• news_bg

IV, Термін служби та надійність світлодіодної лампи

Життя електронних пристроїв

Важко вказати точне значення терміну служби конкретного електронного пристрою до того, як він вийде з ладу, однак після визначення частоти відмов партії продуктів електронного пристрою можна отримати ряд характеристик ресурсу, що характеризують його надійність, наприклад, середній термін служби , надійне життя, середнє життя, характерне життя тощо.

(1) Середній термін служби μ: означає середній термін служби партії електронних пристроїв.

1

(2) Надійний термін служби T: відноситься до робочого часу, коли надійність R (t) партії електронних пристроїв падає до y.

2

(3) Середній термін служби: відноситься до терміну служби продукту, коли надійність R (t) становитиме 50%.

3

(4) Характеристика ресурсу: відноситься до надійності виробу R (t), приведеної до

1/е год життя.

4.2, термін служби світлодіодів

Якщо не брати до уваги вихід з ладу блоку живлення і накопичувача, термін служби світлодіода відображається в його згасанні світла, тобто з плином часу яскравість стає все темніше і темніше, поки остаточно не згасне. Зазвичай вважається, що він розкладається протягом 30% часу як його життя.

4.2.1 Затухання світлодіода

Більшість білих світлодіодів отримують з жовтого люмінофора, опроміненого синім світлодіодом. Є дві основні причинисвітлодіодне світлоЗатухання, один - це затухання світла самого синього світлодіода, затухання світла синього світлодіода набагато швидше, ніж червоного, жовтого, зеленого світлодіода. Іншим є світлове розпад люмінофорів, а ослаблення люмінофорів при високих температурах дуже серйозне.

Світлодіоди різних марок мають різне загасання світла. ЗазвичайВиробники світлодіодівможе дати стандартну криву загасання світла. Наприклад, крива загасання світла Крі в Сполучених Штатах показана на малюнку 1.

Як видно з малюнка, загасання світла світлодіода становить 100

І його температура з’єднання, так звана температура з’єднання, становить половину 90

Температура PN-переходу провідника, чим вище температура переходу, тим раніше

Відбувається легкий розпад, тобто життя коротше. З рис. 80

Як видно, якщо температура переходу становить 105 градусів, яскравість падає до 70% терміну служби лише десяти тисяч 70 Junction Tenpeature (C) 105 185 175 55 45

Годин, є 20 000 годин при 95 градусах і температурі переходу

Знижена до 75 градусів, очікувана тривалість життя 50 000 годин, 50

4

Малюнок 1. Крива затухання світла LELED Cree

Коли температура переходу підвищується від 115 °C до 135 °C, термін служби скорочується з 50 000 годин до 20 000 годин. Криві розпаду інших компаній повинні бути доступні з оригінального заводу.

5

O4.2.2 Ключ до подовження терміну служби: зниження температури його з’єднання

Ключ до зниження температури з’єднання – мати хороший радіатор. Тепло, що виділяється світлодіодом, може своєчасно вивільнятися.

Зазвичай світлодіод приварюється до алюмінієвої підкладки, а алюмінієва підкладка встановлюється на теплообміннику, якщо ви можете виміряти лише температуру оболонки теплообмінника, тоді ви повинні знати значення великої кількості термічного опору для розрахунку з’єднання. температура. Включаючи Rjc (з’єднання з корпусом), Rcm (корпус з алюмінієвою підкладкою, фактично, що також має включати термічний опір друкованої версії плівки), Rms (алюмінієва підкладка з радіатором), Rsa (радіатор з повітрям), які поки існує неточність даних, це вплине на точність тесту.

На малюнку 3 показано схематичну діаграму кожного термічного опору від світлодіода до радіатора, в якому об’єднано багато теплового опору, що робить його точність більш обмеженою. Тобто точність визначення температури переходу на основі виміряної температури поверхні радіатора ще гірша.

