5 причин деградации светодиодов

Что такое деградация светодиода

Чаще всего, говоря о деградации светодиода, имеют ввиду процесс постепенного снижения его яркости вследствие плохого охлаждения кристалла. Еще под понятием «деградация светодиода» может подразумеваться преждевременный приход полупроводникового источника света в непригодность или изменение первоначальной цветовой температуры.

Однако деградация бывает вызвана различными причинами, несмотря на то, что результат всегда выглядит одинаково — неприемлемое снижение яркости светодиода или вообще прекращение испускания им света в ответ на подачу питания.

Деградация светодиодов может стать настоящей проблемой там, где точность цветопередачи крайне важна, например в больницах, в выставочных залах и музеях. Давайте же рассмотрим причины деградации светодиода.

Что такое деградация светодиода

Итак, как мы уже выяснили, процесс старения светодиода называют деградацией. Прежде всего это выражается в снижении яркости испускаемого света (в уменьшении светового потока).

Кроме того проблемой становится так называемый цветовой сдвиг, который выражается в отклонении цветовой температуры от первоначально заявленной, и в ухудшении цветопередачи. Наконец все может закончиться полным выходом светодиода из строя. Но так или иначе светодиод к деградации могут привести различные факторы.

Одна из самых обычных причин ранней деградации кристалла — недоброкачественная сборка изделия. Желая сделать продукт как можно более дешевым, максимально понизить его себестоимость, изготовитель сильно откланяется от адекватных стандартов производства, например использует заведомо маленькие корпуса.

Современные модели мощных светодиодов требуют новых корпусов с большей площадью, нежели у тех корпусов, которые использовались ранее для чипов малой мощности.

Либо сами чипы могут быть изготовлены некачественно, с нарушением правильной технологии. Это однозначно становится причиной ранней деградации кристалла, светодиод выйдет из строя раньше срока гарантийной эксплуатации, заявляемого самонадеянным производителем.

Что такое деградация светодиода, причины деградации светодиодов

В следствие плохого монтажа, кристалл светодиода попадает в неправильные условия эксплуатации. Бывает такое, что алюминиевый профиль вообще не используется когда должен, — это грубое нарушение правил монтажа.

Установка мощного современного светодиода на чип, который использовался в маломощных светодиодах более ранних моделей — ведет к гарантированному перегреву кристалла.

Механические повреждения — также приводят к ранней деградации светодиода. Размещение светодиодов под прямыми солнечными лучами либо перегрев во время пайки неопытным новичком — все это нарушение условий эксплуатации полупроводниковых источников света.

Перечисленные факторы имеют одну общую черту — они способствуют плохому отводу тепла от кристалла, приводят к его перегреву, что отнюдь не соответствует безопасным условиям эксплуатации.

Ток через переход может быть превышен вследствие одного из этих факторов, и диод просто сгорит, равно как при случайном перегреве паяльником. Превышение допустимой температуры внутри устройства — верный путь к быстрой деградации кристалла.

Светодиодная лампа

Но даже если светодиод эксплуатируется правильно, то через определенное время деградации кристалла все равно не избежать. Дело в том, что светодиоды сами по себе подвержены естественному старению. Особенно быстро стареют белые светодиоды. Цвет белого светодиода изначально имеет синий оттенок, который обычно выравнивается до белого при помощи подходящего люминофора.

Люминофор имеет свойство со временем свертываться, его слой в итоге разрушается, и цветовая температура ползет в направлении холодного голубого.

При другом способе производства светодиодов деградация происходит с цветовым сдвигом в сторону желтого цвета, поскольку высокие температуры вызывают появление воздушных зазоров между люминесцентным покрытием и светодиодным чипом, происходит попросту «расслаивание» светодиода.

И то и другое — естественная деградация, характер которой добросовестный производитель всегда рассчитывает на стадии изготовления и учитывает при составлении спецификации на светодиод.

Необходимо помнить, что спецификация изготовленного на заводе светодиода, включая показатели долговечности, составляется в лабораторных условиях, где соблюдены идеально корректные режимы питания, теплоотведения и влажности. При эксплуатации же в реальных условиях, долговечность, как правило, снижается.

