Drukuj

Trwałość diody elektroluminescencyjnej LED jest określana prawidłowo jako czas, po którym jej wydajność świetlna zmaleje do 70% początkowej wartości. Ponieważ wysoka temperatura wewnętrzna diody powoduje gwałtowne pogorszenie jej parametrów, brak lub niedostateczne chłodzenie diod LED może powodować, że ich trwałość będzie znacznie krótsza niż wynika to z danych podawanych przez producentów.

Lampa LED G4

W wysokiej jakości diodach SMD w obudowie PLCC problem odprowadzania ciepła z wnętrza diody został w zasadzie uwzględnionym.in. poprzez przekazanie ciepła do punktów lutowniczych a następnie do miedzianych ścieżek obwodu drukowanego. Mimo to, bardzo często temperatury złącz półprzewodnikowych są znacznie wyższe od 25°C, czyli tej granicznej wartości dla jakiej większość producentów określa trwałość diod LED. Za pomocą kamery termowizyjnej wysokiej rozdzielczości można dokonać pomiaru temperatury poszczególnych diod LED wchodzących w skład lamp diodowych.

Przedstawione tu termogramy zostały zarejestrowane podczas badania diod świecących wchodzących w skład lampy LED G4 (zwanej też „oczkiem meblowym”) złożonej z 24 diod SMD 3528 o łącznej mocy 1,5W (120 lm) a także diod zamontowanych na taśmie oświetleniowej LED, której moc znamionowa wynosiła 10 W/m.

Kamera termowizyjna FLIR T640

Do badania użyto profesjonalnej kamery termowizyjnej FLIR T660 z funkcją UltraMax, umożliwiającą rejestrację termogramów z najwyższą dostępną dla zastosowań cywilnych rozdzielczością 1280 x 960 pikseli, wyposażonej w obiektyw FOL25 o ogniskowej f = 24,6 mm i rozdzielczości IFOV 0,69 mrad, którego minimalna odległość ogniskowania wynosi 250 mm.

Stabilność napięcia podczas całego procesu badania była zagwarantowana dzięki zasilaniu lamp z akumulatora 12V 100Ah. Jako tła użyto aluminiowej płyty pokrytej czarnym matowym lakierem, eliminując w ten sposób ewentualne odbicia promieniowania cieplnego z otoczenia.

Taśma oświetleniowa LED

Badanie wykazało, że w obu przypadkach temperatura diod znacznie przekraczała graniczną wartość 25°C a ponadto mimo jednakowych warunków chłodzenia występowały znaczące różnice temperatury poszczególnych diod. Temperatury 24-ech diod w lampie LED G4 leżały w przedziale od 44,3°C do 51,9°C a zatem ich temperatura wynosiła średnio 48,1°C ±6,7%. Natomiast w przypadku diod zamontowanych na taśmie LED ich temperatury były z uwagi na większą moc samych diod znacznie wyższe i wynosiły od 60,0°C do 72,8°C czyli średnio 66,4°C ±9,6%.

Temperatury na taśmie LED

Badanie potwierdza konieczność poświęcenia dużej uwagi kwestii odprowadzania ciepła z wnętrza diod świecących LED i jak najlepszego ich chłodzenia w gotowych elementach oświetleniowych.