6

Температурний коефіцієнт вольт-амперної характеристики O LED

O Ми знаємо, що світлодіод — це напівпровідниковий діод, який, як і всі діоди

Має вольт-амперну характеристику, яка має температурну характеристику. Його особливість полягає в тому, що при підвищенні температури вольт-амперна характеристика зміщується вліво. На малюнку 4 показані температурні характеристики вольт-амперної характеристики світлодіода.

Припускаючи, що світлодіод живиться постійним струмом lo, напруга дорівнює V1, коли температура переходу дорівнює T1, а коли температура переходу підвищується до T2, вся вольт-амперна характеристика зміщується вліво, струм lo не змінюється, і напруга стає V2. Ці дві різниці напруг усуваються температурою, щоб отримати температурний коефіцієнт, виражений у mvic. Для звичайних кремнієвих діодів цей температурний коефіцієнт становить -2 мвік.

7

Як виміряти температуру переходу світлодіода?

Світлодіод встановлений в теплообміннику, а в якості джерела живлення використовується привод постійного струму. При цьому два дроти, підключені до світлодіода, витягуються. Підключіть вимірювач напруги до виходу (позитивний і негативний полюси світлодіода) до включення живлення, потім увімкніть джерело живлення, поки світлодіод ще не нагрівся, негайно зчитайте показання вольтметра, що еквівалентно до значення V1, а потім зачекайте принаймні 1 годину, щоб досягти теплової рівноваги, а потім виміряйте знову, напруга на обох кінцях світлодіода еквівалентна V2. Відніміть ці два значення, щоб знайти різницю. Зніміть його на 4 мВ, і ви можете отримати температуру переходу. Насправді, світлодіод здебільшого багато послідовних, а потім паралельних, це не має значення, тоді різниця напруг складається з великої кількості серійних світлодіодів, тому розділіть різницю напруги на кількість послідовних світлодіодів, які потрібно розділити на 4 мВ, ви можете отримати його температуру переходу.

4.3,Світлодіодна лампажиттєва залежність

Життєвий ресурс світлодіодів може досягати 1000000 годин?

Це лише вищий рівень світлодіодних теоретичних даних, опущено деякі граничні умови (тобто ідеальні умови) під даними, і світлодіод у реальному використанні багатьох факторів, що впливають на його життя,

є такі чотири фактори:

1, чіп

2, пакет

3, дизайн освітлення

4.3.1. Чіп

Під час виробництва світлодіодів на термін служби світлодіодів впливатимуть забруднення іншими домішками та недосконалість кристалічної решітки. O4.3.2. Упаковка

Одним із важливих факторів, що впливають на термін служби світлодіодних ламп, також є доцільність упакування світлодіодів після обробки. В даний час великі світові компанії, такі як cree, lumilends, nichia та інші високоякісні світлодіодні упаковки, мають патентний захист, ці компанії після процесу упаковки вимоги відносно високого рівня, життя світлодіодів і, отже, гарантовано.

В даний час більшість підприємств мають більше імітації світлодіодів після технологічної упаковки, що видно з зовнішнього вигляду, але структура процесу та якість процесу є поганими, що серйозно впливає на термін служби світлодіодів;

Тепловідвідна конструкція

Найкоротший шлях теплопередачі, що знижує опір теплопровідності; Збільшити площу взаємної провідності та збільшити швидкість теплообміну; Обґрунтована розрахункова і проектна площа тепловіддачі; Ефективне використання ефекту теплоємності.

8

4.3.3. Дизайн світильників

Розумність конструкції освітлення також є ключовим питанням, що впливає на термін служби світлодіодних ламп. Розумна конструкція лампи на додаток до відповідності іншим показникам лампи, ключовою вимогою є випромінювання тепла, що утворюється під час увімкнення світлодіода, тобто використання високоякісних оригінальних світлодіодних продуктів Cree та інших компаній, які використовуються в різних лампах. , Термін служби світлодіодів може змінюватися в кілька разів і навіть в десятки разів. Наприклад, на ринку продаються лампи з інтегрованим джерелом світла (одиночні 30 Вт, 50 Вт, 100 Вт), і тепловіддача цих виробів не є рівномірною. Як наслідок, деякі продукти при освітленні від 1 до 3 місяців при слабкості світла більше ніж на 50%, деякі продукти використовують близько 0,07 Вт невеликої лампи живлення, оскільки немає розумного механізму розсіювання тепла, що призводить до дуже швидкого розпаду світла , і навіть просування міської політики, результати викликають деякі жарти. Ці вироби мають низьку технічну наповненість, низьку вартість і недовговічність;

