1, 驱动电路直接影响LED寿命
我们所说的LED驱动包括数字驱动和模拟驱动两类,数字驱动指数字电路驱动,包括数字调光控制,RGB全彩变幻等.模拟驱动指模拟电路驱动,包括AC恒流开关电源,DC恒流控制电路.驱动电路由电子元件组成,包括半导体元件,电阻,电容,电感等,这些元件都有使用寿命,任何一个器件失效都会导致整个电路的失效或者部分功能失效. LED的使用寿命是5-10万小时,按5万小时算,连续点亮,有近6年的寿命.开关电源的寿命是很难达到6年的,市面上出售的开关电源质保期一般是2-3年,达到6年质保的电源是军品级别的,价格是普通电源的4-6倍,一般的灯具厂是很难接受的.所以LED灯具的故障多为驱动电路故障.
2, 散热问题
LED为冷光源,工作结温不能超过限值,设计时还要留一定余量.整个灯具的设计要考虑外形美观,安装方便,配光,散热等很多方面问题,要在众多因素中寻求平衡点,这样整体的灯具才是最好的.LED灯具的发展时间不长,可以借鉴的经验不多,很多设计都是不断完善的.有些LED灯具厂家所用电源为外协或者外购,灯具设计师对电源了解不多,给LED的散热空间较大,给电源的散热空间较小.一般是设计好灯具后再找合适的电源来配套,这样就给电源的配套带来一定的难度.经常碰到因灯具内部空间较小或者内部温度较高,而且成本控制较低,无法配到合适电源.有些LED灯具厂有电源研发能力,在开始设计灯具初期进行评估,电源的设计同步进行,就能解决以上问题.在设计中要综合考虑LED的散热和电源的散热,整体控制灯具的温升,这样才能设计出较好的灯具.
3, 电源设计中的问题
a,功率设计.虽然LED光效高,但是还有80-85%的热能损耗,致使灯具内部有20-30度的温升,如果室温25度情况,灯具内部就有45-55度,电源长时间在高温环境下工作,要保证寿命就必须加大功率余量,一般留到1.5-2倍的余量.
b,元件选型.灯具内部温度45-55度情况下,电源内部温升还有20度左右,则元件附近的温度要达到65-75度.有些元件在高温情况参数会飘移,还有些寿命会缩短,所以器件要选择能在较高温度长时间使用的,特别注意电解电容和导线.
C,电性能设计.开关电源针对LED的参数设计,主要是恒流参数,电流的大小决定LED的亮度,如果批量电流误差较大,则整批灯的亮度不均匀.而且温度的变化也能致使电源输出电流偏移.一般是批量误差控制在+/-5%以内,才能保证灯的亮度一致.LED的正向压降有偏差,电源设计的恒流电压范围要包含LED的电压范围.多个LED串连使用时候,最小压降乘以串连数量为下限电压,最大压降乘以串连数量为上限电压,电源的恒流电压范围要比这个范围稍宽些,一般上下限各留1-2V余量.
d,PCB布板设计.LED灯具留给电源的尺寸较小(除非是电源外置的),所以在PCB设计上要求较高,要考虑的因素也多.安全距离要留够,要求输入和输出隔离的电源,一次侧电路和二次侧电路要求耐压1500-2000VAC,在PCB上至少要留够3MM的距离.如果是金属外壳的灯具,则整个电源的布板还要考虑高压部分和外壳的安全距离.如果没有空间保证安全距离情况下就要利用其他措施保证绝缘,比如在PCB上打孔,加绝缘纸,灌封绝缘胶等.另外布板还要考虑热量均衡,发热元件要均匀分布,不能集中放置,避免局部温度升高.电解电容远离热源,减缓老化,延长使用寿命.
e,认证问题.目前国内还没有针对LED灯具的标准,国家相关部门正在研究制订,国内销售的灯具认证是参照照明灯具的标准,外销的是做CE或UL等认证,还有些参照国外的LED灯具标准来做.所以针对这种情况,开关电源的设计要同时满足以上的这些标准是比较困难的,我们只能针对不同的要求满足不同的认证.
