Cada vez que nos comunicamos com os clientes, uma palavra é mencionada repetidamente: garantia. Cada cliente deseja um período de garantia diferente, que varia de dois a três anos, e alguns desejam cinco anos.
Mas, na verdade, em muitos casos, os próprios clientes podem não saber de onde vem esse tempo de garantia, ou simplesmente seguem a multidão e pensam que os LEDs deveriam ter garantia por tanto tempo.
Hoje, vou levá-lo ao mundo do LED para descobrir como é definida e avaliada a vida útil das lâmpadas.
Em primeiro lugar, quando se trata de LEDs, em termos de aparência, podemos dizer à primeira vista que são diferentes das fontes de luz tradicionais, porque quase todos os LEDs têm uma característica distintiva -um dissipador de calor.
Vários dissipadores de calor não são para a beleza das lâmpadas LED, mas para fazer com que os LEDs funcionem melhor.
Então os clientes se perguntarão por que as fontes de luz anteriores raramente usavam radiadores, mas na era do LED quase todas as lâmpadas usavam radiadores?
Como as fontes de luz anteriores dependiam da radiação térmica para emitir luz, como as lâmpadas de filamento de tungstênio, que dependem do calor para emitir luz, elas não têm medo do calor. A estrutura básica do LED é uma junção PN semicondutora. Se a temperatura for um pouco mais alta, o desempenho de trabalho diminuirá, portanto a dissipação de calor é muito importante para o LED.
Primeiro, vamos dar uma olhada na composição e no diagrama esquemático do LED
Dicas: O chip LED irá gerar calor durante o trabalho. Referimo-nos à temperatura de sua junção PN interna como temperatura de junção (Tj).
E, o mais importante, a vida útil das lâmpadas LED está intimamente relacionada à temperatura da junção.
Um conceito que precisamos de compreender: Quando falamos da vida útil de um LED, não significa que esteja completamente inutilizável, mas quando a saída de luz do LED atinge os 70%, geralmente pensamos que 'a sua vida acabou'.
Como pode ser visto na figura acima, se a temperatura da junção for controlada a 105°C, então o fluxo luminoso da lâmpada LED será atenuado para 70% quando a lâmpada LED for usada por cerca de 10.000 horas; e se a temperatura da junção for controlada em cerca de 60°C, então seu tempo de trabalho será de cerca de 100.000 horas + hora, o fluxo luminoso diminuirá para 70%. A vida útil da lâmpada aumenta 10 vezes.
Na vida diária, o que encontramos com mais frequência é que a vida útil do LED é de 50.000 horas, o que na verdade é um dado quando a temperatura da junção é controlada a 85°C.
Como a temperatura da junção desempenha um papel tão importante na vida útil das lâmpadas LED, como reduzir a temperatura da junção? Não se preocupe, vamos primeiro dar uma olhada em como a lâmpada dissipa o calor. Depois de compreender o método de dissipação de calor, você saberá naturalmente como reduzir a temperatura da junção.
Como as lâmpadas dissipam o calor?
Primeiro, você precisa conhecer as três formas básicas de transferência de calor: condução, convecção e radiação.
Os principais caminhos de transmissão do radiador são a dissipação de calor por condução e convecção e a dissipação de calor por radiação sob convecção natural.
Princípios básicos de transferência de calor:
Condução: A forma como o calor viaja ao longo de um objeto de uma parte mais quente para uma parte mais fria.
Quais são os fatores que afetam a condução de calor?
① Condutividade térmica de materiais de dissipação de calor
② Resistência térmica causada pela estrutura de dissipação de calor
③ Forma e tamanho do material termicamente condutor
Radiação: O fenômeno de objetos de alta temperatura irradiando calor diretamente para fora.
Quais são os fatores que afetam a radiação térmica?
① Resistência térmica do ambiente e meio circundante (principalmente considerando o ar)
② As características do próprio material de radiação térmica (geralmente as cores escuras irradiam com mais força, mas na verdade a transferência de radiação não é particularmente importante, porque a temperatura da lâmpada não é muito alta e a radiação não é muito forte)
Convecção: Um método de transferência de calor pelo fluxo de gás ou líquido.
Quais são os fatores que afetam a convecção térmica?
① Fluxo e velocidade do gás
② Capacidade térmica específica, velocidade de fluxo e volume de líquido
Nas lâmpadas LED, o dissipador de calor representa grande parte do custo da lâmpada. Portanto, em termos de estrutura do radiador, se os materiais e o design não forem bons o suficiente, a lâmpada terá muitos problemas de pós-venda.
No entanto, na verdade, estes são apenas o prenúncio, e agora é o foco.
Como consumidor, como você avalia se a dissipação de calor de uma lâmpada é boa ou não?
O método mais profissional é, obviamente, usar equipamento profissional para realizar testes de temperatura de junção.
No entanto, esse equipamento profissional pode ser proibitivo para as pessoas comuns, por isso tudo o que nos resta é usar o método mais tradicional de tocar na lâmpada para sentir a temperatura.
Surge então uma nova questão. É melhor sentir calor ou não?
Se o radiador estiver quente quando você tocá-lo, definitivamente não é bom.
Se o radiador estiver quente ao toque, o sistema de refrigeração deve estar com defeito. Ou o radiador tem capacidade de dissipação de calor insuficiente e o calor do chip não pode ser dissipado a tempo; ou a área efetiva de dissipação de calor não é suficiente e há deficiências no projeto estrutural.
Mesmo que o corpo da lâmpada não esteja quente ao toque, não é necessariamente bom.
Quando a lâmpada LED está funcionando corretamente, um bom radiador deve ter uma temperatura mais baixa, mas um radiador mais frio não é necessariamente bom.
O chip não gera muito calor, conduz bem, dissipa calor suficiente e não fica muito quente na mão. Este é um bom sistema de refrigeração, a única “desvantagem” é que é um desperdício de material.
Se houver impurezas sob o substrato e não houver bom contato com o dissipador de calor, o calor não será transferido e se acumulará no chip. Não está quente ao toque por fora, mas o chip por dentro já está muito quente.
Aqui, gostaria de recomendar um método útil - o "método de iluminação de meia hora" para determinar se a dissipação de calor é boa.
Nota: "Método de iluminação de meia hora" vem do artigo
Método de iluminação de meia hora:Como dissemos antes, geralmente à medida que a temperatura da junção do LED aumenta, o fluxo luminoso diminui. Então, contanto que medimos a mudança na iluminação da lâmpada que brilha na mesma posição, podemos inferir a mudança na temperatura da junção.
Primeiramente, escolha um local que não seja perturbado pela luz externa e acenda a luminária.
Após acender, pegue imediatamente um fotômetro e meça, por exemplo 1000 lx.
Mantenha a posição da lâmpada e do medidor de iluminância inalterada. Após meia hora, use o medidor de iluminância para medir novamente. 500 lx significa que o fluxo luminoso caiu 50%. Está extremamente quente por dentro. Se você tocar do lado de fora, ainda está bem. Isso significa que o calor não saiu. Diferença.
Se o valor medido for 900 lx e a iluminação cair apenas 10%, significa que é um dado normal e a dissipação de calor é muito boa.
O escopo de aplicação do "método de iluminação de meia hora": Enumeramos a curva de mudança do "fluxo luminoso VS temperatura da junção" de vários chips comumente usados. A partir desta curva, podemos ver quantos lúmens o fluxo luminoso caiu e podemos saber indiretamente para quantos graus Celsius a temperatura da junção aumentou.
Coluna um:
Para o chip OSRAM S5 (30 30), o fluxo luminoso caiu 20% em comparação com 25°C, e a temperatura da junção excedeu 120°C.
Coluna doiso:
Para o chip OSRAM S8 (50 50), o fluxo luminoso caiu 20% em comparação com 25°C, e a temperatura da junção excedeu 120°C.
Coluna três:
Para o chip OSRAM E5 (56 30), o fluxo luminoso caiu 20% em comparação com 25°C, e a temperatura da junção excedeu 140°C.
Coluna quatro:
Para o chip OSLOM SSL 90 branco, o fluxo luminoso é 15% menor do que a 25°C e a temperatura da junção excedeu 120°C.
Coluna cinco:
Chip Luminus Sensus Serise, o fluxo luminoso caiu 15% em comparação com 25 ℃ e a temperatura da junção excedeu 105 ℃.
Como pode ser visto nas imagens acima, se a iluminação no estado quente cair 20% após meia hora em comparação com o estado frio, a temperatura da junção basicamente excedeu a faixa de tolerância do chip. Basicamente, pode-se considerar que o sistema de refrigeração não é qualificado.
Claro que esta é a maioria dos casos, e tudo tem exceções, como mostra a figura:
Claro, para a maioria dos LEDs, podemos usar o método de iluminação de meia hora para julgar se está bom ou não dentro de uma queda de 20%.
Você aprendeu? Ao escolher lâmpadas no futuro, você deve prestar atenção. Você não pode apenas olhar a aparência das lâmpadas, mas usar seus olhos aguçados para selecioná-las.
Horário da postagem: 24 de maio de 2024
