Como julgar o bom ou ruim do desempenho de dissipação de calor da iluminação LED

O efeito do desempenho de dissipação de calor nas luzes LED

Se o esgoto de uma cidade representa a consciência da cidade, então para as lâmpadas, a dissipação de calor é uma consciência que facilmente passa despercebida. Como uma fonte de luz fria de alta eficiência, a propriedade “alto frio” do LED torna seu chip embutido muito “resistente ao calor”. Comparado com o design de aparência de alto valor, arranjo de circuito fino e design óptico adequado, o desempenho de dissipação de calor de lâmpadas e lanternas influencia bastante o julgamento das pessoas sobre as lâmpadas “boas ou ruins” até certo ponto.

Agora, os principais fabricantes tornaram os efeitos de luz iniciais das lâmpadas LED quase iguais, dificultando a distinção das vantagens e desvantagens à primeira vista. Mesmo designers e engenheiros profissionais são difíceis de distinguir ao escolher produtos de iluminação. O chamado dizia, só quando a maré baixava você sabia quem estava nadando nu. As lâmpadas de “má qualidade” vazam gradualmente as “cuecas” depois de experimentar a maré de “introdução de alta temperatura”, o tempo de iluminação torna-se gradualmente mais longo, a eficiência e a qualidade luminosas não são mais as originais, o declínio é diferente e a qualidade é superior e inferior. Definir julgamento.

Então, quem está afetando a velocidade de atenuação dos efeitos da luz e até a estabilidade das lâmpadas? Performance térmica.

A eficiência luminosa e a vida útil dos LEDs estão intimamente relacionadas à temperatura de operação. Obviamente, a qualidade de toda a lâmpada é afetada por fatores como chips de LED, substratos de chip, embalagem, design de circuito e carcaças de lâmpada.

A evolução contínua da tecnologia de dissipação de calor permite que esses componentes desempenhem um papel maior. No entanto, não parece fácil julgar o desempenho do radiador apenas sentindo a estabilidade e confiabilidade das lâmpadas no processo de aplicação real.

Neste artigo, escolhemos uma solução de produto de lâmpada industrial e de mineração de alta potência baseada na tecnologia de dissipação de calor integrada fototérmica flip-chip para participar da avaliação, a fim de mostrar mais cientificamente o desempenho de toda a lâmpada com base nessa tecnologia de dissipação de calor e fornecer aos usuários uma referência valiosa.

De acordo com as cargas de tensão nominal máxima e mínima, o laboratório compara as variações de potência e corrente medidas das lâmpadas sob condições de diferentes potências nominais e diferentes frequências. Os dados mostram que a potência medida sob diferentes tensões e frequências é ligeiramente diferente da potência nominal, mas o fator de potência Ambos estão muito próximos de 1,0, refletindo seu maior nível de eficiência do sistema de alimentação.

Não há dúvidas sobre a influência da temperatura no desempenho do LED. Realizamos testes de temperatura de iluminação em LEDs de luz branca (estrutura LumiledsStar) sob diferentes condições de temperatura, o que comprovou a importante influência da temperatura na vida útil dos LEDs. A temperatura de trabalho dos chips de fonte de luz LED sob diferentes condições de temperatura (temperatura de junção) é um dos importantes indicadores de desempenho das lâmpadas LED.

No teste real, ao acender por cerca de 1 hora e 40 minutos, a temperatura de cada componente da lâmpada atingiu um valor de estado estacionário. Da junta de solda da fonte de luz ao substrato, à parte traseira da cavidade do radiador e à extremidade da aleta, o caminho de dissipação de calor do LED pode ser visto claramente A eficiência de dissipação de calor em todos os lugares. Como fator de cálculo importante para a temperatura de junção da lâmpada, a junta de solda da fonte de luz afeta diretamente a temperatura de junção do LED. Especialmente no projeto de dissipação de calor de LEDs de alta potência, a temperatura de junção TJ é de grande importância para a taxa de extração de luz e a vida útil do LED. Consulte esta fonte de luz LM-80 relata que está em boas condições a 85°C, portanto, a temperatura da junta de solda de 80,5°C é completamente aceitável.

Além disso, a análise específica do valor da temperatura de estado estacionário de cada ponto pode efetivamente julgar e analisar o desempenho real de dissipação de calor de cada local.

