Pourquoi les lampes LED doivent-elles prêter attention à la dissipation thermique ? La lampe traditionnelle n’en a pas besoin ?
1 : Pourquoi les lampes LED doivent-elles prêter attention à la dissipation thermique ? La lampe traditionnelle n’en a pas besoin ?
- CFL, éclairage par la chaleur, et peu importe si la température n'est pas assez chaude pour faire fondre le verre ;
- La lumière halogène est chaude, mais elle n'a aucun effet sur l'efficacité et la durée de vie. Ce n'est pas grave s'il ne fait pas assez chaud pour faire fondre les pièces ;
- La température du tube de la lampe aux halogénures métalliques est très élevée, à moins que la puissance élevée ne nécessite généralement pas trop d'attention à la dissipation thermique.
" Il s'agit d'une lampe aux halogénures métalliques de haute puissance, si la chaleur n'est pas bonne, cela peut entraîner la fonte de l'électrode, il a donc un connecteur électrique très épais, et une partie sera dans l'eau, dissipation thermique. "
2 : Pourquoi les LED ont-elles peur de la chaleur ?
Chaque fois que combien de watts pour les lampes LED, parce que la chaleur a peur, le résultat doit donc dissiper la chaleur. La LED est un dispositif semi-conducteur, la température élevée réduira sa durée de vie, sa performance diminuera, etc.
Lorsque la puce LED fonctionne, elle chauffe. Nous appelons la température de jonction PN température de jonction.
Ce que fait réellement la LED, c'est un petit morceau de puce.
3 : Quelle est la relation entre la température de jonction et le flux lumineux des LED ?
"Plus la température de jonction est élevée, plus le flux lumineux est petit, et plus la température de jonction est élevée, plus l'état de fonctionnement de la LED diminue."
4 : Quelle est la relation entre la température de jonction et la durée de vie des LED ? (le flux lumineux général est tombé à 70% quand on pense aux LED.)
"La température de jonction est de 105 degrés, le flux a diminué rapidement jusqu'à 70%, puis la durée de vie de la lampe LED est d'environ 10 000 heures, si la température de contrôle est de 55 degrés, la durée de vie des LED peut atteindre plus de 100 000 heures."
Nous devons donc trouver un moyen de refroidir et de laisser les LED dissiper la chaleur dont vous disposez.
5 : Alors, comment se débarrasser de la chaleur ?
1. Principe de dissipation thermique des LED : La dissipation thermique selon 3 modes : conduction, convection et rayonnement.
a : Conduction : cheminement de la chaleur depuis la partie supérieure de l'objet le long du corps jusqu'à la partie inférieure de la température ;
Facteurs affectant le transfert de chaleur :
1. Matériau du dissipateur de chaleur
2. structure de dissipation thermique ;
Plus le matériau adhère étroitement, plus le transfert de chaleur est rapide, et si les deux matériaux ne se touchent que très peu, la conduction thermique sera bloquée, et c'est la résistance thermique. A ce stade, on peut chauffer le matériau entre les matériaux pour que la chaleur passe bien.
3. Forme et taille du matériau conducteur de chaleur.
2. Rayonnement : le phénomène selon lequel des objets à haute température rayonnent directement vers l'extérieur :
L'efficacité du rayonnement thermique dépend de la résistance thermique du milieu environnant (le milieu environnant est souvent appelé air) et des caractéristiques du rayonnement thermique lui-même. Mais le transfert de chaleur par rayonnement n'est pas si important pour la lampe LED, la lampe elle-même car la température n'est pas élevée, lorsque la température n'est pas trop élevée, le phénomène de rayonnement n'est pas très fort, donc cette méthode considère quand la dissipation thermique est moins.
3. Convection : évacuation de la chaleur par le flux de gaz ou de liquide.
"La chaleur monte d'en bas et revient vers des choses plus froides."