Почему выходят из строя светодиоды

Светодиодные источники освещения с каждым днем завоевывают все большую популярность, быстро вытесняя старые лампы со спиралью накаливания. LED-лампы обладают рядом ощутимых преимуществ, главными из которых является долговечность и низкое энергопотребление. Срок службы светодиодов лучших мировых производителей уже способен достигать 12 лет! Тем не менее, автовладельцы, пользующиеся светодиодными лампами, время от времени сталкиваются с их преждевременным, причем иногда — еще и довольно быстрым, выходом из строя. Почему же так происходит?

Во время своей работы часть получаемой энергии диод преобразует в свет, а часть — в тепло. Тепловая составляющая, в случае светодиодов, является полностью паразитной. Более того, под воздействием повышенной температуры кристалл диода начинает деградировать. По мере ухудшения свойств все большее количество энергии превращается в тепло, деградация ускоряется, диод тускнеет — настоящий эффект снежного кома. Как и любой полупроводник, светодиод категорически не приемлет высокой температуры.

Борьба с перегревом

Для снижения рабочей температуры ведущие компании-производители светодиодной техники внедряют в свои готовые решения системы охлаждения. В качестве примера можно рассмотреть светодиодные лампы Philips для автомобильного транспорта. Поскольку речь всегда идет о компактных лампах, которые устанавливаются в блок-фары, часто — в непосредственной близости от моторного отсека, срок службы светодиодов будет напрямую зависеть от эффективности охлаждения. Для ламп различных типов и мощности Philips предлагает два типа охлаждения: пассивное и активное. Пассивное охлаждение, известное как технология Philips AirFlux, основано на использовании алюминиевого радиатора сложной формы и большой площади. Благодаря особой, рассчитанной компьютерами поверхности, при правильном ориентировании лампы инициируется самотек воздуха через радиатор, и он тем выше, чем выше поднимается температура.

Таким образом, система AirFlux способна поддерживать оптимальную температуру лампы, что в свою очередь обеспечивает ее долгую работу. Компактный радиатор подходит для охлаждения определенного типа ламп, в которых установлены не самые мощные светодиоды. Для ламп с более мощными светодиодами Philips использует технологию активного охлаждения AirCool. В целом система похожа на компактный кулер компьютерной техники: развитой радиатор охлаждается небольшим и маломощным вентилятором.

Электрические нюансы

Светодиод не лампа накаливания: ток через диод для «вырабатывания» света необходимо пропускать в строго определенном (прямом) направлении. Кроме того, светодиоды чувствительны к повышению силы тока, для чего их всегда подключают к источнику тока, а не напряжения. Для правильной работы светодиод обязательно должен иметь схему управления.

Это очень важно в разрезе автомобильных светодиодов, поскольку повышение напряжения для диода смертельно. Стандартное напряжение, на которое рассчитаны эти источники света — 12,7 В. Любой автомобилист знает, что в машине это значение достигается только при работе электрики от аккумулятора, тогда как генератор современного авто часто поднимает напряжение до 14 и даже 15 В. Особенно часто это происходит после холодного пуска двигателя зимой в морозы. Эти скачки напряжения губительны для светодиодов, и зачастую именно они становятся причиной быстрого выхода диода из строя. Повышение напряжения ведет к повышению тока на светодиоде, что практически по экспоненте увеличивает тепловыделение и ограничивает световой поток. Диод начинает греть, а не светить, и очень быстро в прямом смысле слова перегорает.

Грамотное управление

Учитывать такую специфику работы и стабилизировать входное напряжение — задача управляющей микросхемы, которая обязательно должна входить в состав светодиодной лампы. Чем мощнее светодиод, тем более сложной является такая схема, которая при работе и сама выделяет тепло, что также необходимо учитывать. Наличие управляющей схемы с широтно-импульсной модуляцией также является показателем качества светодиодной лампы от серьезного производителя. В дешевых лампах на этом часто экономят: в итоге диоды при повышении напряжения в бортовой сети светят ярко, но, увы, недолго.

А что же сам диод?

