Kallljus och termisk ljuseffektivitet för LED-ljus

Fördelar med LED-ljus

Den vanligaste på marknaden är en icke-elektrolytisk kapacitiv ljusmotor vars effekteffektivitet vanligtvis bara är cirka 85 %. LED-lampan är ett elektroluminescerande halvledarmaterialchip, som härdas på fästet med silverlim eller vitt lim, och ansluter sedan chippet och kretskortet med en silvertråd eller guldtråd. Omgivningen är förseglad med epoxiharts för att skydda den inre kärntråden. Funktion, installera äntligen skalet, så LED-lampan har bra seismisk prestanda. LED kan direkt avge rött, gult, blått, grönt, cyan, orange, lila och vitt ljus. LED-lampor är miljövänliga, fria från kvicksilver, bly och andra skadliga ämnen, och kan återvinnas och återanvändas säkert.

LED-lampans monteringsdelar kan enkelt tas isär och monteras och kan återvinnas av andra utan att återvinnas av tillverkaren.

Inget flimmer, rent DC-arbete, eliminerar den visuella tröttheten som orsakas av traditionellt ljuskällasflimmer. Minska ledningsförluster och inga föroreningar till elnätet. Effektfaktorn är ≥0,9, den harmoniska distorsionen är ≤20%, och EMI överensstämmer med det globala indexet, vilket minskar strömförlusten för strömförsörjningsledningen och undviker högfrekventa störningar och föroreningar till elnätet.

Effekten av hög temperatur på LED-lampor

Den ljusemitterande dioden är en halvledarenhet i halvledartyp som kan omvandla elektrisk energi till synligt ljus. Den kan direkt omvandla elektricitet till ljus. Hjärtat av LED är ett halvledarchip, ena änden av chippet är fäst vid ett stöd, ena änden är den negativa polen och den andra änden är ansluten till strömförsörjningens positiva pol, så att hela chippet är inkapslat av epoxiharts.

Detta innebär att 15 % av den ingående effekten kommer att omvandlas till värme och tillföras aluminiumsubstratet. Om man antar att den totala ineffekten är 10 watt, kommer de återstående 8,5 W att omvandlas till ljuseffekt av LED. Om vi ​​antar att själva lysdiodens ljuseffektivitet är 40%, det vill säga att endast 3,4 W effekt omvandlas till användbart ljus och 5,1 W effekt omvandlas till värme. Det visade sig att så länge som aluminiumsubstratet avleder värmen på 5,1W och nu är det nödvändigt att öka strömförsörjningen med 15%, det vill säga värmen på 1,5W, måste totalt 6,6W avledas , en ökning med 29,4 % av värmen, vilket är nära 30 %.

Emellertid förblir den termiska resistansen hos aluminiumsubstratet densamma. Ökningen av effekt innebär att temperaturen stiger, och temperaturen på aluminiumsubstratet stiger, vilket innebär att omgivningstemperaturen för lysdioden på samma aluminiumsubstrat stiger, och korsningstemperaturen stiger, vilket resulterar i att ljuseffektiviteten sjunker.

Under svetsprocessen för led-lamppärlor bör temperaturen på svetsjärnsspetsen inte överstiga 300 ℃, svetstiden bör inte överstiga 3 sekunder och svetspositionen bör vara minst 2 mm från kolloiden.

Dopplödning: den högsta temperaturen för dopplödning är 260 ℃, dopplödningstiden är inte mer än 5 sekunder och dopplödningspositionen är minst 2 mm från kolloiden.

Stiftbildningsläge: Den måste separeras från gelén med 2 mm för att böja fästet. Stentformningen måste utföras med en fixeringsanordning eller av en fackman. Fästformningen måste slutföras före svetsning. Formningen av fästet bör säkerställa att stiften och avståndet överensstämmer med kretskortet.

Installationsmetod för LED-ljus:

Var uppmärksam på arrangemanget av olika utrustningar utanför linjen för att förhindra felaktig polaritetsinstallation. LED-lampan är ett elektroluminescerande halvledarmaterialchip, som härdas på fästet med silverlim eller vitt lim, och ansluter sedan chippet och kretskortet med en silvertråd eller guldtråd. Omgivningen är förseglad med epoxiharts för att skydda den inre kärntråden. Funktion, installera äntligen skalet, så LED-lampan har bra seismisk prestanda. LED kan direkt avge rött, gult, blått, grönt, cyan, orange, lila och vitt ljus. Enheten bör inte vara för nära värmeelementet, och dess arbetsförhållanden bör inte överskrida de föreskrivna gränserna.

 

Se till att inte installera LED-indikatorn när stiften är deformerade. LED-lamptekniken går framåt för varje dag som går, dess ljuseffektivitet gör fantastiska genombrott och priset sjunker ständigt. Eran av vita lysdioder som kommer in i hemmet närmar sig med stormsteg. Slagtålighet, stark blixtbeständighet, ingen ultraviolett (UV) och infraröd (IR) strålning. Det finns inget glödtråd och glasskal, det finns inget trasigt problem med traditionellt lamprör, ingen skada på människokroppen, ingen strålning.

När du bestämmer dig för att installera i hålet, beräkna storleken och toleransen för panelen och avståndet mellan hålen på kretskortet så att fästet inte kommer att bära för stort tryck. När du installerar LED-lampan rekommenderas det att använda en styrhylsa för att lokalisera indikatorlampan. Innan svetstemperaturen återgår till det normala måste LED-ljuset skyddas från vibrationer eller yttre krafter.

