Vsakič, ko komuniciramo s strankami, se vedno znova omenja ena beseda: garancija. Vsaka stranka si želi drugačno garancijsko dobo, od dveh do treh let, nekatere pa si želijo pet let.
V resnici pa v mnogih primerih stranke same morda ne vedo, od kod izvira ta garancijska doba, ali pa preprosto sledijo množici in mislijo, da bi morale biti LED diode zagotovljene za tako dolgo obdobje.
Danes vas bom popeljal v svet LED diod, da bi odkrili, kako je življenjska doba sijalk opredeljena in ocenjena.
Najprej, ko gre za LED diode, lahko na prvi pogled ugotovimo, da se razlikujejo od tradicionalnih svetlobnih virov, saj imajo skoraj vse LED diode eno značilno lastnost -hladilno telo.
Različni hladilni odvodi niso namenjeni lepoti LED svetilk, temveč boljšemu delovanju LED diod.
Potem se bodo stranke spraševale, zakaj so prejšnji svetlobni viri le redko uporabljali radiatorje, v dobi LED pa skoraj vse svetilke uporabljajo radiatorje?
Ker so se prejšnji viri svetlobe za oddajanje svetlobe zanašali na toplotno sevanje, kot so na primer žarnice z volframovo nitko, ki za oddajanje svetlobe potrebujejo toploto, se toplote ne bojijo. Osnovna struktura LED diod je polprevodniški PN-sprehod. Če je temperatura nekoliko višja, se bo delovna zmogljivost zmanjšala, zato je odvajanje toplote za LED diode zelo pomembno.
Najprej si poglejmo sestavo in shematski diagram LED diode
Nasvet: LED čip med delovanjem proizvaja toploto. Temperaturo njegovega notranjega PN spoja imenujemo temperatura spoja (Tj).
In kar je najpomembneje, življenjska doba LED svetilk je tesno povezana s temperaturo stičišča.
Koncept, ki ga moramo razumeti: Ko govorimo o življenjski dobi LED diode, to ne pomeni, da je popolnoma neuporabna, ampak ko svetlobna moč LED diode doseže 70 %, običajno mislimo, da se je »njena življenjska doba končala«.
Kot je razvidno iz zgornje slike, če je temperatura spoja nadzorovana na 105 °C, se bo svetlobni tok LED svetilke zmanjšal na 70 %, ko se LED svetilka uporablja približno 10.000 ur; in če je temperatura spoja nadzorovana na približno 60 °C, bo njen delovni čas približno 100.000 ur + ura, svetlobni tok pa se bo zmanjšal na 70 %. Življenjska doba svetilke se poveča za 10-krat.
V vsakdanjem življenju se najpogosteje srečujemo z dejstvom, da je življenjska doba LED diod 50.000 ur, kar je pravzaprav podatek, ko je temperatura spoja nadzorovana na 85 °C.
Ker temperatura spoja igra tako pomembno vlogo v življenjski dobi LED sijalk, kako jo znižati? Brez skrbi, najprej si poglejmo, kako sijalka odvaja toploto. Ko boste razumeli metodo odvajanja toplote, boste seveda vedeli, kako znižati temperaturo spoja.
Kako svetilke odvajajo toploto?
Najprej morate poznati tri osnovne načine prenosa toplote: prevajanje, konvekcijo in sevanje.
Glavne prenosne poti radiatorja so kondukcijsko in konvekcijsko odvajanje toplote ter sevalno odvajanje toplote pri naravni konvekciji.
Osnovna načela prenosa toplote:
Prevodnost: Način, kako toplota potuje vzdolž predmeta od toplejšega do hladnejšega dela.
Kateri dejavniki vplivajo na prevodnost toplote?
① Toplotna prevodnost materialov za odvajanje toplote
② Toplotna upornost zaradi strukture za odvajanje toplote
③ Oblika in velikost toplotno prevodnega materiala
Sevanje: Pojav visokotemperaturnih predmetov, ki sevajo toploto neposredno navzven.
Kateri dejavniki vplivajo na toplotno sevanje?
① Toplotna upornost okolice in medija (predvsem glede na zrak)
② Značilnosti samega materiala za toplotno sevanje (temne barve običajno sevajo močneje, vendar prenos sevanja v resnici ni posebej pomemben, ker temperatura svetilke ni previsoka in sevanje ni zelo močno)
Konvekcija: Metoda prenosa toplote s tokom plina ali tekočine.
Kateri dejavniki vplivajo na toplotno konvekcijo?
① Pretok in hitrost plina
② Specifična toplotna kapaciteta, hitrost pretoka in volumen tekočine
Pri LED-sijalkah velik del stroškov predstavlja hladilno telo. Če torej materiali in zasnova radiatorja niso dovolj dobri, bo po prodaji prišlo do številnih težav.
Vendar so to v resnici le napovedi, zdaj pa je fokus na tem.
Kot potrošnik, kako presodite, ali je odvajanje toplote svetilke dobro ali ne?