Ресурс светодиода также напрямую зависит от его качества. В современных SMD-диодах очень важно качество пайки чипа к подложке. При плохой пайке будет возрастать сопротивление, расти температура, то есть происходить все то, из-за чего светодиод быстро выходит из строя.

Кроме того, при неправильной установке светодиода на подложку не произойдет полный контакт теплоотвода, что не даст отвести достаточное количество тепла от кристалла. Казалось бы, нюансы. Однако работать так, чтобы все мелочи и детали были учтены, зачастую способен только крупный производитель, обладающий налаженной системой контроля качества.

Как же быть уверенным в том, что светодиодная лампа прослужит долго? Довериться крупному производителю и перестать покупать светодиоды сомнительного происхождения. В случае с продукцией под брендом Philips потребитель точно не ошибется и получит гарантированно проверенное и качественное решение. Автомобильные светодиодные лампы Philips обладают уникальными технологиями охлаждения и всегда комплектуются умными управляющими схемами. Именно это позволяет производителю с уверенностью заявлять о том, что автолампы Philips работают долго — вплоть до 12 лет!

Почему перегорают светодиодные лампы?

деградация светодиодных ламп

Светодиодные лампы всем известны своими высокими техническими характеристиками и длительным сроком службы. Но нередко покупатели бывают обмануты при покупке и светодиоды мгновенно перегорают. Все это из-за того, что на рынке светотехники сейчас широко распространены некачественные светодиодные лампы. Главная причина широкого распространения ненадежных светодиодных ламп заключается в недобросовестности производителей, которые пытаются экономить на составляющих компонентах с целью наибольшей выгоды. Именно поэтому светодиод спустя небольшой промежуток времени выходит из строя. Итак, почему же перегорают светодиодные лампы?

Сила тока светодиодной лампы

Во-первых , светодиодные лампы перегорают из-за неправильной силы тока. В технических характеристиках светодиодов производители указывают достаточно долгий срок работы (до 100 тысяч часов) при оптимальном уровне тока, а именно – 20 мА. В китайских лампочках, изготовители монтируют в диод более дешевый чип, который используется в подсветке дисплеев мобильных гаджетов. Данный led-элемент рассчитан лишь на 5 мА, соответственно, готовое изделие продается по существенно малым ценам и в дальнейшем деградация светодиода происходит очень быстро. Результатом таких действий является незаслуженная победа на рынке среди конкурентоспособного сегмента производителей, а также быстрая деградация светодиода.

Тепловыделение в светодиодной лампе

Во-вторых, перегорают светодиодные лампы из-за чрезмерного выделения тепла при работе устройства. Данная проблема возникает из-за того, что корпус лампы был разработан довольно давно и старый тип светодиодов хорошо с ним совмещается. Но современные высокотехнологичные led-элементы абсолютно не рассчитаны на работу в данном корпусе. Объясняется это тем, что посадочное гнездо не должно быть более 12 мм, следовательно, устаревший корпус не может в полной мере отводить тепло, из-за этого и перегорают светодиоды.

Чипы светодиодной лампы

В-третьих , деградация светодиодов обеспечивается низким качеством и ненадежностью чипов. Среди всех компаний-производителей основная их часть использует кристаллы, изготавливаемые по однотипной устаревшей технологии с прозрачным p-контактом. Данная технология является самой экономичной и активно применяется в мобильных устройствах. Подобные светодиодные лампы перегорают в горячей среде, следовательно, использовать их в целях освещения нельзя. Используемые дешевые кристаллы – это прототипы качественных Nichia, но при сравнении характеристик ничего общего в них не наблюдается. А все потому, что выращиваются подделки без соблюдения всех технологических принципов и с применением плохого оборудования.

Сборка светодиодной лампы

В-четвертых , почему перегорают светодиодные лампы можно объяснить нарушением процесса сборки. В среде жесткой конкуренции производители находятся в состоянии гонки и боятся потерять каждую минуту в производственном процессе. Именно поэтому контроль сборки практически не осуществляется изготовителями, что стало еще одной причиной деградации светодиодов. То есть, ненадежные производители придерживаются принципа не в отношении качества, а в отношении количества. В итоге светодиодная лампа быстро перегорает.

