Chaque fois que nous communiquons avec nos clients, un mot revient à plusieurs reprises : garantie. Chaque client souhaite une période de garantie différente, allant de deux à trois ans, et certains souhaitent cinq ans.
Mais en fait, dans de nombreux cas, les clients eux-mêmes ne savent pas d'où vient cette durée de garantie, ou ils suivent simplement la foule et pensent que les LED devraient être garanties aussi longtemps.
Aujourd'hui, je vais vous emmener dans le monde des LED pour découvrir comment est définie et jugée la durée de vie des lampes.
Tout d'abord, en ce qui concerne les LED, en termes d'apparence, nous pouvons dire d'un coup d'œil qu'elles sont différentes des sources lumineuses traditionnelles, car presque toutes les LED ont une caractéristique distinctive :un dissipateur thermique.
Les divers dissipateurs de chaleur ne sont pas destinés à la beauté des lampes LED, mais à un meilleur fonctionnement des LED.
Les clients se demanderont alors pourquoi les sources lumineuses précédentes utilisaient rarement des radiateurs, alors qu'à l'ère des LED, presque toutes les lampes utilisent des radiateurs ?
Parce que les sources lumineuses précédentes reposaient sur le rayonnement thermique pour émettre de la lumière, comme les lampes à filament de tungstène, qui dépendent de la chaleur pour émettre de la lumière, elles n'ont donc pas peur de la chaleur. La structure de base des LED est une jonction PN semi-conductrice. Si la température est légèrement plus élevée, les performances de fonctionnement diminueront, la dissipation thermique est donc très importante pour les LED.
Tout d’abord, jetons un coup d’œil à la composition et au schéma de principe des LED.
Conseils : La puce LED générera de la chaleur lors du travail. Nous appelons la température de sa jonction PN interne température de jonction (Tj).
Et surtout, la durée de vie des lampes LED est étroitement liée à la température de jonction.
Un concept qu'il faut comprendre : quand on parle de la durée de vie d'une LED, cela ne veut pas dire qu'elle est totalement inutilisable, mais lorsque le rendement lumineux de la LED atteint 70 %, on pense généralement que « sa durée de vie est terminée ».
Comme le montre la figure ci-dessus, si la température de jonction est contrôlée à 105 °C, le flux lumineux de la lampe LED s'atténuera à 70 % lorsque la lampe LED est utilisée pendant environ 10 000 heures ; et si la température de jonction est contrôlée à environ 60°C, alors sa durée de fonctionnement sera d'environ 100 000 heures + heure, le flux lumineux diminuera jusqu'à 70 %. La durée de vie de la lampe est multipliée par 10.
Dans la vie quotidienne, ce que l'on rencontre le plus souvent, c'est que la durée de vie des LED est de 50 000 heures, ce qui est en réalité une donnée lorsque la température de jonction est contrôlée à 85°C.
Puisque la température de jonction joue un rôle très important dans la durée de vie des lampes LED, comment réduire la température de jonction ? Ne vous inquiétez pas, voyons d'abord comment la lampe dissipe la chaleur. Après avoir compris la méthode de dissipation thermique, vous saurez naturellement comment réduire la température de jonction.
Comment les lampes dissipent la chaleur ?
Tout d’abord, vous devez connaître les trois modes fondamentaux de transfert de chaleur : la conduction, la convection et le rayonnement.
Les principales voies de transmission du radiateur sont la dissipation thermique par conduction et convection et la dissipation thermique par rayonnement sous convection naturelle.
Principes de base du transfert de chaleur :
Conduction: La façon dont la chaleur se déplace le long d’un objet depuis une partie plus chaude vers une partie plus froide.
Quels sont les facteurs qui affectent la conduction thermique ?
① Conductivité thermique des matériaux de dissipation thermique
② Résistance thermique causée par la structure de dissipation thermique
③ Forme et taille du matériau thermiquement conducteur
Radiation: Phénomène d'objets à haute température rayonnant de la chaleur directement vers l'extérieur.
Quels sont les facteurs qui affectent le rayonnement thermique ?
① Résistance thermique du milieu environnant et du milieu (en considérant principalement l'air)
② Les caractéristiques du matériau de rayonnement thermique lui-même (généralement les couleurs sombres rayonnent avec plus de force, mais en fait le transfert de rayonnement n'est pas particulièrement important, car la température de la lampe n'est pas trop élevée et le rayonnement n'est pas très fort)
Convection : Méthode de transfert de chaleur par flux de gaz ou de liquide.
Quels sont les facteurs qui affectent la convection thermique ?
① Débit et vitesse du gaz
② Capacité thermique spécifique, vitesse d'écoulement et volume de liquide
Dans les lampes LED, le dissipateur thermique représente une grande partie du coût de la lampe. Par conséquent, en termes de structure du radiateur, si les matériaux et la conception ne sont pas assez bons, la lampe aura de nombreux problèmes après-vente.
Cependant, en fait, ce ne sont que des préfigurations, et c’est maintenant l’objectif.
En tant que consommateur, comment jugez-vous si la dissipation thermique d’une lampe est bonne ou non ?
