Cada vez que nos comunicamos cos clientes, menciónase unha palabra repetidamente: garantía. Cada cliente quere un período de garantía diferente, que vai de dous a tres anos, e algúns queren cinco anos.
Pero, de feito, en moitos casos, os propios clientes poden descoñecer de onde provén este tempo de garantía, ou simplemente seguen á multitude e pensan que os LED deberían ter garantía durante tanto tempo.
Hoxe, levareivos ao mundo dos LED para descubrir como se define e avalia a vida útil das lámpadas.
En primeiro lugar, cando se trata de LEDs, en termos de aparencia, podemos dicir a primeira ollada que son diferentes das fontes de luz tradicionais, porque case todos os LEDs teñen unha característica distintiva:un disipador de calor.
Varios disipadores de calor non son para a beleza das lámpadas LED, senón para que os LED funcionen mellor.
Entón os clientes preguntaranse por que as fontes de luz anteriores raramente usaban radiadores, pero na era LED case todas as lámpadas usan radiadores?
Dado que as fontes de luz anteriores dependían da radiación térmica para emitir luz, como as lámpadas de filamento de tungsteno, que dependen da calor para emitir luz, non lle teñen medo. A estrutura básica do LED é unha unión PN de semicondutores. Se a temperatura é lixeiramente superior, o rendemento de funcionamento diminuirá, polo que a disipación da calor é moi importante para o LED.
Primeiro, vexamos a composición e o diagrama esquemático dun LED.
Consellos: O chip LED xerará calor cando funciona. Referímonos á temperatura da súa unión PN interna como temperatura de unión (Tj).
E, o máis importante, a vida útil das lámpadas LED está estreitamente relacionada coa temperatura de unión.
Un concepto que debemos entender: cando falamos da vida útil dun LED, non significa que sexa completamente inutilizable, pero cando a saída de luz do LED chega ao 70 %, xeralmente pensamos que "a súa vida útil rematou".
Como se pode ver na figura anterior, se a temperatura de unión se controla a 105 °C, o fluxo luminoso da lámpada LED atenuarase ata o 70 % cando a lámpada LED se use durante unhas 10 000 horas; e se a temperatura de unión se controla a uns 60 °C, o seu tempo de funcionamento será dunhas 100 000 horas + unha hora, o fluxo luminoso diminuirá ata o 70 %. A vida útil da lámpada aumenta 10 veces.
Na vida cotiá, o que atopamos máis a miúdo é que a vida útil dos LED é de 50.000 horas, o que en realidade é un dato cando a temperatura de unión se controla a 85 °C.
Dado que a temperatura da unión xoga un papel tan importante na vida útil das lámpadas LED, como reducila? Non te preocupes, primeiro vexamos como a lámpada disipa a calor. Despois de comprender o método de disipación da calor, saberás de forma natural como reducir a temperatura da unión.
Como disipan a calor as lámpadas?
Primeiro, cómpre coñecer as tres formas básicas de transferencia de calor: condución, convección e radiación.
As principais vías de transmisión do radiador son a disipación de calor por condución e convección e a disipación de calor por radiación baixo convección natural.
Principios básicos da transferencia de calor:
Condución: A forma en que a calor se propaga ao longo dun obxecto desde unha parte máis quente a unha parte máis fría.
Cales son os factores que inflúen na condución da calor?
① Condutividade térmica dos materiais de disipación de calor
② Resistencia térmica causada pola estrutura de disipación de calor
③ Forma e tamaño do material termocondutor
Radiación: O fenómeno dos obxectos a alta temperatura que irradian calor directamente cara a fóra.
Cales son os factores que inflúen na radiación térmica?
① Resistencia térmica do ambiente e do medio circundante (tendo en conta principalmente o aire)
② As características do propio material de radiación térmica (xeralmente as cores escuras irradian con máis forza, pero en realidade a transferencia de radiación non é particularmente importante, porque a temperatura da lámpada non é demasiado alta e a radiación non é moi forte)
Convección: Un método de transferencia de calor mediante o fluxo dun gas ou líquido.
Cales son os factores que inflúen na convección térmica?
① Fluxo e velocidade do gas
② Capacidade calorífica específica, velocidade de fluxo e volume de líquido
Nas lámpadas LED, o disipador de calor representa unha gran parte do custo da lámpada. Polo tanto, en termos da estrutura do radiador, se os materiais e o deseño non son o suficientemente bos, a lámpada terá moitos problemas posvenda.
Non obstante, en realidade, isto é só un presaxio, e agora é o foco.
Como consumidor, como xulgas se a disipación da calor dunha lámpada é boa ou non?
O método máis profesional é, por suposto, usar equipos profesionais para realizar probas de temperatura de unión.
Non obstante, este tipo de equipamento profesional pode resultar prohibitivo para a xente común, polo que o único que nos queda é usar o método máis tradicional de tocar a lámpada para detectar a temperatura.
Entón xorde unha nova pregunta. É mellor ter calor ou non?
Se o radiador está quente ao tocalo, definitivamente non é bo.
Se o radiador está quente ao tacto, o sistema de refrixeración debe estar en mal estado. Ou ben o radiador ten unha capacidade de disipación de calor insuficiente e a calor do chip non se pode disipar a tempo; ou ben a área de disipación de calor efectiva non é suficiente e hai deficiencias no deseño estrutural.
Mesmo se o corpo da lámpada non está quente ao tacto, non é necesariamente bo.
Cando a lámpada LED funciona correctamente, un bo radiador debe ter unha temperatura máis baixa, pero un radiador máis frío non é necesariamente bo.
O chip non xera moita calor, conduce ben, disipa a calor dabondo e non se sente demasiado quente na man. Este é un bo sistema de refrixeración, a única "desvantaxe" é que supón un pequeno desperdicio de material.
Se hai impurezas debaixo do substrato e non hai un bo contacto co disipador de calor, a calor non se transferirá cara a fóra e acumularase no chip. Non está quente ao tacto por fóra, pero o chip do interior xa está moi quente.
Aquí, gustaríame recomendar un método útil: o "método de iluminación de media hora" para determinar se a disipación da calor é boa.
Nota: "Método de iluminación de media hora" provén do artigo
Método de iluminación de media hora:Como dixemos antes, xeralmente, a medida que aumenta a temperatura da unión do LED, o fluxo luminoso diminúe. Entón, sempre que midamos o cambio na iluminación da lámpada que brilla na mesma posición, podemos deducir o cambio na temperatura da unión.
Primeiro, escolle un lugar que non estea molesto pola luz externa e acende a lámpada.
Despois de acender, colle inmediatamente un luxómetro e mídeo, por exemplo 1000 lx.
Mantén a posición da lámpada e do iluminanómetro sen cambios. Despois de media hora, usa o iluminanómetro para medir de novo. 500 lx significa que o fluxo luminoso diminuíu nun 50 %. O interior está moi quente. Se tocas o exterior, aínda está ben. Significa que a calor non saíu. Diferenza.
Se o valor medido é de 900 lx e a iluminación só diminúe un 10 %, significa que se trata de datos normais e que a disipación da calor é moi boa.
O ámbito de aplicación do "método de iluminación de media hora": Enumeramos a curva de cambio "fluxo luminoso VS temperatura de unión" de varios chips de uso común. A partir desta curva, podemos ver cantos lúmenes baixou o fluxo luminoso e, indirectamente, podemos saber a cantos graos Celsius aumentou a temperatura de unión.
Columna un:
Para o chip OSRAM S5 (30 30), o fluxo luminoso caeu un 20 % en comparación cos 25 °C e a temperatura de unión superou os 120 °C.
Columna two:
Para o chip OSRAM S8 (50 50), o fluxo luminoso caeu un 20 % en comparación cos 25 °C e a temperatura de unión superou os 120 °C.
Columna tres:
Para o chip OSRAM E5 (56 30), o fluxo luminoso caeu un 20 % en comparación cos 25 °C e a temperatura de unión superou os 140 °C.
Columna catro:
Para o chip branco OSLOM SSL 90, o fluxo luminoso é un 15 % inferior ao de 25 °C e a temperatura de unión superou os 120 °C.
Columna cinco:
Chip Luminus Sensus Series, o fluxo luminoso diminuíu un 15 % en comparación cos 25 ℃ e a temperatura de unión superou os 105 ℃.
Como se pode ver nas imaxes de arriba, se a iluminación en estado quente diminúe un 20 % despois de media hora en comparación co estado frío, a temperatura da unión basicamente superou o rango de tolerancia do chip. Basicamente, pódese xulgar que o sistema de refrixeración non está cualificado.
Por suposto, esta é a maioría dos casos, e todo ten excepcións, como se mostra na figura:
Por suposto, para a maioría dos LED, podemos usar o método de iluminación de media hora para xulgar se é bo ou non cunha caída do 20 %.
Aprendiches? Cando escollas lámpadas no futuro, debes prestar atención. Non podes mirar só o aspecto das lámpadas, senón que tamén podes usar a túa vista aguda para seleccionalas.
Data de publicación: 24 de maio de 2024