Эксплуатация светодиодной лампы

В-пятых , неправильная эксплуатация также приводит к деградации светодиодов. Безусловно, за качество работы конечного продукта отвечает производитель, но не стоит забывать, что срок использования и функционирование того или иного изделия зависит также и от отношения потребителя. Нередко в деградации работы светодиодных ламп и светодиодных лент виноват сам потребитель. Например, перегрев корпуса может возникнуть не только от конструктивных особенностей, но и от того, что пользователь осознанно используя китайскую подделку не позаботился о качественном отводе тепла. Говоря о светодиодной ленте важно помнить, что ее монтаж осуществляется на алюминиевый профиль.

Данная причина не относится к одной из самых главных. Все же, быстро перегорают светодиоды по вине производителя, не заботившегося о качестве конструкции и используемых материалов.

Узнать конкретную причину быстрой деградации светодиодных ламп можно лишь опытным путем. Искоренить причину при этом достаточно просто. Например, в производстве применять материалы более высокого качества, модифицировать структуру светодиодного элемента и изменить процесс его образования.

Подводя итог, стоит напомнить, что скупой платит дважды. Не гонитесь за низкой ценой, обращайте внимание на надежность бренда, консультируйтесь при выборе со специалистами, и Вы избежите лишних финансовых затрат.

Торговая сеть «Планета Электрика» отличается широким ассортиментом светодиодной продукции от таких известных торговых марок, как ASD, Ecola, Deko, IEK, JAZZWAY, MAYSUN, Navigator, OSRAM, VARTON.

Некоторые причины деградации LED лампочек светодиодов: как это происходит и как предотвратить

Деградация светодиодов

Сегодня светодиоды стоят дороже лампочек, к которым мы привыкли. По причине высокой стоимости многие люди не хотят покупать светодиоды и использовать их в качестве основных источников света.

Сегодня многие производители стараются решить проблему высокой стоимости, и не всегда такие действия можно назвать удачным решением.

Чаще всего многие светодиоды более дешёвой стоимости за короткий промежуток времени теряют свою яркость, иногда даже меняют цвет. Именно такой эффект и называется деградацией светодиода.

О том, почему со временем происходит деградация некоторых светодиодов, расскажем в нашей статье.

Не соответствует сила тока

Деградация светодиодов

Иногда можно увидеть гарантии производителей, утверждающие, что LED-лампочки могут работать от 50 до 100 тысяч часов работы и не произойдет деградация. При этом ток может составлять двадцать миллиампер.

Китайские фирмы по производству светодиодов устанавливаются в устройства чипы, которые обычно используют в качестве подсветок для экранов телефонов. При этом диоды в этом случаях рассчитаны на силу не больше пяти миллиампер, большее проведет к деградации.

Это позволяет сэкономить на выпускаемой продукции, при этом такие виды светодиодов стоят значительно дешевле своих конкурентов. Но результат покупателя не порадует: уже в скором времени диоды потускнеют, а затем и вовсе перестанут работать, это и есть проявления деградации.

Плохое отведение тепла

Деградация светодиодов

Тепловыделение тоже может влиять на деградацию светодиодов. Конструкция корпуса, как правило, является устаревшей и подходит и для новых LED-лампочек.

При этом сам процесс конструирования прибора освещения автоматизирован, и изобретать новые виды корпуса из других материалов многим производителям просто невыгодно.

В итоге получается, что старые виды корпуса не могут правильно отводить тепло, которое отходит от самого источника света. Со временем, из-за постоянного воздействия высокой температуры и перегрева, лампочка начинает угасать и менять цвет.

Насколько качественен чип

Чипы в LED-лампочках тоже могут быть не самого лучшего качества. Обычно для создания светодиодов используют кристаллы, созданные по одной и тоже технологии с одним прозрачным компактом.

Примечательно, что данную технологию для производства светодиодов используют почти все производители.

Сам по себе данный способ конструирования диода достаточной дешёвый, кристаллы применяются даже для сборки мобильных телефонов. Диоды, созданные при помощи подобного метода, будут плохо работать при высоких температурах в окружающей среде.

По сути, нельзя долго использовать их в качестве источника света. Хотя сами кристаллы тоже могут различаться между собой.

