Temperaturile ridicate de funcționare au o varietate de efecte asupra duratei de viață a luminii LED și, în mod frecvent, au ca rezultat o scădere notabilă a duratei de viață. Efectele primare și cauzele lor sunt următoarele:
1. Scădere mai rapidă a luminii sau o reducere a luminozității
Creșterea temperaturii joncțiunii: Cipul semiconductor (joncțiunea PN), care formează miezul unui LED, își va crește direct temperatura joncțiunii ca răspuns la temperaturile ridicate. Rata de degradare a luminii LED-ului poate crește de 1,5-2 ori pentru fiecare creștere de 10 grade a temperaturii joncțiunii, ceea ce ar face ca luminozitatea să scadă mai rapid.
Degradarea pulberii fluorescente: LED-urile albe folosesc pulbere fluorescentă pentru a transforma lumina albastră în lumină albă. Temperaturile ridicate pot duce la îmbătrânirea pulberilor fluorescente, pierzându-și eficiența luminoasă și stabilitatea temperaturii culorii și poate duce la schimbarea culorii.
2. Reduceți longevitatea pieselor electronice
Circuit de comandă deteriorat: condensatorii electrolitici, rezistențele și alte părți ale sursei de alimentare cu LED-uri sunt sensibile la temperatură-. Temperaturile ridicate pot grăbi evaporarea electrolitului (o creștere cu 10 grade a temperaturii poate reduce durata de viață a condensatorului la jumătate), ceea ce poate duce la defectarea circuitului de comandă și, în cele din urmă, poate afecta lumina LED în ansamblu.
Degradarea materialelor semiconductoare: temperaturile ridicate pot crește curentul de scurgere, pot scădea eficiența luminoasă și pot înrăutăți migrarea electronilor și formarea defectelor în interiorul cipurilor LED.
3. Daune fizice cauzate de stresul termic
Variații în creșterea materialelor: coeficienții de dilatare termică a diferitelor materiale utilizate în ambalajele LED, cum ar fi siliconul, ceramica și substraturile metalice, variază. Expunerea prelungită la temperaturi ridicate poate duce la probleme cu circuitul deschis, cauzând fisurarea îmbinărilor de lipit, ruperea firului de aur sau separarea interfeței.
Îmbătrânirea materialului de ambalaj: Materialele de ambalare din silicon sau rășină epoxidice sunt susceptibile la îngălbenire și întărire la temperaturi ridicate, ceea ce afectează disiparea căldurii și reduce transmisia luminii.
4. Eficacitate redusă și consum mai mare de energie
Eficiență redusă a conversiei fotoelectrice: O buclă vicioasă de „temperatură ridicată → eficiență scăzută → temperatură mai mare” rezultă din scăderea eficienței cuantice a LED-urilor la temperaturi ridicate și mai multă energie electrică care este transformată în căldură în loc de energie luminoasă.
Risc de evadare termică: Evadarea termică, care poate distruge rapid și total cipurile LED, poate fi provocată de temperaturi extrem de ridicate.
Un exemplu de impact cantitativ
Legătura dintre longevitate și temperatură: durata de viață teoretică a unui LED, care este adesea determinată de timpul necesar pentru ca lumina să se estompeze la 70% din luminozitatea sa originală, poate fi redusă de la 50.000 de ore la aproximativ 25.000 de ore dacă temperatura de joncțiune crește de la 85 la 95 de grade Celsius (în funcție de numărul exact de design și materialele variază).
Modelul lui Arrhenius: Acest model, conform căruia rata de reacție chimică (rata de îmbătrânire) se dublează pentru fiecare creștere a temperaturii cu 10 până la 15 grade Celsius, este frecvent utilizat pentru a descrie durata de viață a componentelor electronice.
Cum pot fi atenuate efectele temperaturilor ridicate?
Îmbunătățiți proiectarea disipării căldurii: asigurați-vă că temperatura joncțiunii este sub limita specificată, care este de obicei mai mică sau egală cu 85 de grade, folosind aripioare de disipare a căldurii, conducte de căldură sau substrat de aluminiu.
Reglați temperatura mediului înconjurător: corpurile de iluminat cu LED-uri nu trebuie folosite în spații închise sau zone cu temperaturi ridicate, cum ar fi cele adiacente cuptoarelor.
Un curent de conducere rezonabil Pentru a reduce generarea de căldură, evitați supraîncărcarea și scăderea curentului (dar echilibrați luminozitatea).
Alegeți materiale care pot rezista la temperaturi ridicate, cum ar fi fosfor anti-îmbătrânire, ambalaj ceramic sau grăsime siliconică cu conductivitate termică ridicată.
Măsuri de siguranță pentru utilizator
Puneți în ventilație: pentru a preveni acumularea de căldură, asigurați-vă că există circulație a aerului în jurul corpurilor de iluminat.
Curățare frecventă Disiparea căldurii poate fi împiedicată de formarea de praf, în special pentru instalațiile de iluminat exterior sau industrial.
Evitați funcționarea la sarcină maximă tot timpul: Folosirea cu moderație sau slabă îi poate prelungi durata de viață.
căldura excesivă este „ucigașul invizibil” al luminilor cu LED-uri, iar controlul termic eficient este esențial pentru prelungirea duratei lor de viață, așa că ar trebui să luăm măsuri pentru a evita temperaturile ridicate de funcționare pentru luminile cu LED-uri, puteți verifica pe site-ul nostru webhttp://www.benweilight.com
