LEDランプの品質と発光減衰に影響を与える3つの要因
エージングボード上の単一の LED 白色ランプによって検出されたデータと、LED 白色ランプをエージングランプに組み込んだときに検出されたデータとの間には、若干の矛盾があるはずです。
この差の大きさは、LED の動作の電気的パラメータ、ランプの設計、およびランプが使用される環境によって異なります。
まず、どのようなLED白色光を選択すればよいのでしょうか？
これは非常に重要であり、LED白色光の品質は非常に重要な要素です。たとえば、プライマーと白色光接着剤、および通常のエポキシ樹脂製のシーリング接着剤でカプセル化された同じLED白色ランプは、ウェハ上の14ミルの白色光セグメントチップと、30度の環境での単一のチップによっても表されます。 ライトがオンの場合、1,000時間後の減衰データは70％です。クラスDの低減衰接着剤でカプセル化した場合、同じ老化環境で1,000時間あたりの光減衰は45％です。クラスCの低減衰接着剤でカプセル化した場合、同じ老化環境で1,000時間の光減衰は12％です。クラスBの低減衰接着剤でカプセル化した場合、同じ老化環境で1,000時間あたりの光減衰は-3％です。クラス A の低腐食性接着剤の場合、同じ経年劣化環境における 1000 時間の光減衰は -6% です。
なぜパッケージングプロセスが異なると、このような違いが生じるのでしょうか?
主な理由の一つは、LEDチップが熱に弱いことです。短時間で100度以上に加熱されることがありますが、これは問題ではありません。長時間高温にさらされると、LEDチップに大きなダメージを与える恐れがあります。
一般的に、一般的なエポキシ樹脂の熱伝導率は非常に小さいため、LEDチップが点灯すると、LEDチップは放熱しなければなりませんが、一般的なエポキシ樹脂の熱伝導率には限界があり、LED白色光の外からLEDブラケットの温度を測定すると45度を超え、LED白色光チップの中心温度は80度を超える可能性があります。LEDの温度ノードは実際には80度であるため、LEDチップが温度保存温度で動作する場合、LED白色光の劣化が加速されます。
LEDチップが動作しているとき、中心温度は100度という高温になりますが、その熱の98%はブラケットピンを通して即座に放出されるため、熱による損傷を軽減できます。そのため、LED白色ライトブラケットの温度が60度の場合、チップ中心部の温度は61度にしかならない可能性があります。
上記のデータから、LED 白色ランプの選択とパッケージングプロセスが LED ランプの光減衰を直接決定することがわかります。
2番目は、LEDランプビーズの動作環境温度です。
単一LED白色光の経年劣化データによると、周囲温度が30度の状態で単一LED白色光のみを点灯した場合、単一LED白色光のブラケット温度は45度を超えることはありません。現時点では、このLEDの寿命は理想的です。
100個のLED白色光を同時に点灯させ、それらの間の距離がわずか11.4mmの場合、ランプパイル周囲のLED白色光ブラケットの温度は45度を超えない可能性がありますが、ランプパイルの中央では一部のLED白色光が65度の高温に達することがあります。このとき、LEDランプビーズをテストします。すると、理論上、中央に集中したLED白色光は光の減衰が速く、ランプパイル周囲のLED白色光は光の減衰が遅くなります。
ただし、LEDランプビーズの間隔が25mmを超えると、互いに発散する熱がそれほど蓄積されないため、このとき、各LEDホワイトランプブラケットの温度は50度未満である必要があります。そうしないと、LEDの正常な動作に役立ちます。
年間平均気温が約 15 度以下になるような寒冷地で LED を動作させると、LED の寿命は長くなります。
また、LED が動作しているときは、その横に小さなファンが回転して熱を放散します。これも LED の寿命を延ばすのに非常に役立ちます。
いずれにせよ、LEDは熱に弱く、温度が高いほど寿命が短くなり、温度が低いほど寿命が長くなることを知っておく必要があります。もちろん、LEDの理想的な動作温度は-5℃から0℃ですが、これは基本的に不可能です。
そのため、LEDランプビーズの理想的な動作パラメータを理解した上で、ランプの設計において熱伝導と放熱の機能を最大限に高めるよう努めています。いずれにせよ、温度が低いほどLEDの寿命は長くなります。
第三に、LED ランプビーズの動作電気パラメータが設計されます。
実験結果によると、LED白色光の駆動電流が低いほど、発熱量が少なくなり、当然光度も低くなります。研究によると、LEDソーラー照明回路の設計において、LEDの駆動電流は通常5～10mAです。ランプやランタンに使用されるランプビーズの数が多い製品、例えば500個以上の製品の場合、駆動電流は通常10～15mAですが、一般的なLEDアプリケーション照明の駆動電流は15～18mAです。実際、20mAを超える電流を設計する人はほとんどいません。
実験結果によれば、14mAの駆動電流の環境下では、内部温度が71度となり、内部温度が71度に達すると、低減衰製品の光減衰は1,000時間持続します。ゼロであり、2000時間での光減衰は3％であり、このような環境でのこの低減衰LED白色ランプの使用は限界に達しており、それがどんなに大きくても、一種の損傷であることを示しています。
エージングボードには放熱機能がないため、LED動作中に発生した熱を外部に伝導することは基本的に不可能です。これは実験的に証明されています。エージングボードの内部温度は101度の高温に達しますが、エージングボードの蓋の表面温度はわずか53度で、数十度の差があります。これは、設計されたプラスチックカバーが基本的に熱伝導と放熱の機能を持たないことを示しています。ただし、ランプやランタンの一般的な設計では、熱伝導と放熱の機能が考慮されています。したがって、要約すると、LEDランプビーズの動作電気パラメータの設計は実際の状況に基づく必要があり、ランプの熱伝導と放熱機能が非常に優れている場合、LEDランプビーズの動作はLED白色ランプの駆動電流を増加させても問題ありません。発生した熱はすぐに外部に放出され、LEDが損傷することはありません。一方、ランプの熱伝導性と放熱性が優れている場合は、放熱量が少なくなるように回路を少し小さく設計します。