Vždy, keď komunikujeme so zákazníkmi, opakovane sa spomína jedno slovo: záruka. Každý zákazník chce inú záručnú dobu, od dvoch do troch rokov a niektorí chcú päť rokov.
V skutočnosti však v mnohých prípadoch samotní zákazníci nemusia vedieť, odkiaľ sa táto záručná doba odvíja, alebo jednoducho nasledujú dav a myslia si, že na LED diódy by mala byť záruka taká dlhá.
Dnes vás vezmem do sveta LED diód, aby ste zistili, ako sa definuje a posudzuje životnosť žiaroviek.
V prvom rade, pokiaľ ide o LED diódy, z hľadiska vzhľadu vieme na prvý pohľad povedať, že sa líšia od tradičných svetelných zdrojov, pretože takmer všetky LED diódy majú charakteristickú vlastnosť -chladič.
Rôzne chladiče nie sú určené na zlepšenie vzhľadu LED žiaroviek, ale na zlepšenie ich funkčnosti.
Zákazníci sa potom budú čudovať, prečo predchádzajúce svetelné zdroje zriedka používali radiátory, ale v ére LED žiaroviek ich používajú takmer všetky lampy?
Pretože predchádzajúce svetelné zdroje sa spoliehali na tepelné žiarenie na vyžarovanie svetla, ako napríklad volfrámové žiarovky, ktoré sa na vyžarovanie svetla spoliehajú na teplo, neboja sa tepla. Základnou štruktúrou LED diód je polovodičový PN prechod. Ak je teplota mierne vyššia, pracovný výkon sa zníži, takže odvod tepla je pre LED diódy veľmi dôležitý.
Najprv sa pozrime na zloženie a schematický diagram LED diódy.
Tipy: LED čip počas prevádzky generuje teplo. Teplotu jeho vnútorného PN prechodu označujeme ako teplotu prechodu (Tj).
A čo je najdôležitejšie, životnosť LED žiaroviek úzko súvisí s teplotou spoja.
Koncept, ktorému musíme porozumieť: Keď hovoríme o životnosti LED diódy, neznamená to, že je úplne nepoužiteľná, ale keď svetelný výkon LED diódy dosiahne 70 %, vo všeobecnosti si myslíme, že „jej životnosť sa skončila“.
Ako je vidieť z vyššie uvedeného obrázku, ak je teplota spoja regulovaná na 105 °C, svetelný tok LED žiarovky sa zníži na 70 % pri približne 10 000 hodinách používania LED žiarovky; a ak je teplota spoja regulovaná na približne 60 °C, jej prevádzková doba bude približne 100 000 hodín a viac, svetelný tok sa zníži na 70 %. Životnosť žiarovky sa zvýši 10-krát.
V každodennom živote sa najčastejšie stretávame s tým, že životnosť LED diód je 50 000 hodín, čo je v skutočnosti údaj, keď je teplota spoja regulovaná na 85 °C.
Keďže teplota spoja hrá takú dôležitú úlohu v životnosti LED žiaroviek, ako znížiť teplotu spoja? Nebojte sa, najprv sa pozrime na to, ako žiarovka odvádza teplo. Po pochopení metódy odvádzania tepla budete prirodzene vedieť, ako znížiť teplotu spoja.
Ako lampy odvádzajú teplo?
Najprv je potrebné poznať tri základné spôsoby prenosu tepla: vedenie tepla, konvekciu a žiarenie.
Hlavnými prenosovými cestami žiariča sú vedenie a konvekcia, odvod tepla a sálavé odvod tepla pri prirodzenej konvekcii.
Základné princípy prenosu tepla:
Vedenie: Spôsob, akým sa teplo šíri pozdĺž objektu z teplejšej časti do chladnejšej časti.
Aké faktory ovplyvňujú vedenie tepla?
① Tepelná vodivosť materiálov rozptyľujúcich teplo
② Tepelný odpor spôsobený štruktúrou odvodu tepla
③ Tvar a veľkosť tepelne vodivého materiálu
Žiarenie: Fenomén, keď objekty s vysokou teplotou vyžarujú teplo priamo smerom von.
Aké faktory ovplyvňujú tepelné žiarenie?
① Tepelný odpor okolitého prostredia a média (najmä s ohľadom na vzduch)
② Vlastnosti samotného tepelného sálavého materiálu (tmavé farby vo všeobecnosti vyžarujú silnejšie, ale v skutočnosti prenos žiarenia nie je nijako zvlášť dôležitý, pretože teplota lampy nie je príliš vysoká a žiarenie nie je veľmi silné)
Konvekcia: Metóda prenosu tepla prúdením plynu alebo kvapaliny.
Aké faktory ovplyvňujú tepelnú konvekciu?
① Prietok a rýchlosť plynu
② Merná tepelná kapacita, rýchlosť prúdenia a objem kvapaliny
V LED lampách tvorí chladič veľkú časť ceny lampy. Preto, čo sa týka konštrukcie žiariča, ak materiály a dizajn nie sú dostatočne dobré, lampa bude mať po predaji veľa problémov.
V skutočnosti sú to však len náznaky a teraz je to hlavné.
