惊险!换装LED灯泡险自燃,改装LED需谨慎!

今天,我们要说一件非常严肃的事情。一位朋友将自己爱车的车内阅读灯灯泡替换为LED,但不料LED灯泡因高温发生意外险些造成车辆自燃。在此,也想给各位提个醒,改装有风险,LED的选购需谨慎。

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已被LED烧毁的车内阅读灯

事后,这位朋友已经更换了新的车内阅读灯,并将这个已经损坏的阅读灯快递给了我们。通过照片可以看出,这个阅读灯内部已经烧焦并可以想象到当时的“壮观”情景。同时,这位朋友还告诉我们在事发之后车内有非常浓重的焦糊味道,并且距事发已经有一个多月,他已经针对内饰做过一次全面的除味,但车内依旧有塑料焦糊的味道。

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烧毁的LED灯以及碳化的灯座

让我们来看看罪魁祸首吧,一颗W5W的LED灯泡,表面已经焦黑并且高温导致塑料灯座也已经熔化且碳化。

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烧毁的LED灯以及碳化的灯座

另一面还能辨别出这款W5W的LED阅读灯的大概样貌,不过从焊锡的状态可以推断当时LED灯珠的温度已经导致焊锡熔化。也很有可能是一个连锁反应,LED自身高温导致焊锡熔化,焊锡熔化导致短路,短路之后导致更高的温度,最终烧断了保险丝才避免了更大的损失。

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烧毁的LED灯以及碳化的灯座

从侧面可以看出,这款LED灯泡采用铝基板,同时在中间还夹有铝制的散热器。尽管如此,还是没能抵挡住高温,所以这也引发了我们的一种猜想,是否是因为散热性能不够而导致LED灯烧毁?为此,我们也购买了该品牌的全新LED灯,并准备做一个实验来印证我们的猜想.

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LED灯泡正面

上图这三颗还没有烧毁的LED是这个阅读灯内的另外三颗LED灯泡。这也正好能让我们看看Ta们没有烧毁之前的“庐山真面目”。不过从正面看上去并没有什么问题,但需要留意这三颗LED灯珠也的焊点也已经发生了变化。

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LED灯泡侧面

然而,当我们将LED灯珠转到侧面时却发现一些很不好的情况。该LED灯泡所采用的贴片LED已经有部分翘起,这说明高温已经让这些贴片元件背面的焊锡产生了溶化,所以才会导致贴片不平整的情况。当然,如果说这些LED灯珠出厂时就是这个样子的话,那么我们也要为这个品牌的质检和品控捏一把汗了……

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LED灯泡侧面

让我们再把这三颗灯珠摆在一起来说明一个情况,可以看出来三个灯珠中间的铝制散热器颜色不同。这可不是因为角度或者是光的缘故,这是因为铝制散热器在高温后表面漆发生了变化而导致变色。最上方的黑色铝制散热器是这款LED灯的正常状态而下方的两颗灯泡其铝制散热器明显发生了颜色变化,也就表明这两颗灯珠在工作时也一直在承受着“高温煎熬”。

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烧毁的车内阅读灯

再让我们来看看阅读灯的受损情况,高温导致阅读灯的塑料材质溶化,黑色部分有起火燃烧的痕迹。

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烧毁的车内阅读灯,LED灯部分零件残留在灯罩内

此外,因为高温导致焊锡溶化,该LED灯珠的部分零件已经脱落并且和阅读灯“融为一体”。

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烧毁阅读灯零件号

该车内阅读灯零件号为3B7 947 106 B,通过零件号查明源自B5代帕萨特领驭。属带天窗的高配车型使用,其采用4颗灯泡照明,且驾驶席和副驾驶席有两个独立的照明灯。

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阅读灯电路板

从电路板走线以及电路板上的焊点可以看出,在LED灯泡烧毁前这个阅读灯并没有在异常条件下工作,电路板表面没有短路、断路痕迹并也没有虚焊痕迹。则阅读灯自身故障的嫌疑可以排除。

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烧毁的车内阅读灯

让我们把灯罩打开看一下,最左侧的反光碗已经犯黑,另外三个还是哑光银色。灯罩部分也已经严重发黄变色。

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烧毁的车内阅读灯烧毁一侧

通过这惨烈的反光碗也能想到当时的场景会有多么的“壮观”……反光碗已经变形,灯口部分更是出现了溶化的情况。

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烧毁的车内阅读灯完好一侧

完好一侧的反光碗。通过这个反光碗,我们也可以推断自燃起因还是源自于LED灯珠本身,反光碗内部与LED灯珠本身并不会接触,同时,该反光碗的哑光漆并不具备导电性。

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烧毁LED部分零件

我们也取下了灯罩上残留的LED灯珠部分零件,同样要指出的是该零件上的四个焊锡点状态也可以印证当时的温度会有多高。焊锡溶化后变成液体,而表面张力因素会使其变成圆形。