Например, некоторые кристаллы могут выращиваться по всем правилам, тогда как другие выращивают на некачественном оборудовании, и не соблюдая всех нужных условий.

Этапы сборки нарушены

Некоторые компании производства светодиодов в Китае не слишком добросовестно относятся к сборке своего товара. Поскольку сама конструкция собрана неверно, это тоже может послужить причиной деградации диода.

Обычно китайские производители стараются сделать как можно больше единиц определённого товара, поэтому никто не следит, насколько качественно этот товар собран.

При этом даже если в технических характеристиках к лампочке указаны определённые параметры и срок годности, на деле все эти показатели будут гораздо меньше.

В целом можно сказать, что сложно с точностью понять, что именно является причинами деградации, поскольку сами причины очень разнятся между собой.

Сами диоды могут быть расположены в корпусе с неверными качественными требованиями и характеристиками.

При этом светодиод соответствует заданными техническим параметрам, его нельзя считать негодным изделием. Обычно негодными являются те лампочки, которые не соответствуют обещанным производителем значениям яркости, цвета и потребляемой мощности.

Важно понимать, что оптовые закупочные цены на такой товар будет ниже. Вполне вероятно, что во многих магазинах можно найти LED-лампы, которые будут работать по времени меньше, чем указано в производственных параметрах.

Это подтверждается как проводимыми с такими устройствами испытаниями, так и на личном опыте покупателей.

Некоторые производители всё же ответственно относятся к своей продукции, поэтому повышают эффективность устройств и снижают риск деградации диодов.

Они добиваются хороших результатов с помощью новых технологий по созданию диодов и хороших материалов. Как правило, изделия от таких производителей стоят дороже диодов от китайских компаний.

Неправильное использование светодиодов

Вопрос эксплуатации данных источников света тоже является важным фактором. Иногда лампочки перегреваются не только из-за ошибок в конструкции или сборке, но и из-за того, что люди используют их неправильно.

Например, некоторые покупатели осознанно покупают дешёвые китайские изделия с целью сэкономить, а потом закрепляют их в месте, где диоды плохо отводят тепло.

Лучше всего закреплять LED-лампы на алюминиевом профиле, который может помочь отводу тепла и увеличит срок службы устройства.

На наш взгляд, эта причина всё же встречается реже других. Проблемы из-за чипов, некачественной сборки и слабых комплектующих, как правило, являются основными причинами деградации LED-ламп.

Чтобы своими глазами увидеть, как именно проявляется деградация, советуем посмотреть следующее видео:

В нашей статье мы рассмотрели деградацию диодов, в чём она проявляется и что может стать её причиной.

Чтобы как можно дольше не сталкиваться с явлением деградации, лучше всего приобретать светодиоды у проверенного производителя. Хотя такие изделия обойдутся дороже, они полностью окупят свою стоимость в процессе долгой и надёжной работы!

Факторы деградации светодиодов

Искренне рады видеть Вас на нашем независимом проекте о фонарях и осветительной технике!

Что Вам даст регистрация на нашем проекте:

— Возможность участия во всевозможных акциях, конкурсах и лотереях постоянно проходящих на форуме
— Возможность пользоваться скидками и бонусами, которые предоставляют различные популярные магазины специально для наших форумчан
— Возможность побывать в роли тестеров новейших разработок фонарей и их комплектующих
— Возможность неограниченного доступа к закрытой технической информации и некоторым интересным разделам форума
— Возможность полного отключения рекламы на форуме
— Возможность настройки форума по своему вкусу и предпочтениям (подробнее тут)
— Возможность использовать полноценный высокоточный «поиск» по форуму (для гостей он закрыт во избежание излишней нагрузки)

и много других приятных привилегий

Зарегистрироваться Вы можете следующими способами: при помощи стандартной формы регистрации или при помощи сервиса единой авторизации OpenID (подробнее тут) .

Надеемся, что Вам у нас понравится!

Стр. 1 из 10 1 2 3 Последняя стр.

К сожалению, не хватает опыта и информации (и физического образования), чтобы самому разобраться, так что вынесу на обсуждение.

Какие существуют факторы деградации современных светодиодов, в какой степени они влияют на диод, и как сочетаются друг с другом?

