Os LEDs são apropriados onde está quente?

Nas condições modernas, é simplesmente inconveniente usar qualquer coisa que não seja LEDs em projetos de iluminação – você corre o risco de ser rotulado como retrógrado. Então, eles colocaram lâmpadas LED não apenas em escritórios frios com ar-condicionado, mas também em fundições, e até mesmo em banhos. E apenas uma má experiência operacional pode ensinar a alguns consumidores que os LEDs não gostam de altas temperaturas. A tecnologia moderna não resolveu esse problema?

O LED é um dispositivo semicondutor sensível a mudanças de temperatura. Com um aumento na temperatura, o número de defeitos na rede cristalina aumenta, devido ao qual a eficiência do dispositivo diminui. Os terminais através dos quais o LED é alimentado são feitos de metal. À medida que a temperatura sobe, A difusão de átomos de metal na estrutura do semicondutor aumenta, o que também piora os parâmetros dos LEDs. É por isso que, à medida que a temperatura do LED aumenta, sua vida útil diminui.

Os LEDs brancos usados para iluminação têm outro “Fator de risco”. Eles têm um cristal que dá radiação azul, coberto com uma camada de fósforo, devido ao qual, Como resultado, um brilho branco é obtido. Em altas temperaturas, o fósforo se degrada, que é acompanhado não apenas por uma diminuição no fluxo luminoso, mas também por uma mudança no espectro, em particular, um aumento no tamanho do chamado "pico azul" para valores perigosos para a saúde.

Mas como determinar o limite de temperatura para o qual LEDs e lâmpadas baseados neles podem ser operados?

A temperatura interna e externa

Olhando para os dados técnicos de um LED moderno, você descobrirá que geralmente é capaz de operar em temperaturas de até +125°C. Para modelos de LED mais caros e avançados, o limite superior se estende ainda mais. Ao mesmo tempo, a temperatura no banho russo não sobe acima de +70°C, na sauna finlandesa – acima de +110°C. Na área de trabalho da fundição, a temperatura na realidade não é superior a +37,4°C. Verdadeiro, as lâmpadas são instaladas lá sob o teto, onde a temperatura pode alcançar + 60 ° C, mas, de qualquer maneira, é muito menor do que o máximo permitido. Parece que não há problemas para a introdução de LEDs. Mas isso é apenas à primeira vista.

Os dados técnicos do LED indicam os valores de temperatura nominal e máxima permitida da junção pn. Se descartarmos os detalhes técnicos, então este indicador significa a temperatura dentro do cristal LED. A temperatura máxima permitida é a temperatura acima da qual o LED falhará muito rapidamente. Para a temperatura nominal da junção pn, O fabricante normaliza os principais parâmetros técnicos. Em temperaturas mais baixas do que o nominal, Os LEDs têm um desempenho melhor do que o anunciado. Nos mais altos, A vida útil é drasticamente reduzida e a eficiência energética cai. Os LEDs mais modernos têm uma temperatura nominal de junção pn de 85°C. Isto é, é impossível colocar lâmpadas LED com precisão em uma sauna finlandesa.

Em um nível intuitivo, você pode deduzir a regra: a temperatura dentro do LED é mais alta do que na superfície externa de seu corpo. Por sua vez, a superfície externa do lamp caixa é aquecida a uma temperatura mais baixa do que a superfície externa do invólucro do LED. Mas como isso pode ser descrito na forma de fórmulas?? Para determinar a vida útil dos LEDs, uma execução completa sobre o tempo declarado não é usada, desde depois 50,000 Horas (mais de 5 anos), o modelo de LED testado simplesmente se tornará obsoleto. Protótipos são testados por períodos mais curtos (sobre 2000 Horas) em temperaturas elevadas, então o grau de degradação é determinado, com base no qual a vida útil à temperatura nominal é calculada usando fórmulas especiais.

Resultados

LEDs e drivers modernos, Especialmente projetado para uso em altas temperaturas, permitem criar luminárias LED que funcionam de forma fiável na produção em lojas quentes, desde que a temperatura no local de instalação não exceda +60°C.

O uso de lâmpadas LED em um banho russo no caso de um dissipador de calor com tubos cheios de líquido é possível, mas do ponto de vista da economia, atualmente é impraticável.

O uso de LEDs para iluminação interna em uma sauna finlandesa é inaceitável.

Para escolher a lâmpada LED certa para operação em condições de alta temperatura, você deve se familiarizar com as características técnicas dos LEDs usados nele e do driver. Seus parâmetros devem ser normalizados em altas temperaturas (cerca de +85°C). Sem esses dados, Uma temperatura limite alta não significa nada, pois o desempenho pode cair significativamente à medida que você se aproxima dele.