Las altas temperaturas de funcionamiento tienen diversos efectos en la vida útil de las luces LED y, con frecuencia, dan como resultado una disminución notable de la vida útil. Los efectos principales y sus causas son los siguientes:
1. Decaimiento de la luz más rápido o reducción del brillo
Aumento de la temperatura de la unión: el chip semiconductor (unión PN), que forma el núcleo de un LED, aumentará directamente la temperatura de su unión en respuesta a las altas temperaturas. La tasa de decadencia de la luz del LED puede aumentar entre 1,5 y 2 veces por cada aumento de 10 grados en la temperatura de la unión, lo que haría que el brillo cayera más rápidamente.
Degradación del polvo fluorescente: los LED blancos utilizan polvo fluorescente para convertir la luz azul en luz blanca. Las altas temperaturas pueden hacer que los polvos fluorescentes envejezcan, perdiendo su eficiencia luminosa y estabilidad de la temperatura del color y quizás provocando un cambio de color.
2. Reducir la longevidad de las piezas electrónicas.
Circuito de conducción dañado: los condensadores electrolíticos, las resistencias y otras piezas de la fuente de alimentación LED son sensibles a la temperatura-. Las altas temperaturas pueden acelerar la evaporación del electrolito (un aumento de 10 grados en la temperatura puede reducir la vida útil del condensador a la mitad), lo que puede provocar que falle el circuito impulsor y, en última instancia, dañar la luz LED en su conjunto.
Degradación de materiales semiconductores: las temperaturas elevadas pueden aumentar la corriente de fuga, disminuir la eficiencia luminosa y empeorar la migración de electrones y la formación de defectos dentro de los chips LED.
3. Daño físico provocado por el estrés por calor
Variaciones en el crecimiento de los materiales: Los coeficientes de expansión térmica de los distintos materiales utilizados en los envases de LED, como silicona, cerámica y sustratos metálicos, varían. La exposición prolongada a altas temperaturas puede provocar problemas de circuito abierto al provocar grietas en las uniones de soldadura, rotura del alambre de oro o separación de la interfaz.
Envejecimiento del material de embalaje: Los materiales de embalaje hechos de silicona o resina epoxi son susceptibles a amarillear y endurecerse a altas temperaturas, lo que afecta la disipación de calor y reduce la transmisión de luz.
4. Efectividad reducida y mayor uso de energía
Eficiencia reducida de la conversión fotoeléctrica: Un círculo vicioso de "alta temperatura → baja eficiencia → temperatura más alta" resulta de la disminución de la eficiencia cuántica de los LED a altas temperaturas y de que más energía eléctrica se transforma en calor en lugar de energía luminosa.
Riesgo de fuga térmica: La fuga térmica, que puede destruir rápida y totalmente los chips LED, puede ser provocada por temperaturas extremadamente altas.
Un ejemplo de impacto cuantitativo
La conexión entre longevidad y temperatura: la vida útil teórica de un LED, que a menudo está determinada por el tiempo que tarda la luz en desvanecerse al 70% de su brillo original, puede reducirse de 50.000 horas a aproximadamente 25.000 horas si la temperatura de su unión aumenta de 85 a 95 grados Celsius (las cifras exactas varían según el diseño y los materiales).
El modelo de Arrhenius: este modelo, según el cual la velocidad de reacción química (velocidad de envejecimiento) se duplica por cada aumento de temperatura de 10 a 15 grados centígrados, se utiliza frecuentemente para describir la vida útil de los componentes electrónicos.
¿Cómo se pueden mitigar los efectos de las altas temperaturas?
Mejore el diseño de disipación de calor: asegúrese de que la temperatura de la unión esté por debajo del límite especificado, que generalmente es menor o igual a 85 grados, mediante el uso de aletas de disipación de calor, tubos de calor o sustrato de aluminio.
Regular la temperatura del entorno: Las luminarias LED no deben utilizarse en espacios cerrados o zonas con altas temperaturas, como las adyacentes a los hornos.
Una corriente de conducción razonable Para disminuir la generación de calor, evite la sobrecarga y reduzca la corriente (pero equilibre el brillo).
Elija materiales que puedan soportar altas temperaturas, como fósforo antienvejecimiento, empaquetaduras cerámicas o grasa de silicona con alta conductividad térmica.
Medidas de seguridad del usuario
Instale ventilación: para evitar la acumulación de calor, asegúrese de que haya circulación de aire alrededor de los artefactos de iluminación.
Limpieza frecuente La disipación del calor puede verse obstaculizada por la formación de polvo, especialmente en instalaciones de iluminación exterior o industrial.
Evite operar a plena carga todo el tiempo: usarlo con moderación o de manera tenue puede prolongar su vida útil.
El calor excesivo es el "asesino invisible" de las luces LED, y un control térmico eficaz es esencial para prolongar su vida útil, por lo que debemos tomar medidas para evitar las altas temperaturas de funcionamiento de las luces LED, puede consultar en nuestro sitio web.http://www.benweilight.com
