كيف يمكن تمديد عمر المصابيح؟

تستخدم تقنية LED (الديود الإشعاعي) على نطاق واسع فيالإضاءة، العروض، إضاءة السيارات، إضاءة نمو النباتات، وأكثر من ذلكمع ذلك ، مع مرور الوقت ، ينخفض سطوع LED تدريجياً ، وهي ظاهرة تعرف باسمالتدهور الضوئيهذا لا يؤثر فقط على عمر منتجات LED ولكن يؤدي أيضا إلى قضايا مثلالدرجة غير المتكافئة من السطوع وتغير درجة حرارة اللون.

لذا،ما الذي يسبب التدهور الضوئي للضوء؟ ما هي العوامل التي تؤثر على عمر الضوء؟ وكيف يمكننا تمديد عمر الضوء؟هذه المقالة ستبحث هذه المواضيع بالتفصيل.

1الأسباب الرئيسية لتدهور الضوء

التدهور الضوئي في مصابيح LED يشير إلىانخفاض تدريجي في كفاءة الضوء، عادة ما تظهر في انخفاض في الوضوح أو تحول في اللون. العوامل الرئيسية التي تسهم في تساقط الضوء LED تشمل:

(1) شيخوخة الشريحة

جوهر الإضاءة LED هورقاقة نصف موصل، الذي يولد الفوتونات عندما يتدفق التيار من خلاله.التأثير الحالي ودرجات الحرارة العاليةمع مرور الوقت،يمكن أن تتدهور بنية الشبكة للشريحة، مما يقلل من كفاءة تجميع الفوتونات و يسببالتدهور الضوئي.

(2) عدم كفاية تبديد الحرارة

فقط30-40%من الطاقة الكهربائية المدخلة إلى LED يتم تحويلها إلى ضوء؛60-70%يتم تحويلها إلى حرارة.إذا كان تبديد الحرارة غير كاف، التراكم الحراري المفرط يسرع تدهور المواد، مما يؤدي إلى تساقط ضوئي أسرع.

تشمل العوامل التي تؤثر على تبديد حرارة LED:
✅مواد تفريغ الحرارة: المواد ذات التوصيل الحراري العالي مثل الركائز الألومنيومية ومساحات الحرارة النحاسية تحسن تبديد الحرارة.
✅تقنية التعبئة والتغليف: السيليكون الحراري عالي الجودة وهياكل التعبئة ذات المقاومة الحرارية المنخفضة تساعد على تقليل تراكم الحرارة.
✅درجة حرارة بيئة العمل: مصابيح LED المستخدمة في بيئات ذات درجات حرارة عالية تميل إلى تجربةتساقط ضوئي أسرع.

(3) التيار المفرط

المصابيح LED تحتاجمحرك التيار المستقر، لكنالتيار المفرطيمكن أن يسبب:
‬‬ارتفاع درجة حرارة التقاطع→ تسارع التدهور الضوئي
‬‬أضرار في التقاطع PN→ انخفاض كفاءة الضوء
‬‬الشيخوخة الزرقاء→ تحرك درجة حرارة اللون

ولذلك، فإن ضماننظام التنظيم الحاليهو أمر حاسم لمنعالموجات الحالية التي يمكن أن تسرع التدهور الضوئي.

2كيفية تقليل التدهور الضوئي و تمديد عمر LED؟

لتباطؤ التدهور الضوئي و تمديد عمر LED ، يمكن إجراء تحسيناتجودة الشريحة ، دوائر القيادة ، وتصميم تبديد الحرارة.

(1) اختر رقائق LED ذات جودة عالية

يتم تصنيع رقائق LED عالية الجودة باستخدامتكنولوجيا التشريح المتقدمةوالهياكل المتصلة بالشبكة، مما يسمح لهم بمقاومة درجات حرارة أعلى وتيارات. وهذا يساعد على تقليل التدهور الضوئي.

✅العلامات التجارية الشهيرة مثل كري، أوسرام، ونيشياتوفير رقائق LED مستقرة للغاية.
✅تكنولوجيا التعبئة والتغليف ذات المقاومة الحرارية المنخفضةيقلل من تراكم الحرارة ويحسن من استقرار كفاءة الضوء.

(2) تحسين دائرة القيادة لضمان تيار ثابت

المصابيح LED تتطلبمحرك التيار الثابتلمنعالتقلبات المفرطة في التيارالتي تسبب تساقط الضوء. وتشمل الطرق لتحسين دائرة القيادة:
✅استخدام مصادر الطاقة ذات التيار الثابتلمنع زيادة الحركة
✅تتضمن دوائر حماية من زيادة درجة الحرارة وتحديد التيارلمنع ارتفاع درجة حرارة شريحة LED.
✅تبني PWM (تعديل عرض النبض)لتقليل تأثير التيار وتوسيع عمر LED.