A diferença de temperatura entre a superfície de aquecimento do radiador e a parte traseira da cavidade do radiador é de apenas 2,2 graus, o que reflete a boa condutividade térmica e uniformidade de temperatura do radiador, indicando que o radiador tem um desempenho térmico e de dissipação de calor muito bom. O ponto mais importante é que, analisando o projeto estrutural geral da lâmpada, combinado com o princípio de inversão da fonte de luz, pode-se descobrir que da seção PN da fonte de luz até a extremidade do radiador, não há gargalo na todo o canal de fluxo de calor e comparado com o processo tradicional, o substrato da fonte de luz e o caminho de condução de calor são menores. É muito mais curto, portanto, a temperatura refletida está mais próxima da temperatura real da seção PN.

Combinado com a temperatura medida, analisaremos melhor a estrutura da lâmpada aqui. O dissipador de calor desta estrutura substitui o substrato de fonte de luz tradicional, e não há necessidade de aplicar enchimento de silicone para conectar o dissipador de calor à fonte de luz, o que melhora muito a estabilidade e a vida útil. A estrutura sólida única da lente também é propícia à dissipação de calor da fonte de luz, evitando danos à fonte de luz causados ​​pelas impurezas do ar causadas pelo efeito de respiração da lente tradicional.

Obviamente, além do teste de característica de temperatura, o desempenho básico da lâmpada é igualmente importante para a qualidade e eficiência luminosa.

Teste de choque térmico e frio

O teste do projeto de choque térmico avalia a adaptabilidade do produto às rápidas mudanças na temperatura ambiente, principalmente quando as lâmpadas de alta potência estão voltadas para ambientes de aplicação mais complexos, muitas situações podem ocorrer: o invólucro plástico das lâmpadas LED não suporta o ambiente, e o invólucro de plástico é fácil Danos por fragilização; O tubo da lâmpada LED queima sob a condição de mudança rápida de temperatura; O chip da placa de circuito da lâmpada LED é fácil de curto-circuitar em ambiente de choque térmico.

Teste de Surto

A proteção contra surtos é a “primeira linha de defesa” para luminárias LED para responder a partidas de carga de rede e relâmpagos. Em particular, a capacidade dos LEDs de resistir a surtos, especialmente a capacidade de resistir à tensão reversa, sempre foi relativamente fraca, invadindo vários surtos do sistema de rede. surtos e reforçar a protecção a este respeito.

Teste à prova d’água e à prova de poeira

Testadas de acordo com o padrão IP65, as lâmpadas de amostra não possuem poeira ou água.

Para melhor refletir a durabilidade e estabilidade das lâmpadas, realizamos um teste de envelhecimento nas lâmpadas. Obviamente, com base em considerações de tempo e custo, usamos o método de teste de simulação mais geral da indústria atual – experimento de iluminação de 168h, a curva de distribuição de luz, fluxo luminoso e outros valores antes e depois do teste são apresentados para referência dos leitores.

Sabemos que as mudanças na temperatura e no material da lâmpada afetarão a luminescência da lâmpada, afetando assim a uniformidade e a precisão da distribuição de luz da lâmpada. Portanto, o desempenho da dissipação de calor da lâmpada e os materiais estruturais podem ser julgados pela mudança do ângulo luminoso após a iluminação contínua. estabilidade.

O sistema de teste adota o sistema EVERFINE GO-R5000V2, a temperatura ambiente é de 24,5 ℃, a umidade ambiente é de 65,7% e a distância de teste é de 26.000 metros.

Comparação antes e depois do teste de curva de isoiluminância espacial

Do ponto de vista de comparação, as curvas de distribuição de luz das lâmpadas antes e depois do teste mostraram uma distribuição axialmente simétrica, e a uniformidade da distribuição de luz manteve forte estabilidade antes e depois do teste, e não houve desvio importante. Pode-se considerar que após o processo de iluminação contínua, as lâmpadas basicamente continuam as características de distribuição do espaço emissor de luz no início do projeto.

Em resumo, embora a estabilidade luminosa da lâmpada seja afetada por muitos fatores, no processo de aplicação real, o desempenho de dissipação de calor da lâmpada afeta diretamente uma série de problemas comuns, como se a estrutura do material da lâmpada é estável e se o a deterioração da luz é grave. Portanto, o desempenho de dissipação de calor A qualidade da lâmpada afeta diretamente o “bom ou ruim” da lâmpada. A julgar pelos dados acima, a luminária ainda mantém uma qualidade luminosa relativamente boa após simular o teste de ambiente extremo. Pode-se considerar que o radiador desempenhou um papel insubstituível nele.