Насколько я понимаю, основные факторы такие:

время работы. Скажем, Cree заявляет 50 000 часов – это время работы на идеальном токе до деградации до какого-то уровня (до 30-50% от исходной яркости?). Интересно, как выглядит этот график – т.е. через какое время будет достигнуто, скажем, 10%-е падение яркости? Какая вообще форма графика? Насколько он зависит от силы тока, даже если она остается в допустимых пределах?

превышение допустимого тока. Интересно, насколько сильно это влияет на процесс.

высокочастотный ШИМ на большом токе. По крайней мере, слышал мнение, что он значительно ускоряет деградацию – но не знаю, насколько это касается современных диодов.

сильный нагрев при работе. Видимо, влияет не только перегрев, но и просто сильный нагрев, даже в допустимых пределах? А насколько он ускоряет процессы? И как он накладывается на деградацию от времени и тока? Они суммируются, или протекают параллельно?

нагрев при установке диода на звезду. Также неясно, насколько опасен нагрев в разрешенных пределах – допустим, сколько раз надо снять-посадить диод (при соблюдении правил и контроле температуры), чтобы он начал заметно деградировать?

И самое интересное – как эти факторы сочетаются друг с другом. Допустим, разок перегрели диод, и его эффективность упала на 20% — а что будет дальше происходить, если температура станет нормальной? Он быстро деградирует окончательно (грубо говоря, нагревом мы сняли у него 45000 часов жизни, и он уже агонизирует) — или будет долго и счастливо светить на оставшихся 80%, если далее сохранять нормальные условия обращения?

PS. На форуме есть две статьи, в которых тема затрагивается:
http://forum.fonarevka.ru/s.
http://forum.fonarevka.ru/s.
Но в полной мере они вопросов не сняли.

Еще хорошая статья здесь (на фонаревке она тоже лежит, но картинки не открываются):
http://www.kit-e.ru/article.

Картинка оттуда интересная и не слишком оптимистичная:

Если есть еще хорошие ссылки, особенно про современные диоды – поделитесь, плз. Но если есть возможность сказать своими словами — буду особенно благодарен:)

Что такое деградация светодиодов — советы экспертов

Производители светодиодных ламп и светодиодов обещают большую длительность работы, обычно составляет от 20 тысяч часов для старых моделей, и 30-50 тысяч часов для последних популярных моделей, таких как SMD 5630 и SMD 5730. На самые современные диоды длительность может составлять уже до 100 тыс. часов.

Характеристики кукурузы

В качестве примера с большим временем эксплуатации будет рассмотрена кукуруза с цоколем Е27 и напряжением 220В. Примерное непрерывное время работы этой лампы составляет 2 года, то есть 17,000 – 20,000 часов.

Светодиодная лампа на SMD 5630, светодиоды которой будем тестировать

Светодиодная лампочка на SMD 5630

Светодиодная лампа была куплена на Aliexpress, и была поставлена в коридор на лестничной площадке, из-за того, что я заказывал белого света, а одна а оказалась холодного свечения. Эксплуатировалась в замкнутом пространстве, в прозрачном рифленом плафоне, и плафон при этом был температуры окружающего воздуха. За это время пластик на кукурузе пожелтел и явно стали видны следы деградации люминофора на диодах, которые обнажили внутренности светодиодов SMD 5630 под силиконовой поверхностью.

В ней использованы диоды низкого качества от мелкокитайского производителя, которые включены на 30% от общепринятой мощности, на 0,15 Вт вместо 0,5 Ватт. Таким образом, производитель защищает его от преждевременного снижения характеристик и обеспечивает приемлемую длительность использования.

Диоды бюджетные китайские, на 0,15W, вместо положенных популярных 0,5W. Этим китайцы умело пользуются, то есть обманывают. Выдают их за полватные. Кто покупает первый раз и не разбирается в этом, не поймет что его обманули. Это я подробно описал в статье про выбор светодиодных лент, сравнивая цены, мощность и конечную выгоду.

