前言
您是否曾有過這樣的經驗:新買的LED燈具,一開始總是特別明亮,但使用一段時間後,總感覺亮度不如從前?這種現象,其實就是所有光源都無法避免的「光衰」。然而,LED的光衰是正常的嗎?什麼樣的程度算是合理範圍?本文將深入探討LED光衰的成因、影響因素,並提供您實用的挑選與保養訣竅,讓您對家中的照明有更深一層的認識。
所有光源在使用一段時間後,亮度都會逐漸下降,這種現象稱為「光衰」。LED燈具雖然相較於傳統燈泡有著更長的使用壽命與更慢的光衰速度,但仍無法完全避免此一物理現象。瞭解光衰,能幫助我們更聰明地選擇耐用且高品質的照明產品,避免成為花冤枉錢的消費者。
什麼是LED光衰?
光衰(Lumen Depreciation)是指LED光源經過一段時間的使用後,其光強度或光通量(Lumen, lm,也就是我們俗稱的亮度)會逐漸降低,而且此過程是不可逆的。降低的部分,就稱為LED的光衰。
業界普遍將LED的「有效壽命」定義為光通量衰減至初始值的70%所需的時間,稱之為「L70標準」。也就是說,如果一盞燈具標示壽命為50,000小時(L70),代表它在點亮50,000小時後,亮度仍能維持在初始亮度的70%以上。當亮度低於70%時,人眼通常能感受到明顯的亮度差異。
光衰與光通量維持率的計算
N小時的光通量維持率 = (N小時的光通量 / 0小時的光通量) × 100%
N小時的光衰率 = 1 – (N小時的光通量 / 0小時的光通量)
行業標準
光通量維持率
代表意義
L90
90%
最高標準,常用於對色彩與亮度要求極高的場所,如博物館、精品店。
L80
80%
高品質標準,適用於辦公室、學校等需要長期穩定照明的場所。
L70
70%
業界通用標準,適用於一般居家、戶外及工業照明。
揭祕LED光衰的四大元兇
LED光衰的速度受到多種因素影響,從內部結構到外部環境,每一個環節都至關重要。
1. 溫度的致命影響
「溫度」是LED的頭號殺手。LED晶片在運作時,約有70%的電能會轉換為熱能,僅有30%轉換為光能。若燈具的散熱設計不良,過高的「結溫」(PN結的工作溫度)會加速晶片、螢光粉、封裝樹脂等材料的老化,導致光效急遽下降。研究顯示,燈體溫度每升高10℃,LED的壽命可能會縮短約20%。這也是為什麼散熱鰭片、鋁或銅等高導熱材質對於LED燈具如此重要。
2. 驅動電源的品質與電流
LED燈具需要透過「恆流驅動電源」將家用的交流電轉換為適合燈珠工作的直流低電壓。
– 品質不良的驅動器: 劣質的驅動器可能因電容、整流器等零件故障,導致輸出電壓不穩,使燈具變暗、閃爍,甚至燒毀燈珠。
– 過高的驅動電流: 部分廠商為了追求極致亮度,會採用過高的電流驅動LED。雖然短時間內亮度會提升,但這會產生更多廢熱,對LED晶片造成永久性損傷,大幅縮短其壽命。
3. 省錢用料的代價
在低價競爭的市場中,品質與耐用度往往是首先被犧牲的項目。
劣質LED晶粒: 晶片品質直接影響光衰速度與省電效果,優劣晶粒的成本差異可達數十倍。
減少晶粒數量: 為了降低成本,減少內部LED晶粒數量,使得每顆晶粒承受更大的電流,產生更多廢熱,加速光衰。
簡陋的散熱材料: 例如將晶粒直接黏在導熱係數差的玻璃燈管或軟燈帶上,而非使用散熱效果更佳的金屬基板。
劣質封裝材料: 封裝用的螢光粉、樹脂若品質不佳,長期在在高溫、高濕或含硫化物的環境下容易變質、霧化、氣密性變差,影響光線穿透,造成光衰與色溫漂移。
4. 外部使用環境
工作環境溫度: 安裝在密閉或散熱不佳的燈具中(如傳統的隔柵型燈具),會導致熱量積聚,加速光衰。
環境因素: 環境中的濕度、灰塵、化學氣體等,也可能侵蝕燈具內部零件,影響其發光表現。
不當使用: 頻繁開關會對燈具產生瞬時的電流衝擊,增加燈珠老化的速度。
如何挑選低光衰、更耐用的LED燈具?