 

Skillnaden mellan kall ljuskälla och varm ljuskälla

Värmekälla:

En ljuskälla som exciteras av termisk energi, såsom en glödlampa, avger ljus med värmestrålning vid en temperatur på 3 000-4 000 K. Glödlampor har 80-90 % av energin omvandlad till värmeenergi, och cirka 10 % av energin omvandlas till ljusenergi. Därför är ljuseffektiviteten låg. Vi definierar det inte som en kall ljuskälla eller en varm ljuskälla baserat på lamphusets temperatur. Temperaturen runt lampan kan bara bedöma lampans värmeavledningsmått.

Kallt ljus:

Den kalla ljuskällan är en ljuskälla som exciteras av kemisk energi, elektrisk energi och biologisk energi (eldflugor, neonljus, lysdioder, etc.). Den har mycket bra optiska och variabla flimmeregenskaper. När ett föremål avger ljus är dess temperatur inte högre än den omgivande temperaturen. Denna typ av ljusemission kallas en kall ljuskälla. Till exempel använder lysdioder elektron-hålpar för att rekombinera ljus.

 

Strängt taget är LED-ljusemitterande dioder elektroluminescens och genererar även värme, men de är lägre än ljuskällor som glödlampor. Den elektrooptiska LED-konverteringseffektiviteten är cirka 30 %, varav den interna kvantverkningsgraden är cirka 70 % (nära den teoretiska gränsen), och den externa kvanteffektiviteten är cirka 50 % (detta är endast experimentella data, inte ett korrekt värde ).

 

skillnaden:

Den kalla ljuskällan vi talar om betyder inte att ingen värme genereras under den ljusemitterande processen, utan att sättet att ljusemittera inte omvandlas från termisk energi till ljusenergi. Glödlampa är en process som vanligtvis omvandlar elektrisk energi till värmeenergi och sedan värmeenergi till ljusenergi. Värmeförlusten är hög och ljuseffektiviteten låg. Enligt den nuvarande utvecklingstrenden av LED-vitt ljus är eran av kalla ljuskällor som ersätter heta ljuskällor inte långt borta. Därför kan vi betrakta LED som kalla ljuskällor.

 

Värmens inverkan på LED:s prestanda och struktur

  1. LED är en temperaturkänslig enhet. När temperaturen ändras kommer LED:s prestanda och förpackningsstruktur att påverkas, vilket kommer att påverka LED:s tillförlitlighet.
  2. Värmen koncentreras i det lilla LED-chippet. Om det inte finns någon effektiv värmeemission kommer chiptemperaturen att stiga, vilket resulterar i en ojämn fördelning av termisk stress, och chipets ljuseffektivitet och fosforlasereffektivitet kommer att minska.
  3. När temperaturen på LED-chippet överstiger ett visst värde, ökar felfrekvensen för enheten exponentiellt. De statistiska uppgifterna visar att tillförlitligheten minskar med 10 % för varje 2 ℃ ökning av modulens temperatur.
  4. När flera lysdioder är tätt anordnade för att bilda ett vitt belysningssystem är problemet med värmeavledning allvarligare.
  5. Värme kommer att påverka effektiviteten hos LED-drivrutinen, skada livslängden för magnetiska komponenter och utgångskondensatorer och minska tillförlitligheten hos LED-drivrutinen (Generellt bör arbetstemperaturen för halvledarkomponenter kontrolleras till mindre än 80 ℃).
  6. En typisk LED är inkapslad av en optiskt transparent epoxiharts. När temperaturen stiger till glasövergångstemperaturen Tg för epoxihartset, omvandlas epoxihartset från ett styvt material till ett elastiskt material, och värmeutvidgningskoefficienten (CTE) kommer att förändras kraftigt.Under temperaturförändringen av inkapslingshartset kommer expansionen och krympningen att öka, vilket kommer att leda till ökningen av förskjutningen av bindningspunkten för guldtråden (eller aluminiumtråden) och för tidig utmattning och skada på guldtråden ( eller aluminiumtråd), För att undvika plötsligt fel på LED, bör LED-nodtemperaturen alltid hållas under Tg för förpackningshartset.Värmens inverkan på materialet i LED-ljuskanalen:

    Påskynda åldrandet av materialet i ljuskanalen

    Minska överföringen av kanalmaterial

    Ändring av brytningsindex för materialet i ljuskanalen, påverkar den rumsliga fördelningen av ljus

    När det är allvarligt kommer den optiska kanalstrukturen att ändras

    Orsakar expansion eller sammandragning av förpackningsmaterialet

    Deformationsspänningen som orsakas av expansionen eller sammandragningen av förpackningsmaterialet ökar förskjutningen av gränssnittet ohmkontakt/solid kristall, vilket resulterar i öppen krets och plötsligt fel på LED.

    För närvarande, på grund av den låga utgångsstrålen från en enda LED, kommer ett stort antal LED-komponenter att behövas i en modul för allmän belysning för att uppnå den belysning som krävs, men den fotoelektriska omvandlingseffektiviteten för LED är dålig, endast cirka 15 % till 20 % av den elektriska energin omvandlas till ljuseffekt och resten omvandlas till värmeenergi. Därför, när ett stort antal lysdioder används i en modul, kommer denna extremt dåliga omvandlingseffektivitet att medföra stora dolda faror för värmeavledningen av lysdioderna.