La tecnología LED (diodo emisor de luz) se utiliza ampliamente eniluminación, pantallas, iluminación de automóviles, iluminación de crecimiento de plantas, y másSin embargo, con el tiempo, el brillo del LED disminuye gradualmente, un fenómeno conocido comodecadencia luminosaEsto no sólo afecta a la vida útil de los productos LED, sino que también conduce a problemas tales como:brillo desigual y deriva de temperatura del color.
Así que...¿Qué causa la decadencia luminosa del LED? ¿Qué factores afectan la vida útil del LED? ¿Y cómo podemos extender la vida de los LED?Este artículo explorará estos temas en detalle.
1Causas principales de la decadencia luminosa de los LED
La decadencia luminosa en los LED se refiere a lareducción gradual de la eficiencia luminosaLos principales factores que contribuyen a la decadencia luminosa del LED incluyen:
(1) Envejecimiento de las astillas
El núcleo de la iluminación LED es elcon un valor de producción superior a 20 WSin embargo, el chip también se ve afectado porimpacto actual y altas temperaturasCon el tiempo, elLa estructura de red del chip puede degradarse, reduciendo la eficiencia de la recombinación de fotones y causandodecadencia luminosa.
(2) Disposición de calor insuficiente
SóloEntre el 30% y el 40%de la energía eléctrica introducida en un LED se convierte en luz; el restoEntre el 60 y el 70%se convierte en calor.Si la disipación de calor es insuficiente, la acumulación excesiva de calor acelera la degradación del material, lo que conduce a una desintegración luminosa más rápida.
Los factores que afectan a la disipación de calor del LED incluyen:
✅Materiales de disipación de calor: Los materiales de alta conductividad térmica como los sustratos de aluminio y los disipadores de calor de cobre mejoran la disipación del calor.
✅Tecnología del embalaje: La silicona térmica de alta calidad y las estructuras de embalaje de baja resistencia térmica ayudan a reducir la acumulación de calor.
✅Temperatura del entorno de funcionamiento: Los LED utilizados en ambientes de alta temperatura tienden a experimentarDesintegración luminosa más rápida.
(3) Corriente de sobrecarga
Los LED requierenaccionamiento de corriente estable, perocorriente excesivapuede causar:
¿Qué quieres decir?Aumento de la temperatura de unión→ Decadencia luminosa acelerada
¿Qué quieres decir?Daño de las uniones PN→ Eficiencia luminosa reducida
¿Qué quieres decir?Envejecimiento de las fichas azules→ Desviación de la temperatura del color
Por lo tanto, garantizar unasistema de regulación vigentees crucial para prevenirlas oleadas de corriente que podrían acelerar la desintegración luminosa.
2¿Cómo reducir la decadencia luminosa y extender la vida útil de los LED?
Para retardar el deterioro luminoso y prolongar la vida útil de los LED, se pueden mejorarcalidad del chip, circuitos de conducción y diseño de disipación de calor.
(1) Elija chips LED de alta calidad
Los chips LED de alta calidad se fabrican utilizandotecnología epitaxial avanzadayestructuras de red estableEsto ayuda a minimizar la desintegración luminosa.
✅Marcas reconocidas como Cree, Osram y Nichiaproporcionar chips LED muy estables.
✅Tecnología de embalaje de baja resistencia térmicareduce la acumulación de calor y mejora la estabilidad de la eficiencia luminosa.
(2) Optimizar el circuito de conducción para garantizar una corriente estable
Los LED requieren unaaccionamiento de corriente constantepara prevenirfluctuaciones excesivas de corrienteLos métodos para optimizar el circuito de conducción incluyen:
✅Utilizando fuentes de alimentación de corriente constantepara evitar la sobrecarga de corriente.
✅Con circuitos de protección contra la sobre-temperatura y de limitación de corrientepara evitar el sobrecalentamiento del chip LED.
