Щоразу, коли ми спілкуємося з клієнтами, одне слово згадується неодноразово: гарантія. Кожен клієнт хоче різний гарантійний термін, від двох до трьох років, а деякі хочуть п'ять років.
Але насправді, у багатьох випадках самі клієнти можуть не знати, звідки береться цей гарантійний термін, або ж вони просто йдуть за натовпом і думають, що на світлодіоди має бути гарантія протягом такого тривалого часу.
Сьогодні я занурю вас у світ світлодіодів, щоб дізнатися, як визначається та оцінюється термін служби ламп.
Перш за все, коли мова йде про світлодіоди, то з точки зору зовнішнього вигляду ми можемо з першого погляду сказати, що вони відрізняються від традиційних джерел світла, оскільки майже всі світлодіоди мають відмінну особливість -радіатор.
Різні радіатори призначені не для краси світлодіодних ламп, а для того, щоб світлодіоди працювали краще.
Тоді клієнти будуть дивуватися, чому попередні джерела світла рідко використовували радіатори, а в епоху світлодіодів майже всі лампи використовують радіатори?
Оскільки попередні джерела світла використовували теплове випромінювання для випромінювання світла, такі як вольфрамові лампи розжарювання, які випромінювали світло за допомогою тепла, вони не бояться нагрівання. Основна структура світлодіодів - це напівпровідниковий PN-перехід. Якщо температура трохи вища, робочі характеристики знизяться, тому тепловіддача дуже важлива для світлодіодів.
Спочатку давайте розглянемо склад та принципову схему світлодіода
Поради: Світлодіодний чіп нагрівається під час роботи. Ми називаємо температуру його внутрішнього PN-переходу температурою переходу (Tj).
І, найголовніше, термін служби світлодіодних ламп тісно пов'язаний з температурою переходу.
Концепція, яку нам потрібно зрозуміти: коли ми говоримо про термін служби світлодіода, це не означає, що він повністю непридатний для використання, але коли світловіддача світлодіода досягає 70%, ми зазвичай думаємо, що «його термін служби закінчився».
Як видно з наведеного вище рисунка, якщо температура переходу контролюється на рівні 105°C, то світловий потік світлодіодної лампи зменшиться до 70%, коли світлодіодна лампа використовується протягом приблизно 10 000 годин; а якщо температура переходу контролюється на рівні приблизно 60°C, то час її роботи становитиме приблизно 100 000 годин + годину, світловий потік зменшиться до 70%. Термін служби лампи збільшується в 10 разів.
У повсякденному житті ми найчастіше стикаємося з тим, що термін служби світлодіодів становить 50 000 годин, що насправді є даними, коли температура переходу контролюється на рівні 85°C.
Оскільки температура переходу відіграє таку важливу роль у терміні служби світлодіодних ламп, як знизити температуру переходу? Не хвилюйтеся, давайте спочатку розглянемо, як лампа розсіює тепло. Зрозумівши метод розсіювання тепла, ви, природно, знатимете, як знизити температуру переходу.
Як лампи розсіюють тепло?
Спочатку потрібно знати три основні способи передачі тепла: теплопровідність, конвекцію та випромінювання.
Основними шляхами передачі тепла радіатора є теплопровідність та конвекційне розсіювання, а також радіаційне розсіювання тепла за природної конвекції.
Основні принципи теплопередачі:
Провідність: Спосіб, яким тепло поширюється вздовж об'єкта від теплішої частини до холоднішої.
Які фактори впливають на теплопровідність?
① Теплопровідність матеріалів, що розсіюють тепло
② Термічний опір, спричинений структурою розсіювання тепла
③ Форма та розмір теплопровідного матеріалу
Радіація: Явище, коли об'єкти високої температури випромінюють тепло безпосередньо назовні.
Які фактори впливають на теплове випромінювання?
① Термічний опір навколишнього середовища та середовища (головним чином з урахуванням повітря)
② Характеристики самого матеріалу теплового випромінювання (зазвичай темні кольори випромінюють сильніше, але насправді передача випромінювання не є особливо важливою, оскільки температура лампи не надто висока, а випромінювання не дуже сильне)
Конвекція: Спосіб передачі тепла потоком газу або рідини.
Які фактори впливають на теплову конвекцію?
① Потік та швидкість газу
② Питома теплоємність, швидкість потоку та об'єм рідини
У світлодіодних лампах радіатор становить значну частину вартості лампи. Тому, з точки зору конструкції радіатора, якщо матеріали та конструкція недостатньо якісні, то лампа матиме багато проблем після продажу.
Однак, насправді, це лише передвістя, а зараз саме на цьому зосереджена увага.
