Por que as lâmpadas LED precisam prestar atenção à dissipação de calor? A lâmpada tradicional não precisa disso?
1:Por que as lâmpadas LED precisam prestar atenção à dissipação de calor? A lâmpada tradicional não precisa disso?
- CFL, iluminação por calor, e não importa se a temperatura não é quente o suficiente para derreter o vidro;
- A luz halógena é quente, mas não afeta a eficiência e a vida útil. Não importa se não está quente o suficiente para derreter as peças;
- A temperatura do tubo da lâmpada de iodetos metálicos é muito alta, a menos que a alta potência geralmente não precise prestar muita atenção à dissipação de calor.
“Esta é uma lâmpada de iodetos metálicos de alta potência, se o calor não for bom, pode levar ao derretimento do eletrodo, então ela tem um conector elétrico muito grosso, e parte ficará na água, dissipação de calor.”
2: Por que o LED tem medo de calor?
Sempre que quantos watts para lâmpadas led, porque seu medo de calor resulta em dissipação de calor. LED é um dispositivo semicondutor, a alta temperatura encurtará a vida útil, diminuirá o desempenho e muito mais.
Quando o chip LED funciona, ele aquece. Chamamos a temperatura da junção PN de temperatura da junção.
O que o LED realmente faz é um pequeno pedaço de chip.
3: Qual é a relação entre a temperatura da junção e o fluxo luminoso do LED?
“Quanto maior for o resultado da temperatura da junção, menor será o fluxo luminoso e quanto maior for a temperatura da junção, o estado de funcionamento do LED diminuirá.”
4: Qual é a relação entre a temperatura da junção e a vida útil do LED? (o fluxo luminoso geral caiu para 70% quando pensamos no LED.)
“A temperatura de junção de 105 graus, o fluxo diminuiu rapidamente para 70%, então a vida útil da lâmpada LED é de cerca de 10 mil horas, se a temperatura de controle for de 55 graus, a vida útil do LED pode ser de até 100 mil + horas.”
Então, temos que encontrar uma maneira de esfriar e deixar o LED dissipar o calor que você possui.
5: Então, como você se livra do calor?
1. Princípio de dissipação de calor LED: A dissipação de calor para 3 modos: condução, convecção e radiação.
a: Condução: o caminho do calor da parte superior do objeto ao longo do corpo até a parte inferior da temperatura;
Fatores que afetam a transferência de calor:
1. material do dissipador de calor
2. estrutura de dissipação de calor;
Quanto mais próximo o material grudar, mais rápida será a transferência de calor, e se os dois materiais se tocarem apenas um pouco, a condução de calor será bloqueada, e esta é a resistência térmica. Neste ponto podemos aquecer o material entre os materiais para que o calor passe bem.
3. Forma e tamanho do material condutor de calor.
2. Radiação: o fenômeno de que objetos de alta temperatura irradiam diretamente para fora:
A eficiência da radiação térmica depende da resistência térmica do meio circundante (o meio circundante é frequentemente referido como ar) e das características da própria radiação térmica. Mas a transferência de calor por radiação não é tão importante para a lâmpada LED, a própria lâmpada porque a temperatura não é alta, quando a temperatura não é muito alta, o fenômeno da radiação não é muito forte, então este método considera quando a dissipação de calor é menos.
3. Convecção: remoção de calor pelo fluxo de gás ou líquido.
“O calor sobe de baixo e volta para as coisas mais frias.”
Agora são dois radiadores, quase do mesmo formato, mas um é lacrado, um abriu o slot, é óbvio que a capacidade de refrigeração do radiador do lado direito é muito melhor, além da dissipação de calor por condução e convecção, e resta confiar condução para dissipar o calor.
Entenda a relação entre dissipação de calor e eficiência luminosa da lâmpada, vida útil e forma de dissipação de calor, qual é a forma de julgar se uma lâmpada é boa ou ruim?
6. Como avaliar se uma lâmpada LED é boa ou ruim?
Um design razoável de dissipação de calor, produz lâmpadas finas, capacidade de dissipação de calor e correspondência correspondente de potência. O volume e o peso do dissipador de calor determinam a capacidade de armazenamento do calor, portanto o dissipador de calor sempre tem um tamanho grande. A área do dissipador de calor determina a capacidade de emissão final, para aumentar a área, geralmente são feitas diversas colunas, malhas, filmes e outros formatos.
Um design razoável de dissipação de calor, produz lâmpadas finas, capacidade de dissipação de calor e correspondência correspondente de potência. O volume e o peso do dissipador de calor determinam a capacidade de armazenamento do calor, portanto o dissipador de calor sempre tem um tamanho grande. A área do dissipador de calor determina a capacidade de emissão final, para aumentar a área, geralmente são feitas diversas colunas, malhas, filmes e outros formatos.
Os dissipadores de calor representam uma grande parte do custo das luminárias. Algumas fábricas para economizar custos, economizar materiais. Então, aqui está a questão: como podemos avaliar se um dissipador de calor para uma lâmpada funciona bem?
Claro, o método direto é testar a temperatura de junção do chip LED. Sempre que o controle de temperatura estiver dentro da faixa aceitável, isso é bom, caso contrário, está cortando atalhos.
7. Como testar?
1: O termovisor infravermelho é um equipamento comum de medição de temperatura sem contato.
Usando imagens profissionais, apenas a temperatura externa pode ser vista, e a temperatura do chip no núcleo não pode ser conhecida.' Mas de modo geral, alguém escolherá a temperatura das lâmpadas de teste de toque manual usadas, está tudo bem?