4, 电源应用中的问题
a,使用参数.外购电源在选择上主要看恒流和恒流的电压范围.恒流值选择为LED的标准电流偏下.电压范围的选择要适中,尽量不要选择较大范围,避免功率的浪费.
b,最好选择外置电源.灯具内部的温度较高,会影响电源的使用寿命.如果在设计上面允许情况下尽量选择电源外置,或者电源的安装远离LED的散热器.
C,工作温度选择要有一定余量.一般开关电源标称工作温度-10—55度,指的是在这个温度范围内可以工作,并不代表可以在极限温度情况长时间工作.如果灯具内部温度为55度情况下,选择开关电源最高工作温度应为65或70度.
D,在工程使用中的问题.小功率的LED灯在工程中经常是并联很多在一路开关中使用,在通电瞬间电路电压下降很多,响应时间短的电源被迫在低压大电流情况下启动,则此时的冲击电流就很高,容易损坏电源.所以在使用中尽量多放几路,分批开关.
E,防水要求.要求防水的灯具选择电源时,当灯具已经达到防水要求,并且电源安装在灯具内部,电源则不需要防水,重复防水致使成本升高,不利散热.
开关电源在LED照明中的设计与应用
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@explorer2007
学习了!请问楼主:(1)给LED供电的开关电源都是AC输入的吗?有没有DC电源直接供电的?;(2)此类开关电源要符合那种安规标准?好象了解到的标准比较多和杂,不知道那种适用．谢谢!
1,给LED供电的有多种,市电AC当然是一种,还有电池供电,这时候就是DC了包括12V24V系统的汽车,太阳能方面.还有另外一种比较特殊的就是高频电子变压器供电的,这个就是卤素灯的电子变压器,很多是用来直接替代卤素灯泡的,这种电源是高频(一般20-30KHZ左右)低压(12V或者24V)的交流电,这种供电方式就比较特殊,做起来也比较困难.本人只知道这些,知道还有其他种的朋友可以补充一下,大家互相学习.
2,安规方面对市电交流供电的电源要求较严格,国内具我所知LED灯具的标准还在制订中,国内做认证的还是以灯具的标准(GB7000)来横量的,但是电源这块是规入电子镇流器的标准还是开关电源的标准还没定论,不过LED的标准会很快出来的,我认识的一个朋友正在参与LED的标准的制订中.国外的LED标准已经出来了,有些做国外的认证都适用IEC60747 如果是直流供电的电源,属于安全低压范围,做安规就简单的多,很容易过的.
2,安规方面对市电交流供电的电源要求较严格,国内具我所知LED灯具的标准还在制订中,国内做认证的还是以灯具的标准(GB7000)来横量的,但是电源这块是规入电子镇流器的标准还是开关电源的标准还没定论,不过LED的标准会很快出来的,我认识的一个朋友正在参与LED的标准的制订中.国外的LED标准已经出来了,有些做国外的认证都适用IEC60747 如果是直流供电的电源,属于安全低压范围,做安规就简单的多,很容易过的.
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500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/65/2628161212037366.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">@star8549
看贴不回[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/65/2628161212037366.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
怎么搞的,看的人多,回的人少.看完了不说话,怎么回事?觉得我总结哪里对,哪里不对,说出来讨论一下吗?
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@yzhg
总结的很好,问题都讲出来了,关键是怎么解决啊!
谢谢你的表扬,总结的是做这么长时间LED电源碰到过的问题,可能还有没碰到过的希望高手补充.至于解决的方法就是很多了,而且有些还不一定能解决.如果我能把所有的问题都列全,并且全能解决,那俺岂不是一等一的高手了吗,那请我的人一定要排成队了,呵呵,开玩笑.其实解决的方法是根据具体应用来针对性解决的,也不是唯一性的,而且在这里还不能说哪个方法好哪个方法不好,实际情况不一样,结果就不一样.
