Topik Hangat, Mendinginkan Ilmu | Apa yang menentukan umur sebuah lampu?

Setiap kali kami berkomunikasi dengan pelanggan, satu kata disebutkan berulang kali: garansi. Setiap pelanggan menginginkan masa garansi yang berbeda-beda, mulai dari dua tahun hingga tiga tahun, bahkan ada yang menginginkan lima tahun.

Namun kenyataannya, dalam banyak kasus, pelanggan sendiri mungkin tidak mengetahui dari mana masa garansi ini berasal, atau mereka hanya mengikuti orang banyak dan berpikir bahwa LED harus dijamin untuk jangka waktu yang lama.

Hari ini, saya akan membawa Anda ke dunia LED untuk mengetahui bagaimana umur lampu ditentukan dan dinilai.

Pertama-tama, jika berbicara tentang LED, dari segi tampilannya, kita dapat melihat sekilas bahwa LED berbeda dari sumber cahaya tradisional, karena hampir semua LED memiliki ciri khas -wastafel panas.

liper (2)
liper (3)

Berbagai heat sink bukan untuk keindahan lampu LED, tetapi untuk membuat LED bekerja lebih baik.

Lalu pelanggan akan bertanya-tanya mengapa sumber cahaya sebelumnya jarang menggunakan radiator, namun di era LED hampir semua lampu menggunakan radiator?

Karena sumber cahaya sebelumnya mengandalkan radiasi termal untuk memancarkan cahayanya, seperti lampu filamen tungsten yang mengandalkan panas untuk memancarkan cahayanya, sehingga tidak takut panas. Struktur dasar LED adalah sambungan PN semikonduktor. Jika suhunya sedikit lebih tinggi, kinerja kerjanya akan menurun, sehingga pembuangan panas sangat penting untuk LED.

Pertama, mari kita lihat komposisi dan diagram skematik LED

Tips : Chip LED akan menghasilkan panas saat bekerja. Kami menyebut suhu sambungan PN internalnya sebagai suhu sambungan (Tj).

Dan yang terpenting, masa pakai lampu LED berkaitan erat dengan suhu sambungan.

liper (4)

Sebuah konsep yang perlu kita pahami: Ketika kita berbicara tentang masa pakai sebuah LED, bukan berarti LED tersebut benar-benar tidak dapat digunakan, tetapi ketika keluaran lampu LED mencapai 70%, kita biasanya berpikir bahwa 'masa pakainya telah berakhir'.

Seperti dapat dilihat dari gambar di atas, jika suhu sambungan dikontrol pada 105°C, maka fluks cahaya lampu LED akan melemah hingga 70% bila lampu LED digunakan selama sekitar 10.000 jam; dan jika suhu persimpangan dikontrol sekitar 60°C, maka waktu kerjanya akan menjadi sekitar 100.000 jam + jam, fluks cahaya akan turun hingga 70%. Umur lampu meningkat 10 kali lipat.

Dalam kehidupan sehari-hari, yang paling sering kita temui adalah masa hidup LED adalah 50.000 jam, yang sebenarnya merupakan data ketika suhu sambungan dikontrol pada 85°C.

Karena suhu sambungan memainkan peran penting dalam masa pakai lampu LED, bagaimana cara mengurangi suhu sambungan? Jangan khawatir, mari kita lihat dulu bagaimana lampu menghilangkan panas. Setelah memahami metode pembuangan panas, secara alami Anda akan mengetahui cara menurunkan suhu sambungan.

Bagaimana lampu menghilangkan panas?

Pertama, Anda perlu mengetahui tiga cara dasar perpindahan panas: konduksi, konveksi, dan radiasi.

Jalur transmisi utama radiator adalah pembuangan panas konduksi dan konveksi, serta pembuangan panas radiasi secara konveksi alami.

Prinsip dasar perpindahan panas:

Konduksi: Cara perpindahan panas sepanjang suatu benda dari bagian yang lebih hangat ke bagian yang lebih dingin.

Apa saja faktor yang mempengaruhi konduksi panas?

① Konduktivitas termal bahan pembuangan panas

② Resistensi termal yang disebabkan oleh struktur pembuangan panas

③ Bentuk dan ukuran bahan konduktif termal

Radiasi: Fenomena benda bersuhu tinggi memancarkan panas langsung ke luar.

Apa saja faktor yang mempengaruhi radiasi termal?

① Ketahanan termal lingkungan dan media sekitar (terutama mempertimbangkan udara)

② Karakteristik bahan radiasi termal itu sendiri (umumnya warna gelap memancar lebih kuat, namun nyatanya perpindahan radiasi tidak terlalu penting, karena suhu lampu tidak terlalu tinggi dan radiasinya tidak terlalu kuat)

liper (6)
liper (7)

Konveksi: Suatu metode perpindahan panas melalui aliran gas atau cairan.

Apa saja faktor yang mempengaruhi konveksi termal?

① Aliran dan kecepatan gas

② Kapasitas panas spesifik, kecepatan aliran dan volume cairan

Pada lampu LED, heat sink menyumbang sebagian besar biaya lampu. Oleh karena itu, dari segi struktur radiator, jika bahan dan desainnya kurang baik, maka lampu akan banyak mengalami masalah purna jual.

Namun nyatanya, ini hanyalah bayangan saja, dan kini menjadi fokus.

