Elke keer dat we met klanten communiceren, valt één woord herhaaldelijk: garantie. Elke klant wil een andere garantieperiode, variërend van twee tot drie jaar, en sommige willen zelfs vijf jaar.
In werkelijkheid weten klanten vaak niet waar de garantieperiode vandaan komt, of ze denken dat LED-lampen zo lang garantie zouden moeten hebben.
Vandaag neem ik u mee in de wereld van LED's om erachter te komen hoe de levensduur van lampen wordt gedefinieerd en beoordeeld.
Allereerst kunnen we bij LED's in één oogopslag zien dat ze qua uiterlijk verschillen van traditionele lichtbronnen, omdat bijna alle LED's een onderscheidend kenmerk hebben:een koellichaam.
Verschillende koellichamen worden niet gebruikt om de LED-lampen mooier te maken, maar om de LED's beter te laten functioneren.
Dan vragen klanten zich vast af waarom eerdere lichtbronnen nauwelijks radiatoren gebruikten, terwijl in het LED-tijdperk vrijwel alle lampen radiatoren gebruiken?
Omdat eerdere lichtbronnen afhankelijk waren van thermische straling om licht uit te zenden, zoals gloeilampen, die warmte nodig hebben om licht uit te zenden, zijn ze niet bang voor warmte. De basisstructuur van een led is een halfgeleider-PN-overgang. Bij een iets hogere temperatuur nemen de prestaties af, dus warmteafvoer is erg belangrijk voor een led.
Laten we eerst eens kijken naar de samenstelling en het schema van LED
Tips: De led-chip genereert warmte tijdens gebruik. De temperatuur van de interne PN-overgang noemen we de overgangstemperatuur (Tj).
En nog belangrijker: de levensduur van LED-lampen hangt nauw samen met de overgangstemperatuur.
Een concept dat we moeten begrijpen: als we het hebben over de levensduur van een LED, betekent dit niet dat deze volledig onbruikbaar is. Wanneer de lichtopbrengst van de LED 70% bereikt, denken we over het algemeen dat 'de levensduur voorbij is'.
Zoals te zien is in de bovenstaande afbeelding, zal de lichtstroom van de ledlamp afnemen tot 70% als de junctietemperatuur wordt geregeld op 105 °C na ongeveer 10.000 uur gebruik. Als de junctietemperatuur wordt geregeld op ongeveer 60 °C, zal de brandduur van de ledlamp ongeveer 100.000 uur bedragen en zal de lichtstroom afnemen tot 70%. De levensduur van de lamp wordt hierdoor vertienvoudigd.
In het dagelijks leven komen we vaak de levensduur van een LED tegen van 50.000 uur. Dit is feitelijk een gegeven wanneer de overgangstemperatuur op 85°C wordt gehouden.
Aangezien de junctietemperatuur zo'n belangrijke rol speelt in de levensduur van ledlampen, hoe verlaag je die temperatuur? Maak je geen zorgen, laten we eerst eens kijken hoe de lamp warmte afgeeft. Nadat je de warmteafvoermethode begrijpt, weet je natuurlijk ook hoe je de junctietemperatuur kunt verlagen.
Hoe geven lampen warmte af?
Eerst moet u de drie basisvormen van warmteoverdracht kennen: geleiding, convectie en straling.
De belangrijkste transmissiepaden van de radiator zijn geleiding en convectie van warmteafvoer, en stralingswarmteafvoer bij natuurlijke convectie.
Basisprincipes van warmteoverdracht:
Geleiding: De manier waarop warmte langs een object reist van een warmer naar een kouder gedeelte.
Welke factoren beïnvloeden warmtegeleiding?
① Thermische geleidbaarheid van warmteafvoerende materialen
② Thermische weerstand veroorzaakt door warmteafvoerstructuur
③ Vorm en grootte van thermisch geleidend materiaal
Straling: Het verschijnsel dat objecten met een hoge temperatuur warmte direct naar buiten uitstralen.
Welke factoren beïnvloeden thermische straling?
① Thermische weerstand van de omgeving en het medium (vooral rekening houdend met lucht)
2 De eigenschappen van het materiaal zelf dat thermische straling afgeeft (donkere kleuren stralen over het algemeen sterker, maar de stralingsoverdracht is in feite niet zo belangrijk, omdat de temperatuur van de lamp niet te hoog is en de straling niet erg sterk is)
Convectie: Een methode voor het overdragen van warmte door middel van de stroming van gas of vloeistof.
Welke factoren beïnvloeden thermische convectie?
① Gasstroom en snelheid
② Soortelijke warmtecapaciteit, stroomsnelheid en volume van de vloeistof
Bij ledlampen is het koellichaam verantwoordelijk voor een groot deel van de lampkosten. Als de constructie van de radiator niet goed genoeg is, kan de lamp na de verkoop veel problemen opleveren.
Maar feitelijk zijn dit slechts voortekenen, en daar ligt nu de focus.
Hoe kunt u als consument beoordelen of de warmteafvoer van een lamp goed of slecht is?
