Cada vez que nos comunicamos con los clientes, se menciona repetidamente una palabra: garantía. Cada cliente quiere un período de garantía diferente, que oscila entre dos y tres años, y algunos quieren cinco años.
Pero, de hecho, en muchos casos, es posible que los propios clientes no sepan de dónde viene este tiempo de garantía, o simplemente siguen a la multitud y piensan que los LED deberían estar garantizados durante tanto tiempo.
Hoy te llevaré al mundo del LED para descubrir cómo se define y juzga la vida útil de las lámparas.
En primer lugar, cuando se trata de LED, en términos de apariencia, podemos ver de un vistazo que se diferencian de las fuentes de luz tradicionales, porque casi todos los LED tienen una característica distintiva:un disipador de calor.
Varios disipadores de calor no son para embellecer las lámparas LED, sino para hacer que los LED funcionen mejor.
Entonces los clientes se preguntarán por qué las fuentes de luz anteriores rara vez usaban radiadores, pero en la era LED casi todas las lámparas usan radiadores.
Debido a que las fuentes de luz anteriores dependían de la radiación térmica para emitir luz, como las lámparas de filamento de tungsteno, que dependen del calor para emitir luz, no le temen al calor. La estructura básica del LED es una unión PN semiconductora. Si la temperatura es ligeramente más alta, el rendimiento de trabajo disminuirá, por lo que la disipación de calor es muy importante para los LED.
Primero, echemos un vistazo a la composición y el diagrama esquemático del LED.
Consejos: El chip LED generará calor cuando esté funcionando. Nos referimos a la temperatura de su unión PN interna como temperatura de unión (Tj).
Y, lo más importante, la vida útil de las lámparas LED está estrechamente relacionada con la temperatura de la unión.
Un concepto que debemos entender: cuando hablamos de la vida útil de un LED, no significa que sea completamente inutilizable, pero cuando la potencia lumínica del LED alcanza el 70%, generalmente pensamos que 'su vida ha terminado'.
Como se puede ver en la figura anterior, si la temperatura de la unión se controla a 105 °C, entonces el flujo luminoso de la lámpara LED se atenuará al 70 % cuando la lámpara LED se utilice durante aproximadamente 10 000 horas; y si la temperatura de la unión se controla a aproximadamente 60°C, entonces su tiempo de trabajo será de aproximadamente 100.000 horas + hora, el flujo luminoso disminuirá al 70%. La vida útil de la lámpara aumenta 10 veces.
En la vida diaria, lo que encontramos con mayor frecuencia es que la vida útil del LED es de 50.000 horas, lo que en realidad es un dato cuando la temperatura de la unión se controla a 85 °C.
Dado que la temperatura de la unión juega un papel tan importante en la vida útil de las lámparas LED, ¿cómo reducir la temperatura de la unión? No te preocupes, primero echemos un vistazo a cómo la lámpara disipa el calor. Después de comprender el método de disipación de calor, naturalmente sabrá cómo reducir la temperatura de la unión.
¿Cómo disipan el calor las lámparas?
Primero, necesitas conocer las tres formas básicas de transferencia de calor: conducción, convección y radiación.
Las principales vías de transmisión del radiador son la disipación de calor por conducción y convección y la disipación de calor por radiación bajo convección natural.
Principios básicos de la transferencia de calor:
Conducción: La forma en que el calor viaja a lo largo de un objeto desde una parte más cálida a una parte más fría.
¿Cuáles son los factores que afectan la conducción del calor?
① Conductividad térmica de los materiales de disipación de calor.
② Resistencia térmica causada por la estructura de disipación de calor.
③ Forma y tamaño del material térmicamente conductor.
Radiación: El fenómeno de los objetos de alta temperatura que irradian calor directamente hacia el exterior.
¿Cuáles son los factores que afectan la radiación térmica?
① Resistencia térmica del entorno y del medio (principalmente considerando el aire)
② Las características del propio material de radiación térmica (generalmente los colores oscuros irradian con más fuerza, pero en realidad la transferencia de radiación no es particularmente importante, porque la temperatura de la lámpara no es demasiado alta y la radiación no es muy fuerte)
Convección: Un método de transferencia de calor mediante el flujo de gas o líquido.
¿Cuáles son los factores que afectan la convección térmica?
① Flujo y velocidad del gas
② Capacidad calorífica específica, velocidad de flujo y volumen de líquido.
En las lámparas LED, el disipador de calor supone una gran parte del coste de la lámpara. Por tanto, en cuanto a la estructura del radiador, si los materiales y el diseño no son lo suficientemente buenos, la lámpara tendrá muchos problemas postventa.
Sin embargo, en realidad, estos son solo los presagios, y ahora es el foco de atención.
