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IV, durée de vie et fiabilité de la lampe LED

Vie des appareils électroniques

Il est difficile d'indiquer la valeur exacte de la durée de vie d'un appareil électronique particulier avant qu'il ne tombe en panne. Cependant, une fois le taux de défaillance d'un lot de produits électroniques défini, un certain nombre de caractéristiques de durée de vie caractérisant sa fiabilité peuvent être obtenues, telles que la durée de vie moyenne. , durée de vie fiable, durée de vie caractéristique médiane, etc.

(1) Durée de vie moyenne μ : désigne la durée de vie moyenne d'un lot de produits d'appareils électroniques.

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(2) Durée de vie fiable T : fait référence au temps de travail subi lorsque la fiabilité R (t) d'un lot de produits d'appareils électroniques tombe à y.

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(3) Durée de vie médiane : désigne la durée de vie du produit lorsque la fiabilité R(t) sera de 50 %.

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(4) Durée de vie caractéristique : désigne la fiabilité du produit R(t) réduite à

1/e heure de vie.

4.2, durée de vie des LED

Si l'on ne tient pas compte de la panne de l'alimentation électrique et du variateur, la durée de vie de la LED se reflète dans sa diminution de la lumière, c'est-à-dire qu'au fil du temps, la luminosité devient de plus en plus sombre jusqu'à ce qu'elle s'éteigne finalement.Il est généralement défini comme se désintégrant 30 % du temps au cours de sa durée de vie.

4.2.1 Déclin de la lumière des LED

La plupart des LED blanches sont obtenues à partir de phosphore jaune irradié par des LED bleues.Il y a deux raisons principales à celaLumière LEDla décroissance, l'une est la décroissance de la lumière de la LED bleue elle-même, la décroissance de la lumière de la LED bleue est beaucoup plus rapide que celle des LED rouge, jaune et verte.Un autre problème est la dégradation lumineuse des luminophores, et l'atténuation des luminophores à haute température est très grave.

Différentes marques de LED, la dégradation de la lumière est différente.GénéralementFabricants de LEDpeut donner une courbe de décroissance de la lumière standard.Par exemple, la courbe de décroissance de la lumière du Cri aux États-Unis est illustrée à la figure 1.

Comme le montre la figure, la diminution de la lumière de la LED est de 100

Et sa température de jonction, appelée température de jonction, est la moitié de 90

Température de la jonction PN du conducteur, plus la température de jonction est élevée, plus tôt

Il y a une dégradation légère, c'est-à-dire que plus la durée de vie est courte.D'après la figure 80

Comme on peut le constater, si la température de jonction est de 105 degrés, la luminosité chute à 70 % de la durée de vie de seulement dix mille 70 Tenpeature de jonction (C) 105 185 175 55 45

Des heures, il y a 20 000 heures à 95 degrés, et la température de jonction

Réduite à 75 degrés, l'espérance de vie est de 50 000 heures, 50

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Figure 1. Courbe de décroissance de la lumière du LELED de Cree

Lorsque la température de jonction passe de 115°C à 135°C, la durée de vie est réduite de 50 000 heures à 20 000 heures.Les courbes de désintégration d'autres sociétés devraient être disponibles auprès de l'usine d'origine.

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O4.2.2 La clé pour prolonger la durée de vie : réduire sa température de jonction

La clé pour réduire la température de jonction est d’avoir un bon dissipateur thermique.La chaleur générée par la LED peut être libérée en temps opportun.

Habituellement, la LED est soudée au substrat en aluminium et le substrat en aluminium est installé sur l'échangeur de chaleur. Si vous ne pouvez mesurer que la température de la coque de l'échangeur de chaleur, vous devez alors connaître la valeur d'une grande partie de la résistance thermique pour calculer la jonction. température.Y compris Rjc (jonction au boîtier), Rcm (boîtier au substrat en aluminium, en fait, qui devrait également inclure la résistance thermique de la version imprimée du film), Rms (substrat en aluminium au radiateur), Rsa (radiateur à air), qui tant qu'il y a une inexactitude des données, cela affectera l'exactitude du test.

La figure 3 montre un diagramme schématique de chaque résistance thermique, de la LED au radiateur, dans lequel de nombreuses résistances thermiques sont combinées, ce qui rend sa précision plus limitée.Autrement dit, la précision de la déduction de la température de jonction à partir de la température mesurée de la surface du dissipateur thermique est encore pire.

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Coefficient de température des caractéristiques voltampères de la LED O

O On sait qu'une LED est une diode semi-conductrice qui, comme toutes les diodes

A une caractéristique voltampère, qui a une caractéristique de température.Sa caractéristique est que lorsque la température augmente, la caractéristique voltampère se déplace vers la gauche.La figure 4 montre les caractéristiques de température des caractéristiques voltampères de la LED.

En supposant que la LED soit alimentée avec un courant lo constant, la tension est V1 lorsque la température de jonction est T1, et lorsque la température de jonction est augmentée jusqu'à T2, toute la caractéristique volt-ampère se déplace vers la gauche, le courant lo est inchangé et la tension devient V2.Ces deux différences de tension sont supprimées par la température pour obtenir le coefficient de température, exprimé en mvic.Pour les diodes au silicium ordinaires, ce coefficient de température est de -2 mvic.

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Comment mesurer la température de jonction des LED ?

La LED est installée dans l'échangeur de chaleur et le variateur à courant constant est utilisé comme alimentation.Dans le même temps, les deux fils connectés à la LED sont retirés.Connectez le voltmètre à la sortie (les pôles positifs et négatifs de la LED) avant la mise sous tension, puis allumez l'alimentation, alors que la LED n'a pas encore chauffé, lisez immédiatement la lecture du voltmètre, qui est équivalente à la valeur de V1, puis attendez au moins 1 heure pour qu'elle atteigne l'équilibre thermique, puis mesurez à nouveau, la tension aux deux extrémités de la LED est équivalente à V2.Soustrayez ces deux valeurs pour trouver la différence.Supprimez-le de 4 mV et vous pourrez obtenir la température de jonction.En fait, les LED sont principalement constituées de beaucoup de séries puis de parallèles, cela n'a pas d'importance, alors la différence de tension est constituée de nombreuses contributions communes des LED en série, donc diviser la différence de tension par le nombre de LED en série pour diviser par 4mV, vous pouvez obtenir sa température de jonction.

4.3,Lampe à LEDdépendance à la vie

La durée de vie des LED peut atteindre 1 000 000 heures ?

Il ne s'agit que d'un niveau supérieur de données théoriques LED, certaines conditions limites (c'est-à-dire des conditions idéales) sont omises dans les données, et la LED dans l'utilisation réelle de nombreux facteurs affectant sa durée de vie,

il y a les quatre facteurs suivants :

1, puce

2, paquet

3, conception d'éclairage

4.3.1.Ébrécher

Au cours de la fabrication des LED, la durée de vie des LED sera affectée par la pollution d'autres impuretés et l'imperfection du réseau cristallin.O4.3.2.Emballage

Le caractère raisonnable de l'emballage post-traitement des LED est également l'un des facteurs importants affectant la durée de vie des lampes LED.À l'heure actuelle, les grandes entreprises mondiales telles que Cree, Lumilends, Nichia et d'autres emballages LED de haut niveau bénéficient d'une protection par brevet. Après le processus d'emballage, les exigences de ces entreprises sont de niveau relativement élevé, la durée de vie des LED est donc garantie.

À l'heure actuelle, la plupart des entreprises imitent davantage les LED après l'emballage du processus, comme le montre l'apparence, mais la structure et la qualité du processus sont médiocres, ce qui affecte sérieusement la durée de vie des LED ;

Conception de dissipation thermique

Le chemin de transfert de chaleur le plus court, réduisant la résistance à la conduction thermique ;Augmentez la zone de conduction mutuelle et augmentez la vitesse de transfert de chaleur ;Calcul raisonnable et zone de dissipation thermique de conception ;Utilisation efficace de l'effet de capacité thermique.

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4.3.3.Conception de luminaires

La question de savoir si la conception de l'éclairage est raisonnable est également une question clé qui affecte la durée de vie des lampes LED.Conception raisonnable de la lampe, en plus de répondre à d'autres indicateurs de la lampe, une exigence clé est d'émettre la chaleur générée lorsque la LED est allumée, c'est-à-dire d'utiliser les produits LED originaux de haute qualité de Cree et d'autres sociétés, utilisés dans différentes lampes. , la durée de vie des LED peut varier de plusieurs fois, voire des dizaines de fois.Par exemple, il existe des ventes de lampes à source lumineuse intégrées sur le marché (simples 30W, 50W, 100W), et la dissipation thermique de ces produits n'est pas fluide.En conséquence, certains produits, à la lumière de 1 à 3 mois de panne de lumière de plus de 50 %, certains produits utilisent environ 0,07 W de petit tube de puissance, car il n'y a pas de mécanisme de dissipation thermique raisonnable, ce qui entraîne une dégradation très rapide de la lumière. , et même une certaine promotion de la politique urbaine, les résultats font quelques plaisanteries.Ces produits ont un faible contenu technique, un faible coût et une courte durée de vie ;

4.4.4.Source de courant

Si l'alimentation électrique de la lampe est raisonnable.La LED est un dispositif de commande de courant, si la fluctuation du courant de puissance est importante ou si la fréquence de l'impulsion de pointe de puissance est élevée, cela affectera la durée de vie de la source de lumière LED.La durée de vie de l'alimentation elle-même dépend principalement du caractère raisonnable de la conception de l'alimentation, et dans le cadre d'une conception d'alimentation raisonnable, la durée de vie de l'alimentation dépend de la durée de vie des composants.

À l’heure actuelle, les LED sont principalement utilisées dans trois grands domaines :

1) Affichage : tels que les voyants lumineux, les voyants d'avertissement, l'écran d'affichage, etc.

Éclairage : lampe de poche, lampe de mineur, éclairage directionnel, éclairage auxiliaire, etc.

3) Rayonnement fonctionnel : tel que l'analyse biologique, la photothérapie, la photopolymérisation, l'éclairage des plantes, etc.

Les principaux paramètres permettant de mesurer les performances photoélectriques des LED sont présentés dans le tableau 1.

Rayonnement \ Fonction

Affichage des performances Fonction d'éclairage Rayonnement

distribution

Rayonnement fonctionnel

 

Luminance ou intensité lumineuse des propriétés optiques, angle de faisceau et intensité lumineuse

étalon de couleur, pureté de couleur et flux lumineux de longueur d'onde principale (flux lumineux effectif), efficacité lumineuse (lm/W), intensité lumineuse centrale, angle de faisceau, répartition de l'intensité lumineuse, coordonnées de couleur, température de couleur, indice de couleur puissance de rayonnement effective, radiance effective, distribution de l'intensité du rayonnement, longueur d'onde centrale, longueur d'onde maximale, bande passante

Courant, tension de claquage unidirectionnel, courant de fuite inverse

Bleu rétinien de photobiosécurité

valeur d'exposition à la lumière, valeur d'exposition aux ultraviolets proches des yeux

Qu'est-ce que le flux lumineux ?

La quantité totale émise par la source lumineuse en unité de temps est appelée flux lumineux, exprimé par Φ

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Les unités sont en lumens (lm)

1w (longueur d'onde 555 nm) = 683 lumens

Le flux lumineux de certaines sources lumineuses courantes :

Phares de vélo : 3W 30lm

Lumière blanche : 75W 900lm

Lampe fluorescente “TL”D 58W 5200lm

Le caractère de la lumière requis par l’éclairage LED

Quatre mesures de base de l'éclairage

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Qu’est-ce que l’éclairage ?

Le flux lumineux incident sur la surface unitaire de l'objet éclairé est l'éclairement.

Noté E. ln lux (lx=lm/m2)

L'éclairement est indépendant de la direction dans laquelle le flux lumineux arrive sur la surface

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Niveaux d'éclairage généralement intérieurs et extérieurs

Différentes positions au soleil à midi

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Comment mesurer la lumière ?Par quoi sont-ils mesurés ?

1. Source lumineuse

2. Écran opaque

3. Photocellule

4. Rayons lumineux (réfléchis une fois)

5. Rayons lumineux (réfléchis deux fois)

Intensité lumineuse : photomètre radiogoniométrique (comme l'image)

Éclairement : illuminomètre (image)

Luminosité : luminancemètre (image)

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5.2, la température de couleur et le rendu des couleurs de la source lumineuse

I. Température de couleur

Un corps noir standard est chauffé (comme un filament de tungstène dans une lampe à incandescence), et la couleur du corps noir commence à changer progressivement le long du rouge foncé - rouge clair - orange - jaune - blanc - bleu à mesure que la température augmente.Lorsque la couleur de la lumière émise par une source lumineuse est la même que la couleur d’un corps noir standard à une certaine température, nous appelons la température absolue du corps noir à ce moment-là la température de couleur de la source lumineuse.