4.4.4. Блок живлення

Чи розумне джерело живлення лампи. Світлодіод є пристроєм керування струмом, якщо коливання струму потужності велике або частота імпульсу наконечника живлення висока, це вплине на термін служби світлодіодного джерела світла. Термін служби самого джерела живлення залежить головним чином від того, чи розумна конструкція блоку живлення, і за передумовою розумної конструкції джерела живлення термін служби блоку живлення залежить від терміну служби компонентів.

В даний час світлодіоди в основному використовуються в трьох основних областях:

1) Дисплей: наприклад, світлові індикатори, світлові лампи, попереджувальні лампи, екран дисплея тощо.

Освітлення: ліхтарик, шахтарська лампа, спрямоване освітлення, допоміжне освітлення та ін.

3) Функціональне випромінювання: таке як біологічний аналіз, фототерапія, світлове затвердіння, освітлення рослин тощо.

Основні параметри для вимірювання фотоелектричних характеристик світлодіодів наведено в таблиці 1.

Функція випромінювання

Ефективність Дисплей Освітлення Функція Випромінювання

розподіл

Функціональне випромінювання

 

Яскравість або сила світла оптичних властивостей, кут променя та сила світла

колірний стандарт, чистота кольору та основна довжина хвилі світловий потік (ефективний світловий потік), світлова ефективність (лм/Вт), центральна інтенсивність світла, кут променя, розподіл інтенсивності світла, колірні координати, колірна температура, колірний індекс ефективна потужність випромінювання, ефективне сяйво, розподіл інтенсивності випромінювання, центральна довжина хвилі, пікова довжина хвилі, смуга пропускання

струм, однонаправлена ​​напруга пробою, зворотний струм витоку

Фотобіозахист ретинальний синій

значення експозиції світла, значення експозиції ультрафіолетового випромінювання поблизу очей

Що таке світловий потік?

Загальна кількість випромінюваного джерелом світла в одиницю часу називається світловим потоком і виражається Φ

9

Одиницями є люмен (лм)

1w (довжина хвилі 555 нм) = 683 люмен

Світловий потік деяких поширених джерел світла:

Велосипедні фари: 3W 30lm

Біле світло: 75W 900lm

Лампа люмінесцентна “TL”D 58W 5200lm

Характер світла, який вимагає світлодіодне освітлення

Чотири основні вимірювання освітлення

10

Що таке освітлення?

Світловий потік, що падає на одиницю площі освітлюваного предмета, є освітленістю.

Позначається E. ln люкс (lx=lm/m2)

Освітленість не залежить від напрямку, в якому світловий потік падає на поверхню

11

Зазвичай рівні освітлення в приміщенні та на вулиці

Різні положення на сонці опівдні

12

Як виміряти світло? Чим вони вимірюються?

1. Джерело світла

2. Непрозорий екран

3. Фотоелемент

4. Світлові промені (одноразово відбиті)

5. Промені світла (двічі відбиті)

Інтенсивність світла: пеленгаційний фотометр (як зображення)

Освітленість: ілюмінометр ( зображення)

Яскравість: вимірювач яскравості ( зображення)

13
14

5.2, колірна температура і передача кольору джерела світла

I. Колірна температура

Стандартне чорне тіло нагрівається (наприклад, вольфрамова нитка в лампі розжарювання), і колір чорного тіла починає поступово змінюватися на темно-червоний - світло-червоний - оранжевий - жовтий - білий - синій у міру підвищення температури. Коли колір світла, випромінюваного джерелом світла, збігається з кольором стандартного чорного тіла за певної температури, ми називаємо абсолютну температуру чорного тіла в цей момент колірною температурою джерела світла.

