Come prolungare la durata di vita delle lampadine a LED?

La tecnologia LED (Light Emitting Diode) è ampiamente utilizzata inilluminazione, display, illuminazione automobilistica, illuminazione per la crescita delle piante e altro ancoraTuttavia, nel corso del tempo, la luminosità del LED diminuisce gradualmente, un fenomeno noto comedecadimento luminosoQuesto non solo influisce sulla durata dei prodotti LED, ma porta anche a problemi quali:luminosità irregolare e deriva della temperatura del colore.

Allora...Cosa causa il decadimento luminoso dei LED? Quali fattori influenzano la durata dei LED? E come possiamo prolungare la vita dei LED?Questo articolo analizzerà in dettaglio questi argomenti.

1Principali cause del decadimento luminoso dei LED

Il decadimento luminoso nei LED si riferisce alriduzione graduale dell'efficienza luminosaI principali fattori che contribuiscono al decadimento luminoso dei LED includono:

(1) Invecchiamento delle schegge

Il nucleo dell'illuminazione a LED è ilchip a semiconduttoreTuttavia, il chip è anche influenzato daimpatto corrente e alte temperatureNel corso del tempo, illa struttura reticolare del chip può degradarsi, riducendo l' efficienza della ricombinazione dei fotoni e causandodecadimento luminoso.

(2) Insufficiente dissipazione del calore

Solo30-40%di energia elettrica in ingresso in un LED viene convertita in luce; il restante60-70%si trasforma in calore.Se la dissipazione del calore è insufficiente, l'eccessivo accumulo di calore accelera la degradazione del materiale, portando a un decadimento luminoso più rapido.

Tra i fattori che influenzano la dissipazione del calore dei LED figurano:
✅Materiali di dissipazione del calore: materiali ad alta conduttività termica come i substrati in alluminio e i dissipatori di calore in rame migliorano la dissipazione del calore.
✅Tecnologia dell'imballaggio: Il silicone termico di alta qualità e le strutture di imballaggio a bassa resistenza termica contribuiscono a ridurre l'accumulo di calore.
✅Temperatura dell'ambiente di funzionamento: i LED utilizzati in ambienti ad alta temperatura tendono a subiredecadimento luminoso più veloce.

(3) Corrente di sovraccarico

I LED richiedonoazionamento a corrente stabile, macorrente eccessivapuò causare:
️Aumento della temperatura di giunzione→ Accelerato decadimento luminoso
️Danni alle giunzioni PN→ Diminuzione dell'efficienza luminosa
️Invecchiamento a chiave blu→ Diffusione della temperatura del colore

Pertanto, assicurare unasistema di regolamentazione attualeè fondamentale per prevenirele onde di corrente che potrebbero accelerare il decadimento luminoso.

2Come ridurre il decadimento luminoso e prolungare la durata della LED?

Per rallentare il decadimento luminoso e prolungare la durata del LED, si possono apportare miglioramentila qualità del chip, i circuiti di guida e la progettazione della dissipazione del calore.

(1) Scegliere chip LED di alta qualità

I chip LED di alta qualità sono fabbricati utilizzandotecnologia epitaxial avanzata- estrutture a griglia stabiliQuesto aiuta a ridurre al minimo il decadimento luminoso.

✅Marchi rinomati come Cree, Osram e Nichiafornire chip LED altamente stabili.
✅Tecnologia di imballaggio a bassa resistenza termicariduce l'accumulo di calore e migliora la stabilità dell'efficienza luminosa.

(2) Ottimizzare il circuito di guida per garantire una corrente stabile

I LED richiedono unazionamento a corrente costanteper prevenireeccessive fluttuazioni di correnteI metodi per ottimizzare il circuito di guida includono:
✅Utilizzo di alimentatori a corrente costanteper evitare sovraccarichi di corrente.
✅di cilindrata inferiore o uguale a 50 cm3per evitare il surriscaldamento del chip LED.
✅Adottare la modulazione della larghezza dell'impulso (PWM)per ridurre al minimo l'impatto della corrente e prolungare la durata del LED.