这上面的每一个问题都可以延伸出很多问题,你只解决某个问题,可能造成其他问题的更加恶劣.
我说这么多肯定会有人说我在纸上谈兵,毫无实际用处,所以不多说了,你可以拿个实例来讨论怎么解决,也许会对你有所帮助,但是我还不能保证可以完全解决问题.我自己的研发的产品到目前为止还在出这样那样的问题,还在不短的解决完善中.
发此贴的目的是大家共同学习,共同进步,相互的讨论会增加知识点,这些知识就支撑着我们研发的面.你的面有越多的点来支撑,你的技术就越高.
这上面的每一个问题都可以延伸出很多问题,你只解决某个问题,可能造成其他问题的更加恶劣.
我说这么多肯定会有人说我在纸上谈兵,毫无实际用处,所以不多说了,你可以拿个实例来讨论怎么解决,也许会对你有所帮助,但是我还不能保证可以完全解决问题.我自己的研发的产品到目前为止还在出这样那样的问题,还在不短的解决完善中.
发此贴的目的是大家共同学习,共同进步,相互的讨论会增加知识点,这些知识就支撑着我们研发的面.你的面有越多的点来支撑,你的技术就越高.
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@star8549
谢谢你的表扬,总结的是做这么长时间LED电源碰到过的问题,可能还有没碰到过的希望高手补充.至于解决的方法就是很多了,而且有些还不一定能解决.如果我能把所有的问题都列全,并且全能解决,那俺岂不是一等一的高手了吗,那请我的人一定要排成队了,呵呵,开玩笑.其实解决的方法是根据具体应用来针对性解决的,也不是唯一性的,而且在这里还不能说哪个方法好哪个方法不好,实际情况不一样,结果就不一样.这上面的每一个问题都可以延伸出很多问题,你只解决某个问题,可能造成其他问题的更加恶劣.我说这么多肯定会有人说我在纸上谈兵,毫无实际用处,所以不多说了,你可以拿个实例来讨论怎么解决,也许会对你有所帮助,但是我还不能保证可以完全解决问题.我自己的研发的产品到目前为止还在出这样那样的问题,还在不短的解决完善中.发此贴的目的是大家共同学习,共同进步,相互的讨论会增加知识点,这些知识就支撑着我们研发的面.你的面有越多的点来支撑,你的技术就越高.
顶一下,证明我看过.呵呵
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@star8549
谢谢你的表扬,总结的是做这么长时间LED电源碰到过的问题,可能还有没碰到过的希望高手补充.至于解决的方法就是很多了,而且有些还不一定能解决.如果我能把所有的问题都列全,并且全能解决,那俺岂不是一等一的高手了吗,那请我的人一定要排成队了,呵呵,开玩笑.其实解决的方法是根据具体应用来针对性解决的,也不是唯一性的,而且在这里还不能说哪个方法好哪个方法不好,实际情况不一样,结果就不一样.这上面的每一个问题都可以延伸出很多问题,你只解决某个问题,可能造成其他问题的更加恶劣.我说这么多肯定会有人说我在纸上谈兵,毫无实际用处,所以不多说了,你可以拿个实例来讨论怎么解决,也许会对你有所帮助,但是我还不能保证可以完全解决问题.我自己的研发的产品到目前为止还在出这样那样的问题,还在不短的解决完善中.发此贴的目的是大家共同学习,共同进步,相互的讨论会增加知识点,这些知识就支撑着我们研发的面.你的面有越多的点来支撑,你的技术就越高.
没有做过LED方面的
不过 听说 有这方面的案子来了,
以后 还要多学习啊.
希望各位大虾多给点帮助,谢谢啦
不过 听说 有这方面的案子来了,
以后 还要多学习啊.