Como consumidor, ¿cómo juzga si la disipación de calor de una lámpara es buena o no?
Por supuesto, el método más profesional es utilizar equipo profesional para realizar pruebas de temperatura de las uniones.
Sin embargo, este tipo de equipamiento profesional puede resultar prohibitivo para la gente corriente, por lo que lo único que nos queda es utilizar el método más tradicional de tocar la lámpara para sentir la temperatura.
Entonces surge una nueva pregunta. ¿Es mejor sentir calor o no?
Si el radiador está caliente cuando lo tocas, definitivamente no es bueno.
Si el radiador está caliente al tacto, el sistema de refrigeración debe estar defectuoso. O el radiador tiene una capacidad de disipación de calor insuficiente y el calor del chip no se puede disipar a tiempo; o el área efectiva de disipación de calor no es suficiente y existen deficiencias en el diseño estructural.
Incluso si el cuerpo de la lámpara no está caliente al tacto, no necesariamente es bueno.
Cuando la lámpara LED funciona correctamente, un buen radiador debe tener una temperatura más baja, pero un radiador más frío no es necesariamente bueno.
El chip no genera mucho calor, conduce bien, disipa suficiente calor y no se siente demasiado caliente en la mano. Este es un buen sistema de refrigeración, la única "desventaja" es que desperdicia un poco el material.
Si hay impurezas debajo del sustrato y no hay un buen contacto con el disipador de calor, el calor no se transferirá y se acumulará en el chip. No hace calor al tacto por fuera, pero el chip del interior ya está muy caliente.
Aquí me gustaría recomendar un método útil: el "método de iluminación de media hora" para determinar si la disipación del calor es buena.
Nota: El "método de iluminación de media hora" proviene del artículo.
Método de iluminación de media hora:Como decíamos antes, generalmente a medida que aumenta la temperatura de la unión del LED, el flujo luminoso disminuirá. Luego, siempre que midamos el cambio en la iluminación de la lámpara que brilla en la misma posición, podemos inferir el cambio en la temperatura de la unión.
En primer lugar, elija un lugar donde no interfiera la luz exterior y encienda la lámpara.
Después de encenderlo, tome inmediatamente un fotómetro y mídalo, por ejemplo 1000 lx.
Mantenga sin cambios la posición de la lámpara y el medidor de iluminancia. Después de media hora, utilice el medidor de iluminancia para medir nuevamente. 500 lx significa que el flujo luminoso ha disminuido un 50%. Hace mucho calor adentro. Si tocas el exterior, todavía está bien. Significa que no ha salido el calor. Diferencia.
Si el valor medido es 900 lx y la iluminación solo cae un 10%, significa que es un dato normal y la disipación de calor es muy buena.
El ámbito de aplicación del "método de iluminación de media hora": enumeramos la curva de cambio de "flujo luminoso VS temperatura de unión" de varios chips de uso común. A partir de esta curva podemos ver cuántos lúmenes ha disminuido el flujo luminoso e indirectamente podemos saber cuántos grados Celsius ha aumentado la temperatura de la unión.
Columna uno:
Para el chip OSRAM S5 (30 30), el flujo luminoso cayó un 20% en comparación con 25°C, y la temperatura de la unión superó los 120°C.
Columna doso:
Para el chip OSRAM S8 (50 50), el flujo luminoso cayó un 20% en comparación con 25°C, y la temperatura de la unión superó los 120°C.
Columna tres:
Para el chip OSRAM E5 (56 30), el flujo luminoso cayó un 20% en comparación con 25°C, y la temperatura de la unión superó los 140°C.
Columna cuatro:
Para el chip blanco OSLOM SSL 90, el flujo luminoso es un 15% menor que el de 25°C y la temperatura de la unión ha superado los 120°C.
Columna cinco:
En el chip Luminus Sensus Serise, el flujo luminoso se redujo en un 15 % en comparación con 25 ℃ y la temperatura de la unión superó los 105 ℃.
Como se puede ver en las imágenes de arriba, si la iluminación en el estado caliente cae un 20% después de media hora en comparación con el estado frío, la temperatura de la unión básicamente ha excedido el rango de tolerancia del chip. Básicamente se puede juzgar que el sistema de refrigeración no está calificado.
Por supuesto, esta es la mayoría de los casos, y todo tiene excepciones, como se muestra en la figura:
Por supuesto, para la mayoría de los LED, podemos usar el método de iluminación de media hora para juzgar si es bueno o no dentro de una caída del 20%.
¿Has aprendido? Cuando elijas lámparas en el futuro, debes prestar atención. No puede simplemente mirar la apariencia de las lámparas, sino usar sus ojos agudos para seleccionarlas.
Hora de publicación: 24 de mayo de 2024
