تسوس الضوء في مصابيح LED وعلاقته بعمرها الافتراضي

في الاستخدام اليومي للمصابيح LED، يظهر تدهوراً طبيعياً في قوة الإضاءة، وهذه الظاهرة تُعرف بتسوس الضوء LED. تسوس الضوء يشير إلى تقليل في كفاءة انتقال الضوء، وهو ظاهرة تتأثر بشكل كبير بدرجة الحرارة.

تفسير تسوس الضوء: عند استخدام المصابيح LED، يحدث تسوس الضوء بسبب تراكم الشحنات على سطح أسطوانة الموصل الضوئي، مما يرفع الإمكانية الكهربائية إلى مستوى يُعرف بـ “التشبع”. مع مرور الوقت، ينخفض إمكان السطح بشكل طبيعي، ويُعرف هذا الانخفاض بـ “الاضمحلال المظلم”. عند تعريض الأسطوانة للضوء مرة أخرى، يحدث “الاضمحلال المضيء الخفيف”.

علاقة تسوس الضوء بعمر LED: تؤثر درجة حرارة التقاطع على تسوس الضوء وبالتالي على عمر المصابيح LED. كلما ارتفعت درجة حرارة التقاطع، زاد تسوس الضوء وقلّ عمر المصباح. يظهر ذلك جلياً في منحنى تسوس الضوء حيث يتسارع التسوس مع ارتفاع درجة حرارة التقاطع.

تقليل تسوس الضوء: للحفاظ على عمر أطول لمصابيح LED، يجب تحسين فعالية تبديد الحرارة. يعتبر تقليل درجة حرارة التقاطع مفتاحاً هاماً، ويمكن تحقيق ذلك من خلال استخدام أنظمة تبريد فعّالة وتصميم مبرد جيد. تتطلب الإدارة الفعّالة للحرارة جهدًا مستمرًا لضمان تقليل تسوس الضوء وضمان عمر أطول للمصابيح LED.

كيفية قياس درجة حرارة تقاطع مشتت حراري للمصابيح LED

بمجرد تثبيت المشتت الحراري، يصعب قياس درجة حرارة المشتت مباشرة، نظرًا للعديد من الأسباب التقنية. عادةً ما يتم لحام LED في ركيزة ألومنيوم، والتي يتم تثبيتها على المشتت الحراري. لذلك، يُقاس عادةً درجة حرارة غلاف المشتت الحراري، وليس درجة حرارة الوصلة.

إذا كان بإمكانك فقط قياس درجة حرارة غلاف المشتت الحراري، يجب مراعاة العديد من المقاومات الحرارية، بدءًا من المقاومة الحرارية للوحة طباعة الفيلم وصولاً إلى ركيزة الألومنيوم للمشتت الحراري. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على دقة الاختبار.

الرسم البياني يوضح مخططًا للمقاومات الحرارية الفردية لمصدر ضوء LED إلى المشتت الحراري. يوضح الرسم التخطيطي العديد من الأجزاء في هيكل المقاومة الحرارية، مما يجعل دقة القياس تكون أقل دقة. هذا يجعل من الصعب استنتاج درجة حرارة الوصلة من درجة حرارة السطح المقاس للمشتت الحراري.

لحساب درجة حرارة الوصلة، يتعين قياس الجهد الأمامي لمصباح LED ومعرفة معامل درجة حرارة LED. يُظهر المنحنى الفولتي-الحالي للـ LED تأثير درجة الحرارة عليه. باستخدام هذه المعلومات، يمكن استنتاج درجة حرارة الوصلة بدقة أكبر.

كيفية التنبؤ بحياة مصابيح LED

ترتبط حياة مصابيح LED بشكل كبير بدرجة حرارة التقاطع. منحنى تسوس الضوء يظهر كيف يمكن لدرجة حرارة الوصلة تقريبًا أن تحدد عمر مصباح LED. على سبيل المثال، إذا كانت درجة حرارة التقاطع 105 درجة، فإن العمر المتوقع يكون 10،000 ساعة فقط، وعند 95 درجة يصل العمر إلى 20،000 ساعة، وعندما تنخفض إلى 75 درجة، يمكن أن تصل الحياة إلى 50،000 ساعة، مع زيادة درجة حرارة التقاطع، ينخفض العمر المتوقع.

بالنسبة للمصابيح LED الداخلية، تتأثر بشكل أقل بالبيئة الطبيعية، وعمرها أكثر استقرارًا نسبيًا. ولكن بالنسبة للمصابيح LED الخارجية، يجب أن يأخذ المشترون في اعتبارهم العوامل البيئية الطبيعية مثل تأثير ضوء الشمس والغبار، والتي يمكن أن تؤدي إلى تغيرات غير متوقعة في تبديد الحرارة.

عند اختيار منتج LED، يجب على المشترين التحقق من مدى ملاءمة تصميم المنتج لتبديد الحرارة. يمكن للمشترين أيضًا طلب جداول درجات حرارة الوصلة من الموردين لفهم تفاصيل تبديد الحرارة لمنتجاتهم. عند اختبار العينات، يجب أيضًا مراعاة التغيرات في درجة حرارة المنتج خلال هذه العملية.