Sebagai konsumen, bagaimana Anda menilai pembuangan panas suatu lampu baik atau tidak?

Cara paling profesional tentu saja menggunakan peralatan profesional untuk melakukan pengujian suhu sambungan.

Akan tetapi, peralatan profesional semacam itu mungkin tidak terjangkau bagi orang awam, jadi yang tersisa hanyalah menggunakan metode paling tradisional yaitu menyentuh lampu untuk merasakan suhunya.

Lalu muncul pertanyaan baru. Apakah lebih baik merasa panas atau tidak?

Kalau radiatornya panas saat disentuh pasti kurang bagus.

Jika radiator terasa panas saat disentuh, sistem pendinginnya pasti buruk. Entah radiator memiliki kapasitas pembuangan panas yang tidak mencukupi dan panas chip tidak dapat hilang tepat waktu; atau area pembuangan panas efektif tidak mencukupi, dan terdapat kekurangan dalam desain struktur.

Meski badan lampu tidak panas saat disentuh, belum tentu bagus.

Jika lampu LED berfungsi dengan baik, radiator yang baik harus memiliki suhu yang lebih rendah, namun radiator yang lebih dingin belum tentu bagus.

Chip ini tidak menghasilkan banyak panas, berfungsi dengan baik, menghilangkan panas dalam jumlah yang cukup, dan tidak terasa terlalu panas di tangan. Ini adalah sistem pendingin yang bagus, satu-satunya "kekurangan" adalah sedikit pemborosan material.

Jika ada kotoran di bawah substrat dan tidak ada kontak yang baik dengan unit pendingin, panas tidak akan berpindah keluar dan akan terakumulasi pada chip. Di luar tidak panas saat disentuh, tetapi chip di dalamnya sudah sangat panas.

Di sini, saya ingin merekomendasikan metode yang berguna - "metode penerangan setengah jam" untuk menentukan apakah pembuangan panasnya baik.

Catatan: "Metode penerangan setengah jam" berasal dari artikel

Metode penerangan setengah jam:Seperti yang kami katakan sebelumnya, umumnya seiring dengan peningkatan suhu sambungan LED, fluks cahaya akan menurun. Kemudian, selama kita mengukur perubahan iluminasi lampu yang bersinar pada posisi yang sama, kita dapat menyimpulkan perubahan suhu sambungan.

Pertama, pilih tempat yang tidak terganggu oleh cahaya luar dan nyalakan lampunya.

Setelah menyala, segera ambil light meter dan ukur, misalnya 1000 lx.

Jaga agar posisi lampu dan pengukur iluminasi tidak berubah. Setelah setengah jam, gunakan pengukur iluminasi untuk mengukur lagi. 500 lx berarti fluks cahaya turun 50%. Di dalam sangat panas. Kalau diraba bagian luarnya masih oke. Artinya panasnya belum keluar. Perbedaan.

Jika nilai terukurnya 900 lx dan iluminasi hanya turun 10%, berarti datanya normal dan pembuangan panasnya sangat baik.

Ruang lingkup penerapan "metode penerangan setengah jam": Kami menghitung kurva perubahan "fluks cahaya VS suhu persimpangan" dari beberapa chip yang umum digunakan. Dari kurva ini, kita dapat melihat berapa lumen fluks cahaya yang turun, dan secara tidak langsung kita dapat mengetahui berapa derajat Celcius kenaikan suhu persimpangan.

Kolom satu:

liper (8)

Untuk chip OSRAM S5 (30 30), fluks cahaya turun 20% dibandingkan dengan 25°C, dan suhu sambungan telah melebihi 120°C.

Kolom keduao:

liper (9)

Untuk chip OSRAM S8 (50 50), fluks cahaya turun 20% dibandingkan dengan 25°C, dan suhu sambungan telah melebihi 120°C.

Kolom tiga:

liper (10)

Untuk chip OSRAM E5 (56 30), fluks cahaya turun 20% dibandingkan dengan 25°C, dan suhu sambungan telah melebihi 140°C.

Kolom empat:

liper (11)

Untuk chip putih OSLOM SSL 90, fluks cahaya 15% lebih rendah dibandingkan pada 25°C, dan suhu sambungan telah melebihi 120°C.

Kolom lima:

liper (12)

Chip Luminus Sensus Serise, fluks cahaya turun 15% dibandingkan dengan 25℃, dan suhu sambungan telah melebihi 105℃.

liper (13)

Seperti dapat dilihat dari gambar di atas, jika iluminasi dalam keadaan panas turun 20% setelah setengah jam dibandingkan dengan keadaan dingin, suhu sambungan pada dasarnya telah melebihi kisaran toleransi chip. Pada dasarnya dapat dinilai bahwa sistem pendinginnya tidak memenuhi syarat.

Tentu saja, ini adalah sebagian besar kasus, dan semuanya memiliki pengecualian, seperti yang ditunjukkan pada gambar:

Tentu saja, untuk sebagian besar LED, kita dapat menggunakan metode penerangan setengah jam untuk menilai apakah bagus atau tidak dalam penurunan 20%.

Sudahkah kamu belajar? Saat Anda memilih lampu di kemudian hari, Anda harus memperhatikannya. Anda tidak bisa hanya melihat tampilan lampunya saja, tetapi gunakan mata Anda yang tajam untuk memilih lampunya.


Waktu posting: 24 Mei-2024

Kirim pesan Anda kepada kami: