Làm thế nào để kéo dài tuổi thọ của hạt đèn LED?

Công nghệ LED (Light Emitting Diode) được sử dụng rộng rãi trongánh sáng, màn hình, ánh sáng ô tô, ánh sáng phát triển thực vật, và nhiều hơn nữaTuy nhiên, theo thời gian, độ sáng LED giảm dần, một hiện tượng được gọi làPhân rã ánh sángĐiều này không chỉ ảnh hưởng đến tuổi thọ của các sản phẩm LED mà còn dẫn đến các vấn đề như:độ sáng không đồng đều và chuyển động nhiệt độ màu.

Vậy,Điều gì gây ra sự suy giảm ánh sáng của đèn LED? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến tuổi thọ của đèn LED? Và làm thế nào chúng ta có thể kéo dài tuổi thọ của đèn LED?Bài này sẽ xem xét chi tiết các chủ đề này.

1Nguyên nhân chính của sự suy giảm ánh sáng LED

Sự suy giảm ánh sáng trong đèn LED đề cập đếngiảm dần hiệu suất ánh sángCác yếu tố chính góp phần làm suy giảm ánh sáng LED bao gồm:

(1) Chips lão hóa

Trọng tâm của ánh sáng LED làchip bán dẫnTuy nhiên, chip cũng bị ảnh hưởng bởitác động hiện tại và nhiệt độ caoTheo thời gian,cấu trúc lưới của chip có thể xuống cấp, làm giảm hiệu quả tái kết hợp photon và gây raPhân rã ánh sáng.

(2) Sự phân tán nhiệt không đủ

Chỉ30-40%của năng lượng điện vào một đèn LED được chuyển thành ánh sáng; phần còn lại60-70%được chuyển thành nhiệt.Nếu sự phân tán nhiệt không đủ, sự tích tụ nhiệt quá mức tăng tốc độ phân hủy vật liệu, dẫn đến sự phân rã ánh sáng nhanh hơn.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân tán nhiệt LED bao gồm:
✅Vật liệu phân tán nhiệt: Các vật liệu dẫn nhiệt cao như nền nhôm và tản nhiệt đồng cải thiện khả năng phân tán nhiệt.
✅Công nghệ đóng gói: Silicone nhiệt chất lượng cao và cấu trúc bao bì kháng nhiệt thấp giúp giảm sự tích tụ nhiệt.
✅Nhiệt độ môi trường hoạt động: Đèn LED được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao có xu hướng trải quaPhân rã ánh sáng nhanh hơn.

(3) Lưu lượng quá tải

Đèn LED đòi hỏiđộng lực dòng ổn địnhNhưngdòng điện quá mứccó thể gây ra:
️Nhiệt độ nối cao hơn→ Sự phân rã ánh sáng tăng tốc
️Thiệt hại giao điểm PN→ Hiệu quả ánh sáng giảm
️Lão hóa chip xanh→ Động chuyển nhiệt độ màu sắc

Do đó, đảm bảo một thiết kế tốthệ thống quy định hiện tạilà rất quan trọng để ngăn ngừadòng chảy có thể tăng tốc độ phân rã ánh sáng.

2Làm thế nào để giảm sự suy giảm ánh sáng và kéo dài tuổi thọ của đèn LED?

Để làm chậm sự phân rã ánh sáng và kéo dài tuổi thọ của đèn LED, có thể cải thiệnchất lượng chip, mạch điều khiển và thiết kế phân tán nhiệt.

(1) Chọn chip LED chất lượng cao

Các chip LED chất lượng cao được sản xuất bằng cách sử dụngcông nghệ epitaxial tiên tiếnvàcấu trúc lưới ổn địnhĐiều này giúp giảm thiểu sự phân rã ánh sáng.

✅Các thương hiệu nổi tiếng như Cree, Osram và Nichiacung cấp các chip LED rất ổn định.
✅Công nghệ bao bì kháng nhiệt thấpGiảm sự tích tụ nhiệt và cải thiện sự ổn định hiệu suất ánh sáng.

(2) Tối ưu hóa mạch điều khiển để đảm bảo dòng điện ổn định

Đèn LED đòi hỏi mộtĐộng lượng dòng điện liên tụcđể ngăn ngừabiến động dòng điện quá mứcCác phương pháp tối ưu hóa mạch lái bao gồm:
✅Sử dụng nguồn điện điện điện không đổiđể ngăn chặn quá tải.
✅Bao gồm các mạch bảo vệ nhiệt độ quá cao và giới hạn dòngđể ngăn chặn sự nóng quá của chip LED.
✅Sử dụng PWM (Pulse Width Modulation)để giảm thiểu tác động của dòng điện và kéo dài tuổi thọ của đèn LED.

(3) Cải thiện khả năng phân tán nhiệt ở nhiệt độ hoạt động thấp hơn

Kể từ khinhiệt độ cao là nguyên nhân chính của sự phân rã ánh sáng LED, tối ưu hóaHệ thống phân tán nhiệtlà điều cần thiết để kéo dài tuổi thọ của đèn LED.

✅Sử dụng vật liệu dẫn nhiệt caochẳng hạn như nền đồng và tản nhiệt graphit để tăng cường chuyển nhiệt.
✅Tối ưu hóa thiết kế cấu trúc đènbằng cách thêm các vây xả nhiệt để cải thiện làm mát bằng đối lưu.
✅Sử dụng các giải pháp làm mát tích cựcnhưquạt và làm mát chất lỏng, đặc biệt là choỨng dụng đèn LED công suất cao.

3. Phương pháp tính toán và thử nghiệm tuổi thọ của đèn LED

Tuổi thọ của một đèn LED thường được đo bằngTỷ lệ duy trì ánh sángCác tiêu chuẩn thử nghiệm quốc tế được sử dụng phổ biến nhất bao gồm:Chứng nhận LM-80vàTiêu chuẩn tuổi thọ L70.

(1) Chứng nhận LM-80

LM-80 (Lumen Maintenance Test) là một tiêu chuẩn được thiết lập bởiEnergy Starđể đánh giáhiệu suất bảo trì ánh sáng LED lâu dài.

Phương pháp thử nghiệm:

• Đèn LED được thử nghiệm dưới55°C, 85°C, hoặc thậm chí 105°Cmôi trường trong 1.000 đến 6.000 giờ.
• Dòng chảy ánh sáng được ghi lại ở các khoảng thời gian khác nhau để vẽ đường cong phân rã ánh sáng.
• Một mô hình toán học được sử dụng đểdự đoán tuổi thọ dài của đèn LED.

(2) Tiêu chuẩn tuổi thọ L70

Tuổi thọ của đèn LED thường được xác định bởithời gian cần thiết để luồng ánh sáng giảm xuống 70% giá trị ban đầu (L70)Ví dụ:

• Nếu một đèn LED hoạt động trong 50.000 giờ trước khi độ sáng của nó giảm xuống còn 70%, tuổi thọ L70 của nó là 50.000 giờ.
• Một số chip LED chất lượng cao cóL70 tuổi thọ hơn 100.000 giờ, làm cho chúng lý tưởng choĐèn đường, đèn công nghiệp và các ứng dụng lâu dài khác.

Ngoài ra, các thử nghiệm độ tin cậy LED dài hạn bao gồm:
✅Xét nghiệm nhiệt độ và độ ẩm cao (85°C/85%RH)→ Đánh giá khả năng chống lại môi trường khắc nghiệt.
✅Thử nghiệm sốc nhiệt→ Kiểm tra liệu vật liệu đóng gói có bị nứt hoặc suy giảm do biến động nhiệt độ không.
✅Xét nghiệm rung động và va chạm→ Đảm bảo rằng đèn LED không bị suy giảm ánh sáng quá mức dưới áp lực cơ học.

4Kết luận: Làm thế nào để đảm bảo hiệu suất LED ổn định lâu dài?

Sự phân rã ánh sáng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tuổi thọ của đèn LED, chủ yếu bị ảnh hưởng bởilão hóa chip, tiêu hao nhiệt không đủ và tải lượng điện quá mứcĐể giảm thiểu sự phân rã ánh sáng và kéo dài tuổi thọ của đèn LED, hãy xem xét các chiến lược sau:

✅Chọn chip LED chất lượng caocho hiệu suất chiếu sáng ổn định lâu dài.
✅Tối ưu hóa mạch lái xebằng cách thực hiện quy định liên tục.
✅Tăng khả năng phân tán nhiệtsử dụng vật liệu dẫn nhiệt cao và thiết kế cấu trúc.
✅Tuân thủ các tiêu chuẩn thử nghiệm tuổi thọ LM-80 và L70để đảm bảo độ tin cậy của đèn LED.

Trong các ứng dụng thực tế, lựa chọn các sản phẩm LED chất lượng cao và áp dụng thiết kế mạch điều khiển và phân tán nhiệt khoa học có thể làm giảm hiệu quả sự phân rã ánh sáng, kéo dài tuổi thọ của LED,và tăng hiệu quả chiếu sáng. Nếu bạn đang tìm kiếm các sản phẩm LED hiệu suất cao, hãy tự do liên hệ với chúng tôi! Chúng tôi cung cấp các giải pháp chiếu sáng LED chất lượng cao phù hợp với nhu cầu của bạn.