Ako spotrebiteľ, ako posúdite, či je odvod tepla lampy dobrý alebo nie?
Najprofesionálnejšou metódou je samozrejme použitie profesionálneho vybavenia na vykonanie testovania teploty spojov.
Takéto profesionálne vybavenie však môže byť pre bežných ľudí nedostupné, takže nám zostáva len použiť najtradičnejšiu metódu dotyku lampy na snímanie teploty.
Potom vyvstáva nová otázka. Je lepšie cítiť sa horúco alebo nie?
Ak je radiátor horúci, keď sa ho dotknete, určite to nie je dobré.
Ak je chladič horúci na dotyk, chladiaci systém musí byť chybný. Buď chladič nemá dostatočnú kapacitu odvádzania tepla a teplo z čipu sa nedokáže včas odviesť, alebo nie je dostatočná efektívna plocha na odvod tepla a existujú nedostatky v konštrukcii.
Aj keď telo lampy nie je horúce na dotyk, nie je to nevyhnutne dobré.
Keď LED lampa funguje správne, dobrý radiátor musí mať nižšiu teplotu, ale chladnejší radiátor nie je nevyhnutne dobrý.
Čip negeneruje veľa tepla, dobre vedie elektrický prúd, dostatočne ho odvádza a v ruke sa necíti príliš horúci. Je to dobrý chladiaci systém, jedinou „nevýhodou“ je, že ide o trochu plytvanie materiálom.
Ak sú pod substrátom nečistoty a nie je dobrý kontakt s chladičom, teplo sa nebude odvádzať von a bude sa hromadiť na čipe. Zvonku nie je horúci na dotyk, ale čip vo vnútri je už veľmi horúci.
Tu by som rád odporučil užitočnú metódu - „metódu polhodinového osvetlenia“ na zistenie, či je odvod tepla dobrý.
Poznámka: „Metóda polhodinového osvetlenia“ pochádza z článku
Metóda polhodinového osvetlenia:Ako sme už spomenuli, vo všeobecnosti sa so zvyšujúcou sa teplotou spoja LED diódy znižuje svetelný tok. Ak teda meriame zmenu osvetlenia lampy svietiacej v rovnakej polohe, môžeme odvodiť zmenu teploty spoja.
Najprv si vyberte miesto, ktoré nie je rušené vonkajším svetlom a rozsvieťte lampu.
Po rozsvietení si ihneď vezmite svetelný meter a zmerajte ho, napríklad 1000 lx.
Polohu lampy a merača osvetlenia ponechajte nezmenenú. Po pol hodine znova zmerajte pomocou merača osvetlenia. 500 lx znamená, že svetelný tok klesol o 50 %. Vnútri je extrémne horúco. Ak sa dotknete vonkajšej strany, je to stále v poriadku. Znamená to, že teplo nevychádzalo von. Rozdiel.
Ak je nameraná hodnota 900 lx a osvetlenie klesne iba o 10 %, znamená to, že ide o normálny údaj a odvod tepla je veľmi dobrý.
Rozsah použitia „polhodinovej metódy osvetlenia“: Vymenujeme krivku zmeny „svetelný tok verzus teplota spoja“ niekoľkých bežne používaných čipov. Z tejto krivky vidíme, o koľko lúmenov klesol svetelný tok a nepriamo vieme, o koľko stupňov Celzia stúpla teplota spoja.
Prvý stĺpec:
Pri čipe OSRAM S5 (30 30) klesol svetelný tok o 20 % v porovnaní s 25 °C a teplota prechodu prekročila 120 °C.
Stĺpec dvao:
Pri čipe OSRAM S8 (50 50) klesol svetelný tok o 20 % v porovnaní s 25 °C a teplota prechodu prekročila 120 °C.
Tretí stĺpec:
Pri čipe OSRAM E5 (56 30) klesol svetelný tok o 20 % v porovnaní s 25 °C a teplota prechodu prekročila 140 °C.
Štvrtý stĺpec:
Pre biely čip OSLOM SSL 90 je svetelný tok o 15 % nižší ako pri 25 °C a teplota spoja prekročila 120 °C.
Piaty stĺpec:
Čip Luminus Sensus Serise, svetelný tok klesol o 15% v porovnaní s 25 ℃ a teplota spoja prekročila 105 ℃.
Ako je vidieť z vyššie uvedených obrázkov, ak osvetlenie v horúcom stave klesne po polhodine o 20 % v porovnaní so studeným stavom, teplota spoja v podstate prekročila tolerančný rozsah čipu. Dá sa v podstate usúdiť, že chladiaci systém nie je kvalifikovaný.
Samozrejme, toto je väčšina prípadov a všetko má výnimky, ako je znázornené na obrázku:
Samozrejme, pre väčšinu LED diód môžeme použiť metódu polhodinového osvetlenia na posúdenie, či je v poriadku alebo nie, a to v rámci 20% poklesu.
Poučili ste sa? Keď si budete v budúcnosti vyberať lampy, musíte im venovať pozornosť. Nemôžete sa pozerať len na vzhľad lámp, ale pri výbere použite svoje bystré oko.
Čas uverejnenia: 24. mája 2024
