Ogni volta che comunichiamo con i clienti, viene menzionata ripetutamente una parola: garanzia. Ogni cliente desidera un periodo di garanzia diverso, che va da due a tre anni, e alcuni vogliono cinque anni.
Ma in realtà, in molti casi, i clienti stessi potrebbero non sapere da dove deriva questo periodo di garanzia, oppure semplicemente seguono la massa e pensano che i LED dovrebbero essere garantiti per un periodo così lungo.
Oggi ti porterò nel mondo dei LED per scoprire come viene definita e giudicata la vita delle lampade.
Innanzitutto, quando si parla di LED, in termini di aspetto, possiamo dire a colpo d'occhio che sono diversi dalle sorgenti luminose tradizionali, perché quasi tutti i LED hanno una caratteristica distintiva:un dissipatore di calore.
I vari dissipatori di calore non servono per la bellezza delle lampade a LED, ma per far funzionare meglio i LED.
Allora i clienti si chiederanno perché le precedenti sorgenti luminose utilizzavano raramente i radiatori, mentre nell'era dei LED quasi tutte le lampade utilizzano i radiatori?
Poiché le precedenti fonti di luce si affidavano alla radiazione termica per emettere luce, come le lampade a filamento di tungsteno, che si affidano al calore per emettere luce, quindi non hanno paura del calore. La struttura di base del LED è una giunzione PN a semiconduttore. Se la temperatura è leggermente più alta, le prestazioni di lavoro diminuiranno, quindi la dissipazione del calore è molto importante per i LED.
Innanzitutto, diamo un'occhiata alla composizione e al diagramma schematico del LED
Suggerimenti: il chip LED genererà calore durante il funzionamento. Ci riferiamo alla temperatura della sua giunzione PN interna come temperatura di giunzione (Tj).
E, cosa più importante, la vita delle lampade LED è strettamente correlata alla temperatura di giunzione.
Un concetto che dobbiamo comprendere: quando parliamo di vita di un LED, non significa che sia completamente inutilizzabile, ma quando la resa luminosa del LED raggiunge il 70%, generalmente pensiamo che 'la sua vita sia terminata'.
Come si può vedere dalla figura sopra, se la temperatura di giunzione viene controllata a 105°C, allora il flusso luminoso della lampada LED si attenuerà al 70% quando la lampada LED viene utilizzata per circa 10.000 ore; e se la temperatura di giunzione è controllata a circa 60°C, allora il suo tempo di lavoro sarà di circa 100.000 ore + ora, il flusso luminoso diminuirà al 70%. La durata della lampada è aumentata di 10 volte.
Nella vita quotidiana quello che riscontriamo più spesso è che la durata di vita dei LED è di 50.000 ore, che in realtà è un dato quando la temperatura di giunzione è controllata a 85°C.
Poiché la temperatura di giunzione gioca un ruolo così importante nella vita delle lampade LED, come ridurla? Non preoccuparti, diamo prima un'occhiata a come la lampada dissipa il calore. Dopo aver compreso il metodo di dissipazione del calore, saprai naturalmente come ridurre la temperatura di giunzione.
Come le lampade dissipano il calore?
Innanzitutto è necessario conoscere le tre modalità fondamentali di trasferimento del calore: conduzione, convezione e irraggiamento.
I principali percorsi di trasmissione del radiatore sono la dissipazione del calore per conduzione e convezione e la dissipazione del calore per radiazione in convezione naturale.
Principi di base del trasferimento di calore:
Conduzione: Il modo in cui il calore viaggia lungo un oggetto da una parte più calda a una parte più fredda.
Quali sono i fattori che influenzano la conduzione del calore?
① Conduttività termica dei materiali di dissipazione del calore
② Resistenza termica causata dalla struttura di dissipazione del calore
③ Forma e dimensione del materiale termicamente conduttivo
Radiazione: Il fenomeno degli oggetti ad alta temperatura che irradiano calore direttamente verso l'esterno.
Quali sono i fattori che influenzano la radiazione termica?
① Resistenza termica dell'ambiente circostante e del mezzo (considerando principalmente l'aria)
② Le caratteristiche del materiale stesso della radiazione termica (generalmente i colori scuri irradiano con maggiore forza, ma in realtà il trasferimento della radiazione non è particolarmente importante, perché la temperatura della lampada non è troppo alta e la radiazione non è molto forte)
Convezione: Metodo per trasferire calore mediante il flusso di gas o liquido.
Quali sono i fattori che influenzano la convezione termica?
① Flusso e velocità del gas
② Capacità termica specifica, velocità del flusso e volume del liquido
Nelle lampade a LED il dissipatore di calore rappresenta gran parte del costo della lampada. Pertanto, in termini di struttura del radiatore, se i materiali e il design non sono abbastanza buoni, la lampada avrà molti problemi post-vendita.
Tuttavia, in realtà, questi sono solo dei presagi, e ora è il punto focale.
Come consumatore, come giudichi se la dissipazione del calore di una lampada è buona o meno?