希望各位大虾多给点帮助,谢谢啦
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@star8549
谢谢你的表扬,总结的是做这么长时间LED电源碰到过的问题,可能还有没碰到过的希望高手补充.至于解决的方法就是很多了,而且有些还不一定能解决.如果我能把所有的问题都列全,并且全能解决,那俺岂不是一等一的高手了吗,那请我的人一定要排成队了,呵呵,开玩笑.其实解决的方法是根据具体应用来针对性解决的,也不是唯一性的,而且在这里还不能说哪个方法好哪个方法不好,实际情况不一样,结果就不一样.这上面的每一个问题都可以延伸出很多问题,你只解决某个问题,可能造成其他问题的更加恶劣.我说这么多肯定会有人说我在纸上谈兵,毫无实际用处,所以不多说了,你可以拿个实例来讨论怎么解决,也许会对你有所帮助,但是我还不能保证可以完全解决问题.我自己的研发的产品到目前为止还在出这样那样的问题,还在不短的解决完善中.发此贴的目的是大家共同学习,共同进步,相互的讨论会增加知识点,这些知识就支撑着我们研发的面.你的面有越多的点来支撑,你的技术就越高.
大家讨论下,SGP100的LED专用IC,作的是隔离的,24V1A,在开机时有一个3A的电流尖峰,请问怎么解决
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@star8549
谢谢你的表扬,总结的是做这么长时间LED电源碰到过的问题,可能还有没碰到过的希望高手补充.至于解决的方法就是很多了,而且有些还不一定能解决.如果我能把所有的问题都列全,并且全能解决,那俺岂不是一等一的高手了吗,那请我的人一定要排成队了,呵呵,开玩笑.其实解决的方法是根据具体应用来针对性解决的,也不是唯一性的,而且在这里还不能说哪个方法好哪个方法不好,实际情况不一样,结果就不一样.这上面的每一个问题都可以延伸出很多问题,你只解决某个问题,可能造成其他问题的更加恶劣.我说这么多肯定会有人说我在纸上谈兵,毫无实际用处,所以不多说了,你可以拿个实例来讨论怎么解决,也许会对你有所帮助,但是我还不能保证可以完全解决问题.我自己的研发的产品到目前为止还在出这样那样的问题,还在不短的解决完善中.发此贴的目的是大家共同学习,共同进步,相互的讨论会增加知识点,这些知识就支撑着我们研发的面.你的面有越多的点来支撑,你的技术就越高.
LED目前最难解决的是散热与配光,当然驱动在特殊的环境及特殊的体积下又要满足认证要求是比较大的难题．象客户要求的LED日光灯,驱动和灯管做到一起,功率大与20瓦,两个直径26MM长度40MM的空间,要求符合CE．其实大家都知道驱动需要散热,隔离需要空间．但有人在宣扬我们这样安装很方便,是安装方便了,但寿命拿什么去保证?我呼吁做技术的多考虑可靠性．不要给我们水平有限的人出难题,实在是怕了．
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@yzhg
LED目前最难解决的是散热与配光,当然驱动在特殊的环境及特殊的体积下又要满足认证要求是比较大的难题．象客户要求的LED日光灯,驱动和灯管做到一起,功率大与20瓦,两个直径26MM长度40MM的空间,要求符合CE．其实大家都知道驱动需要散热,隔离需要空间．但有人在宣扬我们这样安装很方便,是安装方便了,但寿命拿什么去保证?我呼吁做技术的多考虑可靠性．不要给我们水平有限的人出难题,实在是怕了．
说的很对,我本人曾经开发过日光灯,产品是做出来了,但是测试出来的结果一团糟.当时还没要求认证,只是体积太小,放在里面,高温试验后输出电流收温度变化很大,亮度降低.关键是体积小没办法施展,如果放在外面,体积可以大点,换交复杂电路这些问题都能解决.最后还是放弃了.不成熟的垃圾是不能拿出去卖的,咋自己牌子.现在做日光灯的很火,也有几个找我做,我看了一下要求就回掉了,没法做.但是他们说外面很多成熟产品,呵呵,也许我的水平还不够吧,我只能这样说了.很多高手都说做出来日光灯的成熟产品,也许他们比我强也说不定.