掌握了光衰的成因後,消費者就能更聰明地做出選擇。
檢視散熱設計: 優先選擇具有良好散熱結構的產品,例如擁有足夠散熱鰭片面積、採用鋁製燈體的燈具。避免選購全塑料且無散熱設計的廉價產品。
選擇信譽品牌: 知名品牌通常對品質控管更嚴格,會採用較好的晶片與驅動電源,並提供更完整的產品測試報告(如LM-80報告)。
詳閱產品規格: 主動查看產品的L70(或L80)壽命標示,這是評估其耐用度的最直接數據。同時,注意產品是否通過CNS檢測(如CNS 15592、14335、14115)及節能標章認證。
考量發光效率(lm/W): 發光效率越高的燈具代表越省電。選擇高發光效率的產品,長遠來看能省下更多電費。
注意保固年限: 提供較長保固(例如超過3年或5年)的廠商,通常對自家產品的品質更有信心。
避免「燈管型」迷思: 傳統燈管型LED因內部空間有限,散熱與驅動器品質往往受限。考慮一體成型的「光板燈」或「平板燈」,通常有更佳的散熱與壽命表現。
常見問題 (FAQ)
Q1: LED燈出現光衰是正常的嗎?
是的,光衰是所有光源都會發生的正常物理現象。合格的LED產品在正常使用下,光衰速度會相對緩慢。但若在短時間內(如一年內)亮度就大幅下降,或伴隨閃爍、局部暗斑等問題,則屬於「異常光衰」,通常是產品質量不佳或使用不當所致。
Q2: 光衰到什麼程度就需要更換燈具?
行業普遍認為,當光衰率達到30%(即亮度剩下初始的70%)時,照明效果會明顯變差,建議進行更換。然而,這也需視使用場景而定,例如對亮度要求較高的書房或廚房,可能在光衰率達20-25%時就需更換,以保護視力與操作安全。
Q3: 如何減緩LED燈的光衰速度?
選購優質產品: 從源頭選擇散熱設計良好、採用知名品牌晶片與驅動器的燈具。
確保散熱空間: 安裝時,特別是嵌入式燈具,應在燈體周圍預留足夠的散熱間隙。
穩定供電: 避免電圓不穩對燈具造成的衝擊。
減少頻繁開關: 日常使用時,盡量減少不必要的開關操作。
定期清潔: 每3-6個月用乾布擦拭燈具表面的灰塵,保持散熱效率。
Q4: 為什麼市面上很多LED燈管宣稱壽命很長,卻很快就壞了?
這主要是因為市場充斥著為壓低價格而犧牲品質的產品。這些產品可能使用劣質的驅動電源、散熱材料和LED晶粒,並採用將驅動器內藏於狹小燈管的設計,導致散熱極差。雖然廣告宣傳耐用,但實際上往往在1-2年內就會出現嚴重光衰、閃爍甚至損壞。
總結
總而言之,LED燈具確實會光衰,這是一個不可避免的過程。然而,光衰的速度與程度,極大地取決於產品本身的「品質」。一個設計精良、用料紮實的LED燈具,可以將光衰的影響降至最低,實現長達數年甚至十幾年的穩定照明。消費者在選購時,不應只被低廉的價格所吸引,而應綜合考量散熱設計、發光效率、品牌信譽與保固服務。改變過去「燈具是消耗品」的觀念,用心挑選優質產品,不僅能享受更長久、更舒適的照明體驗,更是對自己荷包與用電安全的一種保障。
資料來源
淺談LED光衰
深度解析瞭解影響LED燈管壽命的三大要素。
什麼是光衰?光衰的主要原因-台灣歐日光電