Topik Hangat, Pengetahuan Pendinginan | Apa yang menentukan umur lampu?

Setiap kali kami berkomunikasi dengan pelanggan, satu kata selalu disebutkan: garansi. Setiap pelanggan menginginkan masa garansi yang berbeda-beda, mulai dari dua hingga tiga tahun, bahkan ada yang menginginkan lima tahun.

Namun pada kenyataannya, dalam banyak kasus, pelanggan sendiri mungkin tidak mengetahui dari mana asal waktu garansi ini, atau mereka hanya mengikuti orang lain dan berpikir bahwa LED harus dijamin untuk jangka waktu yang lama.

Hari ini, saya akan membawa Anda ke dunia LED untuk mengetahui bagaimana umur lampu didefinisikan dan dinilai.

Pertama-tama, jika berbicara tentang LED, dari segi tampilan, kita dapat melihat sekilas bahwa mereka berbeda dari sumber cahaya tradisional, karena hampir semua LED memiliki fitur khas -penyerap panas.

liper (2)
liper (3)

Berbagai penyerap panas bukan dimaksudkan untuk memperindah lampu LED, tetapi untuk membuat LED bekerja lebih baik.

Lalu pelanggan akan bertanya-tanya mengapa sumber cahaya sebelumnya jarang menggunakan radiator, tetapi di era LED hampir semua lampu menggunakan radiator?

Sumber cahaya sebelumnya mengandalkan radiasi termal untuk memancarkan cahaya, seperti lampu filamen tungsten, yang mengandalkan panas untuk memancarkan cahaya, sehingga tidak takut panas. Struktur dasar LED adalah sambungan PN semikonduktor. Jika suhu sedikit lebih tinggi, kinerjanya akan menurun, sehingga pembuangan panas sangat penting bagi LED.

Pertama, mari kita lihat komposisi dan diagram skema LED

Tips: Chip LED akan menghasilkan panas saat beroperasi. Suhu sambungan PN internalnya disebut suhu sambungan (Tj).

Dan yang paling penting, umur lampu LED terkait erat dengan suhu sambungan.

liper (4)

Sebuah konsep yang perlu kita pahami: Ketika kita berbicara tentang masa pakai LED, itu tidak berarti bahwa ia tidak dapat digunakan sama sekali, tetapi ketika keluaran cahaya LED mencapai 70%, kita umumnya berpikir bahwa 'masa pakainya telah berakhir'.

Seperti yang dapat dilihat pada gambar di atas, jika suhu sambungan diatur pada 105°C, maka fluks cahaya lampu LED akan berkurang hingga 70% ketika lampu LED digunakan selama sekitar 10.000 jam; dan jika suhu sambungan diatur pada sekitar 60°C, maka masa pakainya akan menjadi sekitar 100.000 jam, dengan fluks cahaya berkurang hingga 70%. Masa pakai lampu akan meningkat 10 kali lipat.

Dalam kehidupan sehari-hari, yang paling sering kita jumpai adalah bahwa umur pakai LED adalah 50.000 jam, yang sebenarnya itu adalah data ketika suhu sambungan dikontrol pada 85°C.

Karena suhu sambungan memainkan peran penting dalam masa pakai lampu LED, bagaimana cara menurunkan suhu sambungan? Jangan khawatir, mari kita lihat bagaimana lampu menghilangkan panas. Setelah memahami metode pembuangan panas, Anda tentu akan tahu cara menurunkan suhu sambungan.

Bagaimana lampu menghilangkan panas?

Pertama, Anda perlu mengetahui tiga cara dasar perpindahan panas: konduksi, konveksi, dan radiasi.

Jalur transmisi utama radiator adalah pembuangan panas konduksi dan konveksi, dan pembuangan panas radiasi di bawah konveksi alami.

Prinsip dasar perpindahan panas:

Konduksi: Cara panas berpindah sepanjang objek dari bagian yang lebih hangat ke bagian yang lebih dingin.

Apa saja faktor yang memengaruhi konduksi panas?

① Konduktivitas termal bahan pembuangan panas

② Resistensi termal yang disebabkan oleh struktur pembuangan panas

③ Bentuk dan ukuran bahan konduktif termal

Radiasi: Fenomena benda bersuhu tinggi yang memancarkan panas langsung ke luar.

Apa saja faktor yang memengaruhi radiasi termal?

① Resistansi termal lingkungan dan media sekitar (terutama mempertimbangkan udara)

2. Karakteristik bahan radiasi termal itu sendiri (umumnya warna gelap memancarkan lebih kuat, tetapi sebenarnya perpindahan radiasi tidak terlalu penting, karena suhu lampu tidak terlalu tinggi dan radiasinya tidak terlalu kuat)

liper (6)
liper (7)

Konveksi: Suatu metode pemindahan panas melalui aliran gas atau cairan.

Apa saja faktor yang memengaruhi konveksi termal?

① Aliran dan kecepatan gas

② Kapasitas panas spesifik, kecepatan aliran dan volume cairan

Pada lampu LED, heat sink merupakan komponen yang paling mahal. Oleh karena itu, jika material dan desain radiator kurang baik, lampu akan mengalami banyak masalah purnajual.

Namun pada kenyataannya, ini hanyalah bayangannya saja, dan sekarang menjadi fokus.

Sebagai konsumen, bagaimana Anda menilai apakah pembuangan panas sebuah lampu baik atau tidak?