Maintenant, il y a deux radiateurs, presque de la même forme, mais l'un est scellé, l'autre a ouvert la fente, il est évident que la capacité de refroidissement du radiateur du côté droit est bien meilleure, en plus de la dissipation thermique par conduction et de la convection, et il reste à compter sur conduction pour dissiper la chaleur.
Comprendre la relation entre la dissipation thermique et l'efficacité lumineuse de la lampe, la durée de vie et le mode de dissipation thermique, quelle est la façon de juger si une lampe est bonne ou mauvaise ?
6. Comment juger si une lampe LED est bonne ou mauvaise ?
Une conception raisonnable de dissipation thermique, rend les lampes fines, la capacité de dissipation thermique et la correspondance de puissance correspondante. Le volume et le poids du dissipateur thermique déterminent la capacité de stockage de la chaleur, le dissipateur thermique a donc toujours une grande taille. La surface du dissipateur thermique détermine la capacité d'émission finale, afin d'augmenter la surface, généralement constituée d'une variété de colonnes, de treillis, de films et d'autres formes.
Une conception raisonnable de dissipation thermique, rend les lampes fines, la capacité de dissipation thermique et la correspondance de puissance correspondante. Le volume et le poids du dissipateur thermique déterminent la capacité de stockage de la chaleur, le dissipateur thermique a donc toujours une grande taille. La surface du dissipateur thermique détermine la capacité d'émission finale, afin d'augmenter la surface, généralement constituée d'une variété de colonnes, de treillis, de films et d'autres formes.
Les dissipateurs thermiques représentent une grande partie du coût des luminaires. Certaines usines permettent de réduire les coûts, d'économiser des matériaux. Alors, voici la question : comment juger si un dissipateur thermique pour une lampe fonctionne bien ?
Bien sûr, la méthode directe consiste à tester la température de jonction de la puce LED. Chaque fois que le contrôle de la température se situe dans la plage acceptable, c’est pour bien faire, sinon c’est rogner sur les raccourcis.
7. Comment tester ?
1 : L’imageur thermique infrarouge est un équipement de mesure de température sans contact courant.
Grâce à des imageurs professionnels, seule la température externe peut être vue, et la température de la puce au cœur ne peut pas être connue. Mais d’une manière générale, quelqu’un choisira la température des lampes de test tactiles utilisées, est-ce ok ?
Premièrement, la température de la lampe LED à test tactile manuel n'a pas de théorie de la discipline, après tout, différentes personnes perçoivent la sensibilité à la température comme différente. Cependant, lorsque l'équipement de test n'est pas sur le terrain, le toucher de la main peut également évaluer approximativement la température de la lampe, le principe étant que la température de la lampe est inférieure à la température d'utilisation de la main brûlée.
Mais toucher la tête du lavabo n'est pas chaud, pas forcément bon.
Lorsque la lampe LED fonctionne normalement, un bon dissipateur de tête doit avoir une température plus basse, mais le dissipateur thermique avec une température plus basse n'est pas nécessairement bon.
La puce a peu de chaleur, une bonne conduction, une dissipation thermique suffisante et une faible température de poignée. Il s'agit d'un bon système de refroidissement, et le seul « inconvénient » peut être un gaspillage de matériaux.
Alors pourquoi un dissipateur thermique qui semble basse température n’est-il pas nécessairement un bon ? Le problème réside principalement dans la conduction de la chaleur, lorsque la chaleur générée par la chaleur ne peut pas être transportée en douceur vers la pièce dispersée, l'accumulation de chaleur à proximité de la source de chaleur, le transfert de chaleur vers le dissipateur thermique par une différence de température élevée, donc la température de la poignée n'est pas élevée.
S'il y a des impuretés sous la carte PCB, il n'y a pas de bon contact avec le dissipateur thermique, la chaleur ne peut pas se propager, concentrée dans la puce. Il ne fait pas chaud dehors, en fait, les chips sont déjà chaudes !
Toucher le dissipateur thermique est très chaud. Ça doit être mauvais.