Як споживач, як ви оцінюєте, чи є тепловіддача лампи хорошою чи ні?
Найбільш професійним методом, звичайно, є використання професійного обладнання для проведення випробувань температури спаю.
Однак таке професійне обладнання може бути непосильним для звичайних людей, тому все, що нам залишається, це використовувати найтрадиційніший метод дотику до лампи для вимірювання температури.
Тоді виникає нове питання. Чи краще відчувати спеку чи ні?
Якщо радіатор гарячий, коли ви до нього торкаєтеся, це точно недобре.
Якщо радіатор гарячий на дотик, система охолодження має бути несправною. Або радіатор має недостатню здатність розсіювати тепло, і тепло від чіпа не розсіюється вчасно; або ефективна площа розсіювання тепла недостатня, і є недоліки в конструктивному виконанні.
Навіть якщо корпус лампи не гарячий на дотик, це не обов'язково добре.
Коли світлодіодна лампа працює належним чином, хороший радіатор повинен мати нижчу температуру, але холодніший радіатор не обов'язково є хорошим.
Чіп не виділяє багато тепла, добре проводить струм, розсіює достатньо тепла і не надто нагрівається в руці. Це хороша система охолодження, єдиним «недоліком» є те, що це трохи марна трата матеріалу.
Якщо під підкладкою є домішки та немає належного контакту з радіатором, тепло не буде передаватися назовні та накопичуватиметься на чіпі. Зовні він не гарячий на дотик, але чіп всередині вже дуже гарячий.
Тут я хотів би порекомендувати корисний метод – «метод півгодинного освітлення», щоб визначити, чи добре відводиться тепло.
Примітка: «Метод півгодинного освітлення» взято зі статті
Метод півгодинного освітлення:Як ми вже зазначали раніше, зазвичай зі збільшенням температури переходу світлодіода світловий потік зменшується. Тоді, вимірюючи зміну освітленості лампи, що світиться в тому ж положенні, ми можемо зробити висновок про зміну температури переходу.
Спочатку виберіть місце, яке не буде заважати зовнішнім світлом, і запаліть лампу.
Після освітлення одразу візьміть люксметр і виміряйте його, наприклад, 1000 лк.
Залишайте положення лампи та вимірювача освітленості незмінним. Через півгодини виміряйте освітленістю ще раз. 500 лк означає, що світловий потік зменшився на 50%. Всередині надзвичайно гаряче. Якщо доторкнутися до зовнішньої частини, все ще нормально. Це означає, що тепло не виходило. Різниця.
Якщо виміряне значення становить 900 лк, а освітленість падає лише на 10%, це означає, що дані нормальні, а тепловіддача дуже добра.
Сфера застосування «методу півгодинного освітлення»: Ми перераховуємо криву зміни «світлового потоку проти температури переходу» кількох поширених мікросхем. З цієї кривої ми можемо побачити, на скільки люменів зменшився світловий потік, і опосередковано дізнатися, на скільки градусів Цельсія піднялася температура переходу.
Колонка перша:
Для мікросхеми OSRAM S5 (30 30) світловий потік знизився на 20% порівняно з 25°C, а температура переходу перевищила 120°C.
Колонка two:
Для мікросхеми OSRAM S8 (50 50) світловий потік знизився на 20% порівняно з 25°C, а температура переходу перевищила 120°C.
Колонка третя:
Для мікросхеми OSRAM E5 (56 30) світловий потік знизився на 20% порівняно з 25°C, а температура переходу перевищила 140°C.
Колонка четверта:
Для білого чіпа OSLOM SSL 90 світловий потік на 15% нижчий, ніж при 25°C, а температура переходу перевищила 120°C.
Колонка п'ята:
Чіп Luminus Sensus Serise, світловий потік знизився на 15% порівняно з 25℃, а температура переходу перевищила 105℃.
Як видно з наведених вище зображень, якщо освітлення в гарячому стані падає на 20% через півгодини порівняно з холодним станом, температура переходу фактично перевищує діапазон допуску для мікросхеми. Можна фактично судити про те, що система охолодження не відповідає вимогам.
Звичайно, це більшість випадків, і все має винятки, як показано на малюнку:
Звичайно, для більшості світлодіодів ми можемо використовувати метод півгодинного освітлення, щоб оцінити, чи вони хороші, чи ні, в межах 20% падіння.
Ви навчилися? Коли ви будете вибирати лампи в майбутньому, вам слід звернути на це увагу. Ви не можете просто дивитися на зовнішній вигляд ламп, а використовувати своє гостре око для вибору ламп.
Час публікації: 24 травня 2024 р.
