今天在 LED inside 的知識庫看到這篇「淺談LED的熱量產生原因」,其結論是:

LED 的產熱量與光效無關;不存在百分之幾的電功率產生光,其餘百分之幾的電功率產生熱的關係。

簡單的說,燈具的研發若以 1W = 683 lm 的理想值和 LED 晶片的發光效率來做比較,推估所產生熱量的方式,有很大的漏洞。
從巨觀而言,我們會假設光電轉換的極限效率為一定值,也就是 683 lm/w,就此文章的結論而言,似乎違反能量守恆定律,但是若我們的假設錯了呢?

查看 683 lm/w 這個比例的意義是:

國際約定波長為555nm的單色光發光效率定為1,此光每1W 輻射通量具有683流明的光通量。

在這段敘述裡面,沒有提到電的問題,而這個比例又被稱作最大光譜光視效能。
嚴格來說,這個國際約定的比例,其實是:

光源發出的輻射通量可產生多少能對目視引起刺激的光通量。

也就是說,這個比例值並非是光電轉換效率的最大比例值。而光電轉換的比例值,實際上或許有可能受其他物理條件的影響,造成這個值並非定值。

另外一提的是波長555nm的光的顏色是介於黃色與綠色之間的顏色。
底下是RGB三原色的波長範圍(單位:nm)
  • 紅:620.5~645
  • 綠:520~550
  • 藍:460~490
追記:剛剛透過水球介紹,請教了塔麵長輩(御宅族美食達人),他的意見是
  • 半導體轉換出來的光子並不會100%飛出半導體外
  • 這些沒有飛出半導體外的光子會轉換成熱能
  • 因為上述原因,同體積的LED,越高效的熱阻也越高
這當中當然還有些量測方面問題,不過已經具有很強的解釋力去解釋「越高效的熱阻也越高」的現象。

與君一席話,豁然開朗~
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