(3) Migliorare la dissipazione del calore a bassa temperatura di funzionamento

Da quandoL'alta temperatura è la causa principale del decadimento luminoso dei LED, ottimizzando lasistema di dissipazione del caloreLe misure efficaci di dissipazione del calore includono:

✅Utilizzo di materiali ad alta conduttività termicacome i substrati di rame e i dissipatori di calore in grafite per migliorare il trasferimento di calore.
✅Ottimizzazione della progettazione della struttura dell'alluminioaggiungendo pinne di dissipazione del calore per migliorare il raffreddamento per convezione.
✅Adozione di soluzioni di raffreddamento attivocome:ventilatori e raffreddamento liquido, specialmente perapplicazioni LED ad alta potenza.

3. Metodi di calcolo e di prova della durata di vita dei LED

La durata di vita di un LED è in genere misurata daltasso di mantenimento del lumenGli standard internazionali di prova più comunemente utilizzati sono:Certificazione LM-80- eL70 standard di durata.

(1) Certificazione LM-80

LM-80 (Lumen Maintenance Test) è uno standard stabilito daEnergy Starper valutareprestazioni di manutenzione a lungo termine della luce LED.

Metodo di prova:

• I LED sono testati sotto55°C, 85°C, o anche 105°Cambienti per 1.000 a 6.000 ore.
• Il flusso luminoso è registrato a intervalli di tempo diversi per tracciare una curva di decadimento luminoso.
• Un modello matematico viene utilizzato perprevedere la durata di vita a lungo termine del LED.

(2) L70 Standard di durata

La durata del LED è tipicamente definita dail tempo necessario affinché il flusso luminoso scenda al 70% del suo valore originale (L70)Per esempio:

• Se un LED funziona per 50.000 ore prima che la sua luminosità scenda al 70%, la sua durata L70 è di 50.000 ore.
• Alcuni chip LED di alta qualità hannoL70 durata di vita superiore a 100.000 ore, che li rende ideali perilluminazione stradale, illuminazione industriale e altre applicazioni a lungo termine.

Inoltre, le prove di affidabilità a lungo termine dei LED comprendono:
✅Prova ad alta temperatura e umidità (85°C/85%RH)→ Valuta la resistenza dei LED agli ambienti difficili.
✅Prova di scossa termica→ Controlla se i materiali di imballaggio non si rompono o si degradano a causa delle fluttuazioni di temperatura.
✅Prova di vibrazione e impatto→ Assicura che i LED non subiscano un eccessivo decadimento luminoso sotto stress meccanico.

4Conclusione: Come garantire prestazioni LED stabili a lungo termine?

Il decadimento luminoso è un fattore chiave che influisce sulla durata di vita dei LED, principalmente influenzato dainvecchiamento dei chip, insufficiente dissipazione del calore e carico di corrente eccessivo. Per ridurre al minimo il decadimento luminoso e prolungare la durata del LED, considerare le seguenti strategie:

✅Scegliere chip LED di alta qualitàper una prestazione luminosa stabile a lungo termine.
✅Ottimizzare il circuito di guidaInfine, la Commissione ha adottato una proposta di regolamento.
✅Migliorare la dissipazione del caloreutilizzando materiali ad alta conduttività termica e progettazione strutturale.
✅Rispetto alle norme di prova della durata di vita LM-80 e L70per garantire l'affidabilità dei LED.

In applicazioni pratiche, la selezione di prodotti LED di alta qualità e l'adozione di progetti scientifici di dissipazione del calore e di circuiti di guida possono ridurre efficacemente il decadimento luminoso, prolungare la durata di vita del LED,e migliorare l'efficienza dell'illuminazioneSe siete alla ricerca di prodotti LED ad alte prestazioni, non esitate a contattarci! Forniamo soluzioni di illuminazione LED di alta qualità su misura per le vostre esigenze.