Em primeiro lugar, a temperatura da lâmpada LED de teste de toque manual, em si não possui teoria de disciplina, afinal, pessoas diferentes percebem que a sensibilidade à temperatura é diferente. Porém, quando o equipamento de teste não está em campo, o toque manual também pode avaliar aproximadamente a temperatura da lâmpada, a premissa é que a temperatura da lâmpada seja inferior ao uso da temperatura da mão queimada.
Mas tocar a pia da cabeça não é quente, não necessariamente bom.
Quando a lâmpada LED funciona normalmente, um bom dissipador de cabeça deve ter uma temperatura mais baixa, mas o dissipador de calor com temperatura mais baixa não é necessariamente bom.
O chip tem pouco calor, boa condução, dissipação de calor suficiente e baixa temperatura de manuseio. Este é um bom sistema de refrigeração e a única “desvantagem” pode ser o desperdício de materiais.
Então, por que o dissipador de calor com temperatura baixa não é necessariamente bom? O problema está principalmente na condução de calor, quando o calor gerado pelo calor não pode ser transportado suavemente para a peça espalhada, no acúmulo de calor nas proximidades da fonte de calor, na transferência de calor para o dissipador de calor por alta diferença de temperatura, então a temperatura da alça não é alta.
Se houver impurezas sob a placa PCB, não há bom contato com o dissipador de calor, o calor não pode se espalhar, concentrado no chip. Não está calor lá fora, aliás, as batatas fritas já estão quentes!
Tocar no dissipador de calor é muito quente. Deve ser ruim.
Se tocar no dissipador de calor estiver muito quente, o sistema de resfriamento certamente não é bom ou a capacidade de resfriamento do dissipador de calor é insuficiente, pode haver carrinhos de tração Mavericks; a área efetiva de dissipação de calor não é suficiente, o calor não pode ser rapidamente com o ar ambiente para troca de calor, causa lâmpada com diferença de temperatura do ar na dissipação de calor, então sinta muito calor.
O volume ou área do dissipador de calor é insuficiente, o calor do chip não pode ser enviado a tempo, fará com que o toque fique muito quente.
Alguns dissipadores de calor parecem muito grossos, mas a “área efetiva de dissipação de calor” não é suficiente. Um conjunto de sistemas de refrigeração, em que parte da área do dissipador de calor pode ser totalmente exposta ao ar ambiente e o ar pode sair livremente rapidamente, pode ser chamado de “área efetiva de dissipação de calor””. Outros materiais que não podem ser livres e com área de contato total com o ar, na melhor das hipóteses, só podem ser materiais com capacidade térmica ou área de radiação térmica.
Então, como identificar sistematicamente a dissipação de calor das lâmpadas LED?
“Método de iluminância de meia hora” para medir a temperatura da junção”
Como não podemos medir a temperatura da junção diretamente, existe uma maneira indireta de saber a temperatura da junção? Felizmente, quando a temperatura da junção do LED aumenta, o fluxo luminoso diminui. Então, contanto que medimos a mudança de iluminância da lâmpada na mesma posição, podemos reverter a mudança na temperatura da junção.
8. COMO？
- escolha um local que não seja perturbado pela luz externa, de preferência à noite, apague as demais luzes.
- luz fria, meça imediatamente uma posição de iluminação, registre a leitura neste momento como “iluminância de estado frio””.
- Mantenha a posição das lâmpadas e a iluminância inalteradas, as lâmpadas funcionam continuamente.
- meia hora depois, leia o valor de iluminância aqui, registre a leitura como “iluminância em estado quente”
- se a diferença entre os dois valores (10 ~ 15%), o sistema de refrigeração da lâmpada é basicamente bom.
- se os dois valores forem muito diferentes (maiores que 20%), o sistema de dissipação de calor desta lâmpada é duvidoso.
Medição indireta da mudança de temperatura da junção pelo método de iluminância de meia hora.
A partir da curva do fluxo luminoso versus temperatura da junção, pode-se ver a partir desta curva que o fluxo luminoso diminui em quantos lúmens, e pode-se aprender indiretamente que a temperatura da junção aumenta para quantos graus Celsius.
Quando o chip OSRAM S5 (3030) o fluxo luminoso diminui em 20% a 25 ℃, a temperatura da junção é superior a 120 graus centígrados.
Quando o chip OSRAM S8 (5050) o fluxo luminoso diminui em 20% a 25 ℃, a temperatura da junção é superior a 120 graus centígrados.
Quando o chip OSRAM E5 (5630) o fluxo luminoso diminui em 20% a 25 ℃, a temperatura da junção é superior a 140 graus centígrados.
Assim, podemos saber: se a iluminância térmica após meia hora for 20% menor do que no estado frio, a temperatura da junção está basicamente acima da faixa de tolerância do chip. Basicamente, pode-se julgar que o sistema de dissipação de calor não é qualificado.
Existe um caso especial? É claro que, no final deste artigo, tomemos um contraexemplo,
OSLON Square 1-5W A temperatura da junção do chip aumenta de 25 ℃ para 40 ℃, o fluxo está subindo Nitian! Então começou a diminuir e o fluxo luminoso diminuiu cerca de 10% a 120°C. Portanto, para este chip, com método de iluminação de meia hora para avaliar a dissipação de calor, aceite apenas a alteração de 5 ~ 8%!