Виражається температура К. Основний колір

Як показано в таблиці:

Колірна температура здорового глузду:

Колірна температура

фотохрон

Атмосферний ефект

Триколірна флуоресценція

Більше 5000 тис

Холодний синювато-білий

Відчуття холоду

ртутна лампа

3300-5000к прим

Середина близька до природного освітлення

Немає очевидних візуальних психологічних ефектів

Вічна кольорова флуоресценція

3300 тис. менше, ніж

Теплий білий з помаранчевими квітами

Тепле відчуття

Лампа розжарювання кварцова галогенна

15

Передача кольору

Ступінь джерела світла до кольору самого об'єкта називається передачею кольору, тобто ступінь реалістичності кольору, джерело світла з високою передачею кольору краще до кольору, колір, який ми бачимо, близький до природного кольору, джерело світла з низькою передачею кольору має погане відтворення кольорів, і відхилення кольору, яке ми бачимо, також велике, представлене індексом передачі кольору (Ra).

Міжнародний комітет з освітлення CIE встановлює індекс кольору сонця на рівні 100. Індекс кольору всіх видів джерел світла однаковий.

Наприклад, показник кольору натрієвої лампи високого тиску Ra=23, а показник кольору люмінесцентної лампи Ra=60-90. Чим ближче індекс кольору до 100, тим краще передача кольору.

Як показано нижче: ефекти об’єктів з різними індексами кольору:

Передача кольору та підсвічування

Індекс передачі кольору джерела світла разом з освітленістю визначає візуальну чіткість середовища. Дослідження показали, що існує баланс між освітленістю та індексом передачі кольору: освітлення офісу лампою з індексом передачі кольору Ra > 90 краще, ніж освітлення офісу лампою з низьким індексом передачі кольору (Ra < 60). рівень задоволеності своїм зовнішнім виглядом.

Значення ступеня можна зменшити більш ніж на 25%.

Необхідно якомога більше вибирати джерело світла з найкращим індексом передачі кольору та високою світловою ефективністю, а для отримання хорошого бачення з мінімальними витратами енергії слід використовувати відповідне освітлення.

Ефект зовнішнього вигляду.

16

Наприклад, світлодіодна акумуляторна настільна лампа wonled

17

Ця передова лампа оснащена технологією USB Type-C, що забезпечує безперебійну та швидку зарядку. Однією з видатних особливостей цієї лампи є потужний акумулятор ємністю 3600 мАг, який забезпечує тривале освітлення. Завдяки тривалості роботи 8-16 годин ви можете бути впевнені, що ця лампа буде супроводжувати вас протягом дня і ночі. А завдяки сенсорному перемикачу регулювати яскравість відповідно до ваших уподобань можна просто, як проведіть пальцем. Що визначає наш світлодіоднастільна акумуляторна лампакрім водонепроникності IP44. Час заряджання – лише 4-6 годин, щоб повністю зарядити пристрій. Використовуючи зручність USB Type-C, ви можете легко заряджати цю лампу різними пристроями, забезпечуючи універсальність і безпроблемне використання. Завдяки вхідній напрузі 110-200 В і вихідній напрузі 5 В 1 А ця лампа ефективна та надійна.

18

Назва продукту:

ресторанна настільна лампа

матеріал:

Метал+Алюміній

Використання:

бездротові акумуляторні

Джерело світла:

3W

Перемикач:

Регульований дотик

Батарея:

3600 MAH (2*1800)

колір:

Чорний, Білий

Стиль:

сучасний

Час роботи:

8-16 годин

Водонепроникний:

IP44

особливості:

Розмір лампи: 100*380 мм

Акумулятор: 3600mAh

2700K 3W

IP44

Час зарядки: 4-6 годин

Час роботи: 8-16 годин

Перемикач: сенсорний перемикач

Вхід 110-200 В і вихід 5 В 1 А

19