Il metodo più professionale consiste ovviamente nell'utilizzare attrezzature professionali per condurre test della temperatura di giunzione.
Tuttavia, tali apparecchiature professionali possono essere proibitive per la gente comune, quindi non ci resta che utilizzare il metodo più tradizionale di toccare la lampada per rilevare la temperatura.
Allora sorge una nuova domanda. È meglio avere caldo oppure no?
Se il radiatore è caldo quando lo tocchi, sicuramente non va bene.
Se il radiatore è caldo al tatto, il sistema di raffreddamento deve essere difettoso. O il radiatore ha una capacità di dissipazione del calore insufficiente e il calore del chip non può essere dissipato in tempo; oppure l'effettiva area di dissipazione del calore non è sufficiente e vi sono carenze nella progettazione strutturale.
Anche se il corpo della lampada non è caldo al tatto, non è necessariamente buono.
Quando la lampada a LED funziona correttamente, un buon radiatore deve avere una temperatura più bassa, ma un radiatore più freddo non è necessariamente un buon radiatore.
Il chip non genera molto calore, conduce bene, dissipa abbastanza calore e non risulta troppo caldo in mano. Si tratta di un buon sistema di raffreddamento, l'unico "svantaggio" è che è un po' uno spreco di materiale.
Se sono presenti impurità sotto il substrato e non vi è un buon contatto con il dissipatore di calore, il calore non verrà trasferito e si accumulerà sul chip. Fuori non è caldo al tatto, ma il chip all'interno è già molto caldo.
Qui vorrei raccomandare un metodo utile: il "metodo dell'illuminazione di mezz'ora" per determinare se la dissipazione del calore è buona.
Nota: il "metodo di illuminazione di mezz'ora" proviene dall'articolo
Metodo di illuminazione di mezz'ora:Come abbiamo detto prima, generalmente all’aumentare della temperatura di giunzione del LED, il flusso luminoso diminuisce. Quindi, finché misuriamo la variazione dell'illuminazione della lampada che brilla nella stessa posizione, possiamo dedurre la variazione della temperatura di giunzione.
Per prima cosa scegli un luogo che non sia disturbato dalla luce esterna e accendi la lampada.
Dopo l'accensione, prendi subito un esposimetro e misuralo, ad esempio 1000 lx.
Mantenere invariata la posizione della lampada e dell'illuminamento. Dopo mezz'ora, utilizzare l'illuminamento per misurare nuovamente. 500 lx significa che il flusso luminoso è diminuito del 50%. Fa estremamente caldo dentro. Se tocchi l'esterno va ancora bene. Vuol dire che il caldo non è uscito. Differenza.
Se il valore misurato è 900 lx e l'illuminazione diminuisce solo del 10%, significa che si tratta di un dato normale e la dissipazione del calore è molto buona.
L'ambito di applicazione del "metodo di illuminazione di mezz'ora": Enumeriamo la curva di variazione del "flusso luminoso VS temperatura di giunzione" di diversi chip comunemente usati. Da questa curva possiamo vedere di quanti lumen è diminuito il flusso luminoso e indirettamente di quanti gradi Celsius è salita la temperatura di giunzione.
Colonna uno:
Per il chip OSRAM S5 (30 30), il flusso luminoso è sceso del 20% rispetto a 25°C, e la temperatura di giunzione ha superato i 120°C.
Colonna dueo:
Per il chip OSRAM S8 (50 50), il flusso luminoso è sceso del 20% rispetto a 25°C, e la temperatura di giunzione ha superato i 120°C.
Colonna tre:
Per il chip OSRAM E5 (56 30), il flusso luminoso è sceso del 20% rispetto a 25°C, e la temperatura di giunzione ha superato i 140°C.
Colonna quattro:
Per il chip OSLOM SSL 90 bianco, il flusso luminoso è inferiore del 15% rispetto a quello a 25°C e la temperatura di giunzione ha superato i 120°C.
Colonna cinque:
Chip Luminus Sensus Serise, il flusso luminoso è diminuito del 15% rispetto a 25℃ e la temperatura di giunzione ha superato i 105℃.
Come si può vedere dalle immagini sopra, se l'illuminazione allo stato caldo diminuisce del 20% dopo mezz'ora rispetto allo stato freddo, la temperatura di giunzione ha sostanzialmente superato il range di tolleranza del chip. In sostanza si può ritenere che il sistema di raffreddamento non sia qualificato.
Naturalmente, questa è la maggior parte dei casi e tutto ha delle eccezioni, come mostrato nella figura:
Naturalmente, per la maggior parte dei LED, possiamo utilizzare il metodo di illuminazione di mezz'ora per giudicare se è buono o meno con un calo del 20%.
Hai imparato? Quando sceglierai le lampade in futuro, dovrai prestare attenzione. Non puoi limitarti a guardare l'aspetto delle lampade, ma usa la tua vista acuta per selezionarle.
Orario di pubblicazione: 24 maggio 2024