Najbolj profesionalna metoda je seveda uporaba profesionalne opreme za izvajanje testiranja temperature spoja.
Vendar pa je takšna profesionalna oprema za navadne ljudi lahko previsoka, zato nam preostane le še najbolj tradicionalna metoda dotikanja svetilke za zaznavanje temperature.
Potem se pojavi novo vprašanje. Ali je bolje, če ti je vroče ali ne?
Če je radiator vroč, ko se ga dotaknete, to zagotovo ni dobro.
Če je radiator vroč na dotik, mora biti hladilni sistem pokvarjen. Ali ima radiator nezadostno zmogljivost odvajanja toplote in se toplota čipa ne more pravočasno odvajati; ali pa efektivna površina za odvajanje toplote ni zadostna in obstajajo pomanjkljivosti v strukturni zasnovi.
Tudi če ohišje svetilke ni vroče na dotik, to ni nujno dobro.
Ko LED žarnica deluje pravilno, mora imeti dober radiator nižjo temperaturo, vendar hladnejši radiator ni nujno dober.
Čip ne proizvaja veliko toplote, dobro prevaja tok, odvaja dovolj toplote in se v roki ne zdi preveč vroč. To je dober hladilni sistem, edina "slabost" je, da gre za nekoliko nepotrebno porabo materiala.
Če so pod substratom nečistoče in ni dobrega stika s hladilnim telesom, se toplota ne bo prenašala navzven in se bo kopičila na čipu. Zunaj ni vroče na dotik, vendar je čip v notranjosti že zelo vroč.
Tukaj bi rad priporočil uporabno metodo - "metodo polurne osvetlitve", s katero lahko ugotovite, ali je odvajanje toplote dobro.
Opomba: "Metoda polurne osvetlitve" izhaja iz članka
Metoda osvetlitve za pol ure:Kot smo že omenili, se svetlobni tok običajno zmanjšuje z naraščanjem temperature LED spoja. Če torej merimo spremembo osvetljenosti žarnice, ki sveti na istem mestu, lahko sklepamo o spremembi temperature spoja.
Najprej izberite mesto, ki ga ne moti zunanja svetloba, in prižgite svetilko.
Po prižigu takoj vzemite merilnik svetlobe in izmerite, na primer 1000 lx.
Položaj svetilke in merilnika osvetljenosti pustite nespremenjen. Po pol ure ponovno izmerite z merilnikom osvetljenosti. 500 lx pomeni, da se je svetlobni tok zmanjšal za 50 %. V notranjosti je izjemno vroče. Če se dotaknete zunanjega dela, je še vedno v redu. To pomeni, da toplota ni uhajala ven. Razlika.
Če je izmerjena vrednost 900 lx in se osvetljenost zmanjša le za 10 %, gre za normalne podatke in zelo dobro odvajanje toplote.
Področje uporabe "metode polurne osvetlitve": Naštejemo krivuljo spremembe "svetlobnega toka v primerjavi s temperaturo spoja" več pogosto uporabljenih čipov. Iz te krivulje lahko vidimo, za koliko lumnov se je svetlobni tok zmanjšal, in posredno lahko vemo, za koliko stopinj Celzija se je dvignila temperatura spoja.
Prvi stolpec:
Pri čipu OSRAM S5 (30 30) se je svetlobni tok zmanjšal za 20 % v primerjavi s 25 °C, temperatura spoja pa je presegla 120 °C.
Stolpec dvao:
Pri čipu OSRAM S8 (50 50) se je svetlobni tok zmanjšal za 20 % v primerjavi s 25 °C, temperatura spoja pa je presegla 120 °C.
Tretji stolpec:
Pri čipu OSRAM E5 (56 30) se je svetlobni tok zmanjšal za 20 % v primerjavi s 25 °C, temperatura spoja pa je presegla 140 °C.
Četrti stolpec:
Pri belem čipu OSLOM SSL 90 je svetlobni tok 15 % nižji kot pri 25 °C, temperatura spoja pa je presegla 120 °C.
Peti stolpec:
Čip Luminus Sensus Serise, svetlobni tok se je v primerjavi s 25 ℃ zmanjšal za 15 %, temperatura stičišča pa je presegla 105 ℃.
Kot je razvidno iz zgornjih slik, če osvetlitev v vročem stanju po pol ure pade za 20 % v primerjavi s hladnim stanjem, je temperatura spoja v bistvu presegla tolerančno območje čipa. V bistvu lahko sklepamo, da hladilni sistem ni ustrezen.
Seveda je to večina primerov in vse ima izjeme, kot je prikazano na sliki:
Seveda lahko pri večini LED diod uporabimo polurno metodo osvetlitve, da presodimo, ali je v redu ali ne, znotraj 20-odstotnega padca.
Ste se že kaj naučili? Ko boste v prihodnje izbirali svetilke, morate biti pozorni. Ne smete gledati samo na videz svetilk, ampak pri izbiri uporabite svoje ostro oko.
Čas objave: 24. maj 2024