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@star8549
说的很对,我本人曾经开发过日光灯,产品是做出来了,但是测试出来的结果一团糟.当时还没要求认证,只是体积太小,放在里面,高温试验后输出电流收温度变化很大,亮度降低.关键是体积小没办法施展,如果放在外面,体积可以大点,换交复杂电路这些问题都能解决.最后还是放弃了.不成熟的垃圾是不能拿出去卖的,咋自己牌子.现在做日光灯的很火,也有几个找我做,我看了一下要求就回掉了,没法做.但是他们说外面很多成熟产品,呵呵,也许我的水平还不够吧,我只能这样说了.很多高手都说做出来日光灯的成熟产品,也许他们比我强也说不定.
我做LED日光灯的,确实确实,问题还有很多要解决呢.一是温度,二是电流的控制.
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@hhq81
说LED寿命有5-10万小时,实际上小功率的能做到1万小时内衰减小于50%就可以了.我之前一直在做大功率LED恒流驱动.现在做小功率LED日光灯,调出了一款,电源和LED都密封在T8管内,14W左右,效率接近92%,在27度室温时,电源平均温度小于55,如果它能在两万小时内衰减小于50%我就非常满足了(我的LED接近￥0.5元/颗).
做日光灯的可真多,您说的小功率的能做到1万小时内衰减小于50% 这点我不是很清楚,没有做过试验,没有试验数据我不能加以猜测.但有另外一点问题也许能支持你这种说法,就是LED的寿命确实很长,但是里面多数用的荧光粉,这荧光粉的寿命好象要短很多,并且受温度影响很大.
并非小功率的LED这样,大功率的也一样用的荧光粉,所以大功率的LED寿命值得怀疑,理论是5-10W小时,荧光粉能支持这么长吗?
并非小功率的LED这样,大功率的也一样用的荧光粉,所以大功率的LED寿命值得怀疑,理论是5-10W小时,荧光粉能支持这么长吗?
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@star8549
做日光灯的可真多,您说的小功率的能做到1万小时内衰减小于50%这点我不是很清楚,没有做过试验,没有试验数据我不能加以猜测.但有另外一点问题也许能支持你这种说法,就是LED的寿命确实很长,但是里面多数用的荧光粉,这荧光粉的寿命好象要短很多,并且受温度影响很大.并非小功率的LED这样,大功率的也一样用的荧光粉,所以大功率的LED寿命值得怀疑,理论是5-10W小时,荧光粉能支持这么长吗?
关于我说的一到两万个小时衰减50%已经很好,你就不用怀疑了,我拿别人的产品亲自验证过,连续点几个月,衰减太厉害了.不相信你亲自问LED供应商(专业供应商),我跟他们聊过.不过大功率要做到5万小时衰减小于50%一点问题都没有.
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@hhq81
关于我说的一到两万个小时衰减50%已经很好,你就不用怀疑了,我拿别人的产品亲自验证过,连续点几个月,衰减太厉害了.不相信你亲自问LED供应商(专业供应商),我跟他们聊过.不过大功率要做到5万小时衰减小于50%一点问题都没有.
呵呵,我并不是怀疑,我是说这种案子我没做过,不知道.我做过日光灯电源研发,但是在初期就觉得有问题,没继续下去,所以灯的衰减试验根本没做.后来我就做大功率的了3W5W10W 模组的LED.我们也就做不到2年的时间,有些灯也一直点在那里,在这2年的时间内还可以,因为我们控制的散热器温度都是小于60度的,结温不会超过100度,而且功率做的都是负偏差的,使用的功率都小于标称功率,所以我们的这种灯的衰减都很小.这是在2年内的,点亮时间也就1-2万小时吧.
