Jedes Mal, wenn wir mit Kunden kommunizieren, fällt ein Wort immer wieder: Garantie. Jeder Kunde möchte eine andere Garantiezeit, die zwischen zwei und drei Jahren liegt, einige wünschen sich fünf Jahre.
Doch in vielen Fällen wissen die Kunden selbst nicht, woher diese Garantiezeit kommt, oder sie folgen einfach der Masse und sind der Meinung, dass für LEDs eine so lange Garantie gewährt werden sollte.
Heute entführe ich Sie in die Welt der LEDs und erfahre, wie die Lebensdauer von Lampen definiert und beurteilt wird.
Zunächst einmal können wir bei LEDs optisch auf den ersten Blick erkennen, dass sie sich von herkömmlichen Lichtquellen unterscheiden, denn fast alle LEDs haben eine Besonderheit –ein Kühlkörper.
Verschiedene Kühlkörper dienen nicht der Schönheit von LED-Lampen, sondern der besseren Funktion der LEDs.
Dann werden sich Kunden fragen, warum frühere Lichtquellen selten Strahler verwendeten, im LED-Zeitalter jedoch fast alle Lampen Strahler verwenden?
Da frühere Lichtquellen zur Lichtemission auf Wärmestrahlung angewiesen waren, wie z. B. Wolfram-Glühlampen, die zur Lichtemission auf Wärme angewiesen waren, haben sie keine Angst vor Hitze. Die Grundstruktur einer LED ist ein Halbleiter-PN-Übergang. Wenn die Temperatur etwas höher ist, nimmt die Arbeitsleistung ab, daher ist die Wärmeableitung für LED sehr wichtig.
Werfen wir zunächst einen Blick auf den Aufbau und das schematische Diagramm der LED
Tipps: Der LED-Chip erzeugt beim Betrieb Wärme. Wir bezeichnen die Temperatur seines internen PN-Übergangs als Sperrschichttemperatur (Tj).
Und was am wichtigsten ist: Die Lebensdauer von LED-Lampen hängt eng von der Sperrschichttemperatur ab.
Ein Konzept, das wir verstehen müssen: Wenn wir über die Lebensdauer einer LED sprechen, bedeutet das nicht, dass sie völlig unbrauchbar ist, aber wenn die LED-Lichtleistung 70 % erreicht, denken wir im Allgemeinen, dass „ihre Lebensdauer beendet ist“.
Wie aus der obigen Abbildung ersichtlich ist, verringert sich der Lichtstrom der LED-Lampe auf 70 %, wenn die Sperrschichttemperatur auf 105 °C geregelt wird, wenn die LED-Lampe etwa 10.000 Stunden lang verwendet wird. und wenn die Sperrschichttemperatur auf etwa 60 °C geregelt wird, beträgt die Betriebszeit etwa 100.000 Stunden + Stunde, der Lichtstrom sinkt auf 70 %. Die Lebensdauer der Lampe wird um das Zehnfache erhöht.
Was uns im täglichen Leben am häufigsten begegnet, ist, dass die LED-Lebensdauer 50.000 Stunden beträgt, was tatsächlich ein Wert ist, wenn die Sperrschichttemperatur auf 85 °C geregelt wird.
Da die Sperrschichttemperatur eine so wichtige Rolle für die Lebensdauer von LED-Lampen spielt, wie kann man die Sperrschichttemperatur senken? Keine Sorge, schauen wir uns zunächst einmal an, wie die Lampe die Wärme ableitet. Nachdem Sie die Wärmeableitungsmethode verstanden haben, wissen Sie natürlich, wie Sie die Sperrschichttemperatur senken können.
Wie leiten Lampen Wärme ab?
Zunächst müssen Sie die drei grundlegenden Arten der Wärmeübertragung kennen: Leitung, Konvektion und Strahlung.
