Como prolongar a vida útil das lâmpadas LED?

A tecnologia LED (Light Emitting Diode) é amplamente utilizada emiluminação, exibições, iluminação de automóveis, iluminação de crescimento de plantas e muito maisNo entanto, ao longo do tempo, o brilho do LED diminui gradualmente, um fenômeno conhecido comodecadência luminosaIsto não só afeta a vida útil dos produtos LED, mas também leva a questões como:brilho desigual e desvio da temperatura da cor.

Então...O que causa o declínio luminoso do LED? Quais fatores afetam a vida útil do LED? E como podemos prolongar a vida dos LEDs?Este artigo examinará esses tópicos em detalhes.

1Principais Causas da Decadência da Luz LED

A decadência luminosa nos LED refere-se aoredução gradual da eficiência luminosaOs principais fatores que contribuem para o decaimento luminoso do LED incluem:

(1) Envelhecimento dos chips

O núcleo da iluminação LED é ochips de semicondutoresNo entanto, o chip também é afetado porimpacto da corrente e altas temperaturasCom o tempo, oestrutura de rede do chip pode degradar, reduzindo a eficiência da recombinação de fótons e causandodecadência luminosa.

(2) Dissipação de calor insuficiente

Apenas30 a 40%da energia elétrica de entrada num LED é convertida em luz; o restante60 a 70%é convertido em calor.Se a dissipação de calor for insuficiente, o acúmulo excessivo de calor acelera a degradação do material, levando a um decaimento luminoso mais rápido.

Os fatores que afectam a dissipação de calor dos LED incluem:
✅Materiais de dissipação de calor: Materiais de elevada condutividade térmica, tais como substratos de alumínio e dissipadores de calor de cobre, melhoram a dissipação de calor.
✅Tecnologia da embalagem: O silicone térmico de alta qualidade e as estruturas de embalagem de baixa resistência térmica ajudam a reduzir o acúmulo de calor.
✅Temperatura do ambiente de funcionamento: os LEDs utilizados em ambientes de alta temperatura tendem a sofrerDecaimento luminoso mais rápido.

(3) Corrente de sobrecarga

Os LEDs exigemmotor de corrente estávelMas...corrente excessivapode causar:
- Não.Aumento da temperatura da junção→ Decaimento luminoso acelerado
- Não.Danos na junção PN→ Eficiência luminosa reduzida
- Não.Envelhecimento de chips azuis→ Desvio da temperatura da cor

Por conseguinte, garantir umaSistema de regulamentação actualé crucial para prevenirsurtos de corrente que podem acelerar o decaimento luminoso.

2Como reduzir a decadência luminosa e prolongar a vida útil do LED?

Para retardar o decaimento luminoso e prolongar a vida útil dos LED, podem ser feitas melhoriasqualidade do chip, circuitos de condução e design de dissipação de calor.

(1) Escolha chips LED de alta qualidade

Os chips LED de alta qualidade são fabricados utilizandoTecnologia epitaxial avançadaeestruturas de rede estáveis, permitindo-lhes resistir a temperaturas e correntes mais elevadas.

✅Marcas renomadas como Cree, Osram e Nichiafornecer chips LED altamente estáveis.
✅Tecnologia de embalagem de baixa resistência térmicareduz o acúmulo de calor e melhora a estabilidade da eficiência luminosa.

(2) Otimizar o circuito de condução para garantir uma corrente estável

Os LED exigem umaAcionamento de corrente constantepara evitarflutuações excessivas de correnteOs métodos para otimizar o circuito de condução incluem:
✅Utilização de fontes de alimentação de corrente constantePara evitar sobrecarga de corrente.
✅Incorporando circuitos de proteção contra excesso de temperatura e de limitação de correntepara evitar o sobreaquecimento do chip LED.
✅Adopção de modulação de largura de pulso (PWM)para minimizar o impacto da corrente e prolongar a vida útil do LED.

(3) Melhorar a dissipação de calor a temperaturas de funcionamento mais baixas

DesdeA alta temperatura é uma das principais causas da decadência luminosa do LED, otimizando oSistema de dissipação de calorAs medidas eficazes de dissipação de calor incluem:

✅Utilização de materiais de elevada condutividade térmicaComo substratos de cobre e dissipadores de calor de grafite para melhorar a transferência de calor.
✅Otimização do projeto da estrutura da lumináriaadicionando barbatanas de dissipação de calor para melhorar o arrefecimento por convecção.
✅Adopção de soluções de arrefecimento ativotais comoVentiladores e refrigeração por líquido, especialmente paraaplicações LED de alta potência.

3. Métodos de cálculo e ensaio da vida útil dos LED

A duração de vida de um LED é normalmente medida pelo seutaxa de manutenção do lúmenOs padrões de ensaio internacionais mais utilizados incluem:Certificação LM-80ePadrão de duração L70.

(1) Certificação LM-80

LM-80 (Lumen Maintenance Test) é um padrão definido pelaEnergy Starpara avaliardesempenho de manutenção luminosa LED a longo prazo.

Método de ensaio:

• Os LEDs são testados sob55°C, 85°C, ou mesmo 105°Cambientes durante 1.000 a 6.000 horas.
• O fluxo luminoso é registrado em diferentes intervalos de tempo para traçar uma curva de decaimento luminoso.
• Um modelo matemático é utilizado paraprever a vida útil a longo prazo do LED.

(2) L70 Padrão de duração

A vida útil do LED é tipicamente definida poro tempo necessário para que o fluxo luminoso caia para 70% do seu valor original (L70)Por exemplo:

• Se um LED funcionar durante 50.000 horas antes de seu brilho cair para 70%, sua vida útil L70 é de 50.000 horas.
• Alguns chips LED de alta qualidade têmL70 vida útil superior a 100 000 horas, tornando-os ideais paraIluminação rodoviária, iluminação industrial e outras aplicações a longo prazo.

Além disso, os ensaios de fiabilidade de LED a longo prazo incluem:
✅Teste de alta temperatura e humidade (85°C/85%RH)→ Avalia a resistência do LED a ambientes adversos.
✅Teste de choque térmico→ Verifica se os materiais de embalagem se racham ou se degradam devido a flutuações de temperatura.
✅Teste de vibração e impacto→ Assegura que os LEDs não sofrem um declínio luminoso excessivo sob tensão mecânica.

4Conclusão: Como garantir um desempenho LED estável a longo prazo?

O declínio luminoso é um fator-chave que afeta a vida útil dos LEDs, influenciado principalmente porenvelhecimento do chip, dissipação de calor insuficiente e carga de corrente excessivaPara minimizar o decaimento luminoso e prolongar a vida útil do LED, considere as seguintes estratégias:

✅Escolha chips LED de alta qualidadepara um desempenho de iluminação estável a longo prazo.
✅Otimizar o circuito de conduçãoatravés da implementação de uma regulamentação constante.
✅Melhorar a dissipação de calorUtilizando materiais de elevada condutividade térmica e de concepção estrutural.
✅Cumprir as normas de ensaio de duração LM-80 e L70para assegurar a fiabilidade dos LED.

Em aplicações práticas, a seleção de produtos LED de alta qualidade e a adoção de projetos científicos de dissipação de calor e circuitos de condução podem reduzir efetivamente o decaimento luminoso, prolongar a vida útil do LED,e melhorar a eficiência da iluminaçãoSe você está procurando produtos LED de alto desempenho, não hesite em entrar em contato conosco! Nós fornecemos soluções de iluminação LED de alta qualidade adaptadas às suas necessidades.