Degradarea luminii LED se referă la reducerea treptată a fluxului luminos (luminozitatea) unui LED în timp, care este factorul principal care determină durata de viață efectivă a acestuia. Spre deosebire de becurile tradiționale care se defectează brusc, LED-urile „mor” în mod obișnuit prin estompare până când puterea lor de lumină devine inutilizabilă. Mai jos este o analiză detaliată a mecanismelor sale, a factorilor de influență și a măsurătorilor:
1. Cauzele decăderii luminii LED
Degradarea așchiilor: Materialele semiconductoare ale cipului LED (de exemplu, GaN) se deteriorează la temperaturi ridicate, reducând eficiența electroluminiscenței. Cipurile-de lumină albastră din LED-urile albe se degradează mai repede decât alte culori .
Îmbătrânirea fosforului: LED-urile albe folosesc cipuri albastre + fosfor galbeni. Fosforii se degradează la expunerea la căldură/UV, reducând eficiența conversiei și provocând schimbări de culoare (de exemplu, îngălbenire sau nuanțe albastre-violet) .
Defecțiunea materialului de încapsulare:
Rășina epoxidică îngălbenește sub radiația UV, blocând fluxul de lumină.
Încapsularea din silicon rezistă UV, dar poate dezvolta micropori, permițând luminii albastre să se scurgă și creșterea temperaturii culorii.
Mediile cu sulfuri (de exemplu, zonele industriale) reacționează cu argintul din LED, formând Ag₂S negru și blocând lumina.
Probleme cu circuitul șoferului: Supracurent sau vârfurile de tensiune accelerează supraîncălzirea cipului, contribuind la degradarea rapidă.
2. Factori cheie care influențează degradarea luminii
Temperatura joncțiunii (Tj):
Factorul de bază! Fiecare creștere cu 10-15 grade a Tj dublează rata de dezintegrare.
Exemple:
La grade Tj=105 , luminozitatea scade la 70% (L70) în ~10.000 de ore.
La gradul Tj=65 , L70 se extinde la ~90.000 de ore .
Drive Current:
Higher currents (e.g., >20mA for low-power LEDs) increase heat generation. Reducing current from 20mA to 14mA can lower decay by >15% .
Managementul termic:
Poor heat dissipation (e.g., enclosed fixtures) traps heat, raising Tj. Spacing LEDs >25 mm reduce diafonia termică.
Calitatea materialului:
Low-quality encapsulation (e.g., Class D epoxy) causes >70% decay in 1,000 hours, while Class A silicone maintains >94% luminozitate.
3. Măsurarea și definirea duratei de viață
L70 Standard: Industria definește „sfârșitul vieții” ca o pierdere de luminozitate de 30%. De exemplu:
Energy Starnecesită L70 Mai mare sau egal cu 35.000 de ore (mai mare sau egală cu 94,1% luminozitate la 6.000 de ore) .
Metode de testare:
Îmbătrânire accelerată: testele de-temperatură ridicată (de exemplu, 85 grade/85% RH) simulează ani de degradare în săptămâni .
Estimarea temperaturii joncțiunii: Măsurați căderea de tensiune (ΔV) în timpul funcționării. ΔV=4mV/ grad pentru LED-urile Cree; de exemplu, ΔV=0.3V implică Tj≈95 grade .
4. {0}}Lumea reală vs. durata de viață teoretică
Revendicări de laborator: Producătorii citează 50.000–100.000 de ore, dar acest lucru ignoră factorii de stres de mediu.
Performanța reală:
LED-uri de interior: Produsele de calitate ating L70 în 25.000–50.000 de ore.
LED-uri de exterior: Praful, UV și ciclurile termice scurtează durata de viață la 15.000–30.000 de ore .
LED-uri cu-cost redus: Se poate degrada cu 30–50% în 1.000 de ore din cauza materialelor sărace.
5. Strategii de atenuare
Design termic: Folosiți substraturi din aluminiu, radiatoare și evitați corpurile închise.
Selectia materialelor: Optați pentru încapsulare cu silicon și rezistente la sulf-.
Optimizarea conducerii: driverele de curent constant-(de ex., 15–18mA) previn supracurent .
Controlul mediului: ventilație sau răcire pasivă în rețele de-densitate mare .
Decăderea luminii LED este inevitabilă, dar gestionabilă.Temperatura joncțiuniieste factorul controlabil dominant – menținerea Tj mai mică sau egală cu 75 de grade prelungește durata de viață utilă peste 50.000 de ore. Prioritizează LED-urile cuDate L70 din teste certificateși evitați opțiunile ultra-ieftine fără management termic. Pentru medii dure (de exemplu, lumini stradale), LED-urile-încapsulate cu silicon cu radiatoare robuste oferă cea mai bună longevitate. Pentru mai multe informații, puteți vizitahttp://www.benweilight.com