Si le dissipateur thermique est très chaud, que le système de refroidissement n'est certainement pas bon ou que la capacité de refroidissement du dissipateur thermique est insuffisante, il peut y avoir soit des chariots à tirer Mavericks ; la zone de dissipation thermique efficace n'est pas suffisante, la chaleur ne peut pas être rapidement échangée avec l'air ambiant pour l'échange thermique, ce qui provoque une différence de température de l'air dans la dissipation thermique, donc une sensation très chaude.
Le volume ou la surface du dissipateur thermique est insuffisant, la chaleur de la puce ne peut pas être envoyée à temps, cela entraînera un toucher très chaud.
Certains dissipateurs thermiques semblent très épais, mais la « zone de dissipation thermique efficace » n'est pas suffisante. Un ensemble de systèmes de refroidissement, dans lesquels une partie de la zone du dissipateur thermique peut être entièrement exposée à l’air ambiant et l’air peut rapidement sortir librement, peut être appelé « zone de dissipation thermique efficace » ». D'autres matériaux qui ne peuvent pas être libres et entièrement en contact avec l'air, au mieux, ne peuvent être que des matériaux à capacité thermique ou une zone de rayonnement thermique.
Alors comment identifier systématiquement la dissipation thermique des lampes LED ?
« Méthode d'éclairement d'une demi-heure » pour mesurer la température de jonction »
Puisque nous ne pouvons pas mesurer directement la température de jonction, existe-t-il un moyen indirect de connaître la température de jonction ? Heureusement, lorsque la température de jonction des LED augmente, le flux lumineux diminue. Ensuite, tant que nous mesurons le changement d’éclairement de la lampe à la même position, nous pouvons inverser le changement de température de jonction.
8. COMMENT？
- choisissez un endroit qui n'est pas perturbé par la lumière extérieure, de préférence la nuit, éteignez les autres lumières.
- lumière froide, mesurez immédiatement une position d'éclairage, enregistrez la lecture à ce moment-là est « éclairement à l'état froid » ».
- Gardez la position des lampes et l'éclairement inchangés, les lampes fonctionnent en continu.
- une demi-heure plus tard, lisez la valeur d'éclairement ici, enregistrez la lecture comme « éclairement à l'état chaud »
- si la différence entre les deux valeurs (10~15%), le système de refroidissement de la lampe est fondamentalement bon.
- si les deux valeurs sont très différentes (supérieures à 20%), le système de dissipation thermique de cette lampe est douteux.
Mesure indirecte du changement de température de jonction par la méthode d'éclairement d'une demi-heure.
À partir de la courbe flux lumineux en fonction de la température de jonction, on peut voir sur cette courbe que le flux lumineux diminue de combien de lumens, et on peut indirectement apprendre que la température de jonction augmente de combien de degrés Celsius.
Lorsque la puce OSRAM S5（3030）, le flux lumineux diminue de 20% à 25 ℃, la température de jonction est supérieure à 120 degrés Celsius.
Lorsque la puce OSRAM S8（5050）, le flux lumineux diminue de 20% à 25 ℃, la température de jonction est supérieure à 120 degrés Celsius.
Lorsque la puce OSRAM E5（5630）, le flux lumineux diminue de 20% à 25 ℃, la température de jonction est supérieure à 140 °C.
Nous pouvons donc savoir que si l'éclairement thermique après une demi-heure est inférieur de 20% à celui à l'état froid, la température de jonction est fondamentalement supérieure à la plage de tolérance de la puce. Il peut fondamentalement juger que le système de dissipation thermique n'est pas qualifié.
Y a-t-il un cas particulier ? Bien entendu, à la fin de cet article, prenons un contre-exemple,
OSLON Square 1-5W La température de jonction des puces augmente de 25 ℃ à 40 ℃, le flux augmente Nitian ! Ensuite, il a commencé à diminuer et le flux lumineux a diminué d'environ 10% à 120℃. Donc, pour cette puce, avec une méthode d'éclairage d'une demi-heure pour évaluer la dissipation thermique, n'acceptez que le changement de 5~8% !