Die Hauptübertragungswege des Heizkörpers sind die Wärmeableitung durch Leitung und Konvektion sowie die Wärmeableitung durch Strahlung bei natürlicher Konvektion.
Grundprinzipien der Wärmeübertragung:
Leitung: Die Art und Weise, wie Wärme entlang eines Objekts von einem wärmeren Teil zu einem kühleren Teil wandert.
Welche Faktoren beeinflussen die Wärmeleitung?
① Wärmeleitfähigkeit von Wärmeableitungsmaterialien
② Wärmewiderstand durch Wärmeableitungsstruktur
③ Form und Größe des wärmeleitenden Materials
Strahlung: Das Phänomen, dass Objekte mit hoher Temperatur Wärme direkt nach außen abstrahlen.
Welche Faktoren beeinflussen die Wärmestrahlung?
① Wärmewiderstand der Umgebung und des Mediums (hauptsächlich unter Berücksichtigung von Luft)
② Die Eigenschaften des Wärmestrahlungsmaterials selbst (im Allgemeinen strahlen dunkle Farben stärker, aber tatsächlich ist die Strahlungsübertragung nicht besonders wichtig, da die Temperatur der Lampe nicht zu hoch ist und die Strahlung nicht sehr stark ist)
Konvektion: Eine Methode zur Wärmeübertragung durch den Fluss von Gas oder Flüssigkeit.
Welche Faktoren beeinflussen die thermische Konvektion?
① Gasfluss und Geschwindigkeit
② Spezifische Wärmekapazität, Fließgeschwindigkeit und Flüssigkeitsvolumen
Bei LED-Lampen macht der Kühlkörper einen großen Teil der Lampenkosten aus. Wenn daher in Bezug auf die Struktur des Strahlers die Materialien und das Design nicht gut genug sind, wird die Lampe viele After-Sales-Probleme haben.
Tatsächlich sind dies jedoch nur die Vorboten, und jetzt liegt der Fokus.
Wie beurteilen Sie als Verbraucher, ob die Wärmeableitung einer Lampe gut ist oder nicht?
Die professionellste Methode ist natürlich die Verwendung professioneller Geräte zur Durchführung von Sperrschichttemperaturtests.
Allerdings kann eine solche professionelle Ausrüstung für den Normalbürger unerschwinglich sein, daher bleibt uns nur die traditionellste Methode, die Lampe zu berühren, um die Temperatur zu messen.
Dann stellt sich eine neue Frage. Ist es besser, sich heiß zu fühlen oder nicht?
Wenn der Kühler heiß ist, wenn man ihn berührt, ist das definitiv nicht gut.
Wenn sich der Kühler heiß anfühlt, muss das Kühlsystem defekt sein. Entweder verfügt der Kühler über eine unzureichende Wärmeableitungskapazität und die Chipwärme kann nicht rechtzeitig abgeführt werden; oder die effektive Wärmeableitungsfläche reicht nicht aus und es liegen Mängel in der konstruktiven Gestaltung vor.
Selbst wenn sich der Lampenkörper nicht heiß anfühlt, ist er nicht unbedingt gut.
Wenn die LED-Lampe richtig funktioniert, muss ein guter Strahler eine niedrigere Temperatur haben, aber ein kühlerer Strahler ist nicht unbedingt gut.
Der Chip erzeugt nicht viel Wärme, leitet gut, leitet ausreichend Wärme ab und fühlt sich in der Hand nicht zu heiß an. Das ist ein gutes Kühlsystem, der einzige „Nachteil“ ist, dass es ein bisschen Materialverschwendung ist.
Befinden sich Verunreinigungen unter dem Substrat und besteht kein guter Kontakt zum Kühlkörper, wird die Wärme nicht nach außen abgeleitet und staut sich auf dem Chip. Von außen fühlt es sich nicht heiß an, aber der Chip im Inneren ist bereits sehr heiß.
Hier möchte ich eine sinnvolle Methode empfehlen – die „Halbstunden-Beleuchtungsmethode“, um festzustellen, ob die Wärmeableitung gut ist.
