亮度衰減30%的時間作為其壽命。而影響LED光衰的因素便是和結溫有關,所謂結溫就是半導體PN結的溫度,結溫越高越早出現光衰,也就使得LED的壽命越短。

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奔馳矩陣式LED大燈散熱器

此外,LED在工作時芯片內部結構產生的內電阻相互壘加,構成LED元件的串聯電阻,當電流流過時會產生焦耳熱。一部分產生光,一部分以發熱形式把能源消耗掉,最終都以熱的形式表現出來。所以,LED的穩定性與散熱性息息相關。換句話說,LED工作溫度越高,不僅令其自身產生不可逆的光衰。同時,為適應歐盟環保要求提出的ROHS標準,現如今都採用錫銅合金做成的無鉛焊錫。而LED燈珠焊盤的臨界溫度通常在100-125℃左右,所以這也就不難理解為何該產品LED在高溫過後燈珠會有不貼合焊盤的情況出現,也從另一方面證明了我們的猜想,LED燈高溫導致了焊錫熔化,熔化的焊錫導致短路,最終燒燬閱讀燈。若不是保險絲關鍵時刻出馬阻止了這一惡性連鎖反應,估計這一顆小小的LED燈泡就真的將一臺帕薩特領馭燒燬了。


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