La méthode la plus professionnelle consiste bien entendu à utiliser un équipement professionnel pour effectuer des tests de température de jonction.
Cependant, un tel équipement professionnel peut être prohibitif pour les gens ordinaires, il ne nous reste donc plus qu'à utiliser la méthode la plus traditionnelle consistant à toucher la lampe pour détecter la température.
Une nouvelle question se pose alors. Vaut-il mieux avoir chaud ou pas ?
Si le radiateur est chaud lorsque vous le touchez, ce n’est définitivement pas bon.
Si le radiateur est chaud au toucher, le système de refroidissement doit être défectueux. Soit le radiateur a une capacité de dissipation thermique insuffisante et la chaleur de la puce ne peut pas être dissipée à temps ; ou la zone de dissipation thermique efficace n'est pas suffisante et il existe des défauts dans la conception structurelle.
Même si le corps de la lampe n’est pas chaud au toucher, ce n’est pas forcément bon.
Lorsque la lampe LED fonctionne correctement, un bon radiateur doit avoir une température plus basse, mais un radiateur plus froid n'est pas nécessairement un bon radiateur.
La puce ne génère pas beaucoup de chaleur, conduit bien, dissipe suffisamment de chaleur et ne semble pas trop chaude dans la main. C'est un bon système de refroidissement, le seul "inconvénient" est que c'est un peu un gaspillage de matière.
S'il y a des impuretés sous le substrat et qu'il n'y a pas de bon contact avec le dissipateur thermique, la chaleur ne sera pas transférée et s'accumulera sur la puce. Il ne fait pas chaud au toucher à l'extérieur, mais la puce à l'intérieur est déjà très chaude.
Ici, je voudrais recommander une méthode utile - la "méthode d'éclairage d'une demi-heure" pour déterminer si la dissipation thermique est bonne.
Remarque : « Méthode d'éclairage d'une demi-heure » provient de l'article
Méthode d'éclairage d'une demi-heure :Comme nous l'avons dit précédemment, généralement, à mesure que la température de jonction des LED augmente, le flux lumineux diminue. Ensuite, tant que nous mesurons le changement d’éclairement de la lampe qui brille à la même position, nous pouvons en déduire le changement de température de jonction.
Tout d’abord, choisissez un endroit qui n’est pas dérangé par la lumière extérieure et allumez la lampe.
Après l'allumage, prenez immédiatement un posemètre et mesurez-le, par exemple 1000 lx.
Maintenir la position de la lampe et de l'éclairementmètre inchangée. Après une demi-heure, utilisez l'éclairementmètre pour mesurer à nouveau. 500 lx signifie que le flux lumineux a diminué de 50 %. Il fait extrêmement chaud à l’intérieur. Si vous touchez l’extérieur, tout va bien. Cela signifie que la chaleur n'est pas sortie. Différence.
Si la valeur mesurée est de 900 lx et que l'éclairage ne baisse que de 10 %, cela signifie qu'il s'agit d'une donnée normale et que la dissipation thermique est très bonne.
Le champ d'application de la « méthode d'éclairage d'une demi-heure » : Nous énumérons la courbe de changement « flux lumineux VS température de jonction » de plusieurs puces couramment utilisées. À partir de cette courbe, nous pouvons voir de combien de lumens le flux lumineux a chuté, et nous pouvons indirectement savoir à combien de degrés Celsius la température de jonction a augmenté.
Première colonne :
Pour la puce OSRAM S5 (30 30), le flux lumineux a baissé de 20% par rapport à 25°C, et la température de jonction a dépassé 120°C.
Colonne deuxo:
Pour la puce OSRAM S8 (50 50), le flux lumineux a baissé de 20% par rapport à 25°C, et la température de jonction a dépassé 120°C.
Troisième colonne :
Pour la puce OSRAM E5 (56 30), le flux lumineux a baissé de 20% par rapport à 25°C, et la température de jonction a dépassé 140°C.
Colonne quatre :
Pour la puce blanche OSLOM SSL 90, le flux lumineux est 15 % inférieur à celui à 25°C, et la température de jonction a dépassé 120°C.
Cinquième colonne :
Puce Luminus Sensus Serise, le flux lumineux a chuté de 15 % par rapport à 25 ℃ et la température de jonction a dépassé 105 ℃.
Comme le montrent les images ci-dessus, si l'éclairage à l'état chaud chute de 20 % après une demi-heure par rapport à l'état froid, la température de jonction a fondamentalement dépassé la plage de tolérance de la puce. On peut fondamentalement juger que le système de refroidissement n'est pas qualifié.
Bien sûr, c'est la majorité des cas, et tout a des exceptions, comme le montre la figure :
Bien entendu, pour la plupart des LED, nous pouvons utiliser la méthode d’éclairage d’une demi-heure pour juger si elle est bonne ou non avec une baisse de 20 %.
Avez-vous appris ? Lorsque vous choisirez des lampes à l’avenir, vous devrez y prêter attention. Vous ne pouvez pas simplement regarder l'apparence des lampes, mais utiliser vos yeux perçants pour sélectionner les lampes.
Heure de publication : 24 mai 2024