La température K est exprimée.Couleur de base

Comme indiqué dans le tableau :

Bon sens de la température de couleur :

Température de couleur

photochron

Effet d'ambiance

Fluorescence tricolore

Supérieur à 5 000 000

Blanc bleuâtre froid

La sensation de froid

Lampe à mercure

3300-5000k butée

Milieu proche de la lumière naturelle

Aucun effet psychologique visuel évident

Fluorescence de couleur éternelle

3300k de moins que

Blanc chaud avec des fleurs orange

Une sensation chaleureuse

Lampe à incandescence halogène à quartz

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Rendu des couleurs

Le degré de source de lumière par rapport à la couleur de l'objet lui-même est appelé rendu des couleurs, c'est-à-dire le degré de couleur réaliste, la source de lumière avec un rendu des couleurs élevé est meilleure pour la couleur, la couleur que nous voyons est proche de la couleur naturelle, la source de lumière avec un faible rendu des couleurs a une mauvaise reproduction des couleurs, et l'écart de couleur que nous voyons est également important, représenté par l'indice de rendu des couleurs (Ra).

Le Comité international de l'éclairage (CIE) fixe l'indice de couleur du soleil à 100. L'indice de couleur de toutes sortes de sources lumineuses est le même.

Par exemple, l'indice de couleur d'une lampe au sodium haute pression est Ra=23 et l'indice de couleur d'une lampe fluorescente est Ra=60-90.Plus l’indice de couleur est proche de 100, meilleur est le rendu des couleurs.

Comme indiqué ci-dessous : les effets d'objets avec différents indices de couleur :

Rendu des couleurs et éclairage

L'indice de rendu des couleurs de la source lumineuse ainsi que l'éclairement déterminent la clarté visuelle de l'environnement.Des études ont montré qu'il existe un équilibre entre l'éclairage et l'indice de rendu des couleurs : éclairer le bureau avec une lampe avec un indice de rendu des couleurs Ra > 90 est meilleur qu'éclairer le bureau avec une lampe avec un indice de rendu des couleurs faible (Ra < 60) en termes de satisfaction quant à son apparence.

La valeur du diplôme peut être réduite de plus de 25 %.

La source lumineuse présentant le meilleur indice de rendu des couleurs et une efficacité lumineuse élevée doit être sélectionnée autant que possible, et l'éclairage approprié doit être utilisé pour obtenir une bonne vision avec un coût énergétique minimal.

Effet d'apparence.

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Par exemple la lampe de table rechargeable LED wonled

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Cette lampe de pointe est équipée de la technologie USB Type-C pour offrir une expérience de chargement fluide et rapide.L’une des caractéristiques remarquables de cette lampe est sa puissante batterie de 3 600 mAh, garantissant un éclairage longue durée.Avec une autonomie de 8 à 16 heures, vous pouvez compter en toute confiance sur cette lampe pour vous accompagner tout au long de la journée et de la nuit.Et grâce à l'interrupteur tactile, régler la luminosité selon vos préférences est aussi simple qu'un simple glissement de doigt. Ce qui définit notre LEDlampe de table rechargeableà part sa fonction étanche IP44.Le temps de charge est un jeu d’enfant, ne prenant que 4 à 6 heures pour une charge complète.Grâce à la commodité de l’USB Type-C, vous pouvez facilement charger cette lampe avec divers appareils, garantissant ainsi une polyvalence et une utilisation sans tracas.Avec une entrée de 110-200 V et une sortie de 5 V 1 A, cette lampe est à la fois efficace et fiable.

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Nom du produit :

lampe de table de restaurant

Matériel:

Métal + Aluminium

Usage:

rechargeable sans fil

Source de lumière:

3W

Changer:

Touche à intensité variable

Batterie:

3600MAH(2*1800)

Couleur:

Noir blanc

Style:

moderne

Temps de travail:

8-16 heures

Imperméable:

IP44

Caractéristiques:

Taille de la lampe: 100*380MM

Batterie : 3600 mAh

2700K 3W

IP44

Temps de charge : 4-6 heures

Temps de travail : 8-16 heures

Interrupteur : interrupteur tactile

Entrée 110-200V et sortie 5V 1A

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