De meest professionele methode is natuurlijk om met professionele apparatuur de temperatuur van de overgangen te testen.
Voor de doorsnee gebruiker is dit soort professionele apparatuur echter te duur. Daarom kunnen we alleen nog de meest traditionele methode gebruiken: het aanraken van de lamp om de temperatuur te meten.
Dan rijst een nieuwe vraag: is het beter om het warm te hebben of niet?
Als de radiator heet aanvoelt wanneer u hem aanraakt, is er zeker sprake van een probleem.
Als de radiator heet aanvoelt, moet het koelsysteem defect zijn. Ofwel heeft de radiator onvoldoende warmteafvoercapaciteit en kan de chipwarmte niet tijdig worden afgevoerd, ofwel is het effectieve warmteafvoeroppervlak onvoldoende en zijn er tekortkomingen in het structurele ontwerp.
Ook al voelt de lampbehuizing niet heet aan, dan is dat niet per definitie goed.
Voor een goede werking van de LED-lamp moet een goede radiator een lagere temperatuur hebben. Een koudere radiator is echter niet per definitie een goede radiator.
De chip genereert niet veel warmte, geleidt goed, voert voldoende warmte af en voelt niet te warm aan in de hand. Dit is een goed koelsysteem, het enige "nadeel" is dat het een beetje materiaalverspilling is.
Als er onzuiverheden onder het substraat zitten en er geen goed contact is met de koelplaat, wordt de warmte niet afgevoerd en hoopt deze zich op op de chip. De buitenkant is niet heet, maar de chip binnenin is al erg heet.
Ik zou hier een nuttige methode willen aanbevelen: de "halfuurs belichtingsmethode". Daarmee kun je vaststellen of de warmteafvoer goed is.
Let op: "Half-hour illumination method" komt uit het artikel
Half uur verlichtingsmethode:Zoals we al eerder zeiden, zal de lichtstroom over het algemeen afnemen naarmate de temperatuur van de LED-overgang stijgt. Zolang we dan de verandering in lichtsterkte meten van de lamp die op dezelfde positie schijnt, kunnen we de verandering in overgangstemperatuur afleiden.
Kies eerst een plek waar geen licht van buitenaf komt en steek de lamp aan.
Neem na het aansteken direct een lichtmeter en meet de lichtsterkte, bijvoorbeeld 1000 lx.
Houd de positie van de lamp en de verlichtingssterktemeter ongewijzigd. Meet na een half uur opnieuw met de verlichtingssterktemeter. 500 lux betekent dat de lichtstroom met 50% is gedaald. Het is extreem heet vanbinnen. Als je de buitenkant aanraakt, is het nog steeds goed. Dit betekent dat de warmte niet naar buiten is gekomen. Verschil.
Als de gemeten waarde 900 lx bedraagt en de verlichtingssterkte slechts 10% daalt, dan betreft het normale gegevens en is de warmteafvoer zeer goed.
Het toepassingsgebied van de "halfuursbelichtingsmethode": We inventariseren de veranderingscurve van de "lichtstroom versus junctietemperatuur" van verschillende veelgebruikte chips. Aan de hand van deze curve kunnen we zien hoeveel lumen de lichtstroom is gedaald, en indirect hoeveel graden Celsius de junctietemperatuur is gestegen.
Kolom één:
Voor de OSRAM S5 (30 30)-chip daalde de lichtstroom met 20% vergeleken met 25°C en de overgangstemperatuur was hoger dan 120°C.
Kolom two:
Voor de OSRAM S8 (50 50)-chip daalde de lichtstroom met 20% vergeleken met 25°C en de overgangstemperatuur was hoger dan 120°C.
Kolom drie:
Voor de OSRAM E5 (56 30) chip daalde de lichtstroom met 20% vergeleken met 25°C en de overgangstemperatuur was hoger dan 140°C.
Kolom vier:
Voor de witte OSLOM SSL 90-chip is de lichtstroom 15% lager dan bij 25°C en de overgangstemperatuur is hoger dan 120°C.
Kolom vijf:
Luminus Sensus Serise-chip, de lichtstroom daalde met 15% vergeleken met 25℃ en de overgangstemperatuur was hoger dan 105℃.
Zoals te zien is op de bovenstaande afbeeldingen, is de temperatuur van de junctie, als de verlichting in warme toestand na een half uur met 20% daalt ten opzichte van de koude toestand, feitelijk buiten de tolerantiegrenzen van de chip gevallen. In principe kan dan worden geoordeeld dat het koelsysteem niet goed functioneert.
Natuurlijk is dit de meerderheid van de gevallen en zijn er uitzonderingen, zoals u in de afbeelding kunt zien:
Uiteraard kunnen we voor de meeste LED's de halfuurs belichtingsmethode gebruiken om binnen een daling van 20% te beoordelen of de verlichting goed of slecht is.
Heb je het geleerd? Bij het kiezen van lampen in de toekomst moet je goed opletten. Je kunt niet alleen naar het uiterlijk kijken, maar ook je scherpe ogen gebruiken om de lampen te selecteren.
Plaatsingstijd: 24 mei 2024