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@hhq81
我现在都不敢让它超过14MA,要超过2万小时,供应商建议我们工作在10MA.真的很浪费了.
呵呵,并非浪费,事实就这样.我曾经给别人这样解释过,那是刚开始做LED电源,对热量的概念还不是很重视,当时我们做的电源是最高工作温度50度的(现在想想是远不够的),客户拿去后经常坏,经测试他灯具内(即电源的外部环境)温度接近了50度,我们说温度太高,但是客户强调我们电源标的工作温度是-10到50度,并没超出怎么就坏了,我当时无语,后来我想想打电话跟他解释,我们标的是最高50度,并非可以在50度情况连续工作,就象汽车一样,假设你的汽车标的最高时速是220KM/HR.那么请问你开到这种速度的时间占你开车时间多少比例?或者你有几次达到过这种速度?客户说很少,我说你的车标的可以开到220码你为什么不一直开到这个速度?他说那这样开这车很快就废了,我说是呀,我的电源也一样.
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有位朋友短信问我的问题,我粘上来大家分享
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lois0823: 2008-06-05 10:55
你好.我看到你说的电源设计要考虑的第一条是功率设计要留1.5-2.0倍的余量.那我想问,你这个意思是否是说30WLED路灯,电源起码要配60W呢?我目前出的一批试单里面碰到了这个问题.客人投诉我们的功率消耗太恐怖了.方便和你联络吗?
这个功率设计余量是根据你的使用环境的恶劣情况来判断的,因为灯具的温度太高,你的电源无法在这个温度下长期工作,所以就要留这么多的余量.也就是大马拉小车.举个例子,好比你在平路上能扛80斤麻袋走100M没事情,但是你扛80斤麻袋爬山,山坡45度,你爬100M再试试,吃力了吧?所以要想爬山你就只能扛40斤才能上山了,要扛80斤上山就得2个人来扛或者你分2次扛了.这你明白余量的问题了吧.
至于功耗的问题我想你搞错了,消耗的功耗是灯和电源自身损耗2部分,你说的可能是效率的问题,这跟功率余量没关系.你30W的电源按60W做,但你输出还是30W没变,损耗也是没变的,明白?客户说损耗大,是你电源的效率不高,灯的损耗是正常输出,不计损耗的.
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lois0823: 2008-06-05 10:55
你好.我看到你说的电源设计要考虑的第一条是功率设计要留1.5-2.0倍的余量.那我想问,你这个意思是否是说30WLED路灯,电源起码要配60W呢?我目前出的一批试单里面碰到了这个问题.客人投诉我们的功率消耗太恐怖了.方便和你联络吗?
这个功率设计余量是根据你的使用环境的恶劣情况来判断的,因为灯具的温度太高,你的电源无法在这个温度下长期工作,所以就要留这么多的余量.也就是大马拉小车.举个例子,好比你在平路上能扛80斤麻袋走100M没事情,但是你扛80斤麻袋爬山,山坡45度,你爬100M再试试,吃力了吧?所以要想爬山你就只能扛40斤才能上山了,要扛80斤上山就得2个人来扛或者你分2次扛了.这你明白余量的问题了吧.
至于功耗的问题我想你搞错了,消耗的功耗是灯和电源自身损耗2部分,你说的可能是效率的问题,这跟功率余量没关系.你30W的电源按60W做,但你输出还是30W没变,损耗也是没变的,明白?客户说损耗大,是你电源的效率不高,灯的损耗是正常输出,不计损耗的.
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@star8549
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电源50度就不行了?一般电源长期在70度的环境中都不会有太大的问题呀.只是寿命会短些,很多电源标称使用环境温度最高40度.指的是最高只能在40度的室温下使用.并不代表电源空间温度不能超过40度,因为电源自身温升较大,实际上,它满载工作的时候60多度很正常.
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