Mỗi khi chúng tôi liên lạc với khách hàng, một từ luôn được nhắc đi nhắc lại: bảo hành. Mỗi khách hàng đều muốn thời gian bảo hành khác nhau, từ hai năm đến ba năm, và một số người muốn năm năm.
Nhưng trên thực tế, trong nhiều trường hợp, chính khách hàng có thể không biết thời gian bảo hành này bắt nguồn từ đâu, hoặc họ chỉ làm theo số đông và nghĩ rằng đèn LED nên được bảo hành trong thời gian dài như vậy.
Hôm nay, tôi sẽ dẫn các bạn vào thế giới đèn LED để tìm hiểu xem tuổi thọ của đèn được định nghĩa và đánh giá như thế nào.
Trước hết, về mặt hình thức, ta có thể nhận thấy ngay sự khác biệt giữa đèn LED và các nguồn sáng truyền thống, bởi hầu hết các đèn LED đều có một đặc điểm riêng biệt -một bộ tản nhiệt.
Các loại tản nhiệt khác nhau không chỉ để làm đẹp cho đèn LED mà còn để giúp đèn LED hoạt động hiệu quả hơn.
Khi đó, khách hàng sẽ thắc mắc tại sao các nguồn sáng trước đây hiếm khi sử dụng bộ tản nhiệt, nhưng trong kỷ nguyên đèn LED, hầu hết các loại đèn đều sử dụng bộ tản nhiệt?
Vì các nguồn sáng trước đây dựa vào bức xạ nhiệt để phát ra ánh sáng, ví dụ như đèn sợi đốt vonfram, nên chúng không sợ nhiệt. Cấu trúc cơ bản của LED là một mối nối bán dẫn PN. Nếu nhiệt độ tăng cao hơn một chút, hiệu suất hoạt động sẽ giảm, vì vậy tản nhiệt rất quan trọng đối với LED.
Trước tiên, chúng ta hãy cùng xem xét cấu tạo và sơ đồ mạch của đèn LED.
Lưu ý: Chip LED sẽ sinh nhiệt khi hoạt động. Chúng ta gọi nhiệt độ của mối nối PN bên trong chip là nhiệt độ mối nối (Tj).
Và quan trọng hơn hết, tuổi thọ của đèn LED có liên quan mật thiết đến nhiệt độ mối nối.
Một khái niệm chúng ta cần hiểu: Khi nói về tuổi thọ của đèn LED, không có nghĩa là nó hoàn toàn không thể sử dụng được, mà khi độ sáng của đèn LED đạt đến 70%, chúng ta thường nghĩ rằng 'tuổi thọ của nó đã hết'.
Như hình trên cho thấy, nếu nhiệt độ mối nối được kiểm soát ở mức 105°C, thì quang thông của đèn LED sẽ giảm xuống còn 70% sau khoảng 10.000 giờ sử dụng; và nếu nhiệt độ mối nối được kiểm soát ở mức khoảng 60°C, thì thời gian hoạt động sẽ khoảng 100.000 giờ trở lên, quang thông vẫn giảm xuống còn 70%. Tuổi thọ của đèn tăng lên gấp 10 lần.
Trong cuộc sống hàng ngày, điều chúng ta thường gặp nhất là tuổi thọ của đèn LED là 50.000 giờ, thực tế đây là con số khi nhiệt độ mối nối được kiểm soát ở mức 85°C.
Vì nhiệt độ mối nối đóng vai trò rất quan trọng trong tuổi thọ của đèn LED, vậy làm thế nào để giảm nhiệt độ mối nối? Đừng lo lắng, trước tiên hãy cùng xem cách đèn tản nhiệt. Sau khi hiểu được phương pháp tản nhiệt, bạn sẽ tự nhiên biết cách giảm nhiệt độ mối nối.
Đèn tản nhiệt như thế nào?
Trước tiên, bạn cần nắm vững ba phương pháp truyền nhiệt cơ bản: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ.