✅Adopción de la modulación de ancho de pulso (PWM)para minimizar el impacto de la corriente y extender la vida útil del LED.
(3) Mejorar la disipación de calor a temperaturas de funcionamiento más bajas
DesdeLa alta temperatura es una causa principal de la desintegración luminosa del LED, optimizando elsistema de disipación de calorLas medidas eficaces de disipación de calor incluyen:
✅El uso de materiales de alta conductividad térmicaLos materiales utilizados para la producción de calor son los substratos de cobre y los disipadores de calor de grafito para mejorar la transferencia de calor.
✅Optimización del diseño de la estructura de las luminariasla adición de aletas de disipación de calor para mejorar el enfriamiento por convección.
✅Adopción de soluciones activas de refrigeracióncomo por ejemploventiladores y refrigeración por líquido, especialmente paraaplicaciones LED de alta potencia.
3. Métodos de cálculo y ensayo de la vida útil de los LED
La vida útil de un LED se mide típicamente por suvelocidad de mantenimiento del lumenLos estándares internacionales de ensayo más utilizados incluyen:Certificación LM-80yNorma de vida útil L70.
(1) Certificación LM-80
LM-80 (Lumen Maintenance Test) es una norma establecida porEstrella de la energíapara evaluarrendimiento de mantenimiento luminoso LED a largo plazo.
Método de ensayo:
- Los LED se prueban bajo55°C, 85°C, o incluso 105°Clos ambientes durante 1.000 a 6.000 horas.
- El flujo luminoso se registra en diferentes intervalos de tiempo para trazar una curva de desintegración luminosa.
- Se utiliza un modelo matemático paraPredecir la vida útil a largo plazo del LED.
(2) L70 Estándar de duración
La vida útil del LED se define típicamente porel tiempo necesario para que el flujo luminoso disminuya al 70% de su valor original (L70)Por ejemplo:
- Si un LED funciona durante 50.000 horas antes de que su brillo baje al 70%, su vida útil L70 es de 50.000 horas.
- Algunos chips LED de alta calidad tienenL70 vida útil de más de 100.000 horas, lo que los hace ideales parailuminación vial, iluminación industrial y otras aplicaciones a largo plazo.
Además, los ensayos de fiabilidad de los LED a largo plazo incluyen:
✅Prueba de alta temperatura y humedad (85°C/85%RH)→ Evalúa la resistencia del LED a los ambientes hostiles.
✅Prueba de choque térmico→ Comprueba si los materiales de embalaje se agrietan o se degradan debido a las fluctuaciones de temperatura.
✅Prueba de vibración y impacto→ Asegura que los LED no experimentan una desintegración luminosa excesiva bajo tensión mecánica.
4Conclusión: ¿Cómo garantizar un rendimiento LED estable a largo plazo?
El deterioro luminoso es un factor clave que afecta la vida útil de los LED, principalmente influenciado porenvejecimiento de los chips, disipación insuficiente del calor y carga excesiva de corrientePara minimizar la decadencia luminosa y extender la vida útil del LED, considere las siguientes estrategias:
✅Elija chips LED de alta calidadpara un rendimiento de iluminación estable a largo plazo.
✅Optimiza el circuito de conducciónEn el caso de los Estados miembros, la aplicación de una regulación de constante vigencia.
✅Mejorar la disipación de calorutilizando materiales de alta conductividad térmica y diseño estructural.
✅Cumplir con las normas de ensayo de vida útil LM-80 y L70para garantizar la fiabilidad de los LED.
En las aplicaciones prácticas, la selección de productos LED de alta calidad y la adopción de diseños científicos de disipación de calor y circuitos de conducción pueden reducir eficazmente la decadencia luminosa, prolongar la vida útil del LED,y mejorar la eficiencia de la iluminaciónSi usted está buscando productos LED de alto rendimiento, no dude en contactarnos! Proporcionamos soluciones de iluminación LED de alta calidad adaptadas a sus necesidades.
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