Високі робочі температури по-різному впливають на тривалість життя світлодіодних ламп, і вони часто призводять до помітного зменшення тривалості служби. Основні наслідки та їх причини наступні:
1. Швидше згасання світла або зменшення яскравості
Підвищення температури переходу: напівпровідниковий чіп (PN-перехід), який утворює серцевину світлодіода, безпосередньо підвищить температуру переходу у відповідь на високі температури. Швидкість згасання світла світлодіода може збільшуватися в 1,5–2 рази на кожні 10 градусів підвищення температури переходу, що призведе до більш швидкого падіння яскравості.
Деградація флуоресцентного порошку: білі світлодіоди використовують флуоресцентний порошок, щоб перетворити синє світло на біле. Високі температури можуть призвести до старіння флуоресцентних порошків, втрати їх світлової ефективності та стабільності колірної температури та, можливо, призвести до зміни кольору.
2. Зменшити термін служби електронних частин
Пошкоджена керуюча схема: електролітичні конденсатори, резистори та інші частини світлодіодного джерела живлення чутливі- до температури. Високі температури можуть прискорити випаровування електроліту (підвищення температури на 10 градусів може скоротити термін служби конденсатора вдвічі), що може призвести до виходу з ладу ланцюга керування та, зрештою, пошкодження світлодіодної лампи в цілому.
Деградація напівпровідникових матеріалів. Підвищені температури можуть збільшити струм витоку, знизити ефективність світла та погіршити міграцію електронів і утворення дефектів усередині світлодіодних мікросхем.
3. Фізичні пошкодження, спричинені тепловим стресом
Зміни у зростанні матеріалів: Коефіцієнти теплового розширення різних матеріалів, що використовуються в упаковці для світлодіодів, таких як силікон, кераміка та металеві підкладки, відрізняються. Тривалий вплив високих температур може призвести до проблем з відкритим ланцюгом, спричинивши розтріскування паяних з’єднань, обрив золотого дроту або розрив інтерфейсу.
Старіння пакувального матеріалу: пакувальні матеріали, виготовлені із силікону або епоксидної смоли, можуть пожовтіти та твердіти за високих температур, що впливає на розсіювання тепла та зменшує пропускання світла.
4. Знижена ефективність і більш високе споживання енергії
Знижена ефективність фотоелектричного перетворення: порочний цикл «висока температура → низька ефективність → вища температура» є результатом того, що квантова ефективність світлодіодів зменшується при високих температурах і більше електричної енергії перетворюється на тепло замість енергії світла.
Ризик перегріву: перегрівання, яке може швидко й повністю зруйнувати світлодіодні мікросхеми, може бути викликане надзвичайно високими температурами.
Приклад кількісного впливу
Зв’язок між довговічністю та температурою. Теоретичний термін служби світлодіода, який часто визначається тим, скільки часу потрібно, щоб світло зникло до 70% від початкової яскравості, може бути зменшено з 50 000 годин до приблизно 25 000 годин, якщо його температура переходу підвищиться з 85 до 95 градусів Цельсія (точні цифри відрізняються залежно від конструкції та матеріалів).
Модель Арреніуса: ця модель, згідно з якою швидкість хімічної реакції (швидкість старіння) подвоюється на кожні 10–15 градусів Цельсія, підвищення температури, часто використовується для опису терміну служби електронних компонентів.
Як можна пом'якшити вплив високих температур?
Покращте конструкцію розсіювання тепла: переконайтеся, що температура з’єднання нижча за вказану межу, яка зазвичай менше або дорівнює 85 градусам, використовуючи ребра розсіювання тепла, теплові трубки або алюмінієву підкладку.
Регулюйте температуру навколишнього середовища: світлодіодні освітлювальні прилади не слід використовувати в закритих приміщеннях або місцях з високою температурою, наприклад, біля печей.
Розумний струм керування Щоб зменшити виділення тепла, уникайте перевантаження та зменшуйте струм (але збалансуйте яскравість).
Вибирайте матеріали, які витримують високі температури, як-от люмінофор проти старіння, керамічне наповнення або силіконову мастило з високою теплопровідністю.
Заходи безпеки користувача
Встановіть вентиляцію: щоб запобігти накопиченню тепла, переконайтеся, що навколо освітлювальних приладів є циркуляція повітря.
Часте очищення Розсіюванню тепла може перешкоджати утворення пилу, особливо для зовнішнього чи промислового освітлення.
Уникайте постійної роботи з повним навантаженням: помірне або слабке використання може продовжити термін служби.
Надмірне тепло є «невидимим вбивцею» світлодіодних ліхтарів, і ефективний термоконтроль має важливе значення для продовження їх терміну служби, тому ми повинні вжити заходів, щоб уникнути високих робочих температур для світлодіодних ліхтарів, ви можете перевірити на нашому веб-сайтіhttp://www.benweilight.com