Сила тока

Производители обещают и гарантируют то, что светодиод способен проработать до ста тысяч часов хорошей работы (в среднем 50 000), с тем учетом, что ток его будет составлять 20 мА. Однако производители из Китая предпочитают устанавливать в диод чип, который применяется для подсветки экрана в мобильном телефоне. В таких оптоэлектронных приборах светодиод рассчитан на ток до 5 мА. За счет этого продукция выпускается по заниженной стоимости и как результат — недобросовестная победа среди конкурентов, так как светодиод со временем станет работать хуже, начнет деградировать, .

Деградация

Пример светодиодов, слева новый, справа старый (2 года работы)

Пример, слева новый, справа старый (2 года работы)

По мере эксплуатации, светодиод подвергается воздействиям, которые негативно сказываются на его характеристиках.

Основные факторы:

  1. помутнение оптической части, выполненной из силикона;
  2. выгорание люминофора под воздействием температур;
  3. деформации корпуса из-за нагрева и напряжения корпуса;
  4. деградация кристалла.

Светодиод белого света изначально светит холодным синим цветом. Для получения нейтрального белого дневного света, кристалл покрывают люминофором, который преобразует синий в белый цвет.

Во время деградации кристалла, появляются дефекты, при которых участок кристалла перестает светить, но продолжает нагреваться. При этом начинает увеличиваться ток утечки, то есть ток проходит не излучая свет. Самым плохими катализаторами деградации являются ток выше номинального и повышенная температура. Поэтому надо быть осторожным при покупке сомнительных экземпляров, потому что наши китайские братья по разуму могут «разгонять» светодиоды, подавая ток выше номинального.

Тепловыделение

Деградация LED источников света также проявляется и при тепловыделении. Так как корпус для осветительных элементов разработан давно, то процесс его сборки осуществляется высокоавтоматизированным способом. Старый светодиод отлично подходит для такого корпуса, но он совершенно не рассчитан для ярких светодиодов. Посадочное гнездо в установке не должно превышать 12 мм, соответственно старый корпус уже не в состоянии отводить отходящее тепло. Из-за этого чип не способен избежать такого явления, как деградация.

График ниже указывает, как зависит срок службы кристаллов от повышения температуры:

5 причин деградации светодиодов

Ресурс

График деградации светодиода в зависимости от температуры и времени работы

График деградации от температуры и времени

Что же будет, когда он отработает указанное производителем время?
Общепринятым стандартом считается, что за период указанной длительности работы яркость светодиода упадет на 30%.

Это правило в основном действует на именитых производителей, который соблюдают стандарты, а мелкие и неизвестные производители могут отходить от стандартных правил, с целью завышения параметров и технических характеристик светодиодных ламп. Они могут запросто указать стандартную длительность работы для модели, при этом умолчав, что при этом яркость упадет до 50%.

Во избежание различных неприятных сюрпизов, требуйте продавца настоящие сертификаты на продукцию. Если сертификатов нет, то подсунуть могут что угодно. Еще одна сопутствующая проблема, это будет непонятно, относится сертификат к этим диодам или он от другой партии.

Качество чипов

Одой из основных причин, почему происходит деградация светодиодов, считается плохое качество используемых чипов. Несмотря на то, что компаний-производителей достаточно много, большая их часть применяет кристаллы, которые изготавливают на однотипной технологии первого поколения – прототипы Nichia, которые обладают прозрачным р-контактом.

Это считается самой дешевой технологией, которая широко используется в мобильных устройствах. Такая светодиодная лампа ведет себя достаточно плохо в условиях горячего окружения. А это означает, что их применение в качестве освещения, нежелательное. Помимо этого, если сравнивать характеристики таких кристаллов с их аналогами, что относятся к прототипу Nichia, то у них нет ничего совместного и общего. Это объясняется тем, что кристаллы выращиваются с пренебрежением и несоблюдением основных технологических процессов, а также с использованием некачественного оборудования.

Измеряем падение яркости через 2 года

На торце обеих ламп 8 светодиодов

На торце обеих установлено 8 штук

Выгорание люминофора и деградация налицо, но это лишь внешние признаки. Так как я покупал несколько одинаковых, из которых непрерывно в течение 2 лет работала одна, то сравним их яркость. Для теста берем такую же лампу с цоколем Е14 220В, которая практически не работала и отработавшую 17 – 20 тыс. часов.

