Vysoké prevádzkové teploty majú rôzne účinky na životnosť LED svetla a často vedú k výraznému zníženiu životnosti. Primárne účinky a ich príčiny sú nasledovné:
1. Rýchlejší úbytok svetla alebo zníženie jasu
Zvýšenie teploty prechodu: Polovodičový čip (PN prechod), ktorý tvorí jadro LED, priamo zvýši teplotu svojho spojenia v reakcii na vysoké teploty. Rýchlosť tlmenia svetla LED sa môže zvýšiť 1,5 až 2-krát na každých 10 stupňov zvýšenia teploty spoja, čo by spôsobilo rýchlejšie zníženie jasu.
Degradácia fluorescenčného prášku: Biele LED diódy používajú fluorescenčný prášok na premenu modrého svetla na biele svetlo. Vysoké teploty môžu spôsobiť starnutie fluorescenčných práškov, stratu svetelnej účinnosti a stability farebnej teploty, čo môže viesť k posunu farieb.
2. Znížte životnosť elektronických častí
Poškodený budiaci obvod: Elektrolytické kondenzátory, odpory a ďalšie časti napájacieho zdroja LED sú citlivé na teplotu. Vysoké teploty môžu urýchliť odparovanie elektrolytu (10 stupňové zvýšenie teploty môže skrátiť životnosť kondenzátora na polovicu), čo môže spôsobiť poruchu budiaceho obvodu a v konečnom dôsledku poškodiť LED svetlo ako celok.
Degradácia polovodičových materiálov: Zvýšené teploty môžu zvýšiť zvodový prúd, znížiť svetelnú účinnosť a zhoršiť migráciu elektrónov a tvorbu defektov vo vnútri LED čipov.
3. Fyzické poškodenie spôsobené tepelným stresom
Variácie v raste materiálov: Koeficienty tepelnej rozťažnosti rôznych materiálov používaných v LED obaloch, ako je silikón, keramika a kovové substráty, sa líšia. Dlhodobé vystavenie vysokým teplotám môže viesť k problémom s otvoreným obvodom, pretože spôsobí praskanie spájkovaného spoja, zlomenie zlatého drôtu alebo oddelenie rozhrania.
Starnutie obalového materiálu: Obalové materiály vyrobené zo silikónu alebo epoxidovej živice sú náchylné na žltnutie a stvrdnutie pri vysokých teplotách, čo ovplyvňuje odvod tepla a znižuje priepustnosť svetla.
4. Znížená účinnosť a vyššia spotreba energie
Znížená účinnosť fotoelektrickej konverzie: Začarovaná slučka „vysoká teplota → nízka účinnosť → vyššia teplota“ je výsledkom znižovania kvantovej účinnosti LED diód pri vysokých teplotách a väčšej elektrickej energie, ktorá sa premieňa na teplo namiesto svetelnej energie.
Riziko tepelného úniku: Tepelný únik, ktorý môže rýchlo a úplne zničiť LED čipy, môže byť spôsobený extrémne vysokými teplotami.
Príklad kvantitatívneho vplyvu
Spojenie medzi dlhou životnosťou a teplotou: Teoretická životnosť LED, ktorá je často určená tým, ako dlho trvá, kým svetlo zoslabne na 70 % pôvodného jasu, sa môže znížiť z 50 000 hodín na približne 25 000 hodín, ak sa teplota jej spoja zvýši z 85 na 95 stupňov Celzia (presné čísla sa líšia v závislosti od dizajnu a materiálov).
Model Arrhenius: Tento model, podľa ktorého sa rýchlosť chemickej reakcie (rýchlosť starnutia) zdvojnásobí pri každom zvýšení teploty o 10 až 15 stupňov Celzia, sa často používa na opis životnosti elektronických komponentov.
Ako možno zmierniť účinky vysokých teplôt?
Zlepšite dizajn odvodu tepla: Uistite sa, že teplota spojenia je pod špecifikovaným limitom, ktorý je zvyčajne menší alebo rovný 85 stupňom, pomocou rebier na odvod tepla, tepelných rúrok alebo hliníkového substrátu.
Regulujte teplotu okolia: LED osvetľovacie telesá by sa nemali používať v uzavretých priestoroch alebo oblastiach s vysokou teplotou, ako sú napríklad pece.
Rozumný hnací prúd Ak chcete znížiť tvorbu tepla, vyhnite sa preťaženiu a nižšiemu prúdu (ale vyvážte jas).
Vyberte si materiály, ktoré odolajú vysokým teplotám, ako je fosfor proti starnutiu, keramické tesnenie alebo silikónové mazivo s vysokou tepelnou vodivosťou.
Bezpečnostné opatrenia používateľa
Umiestnite vetranie: Aby ste zabránili hromadeniu tepla, uistite sa, že okolo svietidiel je cirkulácia vzduchu.
Časté čistenie Odvod tepla môže byť sťažený tvorbou prachu, najmä pri vonkajších alebo priemyselných inštaláciách osvetlenia.
Vyhnite sa nepretržitej prevádzke pri plnom zaťažení: Mierne alebo slabé používanie môže predĺžiť jej životnosť.
nadmerné teplo je „neviditeľným zabijakom“ LED svetiel a účinná tepelná regulácia je nevyhnutná na predĺženie ich životnosti, preto by sme mali prijať opatrenia, aby sme sa vyhli vysokým prevádzkovým teplotám LED svetiel, môžete si to overiť na našej webovej stránkehttp://www.benweilight.com
