최신 소식, 유용한 정보 | 램프의 수명을 결정하는 요소는 무엇일까요?

고객과 소통할 때마다 반복적으로 등장하는 단어가 하나 있습니다. 바로 '보증'입니다. 고객마다 원하는 보증 기간은 2년에서 3년까지 다양하며, 5년을 원하는 고객도 있습니다.

하지만 실제로 많은 경우 고객들은 이러한 보증 기간이 어디에서 비롯되는지 모르거나, 단순히 남들이 하는 대로 LED 제품은 그렇게 오랫동안 보증될 거라고 생각하는 경우가 많습니다.

오늘은 LED의 세계로 여러분을 안내하여 램프의 수명을 정의하고 판단하는 방법을 알아보겠습니다.

우선 LED는 외관상으로 기존 광원과 확연히 다르다는 것을 한눈에 알 수 있습니다. 거의 모든 LED에는 뚜렷한 특징이 있기 때문입니다.방열판.

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다양한 방열판은 LED 램프의 미관을 위한 것이 아니라 LED의 성능을 향상시키기 위한 것입니다.

그렇다면 고객들은 왜 이전 광원들은 방열판을 거의 사용하지 않았는데, LED 시대에는 거의 모든 램프가 방열판을 사용하는지 의아해할 것입니다.

기존의 광원은 텅스텐 필라멘트 램프처럼 열을 이용해 빛을 내는 열복사에 의존했기 때문에 열에 강했습니다. 하지만 LED의 기본 구조는 반도체 PN 접합입니다. 온도가 조금만 높아져도 작동 성능이 저하되므로 LED에서는 열 방출이 매우 중요합니다.

먼저 LED의 구성과 회로도를 살펴보겠습니다.

참고: LED 칩은 작동 중에 열을 발생시킵니다. 이 열은 내부 PN 접합부의 온도로, 이를 접합 온도(Tj)라고 합니다.

그리고 무엇보다 중요한 것은 LED 램프의 수명은 접합부 온도와 밀접한 관련이 있다는 점입니다.

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우리가 이해해야 할 개념은 다음과 같습니다. LED의 수명에 대해 이야기할 때, 완전히 사용할 수 없게 된다는 의미가 아니라, LED 광출력이 70%에 도달하면 일반적으로 '수명이 다했다'고 생각한다는 것입니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이, 접합부 온도를 105°C로 제어하면 LED 램프를 약 10,000시간 사용했을 때 광속이 70%로 감소합니다. 하지만 접합부 온도를 약 60°C로 제어하면 사용 시간은 약 100,000시간 이상이 되고, 광속은 70%로 감소하는 데 그쳐 램프 수명이 10배 증가합니다.

일상생활에서 흔히 접하는 LED 수명 5만 시간은 접합부 온도를 85°C로 제어했을 때의 수치입니다.

LED 램프의 수명에 접합부 온도가 매우 중요한 역할을 하므로, 접합부 온도를 낮추는 방법은 무엇일까요? 걱정하지 마세요. 먼저 램프의 열 방출 방식을 살펴보겠습니다. 열 방출 방식을 이해하면 접합부 온도를 낮추는 방법도 자연스럽게 알게 될 것입니다.

램프는 어떻게 열을 발산할까요?

먼저 열 전달의 세 가지 기본 방식인 전도, 대류 및 복사에 대해 알아야 합니다.

방열판의 주요 열 전달 경로는 전도 및 대류에 의한 열 방출과 자연 대류에 의한 복사 열 방출입니다.

열 전달의 기본 원리:

지휘: 열이 물체의 따뜻한 부분에서 차가운 부분으로 이동하는 방식.

열전도에 영향을 미치는 요인은 무엇인가요?

① 열 방출 재료의 열전도율

② 방열 구조로 인한 열 저항

③ 열전도성 재료의 모양과 크기

방사: 고온의 물체가 열을 직접적으로 바깥쪽으로 방출하는 현상.

열복사에 영향을 미치는 요인은 무엇인가요?

① 주변 환경 및 매체의 열 저항 (주로 공기를 고려함)

② 열복사 물질 자체의 특성 (일반적으로 어두운 색상이 더 강하게 열을 방출하지만, 실제로는 램프의 온도가 그다지 높지 않고 열 방출 강도도 크지 않기 때문에 열 전달 자체는 특별히 중요하지 않습니다.)

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전달: 기체나 액체의 흐름을 이용하여 열을 전달하는 방법.

열 대류에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?

① 가스 흐름 및 속도

② 액체의 비열 용량, 유속 및 부피

LED 램프에서 방열판은 램프 가격의 상당 부분을 차지합니다. 따라서 방열판 구조 측면에서 재료와 설계가 충분히 좋지 않으면 램프에 많은 사후 문제가 발생할 수 있습니다.

하지만 사실 이것들은 단지 서막일 뿐이고, 지금이 바로 핵심입니다.

소비자로서 램프의 열 방출 성능이 좋은지 나쁜지 어떻게 판단하시나요?

물론 가장 전문적인 방법은 전문 장비를 사용하여 접합부 온도 테스트를 수행하는 것입니다.

하지만 그러한 전문 장비는 일반인에게는 너무 비싸기 때문에, 우리가 할 수 있는 유일한 방법은 램프를 만져서 온도를 감지하는 가장 전통적인 방법을 사용하는 것뿐입니다.

그러면 새로운 질문이 생깁니다. 더위를 느끼는 게 좋을까요, 아니면 덥지 않은 게 좋을까요?

라디에이터를 만졌을 때 뜨겁다면, 확실히 좋지 않은 상태입니다.

방열판이 만졌을 때 뜨겁다면 냉각 시스템에 문제가 있는 것입니다. 방열판의 방열 용량이 부족하여 칩의 열이 제때 방출되지 않거나, 유효 방열 면적이 부족하거나 구조 설계에 결함이 있는 경우일 수 있습니다.

램프 본체가 만졌을 때 뜨겁지 않다고 해서 반드시 좋은 것은 아닙니다.

LED 램프가 제대로 작동할 때 좋은 방열판은 온도가 낮아야 하지만, 온도가 낮은 방열판이 반드시 좋은 방열판은 아닙니다.

이 칩은 발열량이 적고, 열전도율이 좋으며, 열을 충분히 발산하여 손으로 만져봐도 과하게 뜨겁지 않습니다. 훌륭한 냉각 시스템이지만, 유일한 "단점"은 재료 낭비가 다소 심하다는 점입니다.

기판 아래에 불순물이 있거나 방열판과의 접촉이 원활하지 않으면 열이 외부로 전달되지 않고 칩에 축적됩니다. 겉면은 만져봐도 뜨겁지 않더라도 칩 내부는 이미 매우 뜨거워진 상태입니다.

여기서 저는 열 방출이 양호한지 판단하는 데 유용한 방법인 "30분 조명법"을 추천하고 싶습니다.

참고: "30분 조명법"은 해당 기사에서 가져온 것입니다.

30분 조명 방법:앞서 언급했듯이 일반적으로 LED 접합부 온도가 상승하면 광속은 감소합니다. 따라서 동일한 위치에서 램프의 조도 변화를 측정하면 접합부 온도의 변화를 추론할 수 있습니다.

먼저 외부 빛의 방해를 받지 않는 장소를 선택하고 램프에 불을 켜세요.

불을 붙인 후 즉시 조도계를 가져와서 측정하십시오. 예를 들어 1000 lx와 같이 측정합니다.

램프와 조도계의 위치를 ​​그대로 유지하세요. 30분 후, 조도계를 사용하여 다시 측정하세요. 500 lx는 광속이 50% 감소했다는 의미입니다. 내부가 매우 뜨겁지만, 외부를 만져보면 아직 뜨겁지 않다는 것은 열이 아직 외부로 빠져나가지 않았다는 뜻입니다. 차이점을 설명해 드리겠습니다.

측정값이 900lx이고 조도가 10%만 감소했다면 정상적인 데이터이며 열 방출이 매우 우수하다는 의미입니다.

"30분 조명법"의 적용 범위: 일반적으로 사용되는 몇 가지 칩의 "광속 대 접합 온도" 변화 곡선을 나타낸다. 이 곡선을 통해 광속이 얼마나 감소했는지 확인할 수 있으며, 이를 통해 접합 온도가 몇 도 상승했는지 간접적으로 알 수 있다.

첫 번째 열:

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OSRAM S5(30 30) 칩의 경우 광속은 25°C에 비해 20% 감소했고 접합 온도는 120°C를 초과했습니다.

컬럼 two:

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OSRAM S8(50 50) 칩의 경우 광속은 25°C에 비해 20% 감소했고 접합 온도는 120°C를 초과했습니다.

세 번째 열:

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OSRAM E5(56 30) 칩의 경우 광속은 25°C에 비해 20% 감소했고 접합 온도는 140°C를 초과했습니다.

네 번째 열:

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OSLOM SSL 90 백색 칩의 경우, 광속은 25°C에서의 광속보다 15% 낮으며, 접합부 온도는 120°C를 초과했습니다.

다섯 번째 열:

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루미너스 센서스 시리즈 칩의 경우, 광속이 25℃ 대비 15% 감소했으며, 접합부 온도는 105℃를 초과했습니다.

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위 사진에서 볼 수 있듯이, 가열 상태에서의 조도가 30분 후 냉각 상태에 비해 20% 감소하면 접합부 온도가 칩의 허용 범위를 기본적으로 초과한 것이며, 냉각 시스템에 문제가 있다고 판단할 수 있습니다.

물론 이는 대부분의 경우에 해당하며, 그림에서 볼 수 있듯이 모든 것에는 예외가 있습니다.

물론 대부분의 LED의 경우, 30분 조명 방식을 사용하면 밝기가 20% 이내로 떨어지면 양호한 제품인지 아닌지를 판단할 수 있습니다.

배웠나요? 앞으로 조명을 고를 때는 꼭 신경 써야 합니다. 단순히 외관만 보지 말고, 예리한 안목으로 조명을 선택해야 합니다.


게시 시간: 2024년 5월 24일

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