Hinweis: „Halbstündige Beleuchtungsmethode“ stammt aus dem Artikel
Halbstündige Beleuchtungsmethode:Wie bereits erwähnt, nimmt der Lichtstrom im Allgemeinen mit steigender LED-Sperrschichttemperatur ab. Solange wir dann die Änderung der Beleuchtung der an derselben Stelle leuchtenden Lampe messen, können wir auf die Änderung der Sperrschichttemperatur schließen.
Wählen Sie zunächst einen Ort, der nicht durch äußeres Licht gestört wird, und zünden Sie die Lampe an.
Nehmen Sie nach dem Anzünden sofort einen Belichtungsmesser und messen Sie beispielsweise 1000 lx.
Behalten Sie die Position der Lampe und des Beleuchtungsstärkemessers bei. Nach einer halben Stunde messen Sie erneut mit dem Beleuchtungsstärkemessgerät. 500 lx bedeutet, dass der Lichtstrom um 50 % gesunken ist. Drinnen ist es extrem heiß. Wenn man die Außenseite berührt, ist es immer noch in Ordnung. Das bedeutet, dass die Hitze nicht herausgekommen ist. Unterschied.
Wenn der gemessene Wert 900 lx beträgt und die Beleuchtung nur um 10 % sinkt, handelt es sich um einen normalen Wert und die Wärmeableitung ist sehr gut.
Der Anwendungsbereich der „Halbstunden-Beleuchtungsmethode“: Wir zählen die Änderungskurve „Lichtstrom vs. Sperrschichttemperatur“ mehrerer häufig verwendeter Chips auf. Anhand dieser Kurve können wir erkennen, um wie viele Lumen der Lichtstrom gesunken ist und können indirekt erkennen, um wie viel Grad Celsius die Sperrschichttemperatur angestiegen ist.
Spalte eins:
Beim OSRAM S5 (30 30) Chip ist der Lichtstrom im Vergleich zu 25 °C um 20 % gesunken und die Sperrschichttemperatur hat 120 °C überschritten.
Spalte two:
Beim OSRAM S8 (50 50) Chip ist der Lichtstrom im Vergleich zu 25 °C um 20 % gesunken und die Sperrschichttemperatur hat 120 °C überschritten.
Spalte drei:
Beim OSRAM E5 (56 30) Chip ist der Lichtstrom im Vergleich zu 25 °C um 20 % gesunken und die Sperrschichttemperatur hat 140 °C überschritten.
Spalte vier:
Beim weißen OSLOM SSL 90-Chip ist der Lichtstrom 15 % niedriger als bei 25 °C und die Sperrschichttemperatur hat 120 °C überschritten.
Spalte fünf:
Beim Luminus Sensus Serise-Chip ist der Lichtstrom im Vergleich zu 25 °C um 15 % gesunken und die Sperrschichttemperatur hat 105 °C überschritten.
Wie aus den obigen Bildern ersichtlich ist, hat die Sperrschichttemperatur grundsätzlich den Toleranzbereich des Chips überschritten, wenn die Ausleuchtung im heißen Zustand nach einer halben Stunde im Vergleich zum kalten Zustand um 20 % sinkt. Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass das Kühlsystem ungeeignet ist.
Dies ist natürlich in den meisten Fällen der Fall und es gibt für alle Ausnahmen, wie in der Abbildung dargestellt:
Natürlich können wir bei den meisten LEDs die halbstündige Beleuchtungsmethode verwenden, um innerhalb eines Rückgangs von 20 % zu beurteilen, ob sie gut ist oder nicht.
Hast du gelernt? Wenn Sie in Zukunft Lampen auswählen, müssen Sie darauf achten. Sie können nicht nur auf das Aussehen der Lampen achten, sondern Ihre scharfen Augen bei der Auswahl der Lampen einsetzen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. Mai 2024