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该电商平台自营店

事发之后,该朋友所购买的某电商平台已经全面下架了该品牌的所有自营产品。所以,我们只能通过该品牌在该电商平台的旗舰店购买相关产品。

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该产品在某电商平台的购买页面

值得指出的是,或许是该品牌已经发现此LED灯存在安全隐患,所以对于此产品已做出修改。除了T10 W5W型号相同之外,LED灯的造型以及LED灯珠数量均与我们购买到的产品不同。

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我们在该电商平台内该品牌旗舰店购买到的产品

我们从该电商平台所属的该品牌旗舰店购买到与烧毁LED相同型号的全新产品,可以看出包装还是挺考究的,一个纸盒子内装有一个用防静电袋密封的LED灯珠。

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我们在该电商平台内该品牌旗舰店购买到的产品

从包装可以看出,该品牌囊括了大部分灯泡规格,据我们的这位朋友表示他也是因为信任该品牌,认为品牌较大且一直在从事汽车光源相关产品的研发与制造,相比于那些三无产品会更靠谱一些。没想到自己却把自己坑了……

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该品牌LED包装

其实该品牌在包装方面的确有些过度包装,一颗小小的LED用了一个比烟盒还大的纸盒子来包装。不过这样也在一定程度上避免了运输时导致的损坏。但万万没想到的是,运输时没有损坏,使用过程中却“自焚”了……

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该品牌LED与卤素灯泡对比

在开始我们的试验之前,我们先来与卤素灯泡做一个对比。其实该品牌在体积控制方面做的很不错。LED灯本身的长、宽、高尺寸很接近于卤素灯泡。这样也可以更好地适配更多的车型。而通过照片也可以看出,这款T10 W5W的LED灯泡竟然采用了9颗LED灯,这对散热能力无疑是一个挑战了。

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测试用万用表

接下来让我们来做一个并不严谨的试验,只是为了比对一下LED灯泡与卤素灯泡的发热量。测试采用两块万用表,测试电源采用开关稳压电源,电压设定在13.8V。这个电压也是在车辆启动后的一个安全电压。

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电源空载电压

开关电源在空载状态下的电压值为13.78V。

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电源加卤素灯泡负载时电压

T10 W5W卤素灯泡工作电压为12V,功率为5W。当开关电源加上一颗卤素灯泡作为负载时,电压输出降至13.71V,压降0.07V。

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卤素灯泡温度测试

我们用手机时间作为简单的计时工具,室温为27℃,点亮卤素灯泡并将温感探头直接接触在灯泡灯丝所处位置对应的玻璃面上。测试起始时间为15:18分。

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卤素灯泡温度测试

在经过3分钟之后,卤素灯泡稳定在134℃,当然这个数值也只是作为本次简单试验的一个参考值。不过也可以从侧面说明一个问题,车内阅读灯至少在134℃的情况下都不应产生任何问题,也更不会熔化或者是自燃。

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LED灯泡温度测试

接下来让我们开始LED灯泡的温度测试。LED灯泡在工作时,电源电压为13.75V,压降0.03V。这也表明,LED的确在节能方面很有优势。同时,从照片上也可以看出这款LED灯在亮度方面要高于卤素灯泡。当然,更亮的灯泡就意味着更大的发热量。让我们开始对LED温度进行测试,测试起始时间为15:23分。

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LED灯泡温度测试

当时间仅仅过了6分钟之后,LED灯珠表面温度已经攀升至103℃。至此,我们也可以结束此次试验。该产品在工作时其表面温度已经达到103℃,而核心温度我们因没有像热成像仪这样的高端测试工具便无从知晓。但是,103℃工作下的LED其可靠性与寿命都会受到很严重的影响。

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奥迪LED大灯结构图,右上角为散热系统

在排除电路稳定性等因素影响之外,LED的寿命主要表现为光衰。光衰既光亮度衰减,也就是时间长了,LED的亮度就越来越暗,直到最后熄灭。通常情况下,LED亮度衰减30%的时间作为其寿命。而影响LED光衰的因素便是和结温有关,所谓结温就是半导体PN结的温度,结温越高越早出现光衰,也就使得LED的寿命越短。

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奔驰矩阵式LED大灯散热器

此外,LED在工作时芯片内部结构产生的内电阻相互垒加,构成LED元件的串联电阻,当电流流过时会产生焦耳热。一部分产生光,一部分以发热形式把能源消耗掉,最终都以热的形式表现出来。所以,LED的稳定性与散热性息息相关。换句话说,LED工作温度越高,不仅令其自身产生不可逆的光衰。同时,为适应欧盟环保要求提出的ROHS标准,现如今都采用锡铜合金做成的无铅焊锡。而LED灯珠焊盘的临界温度通常在100-125℃左右,所以这也就不难理解为何该产品LED在高温过后灯珠会有不贴合焊盘的情况出现,也从另一方面证明了我们的猜想,LED灯高温导致了焊锡熔化,熔化的焊锡导致短路,最终烧毁阅读灯。若不是保险丝关键时刻出马阻止了这一恶性连锁反应,估计这一颗小小的LED灯泡就真的将一台帕萨特领驭烧毁了。


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