Các đường truyền nhiệt chính của bộ tản nhiệt là dẫn nhiệt và đối lưu, và bức xạ trong điều kiện đối lưu tự nhiên.
Nguyên lý cơ bản của truyền nhiệt:
Dẫn truyền: Cách nhiệt truyền dọc theo một vật thể từ phần ấm hơn đến phần lạnh hơn.
Những yếu tố nào ảnh hưởng đến sự dẫn nhiệt?
① Độ dẫn nhiệt của vật liệu tản nhiệt
② Điện trở nhiệt do cấu trúc tản nhiệt gây ra
③ Hình dạng và kích thước của vật liệu dẫn nhiệt
Bức xạ: Hiện tượng các vật thể có nhiệt độ cao tỏa nhiệt trực tiếp ra bên ngoài.
Những yếu tố nào ảnh hưởng đến bức xạ nhiệt?
① Khả năng cản nhiệt của môi trường và chất dẫn nhiệt xung quanh (chủ yếu là không khí)
② Đặc điểm của vật liệu bức xạ nhiệt (thường thì màu tối bức xạ mạnh hơn, nhưng thực tế sự truyền bức xạ không quá quan trọng, vì nhiệt độ của đèn không quá cao và bức xạ không mạnh lắm)
Đối lưu: Phương pháp truyền nhiệt bằng dòng chảy của khí hoặc chất lỏng.
Những yếu tố nào ảnh hưởng đến sự đối lưu nhiệt?
① Lưu lượng và tốc độ khí
② Nhiệt dung riêng, tốc độ dòng chảy và thể tích chất lỏng
Trong đèn LED, bộ tản nhiệt chiếm một phần lớn chi phí của đèn. Do đó, xét về cấu trúc của bộ tản nhiệt, nếu vật liệu và thiết kế không đủ tốt, thì đèn sẽ gặp nhiều vấn đề sau bán hàng.
Tuy nhiên, trên thực tế, đây chỉ là sự báo trước, và trọng tâm hiện tại mới là điều quan trọng.
Là người tiêu dùng, bạn đánh giá khả năng tản nhiệt của một chiếc đèn như thế nào?
Phương pháp chuyên nghiệp nhất dĩ nhiên là sử dụng thiết bị chuyên nghiệp để tiến hành kiểm tra nhiệt độ mối nối.
Tuy nhiên, những thiết bị chuyên nghiệp như vậy có thể quá đắt đỏ đối với người bình thường, vì vậy tất cả những gì chúng ta còn lại là phương pháp truyền thống nhất: chạm vào đèn để cảm nhận nhiệt độ.
Rồi một câu hỏi mới nảy sinh. Cảm thấy nóng hay không thì tốt hơn?
Nếu bộ tản nhiệt nóng khi bạn chạm vào, điều đó chắc chắn là không tốt.
Nếu bộ tản nhiệt nóng khi chạm vào, hệ thống làm mát chắc chắn có vấn đề. Hoặc là bộ tản nhiệt có khả năng tản nhiệt không đủ, khiến nhiệt lượng từ chip không được tản ra kịp thời; hoặc diện tích tản nhiệt hiệu quả không đủ, dẫn đến thiết kế cấu trúc có thiếu sót.
Ngay cả khi thân đèn không nóng khi chạm vào, điều đó cũng không hẳn là tốt.
Khi đèn LED hoạt động bình thường, bộ tản nhiệt tốt phải có nhiệt độ thấp hơn, nhưng bộ tản nhiệt mát hơn không nhất thiết là một bộ tản nhiệt tốt.
Con chip này không tỏa nhiều nhiệt, dẫn nhiệt tốt, tản nhiệt hiệu quả và không gây cảm giác quá nóng khi cầm trên tay. Đây là một hệ thống làm mát tốt, "nhược điểm" duy nhất là hơi lãng phí vật liệu.
Nếu có tạp chất dưới lớp nền và không có sự tiếp xúc tốt với bộ tản nhiệt, nhiệt sẽ không được truyền ra ngoài mà sẽ tích tụ trên chip. Bên ngoài có thể không nóng khi chạm vào, nhưng chip bên trong đã rất nóng.
Ở đây, tôi muốn đề xuất một phương pháp hữu ích - "phương pháp chiếu sáng nửa giờ" để xác định xem khả năng tản nhiệt có tốt hay không.
Lưu ý: "Phương pháp chiếu sáng nửa giờ" được trích từ bài viết.
Phương pháp chiếu sáng nửa giờ:Như đã nói ở trên, nhìn chung khi nhiệt độ mối nối LED tăng lên, quang thông sẽ giảm xuống. Do đó, chỉ cần đo sự thay đổi độ sáng của đèn chiếu vào cùng một vị trí, ta có thể suy ra sự thay đổi nhiệt độ mối nối.
Đầu tiên, hãy chọn một vị trí không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng bên ngoài và bật đèn lên.
Sau khi thắp sáng, hãy lập tức dùng máy đo độ sáng để đo, ví dụ 1000 lx.
Giữ nguyên vị trí của đèn và máy đo độ rọi. Sau nửa giờ, dùng máy đo độ rọi để đo lại. 500 lux có nghĩa là quang thông đã giảm 50%. Bên trong rất nóng. Nếu chạm vào bên ngoài, vẫn thấy bình thường. Điều đó có nghĩa là nhiệt không thoát ra ngoài. Sự khác biệt.
Nếu giá trị đo được là 900 lx và độ chiếu sáng chỉ giảm 10%, điều đó có nghĩa là dữ liệu bình thường và khả năng tản nhiệt rất tốt.
Phạm vi ứng dụng của "phương pháp chiếu sáng nửa giờ": Chúng tôi liệt kê đường cong biến thiên "quang thông so với nhiệt độ mối nối" của một số chip thông dụng. Từ đường cong này, ta có thể thấy quang thông đã giảm bao nhiêu lumen, và từ đó có thể gián tiếp biết được nhiệt độ mối nối đã tăng lên bao nhiêu độ C.
Cột thứ nhất:
Đối với chip OSRAM S5 (30 30), quang thông giảm 20% so với 25°C và nhiệt độ mối nối đã vượt quá 120°C.
Cột thứ haio:
Đối với chip OSRAM S8 (50 50), quang thông giảm 20% so với ở 25°C và nhiệt độ mối nối đã vượt quá 120°C.
Cột thứ ba:
Đối với chip OSRAM E5 (56 30), quang thông giảm 20% so với 25°C và nhiệt độ mối nối đã vượt quá 140°C.
Cột thứ tư:
Đối với chip LED trắng OSLOM SSL 90, quang thông thấp hơn 15% so với ở 25°C, và nhiệt độ mối nối đã vượt quá 120°C.
Cột thứ năm:
Chip Luminus Sensus Series có quang thông giảm 15% so với ở nhiệt độ 25℃, và nhiệt độ mối nối vượt quá 105℃.
Như có thể thấy từ các hình ảnh trên, nếu độ sáng ở trạng thái nóng giảm 20% sau nửa giờ so với trạng thái nguội, nhiệt độ mối nối về cơ bản đã vượt quá phạm vi dung sai của chip. Về cơ bản có thể kết luận rằng hệ thống làm mát không đạt tiêu chuẩn.
Dĩ nhiên, đây là trường hợp phổ biến nhất, và mọi thứ đều có ngoại lệ, như hình minh họa cho thấy:
Tất nhiên, đối với hầu hết các đèn LED, chúng ta có thể sử dụng phương pháp chiếu sáng nửa giờ để đánh giá xem chúng có tốt hay không, với sai số dưới 20%.
Bạn đã rút kinh nghiệm chưa? Khi chọn đèn trong tương lai, bạn phải chú ý hơn. Không chỉ nhìn vào vẻ bề ngoài của đèn, mà phải dùng con mắt tinh tường để lựa chọn.
Thời gian đăng bài: 24 tháng 5 năm 2024