(3) تحسين تبديد الحرارة إلى درجة حرارة عمل أقل

منذدرجة حرارة عالية هي السبب الرئيسي لتدهور الضوء LED، وتحسيننظام تبديد الحرارةمن الضروري لتمديد عمر LED. تشمل التدابير الفعالة لتبديد الحرارة:

✅استخدام مواد عالية التوصيل الحراريمثل الركائز النحاسية ومساحات حرارة الجرافيت لتعزيز نقل الحرارة.
✅تحسين تصميم هيكل المصابيحمن خلال إضافة زعانف تبديد الحرارة لتحسين تبريد الحمل الحراري.
✅اعتماد حلول التبريد النشطمثلالمروحة وتبريد السوائل، وخاصةتطبيقات LED ذات الطاقة العالية.

3. أساليب حساب و اختبار مدة حياة LED

عادة ما يتم قياس عمر مصباح LEDمعدل صيانة الضوءوتشمل المعايير الدولية المستخدمة بشكل شائع:شهادة LM-80ومعيار عمر L70.

(1) شهادة LM-80

LM-80 (اختبار صيانة الضوء) هو المعيار المحدد من قبلنجمة الطاقةلتقييمأداء الصيانة الطويلة الأجل للضوء LED.

طريقة الاختبار:

• يتم اختبار المصابيح تحت55 درجة مئوية، 85 درجة مئوية، أو حتى 105 درجة مئويةالبيئات لمدة 1000 إلى 6000 ساعة.
• يتم تسجيل التدفق الضوئي في فترات زمنية مختلفة لرسم منحنى التدهور الضوئي.
• يتم استخدام نموذج رياضيالتنبؤ بمدة الحياة الطويلة للضوء.

(2) L70 معيار العمر

عادة ما يتم تعريف عمر LED بواسطةالوقت الذي يستغرقه تدفق الضوء ليتراجع إلى 70٪ من قيمته الأصلية (L70)على سبيل المثال:

• إذا كان LED يعمل لمدة 50،000 ساعة قبل أن ينخفض سطوعه إلى 70٪ ، فإن عمر L70 هو 50،000 ساعة.
• بعض رقائق LED عالية الجودة لديهاL70 عمر أكثر من 100000 ساعة، مما يجعلها مثاليةإضاءة الطرق، الإضاءة الصناعية، وغيرها من التطبيقات طويلة الأجل.

بالإضافة إلى ذلك ، تشمل اختبارات موثوقية LED طويلة الأجل:
✅اختبار درجة الحرارة والرطوبة العالية (85 درجة مئوية / 85٪ RH)→ تقييم مقاومة LED للبيئات القاسية.
✅اختبار الصدمة الحرارية→ يتحقق مما إذا كانت مواد التعبئة والتغليف تتصدع أو تتدهور بسبب تقلبات درجة الحرارة.
✅اختبار الاهتزاز والتأثيريضمن أن المصابيح لا تعاني من تدهور ضوئي مفرط تحت الضغط الميكانيكي.

4الاستنتاج: كيف نضمن أداء LED المستقر على المدى الطويل؟

التدهور الضوئي هو عامل رئيسي يؤثر على مدة حياة المصابيحشيخوخة الشريحة ، وانبعاث الحرارة غير الكافي ، والحمل الحالي المفرطلتقليل التدهور الضوئي وتوسيع عمر LED ، فكر في الاستراتيجيات التالية:

✅اختر رقائق LED عالية الجودةلأداء الإضاءة المستقر على المدى الطويل.
✅تحسين دائرة القيادةمن خلال تنفيذ التنظيم المستمر.
✅تحسين تبديد الحرارةباستخدام مواد عالية التوصيل الحراري وتصميم هيكلي.
✅الامتثال لمعايير اختبار عمر LM-80 و L70لضمان موثوقية LED.

في التطبيقات العملية، يمكن لاختيار منتجات LED عالية الجودة واعتماد تصاميم الدوائر العلمية لتبديد الحرارة وتشغيل الدوائر أن تقلل بشكل فعال من التدهور الضوئي، وتطويل عمر LED،وتعزيز كفاءة الإضاءةإذا كنت تبحث عن منتجات LED عالية الأداء ، فلا تتردد في الاتصال بنا! نحن نقدم حلول إضاءة LED عالية الجودة مصممة خصيصًا لاحتياجاتك.