Фото тестируемых ламп кукуруз, и лампа в цилиндре

Фото тестируемых кукуруз, одна в цилиндре

Для получения более точных результатов, будем сравнивать освещенность, создаваемую SMD 5630, которые находятся только на торце, в количестве 8 штук. Для исключения влияния боковых светодиодов, одеваем неё цилиндр из бумаги.

Измеряем освещенность новой светодиодной лампы

Измеряем освещенность новой лампочки

Измеряем освещенность старой светодиодной лампы

Измеряем освещенность старой

В результате тестирования получаем:

  • после 2 лет дает освещенность 49 Люкс;
  • новая светит на 73 Люкс.

Разница между старой и новой составляет 24 люкса, получается, что яркость упала за время двухлетней непрерывной эксплуатации на 33%. Так как они неизвестного китайского производства и низкого качества, то можно сказать, что ресурс этих светодиодов составляет 20,000 часов.

Нарушение основных этапов сборки

В гонке за клиентами, среди большой конкуренции, китайские компании-производители не особо следят и контролируют процесс сборки устройства. Это послужило возникновению еще одной причины деградации светодиодов — из-за некачественной сборки осветительных приборов. В этом случае компании-производители работают по простому принципу – главное не качество, а количество. И как результат, светодиодная лампа служит потребителям намного меньше, чем указано в технических характеристиках LED ламп.

Однако сложно определить, почему светодиод плохо работает и ухудшает свои свойства, какие факторы на это влияют. Деградация может быть различной.

5 причин деградации светодиодов

Диод помещается в корпус, у которого характеристики и свойства значительно уступают по качеству. Однако такая светодиодная лампа полностью соответствует всем техническим характеристикам, поэтому изначально считается годной. Ее яркость, цветовая температура, напряжение и прочие параметры соответствуют данным, что прописаны в спецификации производителя. А так как закупочная цена у таких осветительных элементов низкая и доступная, то их закупают многие импортеры. Однако срок службы у таких источников света на порядок меньше того срока, что указан в паспорте и составляет всего лишь несколько сотен часов вместо нескольких тысяч. Этот факт подтвердился в ходе испытаний и эксплуатации компонентов.

Улучшить эффективность диодов и соответственно отдалить процесс их деградации можно несколькими вариантами. Например, повысить качество используемого материала, модифицировать структуру и построение самого чипа, а также технологию его образования. Также при тестировании поверхности можно добиться эффективности в качественной работе LED компонентов.

Определяем режим работы

Чтобы определить светодиоды, которые не в номинальном режиме, а в заниженном или завышенном, то необходимо узнать тип диодов и вычислить суммарную потребляемую мощность и световой поток. Полученные данные сопоставляем с характеристиками светодиодной лампы, в результате чего делаем выводы. Основная проблема, это невозможность определить модель диода из-за наличия матовой колбы. Один из выходов, это найти такие же у другого продавца (например, если покупаете на Aliexpress), у которых указан тип диодов или есть фото без колбы.

Неправильная эксплуатация

Ну и последняя причина деградации светодиодных лент и ламп — неправильная эксплуатация данных осветительных приборов. Дело в том, что перегрев может возникнуть не только из-за конструктивных особенностей изделия, но и из-за того, что пользователь, сознательно купивший дешевую китайскую LED продукцию, как минимум не продумал хороший отвод тепла. Если говорить о светодиодных лентах, то их рекомендуется крепить на алюминиевый профиль, который поможет спасти диоды от перегрева и дальнейшей деградации.

Однако эту причину нельзя назвать настолько оправданной и часто происходящей, т.к. все же низкое качество сборки, неправильно подобранные чипы и осознанное использование дешевых компонентов производителями является основными факторами, из-за которых светодиоды светятся тускло или по разному!

Напоследок рекомендуем просмотреть наглядный пример деградации LED ленты:

Теперь вы знаете, что такое деградация светодиодов и какие причины ее возникновения. Советуем вам приобретать LED продукцию только от проверенных производителей, чтобы в дальнейшем не столкнуться с данным явлением!

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: