ทุกครั้งที่เราสื่อสารกับลูกค้า มักจะเอ่ยถึงคำๆ หนึ่งซ้ำๆ คือ การรับประกัน ลูกค้าแต่ละรายต้องการระยะเวลาการรับประกันที่แตกต่างกัน ตั้งแต่สองปีถึงสามปี และบางรายต้องการห้าปี
แต่ในความเป็นจริง ในหลายกรณี ลูกค้าเองอาจไม่รู้ว่าเวลาการรับประกันนี้มาจากที่ใด หรือพวกเขาแค่ติดตามฝูงชนและคิดว่า LED ควรได้รับการรับประกันเป็นเวลานานขนาดนั้น
วันนี้ผมจะพาคุณเข้าสู่โลกของ LED เพื่อดูว่าอายุการใช้งานของหลอดไฟมีการกำหนดและตัดสินอย่างไร
ก่อนอื่น เมื่อพูดถึง LED ในแง่ของรูปลักษณ์ เราสามารถบอกได้ทันทีว่าแตกต่างจากแหล่งกำเนิดแสงแบบเดิมๆ เนื่องจาก LED เกือบทั้งหมดมีคุณสมบัติที่โดดเด่น -แผ่นระบายความร้อน
แผงระบายความร้อนต่างๆ ไม่ได้มีไว้สำหรับความสวยงามของหลอดไฟ LED แต่เพื่อให้ LED ทำงานได้ดีขึ้น
แล้วลูกค้าจะสงสัยว่าทำไมแหล่งกำเนิดแสงสมัยก่อนไม่ค่อยใช้หม้อน้ำ แต่ในยุค LED โคมไฟแทบทุกดวงใช้หม้อน้ำ?
เนื่องจากแหล่งกำเนิดแสงในอดีตอาศัยการแผ่รังสีความร้อนในการเปล่งแสง เช่น หลอดไส้ทังสเตนซึ่งอาศัยความร้อนในการเปล่งแสงจึงไม่กลัวความร้อน โครงสร้างพื้นฐานของ LED คือจุดเชื่อมต่อ PN ของเซมิคอนดักเตอร์ หากอุณหภูมิสูงขึ้นเล็กน้อย ประสิทธิภาพการทำงานจะลดลง ดังนั้นการกระจายความร้อนจึงมีความสำคัญมากสำหรับ LED
ก่อนอื่น เรามาดูองค์ประกอบและแผนผังของ LED กันก่อน
เคล็ดลับ : ชิป LED จะสร้างความร้อนขณะทำงาน เราเรียกอุณหภูมิของทางแยก PN ภายในว่าเป็นอุณหภูมิทางแยก (Tj)
และที่สำคัญที่สุด อายุการใช้งานของหลอดไฟ LED นั้นสัมพันธ์กับอุณหภูมิของหัวต่ออย่างใกล้ชิด
แนวคิดที่เราต้องเข้าใจ: เมื่อเราพูดถึงอายุการใช้งานของ LED ไม่ได้หมายความว่าจะใช้งานไม่ได้โดยสิ้นเชิง แต่เมื่อเอาต์พุตแสง LED ถึง 70% โดยทั่วไปเราคิดว่า 'อายุการใช้งานของมันสิ้นสุดลงแล้ว'
ดังที่เห็นจากรูปด้านบน หากควบคุมอุณหภูมิหัวต่อไว้ที่ 105°C ฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดไฟ LED จะลดลงเหลือ 70% เมื่อใช้หลอดไฟ LED ประมาณ 10,000 ชั่วโมง และถ้าควบคุมอุณหภูมิของหัวต่อไว้ที่ประมาณ 60°C เวลาทำงานจะอยู่ที่ประมาณ 100,000 ชั่วโมง + ชั่วโมง ฟลักซ์ส่องสว่างจะลดลงเหลือ 70% อายุการใช้งานของหลอดไฟเพิ่มขึ้น 10 เท่า
ในชีวิตประจำวัน สิ่งที่เราพบบ่อยที่สุดคืออายุการใช้งานของ LED คือ 50,000 ชั่วโมง ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นข้อมูลเมื่อควบคุมอุณหภูมิของหัวต่อที่ 85°C
เนื่องจากอุณหภูมิของหัวต่อมีบทบาทสำคัญในอายุการใช้งานของหลอดไฟ LED แล้วจะลดอุณหภูมิของหัวต่อได้อย่างไร? ไม่ต้องกังวล เรามาดูกันว่าหลอดไฟกระจายความร้อนอย่างไร หลังจากเข้าใจวิธีการกระจายความร้อนแล้ว คุณจะรู้วิธีลดอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่ออย่างเป็นธรรมชาติ
โคมไฟกระจายความร้อนได้อย่างไร?
ขั้นแรก คุณต้องทราบวิธีพื้นฐานสามวิธีของการถ่ายเทความร้อน: การนำ การพาความร้อน และการแผ่รังสี
เส้นทางการส่งผ่านหลักของหม้อน้ำคือการนำความร้อนและการพาความร้อน และการกระจายความร้อนจากการแผ่รังสีภายใต้การพาความร้อนตามธรรมชาติ
หลักการพื้นฐานของการถ่ายเทความร้อน:
การนำ: วิธีที่ความร้อนเดินทางไปตามวัตถุจากส่วนที่อุ่นกว่าไปยังส่วนที่เย็นกว่า
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการนำความร้อนมีอะไรบ้าง?
1 การนำความร้อนของวัสดุกระจายความร้อน
resistance ความต้านทานความร้อนที่เกิดจากโครงสร้างการกระจายความร้อน
3 รูปร่างและขนาดของวัสดุนำความร้อน
การแผ่รังสี: ปรากฏการณ์วัตถุอุณหภูมิสูงที่แผ่ความร้อนออกไปด้านนอกโดยตรง
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการแผ่รังสีความร้อนมีอะไรบ้าง?
resistance ความต้านทานความร้อนของสภาพแวดล้อมโดยรอบและตัวกลาง (คำนึงถึงอากาศเป็นหลัก)
2 ลักษณะเฉพาะของวัสดุการแผ่รังสีความร้อน (โดยทั่วไปแล้วสีเข้มจะแผ่รังสีได้แรงกว่า แต่ในความเป็นจริงแล้ว การถ่ายโอนรังสีไม่ได้มีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากอุณหภูมิของหลอดไฟไม่สูงเกินไปและการแผ่รังสีไม่แรงมาก)
การพาความร้อน: วิธีการถ่ายเทความร้อนโดยการไหลของก๊าซหรือของเหลว
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการพาความร้อนมีอะไรบ้าง?
1 การไหลและความเร็วของแก๊ส
2. ความจุความร้อนจำเพาะ ความเร็วการไหล และปริมาตรของของเหลว
ในหลอดไฟ LED แผงระบายความร้อนคิดเป็นส่วนใหญ่ของต้นทุนของหลอดไฟ ดังนั้นในส่วนของโครงสร้างของหม้อน้ำถ้าวัสดุและดีไซน์ไม่ดีพอโคมไฟก็จะมีปัญหาหลังการขายตามมามากมาย
อย่างไรก็ตาม ที่จริงแล้วสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงการคาดเดา และตอนนี้ก็เป็นจุดสนใจแล้ว
ในฐานะผู้บริโภค คุณจะตัดสินได้อย่างไรว่าการระบายความร้อนของหลอดไฟนั้นดีหรือไม่?
แน่นอนว่าวิธีการที่เป็นมืออาชีพที่สุดคือการใช้อุปกรณ์ระดับมืออาชีพเพื่อทำการทดสอบอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อ
อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ระดับมืออาชีพดังกล่าวอาจเป็นสิ่งต้องห้ามสำหรับคนทั่วไป ดังนั้นสิ่งที่เราเหลือก็คือการใช้วิธีสัมผัสโคมไฟแบบดั้งเดิมที่สุดเพื่อรับรู้อุณหภูมิ
แล้วคำถามใหม่ก็เกิดขึ้น จะดีกว่าที่จะรู้สึกร้อนหรือไม่?
ถ้าหม้อน้ำร้อนไปสัมผัสก็ไม่ดีแน่นอน
หากสัมผัสหม้อน้ำร้อนระบบระบายความร้อนคงจะไม่ดี หม้อน้ำมีความสามารถในการกระจายความร้อนไม่เพียงพอและความร้อนของชิปไม่สามารถกระจายได้ทันเวลา หรือพื้นที่กระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ และยังมีข้อบกพร่องในการออกแบบโครงสร้าง
แม้ว่าตัวโคมไฟจะไม่ร้อนเมื่อสัมผัส แต่ก็ไม่ได้ดีเสมอไป
เมื่อหลอดไฟ LED ทำงานอย่างถูกต้อง หม้อน้ำที่ดีจะต้องมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่า แต่หม้อน้ำที่เย็นลงไม่จำเป็นต้องดีเสมอไป
ชิปสร้างความร้อนได้ไม่มาก นำความร้อนได้ดี กระจายความร้อนได้เพียงพอ และไม่รู้สึกว่ามือร้อนเกินไป เป็นระบบระบายความร้อนที่ดี มี "ข้อเสีย" อย่างเดียวคือเปลืองวัสดุนิดหน่อย
หากมีสิ่งสกปรกอยู่ใต้พื้นผิวและไม่มีการสัมผัสที่ดีกับแผงระบายความร้อน ความร้อนจะไม่ถูกถ่ายเทออกไปและจะสะสมบนชิป ภายนอกไม่ร้อน แต่ชิปข้างในร้อนมากแล้ว
ฉันอยากจะแนะนำวิธีการที่เป็นประโยชน์ - "วิธีการส่องสว่างครึ่งชั่วโมง" เพื่อตรวจสอบว่าการกระจายความร้อนดีหรือไม่
หมายเหตุ: "วิธีการส่องสว่างครึ่งชั่วโมง" มาจากบทความ
วิธีการส่องสว่างครึ่งชั่วโมง:ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว โดยทั่วไปเมื่ออุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อ LED เพิ่มขึ้น ฟลักซ์การส่องสว่างจะลดลง จากนั้น ตราบใดที่เราวัดการเปลี่ยนแปลงของการส่องสว่างของหลอดไฟที่ส่องไปที่ตำแหน่งเดียวกัน เราก็สามารถอนุมานการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อได้
ขั้นแรก เลือกสถานที่ที่ไม่ถูกรบกวนจากแสงภายนอกและจุดไฟ
หลังจากสว่างแล้วให้เอาเครื่องวัดแสงมาวัดทันที เช่น 1,000 lx
รักษาตำแหน่งของหลอดไฟและมาตรวัดความสว่างให้ไม่เปลี่ยนแปลง หลังจากผ่านไปครึ่งชั่วโมงให้ใช้เครื่องวัดความสว่างวัดอีกครั้ง 500 lx หมายความว่าฟลักซ์การส่องสว่างลดลง 50% มันร้อนมากข้างใน หากสัมผัสภายนอกก็ยังดีอยู่ หมายความว่าความร้อนยังไม่ออกมา ความแตกต่าง.
หากค่าที่วัดได้คือ 900 lx และความสว่างลดลงเพียง 10% แสดงว่าเป็นข้อมูลปกติและกระจายความร้อนได้ดีมาก
ขอบเขตการใช้งานของ "วิธีการส่องสว่างครึ่งชั่วโมง": เราจะแจกแจงเส้นโค้งการเปลี่ยนแปลง "ฟลักซ์ส่องสว่าง VS อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อ" ของชิปหลายตัวที่ใช้กันทั่วไป จากเส้นโค้งนี้ เราจะเห็นได้ว่าฟลักซ์การส่องสว่างลดลงไปกี่ลูเมน และเราสามารถรู้โดยอ้อมได้ว่าอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อเพิ่มขึ้นเป็นกี่องศาเซลเซียส
คอลัมน์ที่หนึ่ง:
สำหรับชิป OSRAM S5 (30 30) ฟลักซ์ส่องสว่างลดลง 20% เมื่อเทียบกับ 25°C และอุณหภูมิทางแยกเกิน 120°C
คอลัมน์ทวิo:
สำหรับชิป OSRAM S8 (50 50) ฟลักซ์การส่องสว่างลดลง 20% เมื่อเทียบกับ 25°C และอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อเกิน 120°C
คอลัมน์ที่สาม:
สำหรับชิป OSRAM E5 (56 30) ฟลักซ์การส่องสว่างลดลง 20% เมื่อเทียบกับ 25°C และอุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อเกิน 140°C
คอลัมน์ที่สี่:
สำหรับชิปสีขาว OSLOM SSL 90 ฟลักซ์การส่องสว่างจะต่ำกว่า 15% ที่อุณหภูมิ 25°C และอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อเกิน 120°C
คอลัมน์ที่ห้า:
ชิป Luminus Sensus Serise ฟลักซ์การส่องสว่างลดลง 15% เมื่อเทียบกับ 25°C และอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อเกิน 105°C
ดังที่เห็นได้จากภาพด้านบน หากการส่องสว่างในสภาวะร้อนลดลง 20% หลังจากผ่านไปครึ่งชั่วโมง เมื่อเทียบกับสภาวะเย็น อุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อโดยทั่วไปจะเกินช่วงพิกัดความเผื่อของชิป โดยพื้นฐานแล้วสามารถตัดสินได้ว่าระบบทำความเย็นไม่ผ่านการรับรอง
แน่นอนว่านี่เป็นกรณีส่วนใหญ่ และทุกอย่างมีข้อยกเว้น ดังแสดงในรูป:
แน่นอนว่าสำหรับ LED ส่วนใหญ่ เราสามารถใช้วิธีส่องสว่างครึ่งชั่วโมงเพื่อตัดสินว่าดีหรือไม่ภายในการตก 20%
คุณได้เรียนรู้แล้วหรือยัง? เมื่อจะเลือกโคมไฟในอนาคตก็ต้องใส่ใจ คุณไม่สามารถมองแค่รูปลักษณ์ของโคมไฟได้ แต่ใช้สายตาที่เฉียบแหลมในการเลือกโคมไฟ
เวลาโพสต์: May-24-2024