Metode yang paling profesional tentu saja menggunakan peralatan profesional untuk melakukan pengujian suhu sambungan.

Akan tetapi, peralatan profesional semacam itu mungkin mahal bagi orang awam, jadi yang tersisa bagi kita adalah menggunakan metode paling tradisional yaitu menyentuh lampu untuk merasakan suhu.

Lalu muncul pertanyaan baru: Apakah lebih baik merasa panas atau tidak?

Jika radiator terasa panas saat disentuh, itu sudah pasti tidak bagus.

Jika radiator terasa panas saat disentuh, sistem pendinginnya pasti bermasalah. Radiator tidak memiliki kapasitas pembuangan panas yang memadai sehingga panas dari chip tidak dapat dihilangkan tepat waktu; atau area pembuangan panas efektif tidak memadai, dan terdapat kekurangan dalam desain struktural.

Sekalipun badan lampu tidak panas saat disentuh, belum tentu itu bagus.

Bila lampu LED bekerja dengan baik, radiator yang baik pasti memiliki suhu yang lebih rendah, tetapi radiator yang lebih dingin belum tentu bagus.

Chip ini tidak menghasilkan banyak panas, memiliki konduktivitas listrik yang baik, mampu membuang panas dengan cukup baik, dan tidak terasa terlalu panas di tangan. Sistem pendingin ini memang bagus, tetapi satu-satunya "kekurangannya" adalah pemborosan materialnya.

Jika terdapat kotoran di bawah substrat dan tidak ada kontak yang baik dengan heat sink, panas tidak akan tersalurkan keluar dan akan terakumulasi pada chip. Bagian luar tidak terasa panas saat disentuh, tetapi chip di dalamnya sudah sangat panas.

Di sini, saya ingin merekomendasikan metode yang berguna - "metode penerangan setengah jam" untuk menentukan apakah pembuangan panasnya baik.

Catatan: “Metode iluminasi setengah jam” berasal dari artikel

Metode iluminasi setengah jam:Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, umumnya fluks cahaya akan menurun seiring meningkatnya suhu sambungan LED. Dengan demikian, selama kita mengukur perubahan iluminasi lampu yang menyala pada posisi yang sama, kita dapat menyimpulkan perubahan suhu sambungan.

Pertama, pilih tempat yang tidak terganggu oleh cahaya luar dan nyalakan lampu.

Setelah menyala, segera ambil light meter dan ukurlah, misalnya 1000 lx.

Pertahankan posisi lampu dan pengukur iluminasi. Setelah setengah jam, gunakan pengukur iluminasi untuk mengukur kembali. 500 lx berarti fluks cahaya telah turun 50%. Di dalam ruangan sangat panas. Jika Anda menyentuh bagian luar, suhunya masih baik-baik saja. Itu berarti panas belum keluar. Selisihnya.

Jika nilai yang terukur adalah 900 lx dan pencahayaan hanya turun 10%, berarti itu adalah data normal dan pembuangan panas sangat baik.

Cakupan penerapan "metode iluminasi setengah jam": Kami menghitung kurva perubahan "fluks cahaya VS suhu sambungan" dari beberapa chip yang umum digunakan. Dari kurva ini, kita dapat melihat berapa lumen penurunan fluks cahaya, dan secara tidak langsung kita dapat mengetahui berapa derajat Celcius peningkatan suhu sambungan.

Kolom satu:

liper (8)

Untuk chip OSRAM S5 (30 30), fluks bercahaya turun 20% dibandingkan dengan 25°C, dan suhu sambungan telah melampaui 120°C.

Kolom two:

liper (9)

Untuk chip OSRAM S8 (50 50), fluks bercahaya turun 20% dibandingkan dengan 25°C, dan suhu sambungan telah melampaui 120°C.

Kolom tiga:

liper (10)

Untuk chip OSRAM E5 (56 30), fluks bercahaya turun 20% dibandingkan dengan 25°C, dan suhu sambungan telah melampaui 140°C.

Kolom empat:

liper (11)

Untuk chip putih OSLOM SSL 90, fluks bercahaya 15% lebih rendah dibandingkan pada suhu 25°C, dan suhu sambungan telah melampaui 120°C.

Kolom lima:

liper (12)

Chip Luminus Sensus Serise, fluks bercahaya turun 15% dibandingkan dengan 25℃, dan suhu sambungan telah melampaui 105℃.

liper (13)

Seperti yang dapat dilihat dari gambar di atas, jika iluminasi dalam kondisi panas turun 20% setelah setengah jam dibandingkan dengan kondisi dingin, suhu sambungan pada dasarnya telah melampaui batas toleransi chip. Hal ini pada dasarnya dapat dinilai bahwa sistem pendingin tidak memenuhi syarat.

Tentu saja, ini adalah mayoritas kasus, dan semuanya memiliki pengecualian, seperti yang ditunjukkan pada gambar:

Tentu saja, untuk sebagian besar LED, kita dapat menggunakan metode penerangan setengah jam untuk menilai apakah bagus atau tidak dengan penurunan 20%.

Sudahkah Anda belajar? Saat memilih lampu di masa mendatang, Anda harus memperhatikannya. Anda tidak bisa hanya melihat tampilan lampu, tetapi gunakan mata Anda yang tajam untuk memilih lampu.


Waktu posting: 24 Mei 2024

Kirimkan pesan Anda kepada kami: