Вплив температурних умов експлуатації світлодіодних модулів на їхні електрооптичні та експлуатаційні параметри

  • Демид Пекур Інститут фізики напівпровідників імені В. Є. Лашкарьова НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-4342-5717
  • Анастасія Міняйло Інститут фізики напівпровідників імені В. Є. Лашкарьова НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0009-0007-7926-9131
  • Ілона Пекур Інститут фізики напівпровідників імені В. Є. Лашкарьова НАН України https://orcid.org/0000-0003-0734-2647
  • Віктор Сорокін Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-1499-1357
Ключові слова: світлодіодні модулі, електрооптичні параметри, температурні умови, нерівномірність температури, світлова ефективність, термін служби, тепловідведення

Анотація

Розглянуто вплив наявності у світлодіодному модулі відмінностей між температурами окремих світлодіодів на світловий потік та термін його служби. Визначено, що при оцінці ефективності та довговічності світлодіодних модулів необхідно враховувати стандартне відхилення температури світлодіодів від середнього значення. Продемонстровано, що при стандартному відхиленні температури на 20°C відносне зниження світлового потоку модуля може становити близько 1%, а кожне підвищення градієнта температури на 10°C — зменшити строк його служби більше ніж у три рази.

Посилання

Weisbuch C. Review — On the search for efficient solid state light emitters: past, present, future. ECS Journal of Solid State Science and Technology, 2020, vol. 9, no. 1, 016022. https://doi.org/10.1149/2.0392001jss

Bhattarai T., Ebong A., Raja M. A review of light-emitting diodes and ultraviolet light-emitting diodes and their applications. Photonics, 2024, vol. 11, no. 6, 491. https://doi.org/10.3390/photonics11060491

Pekur D. V., Sorokin V. M. State of the art and prospects for the evolution of white LEDs with near natural light emission. Optoelectronics and Semiconductor Technique, 2023, vol. 58, рр. 16 – 20. https://doi.org/10.15407/iopt.2023.58.016 (Ukr)

Barbosa J. L. F., Coimbra A. P., Simon D., Calixto W. P. Optimization process applied in the thermal and luminous design of high power LED luminaires. Energies, 2022, vol. 15, iss. 20, 7679. https://doi.org/10.3390/en15207679

Różowicz A., Wachta H., Baran K. et al. Arrangement of LEDs and their impact on thermal operating conditions in high-power luminaires. Energies, 2022, vol. 15, iss. 21, 8142. https://doi.org/10.3390/en15218142

Chinchero H. F., Alonso J. M., Hugo O. T. A review on smart LED lighting systems. 2020 IEEE Green Energy and Smart Systems Conference (IGESSC), Long Beach, CA, USA, 2020, pp. 1 – 6. https://doi.org/10.1109/igessc50231.2020.9285004

Taki T., Strassburg M. Review—Visible LEDs: more than efficient light. ECS Journal of Solid State Science and Technology, 2019, vol. 9, no. 1, 015017. https://doi.org/10.1149/2. 0402001jss

Tan L., Liu P., She C. et al. Research on heat dissipation of multi-chip LED filament package. Micromachines, 2021, vol. 13, iss. 1, 77. https://doi.org/10.3390/mi13010077

Cengiz C., Azarifar M., Arik M. A critical review on the junction temperature measurement of light emitting diodes. Micromachines, 2022. vol. 13, iss. 10, 1615. https://doi.org/10.3390/mi13101615

Li Y., Yang Y., Zheng H. et al. Review of high power phosphor-converted light-emitting diodes. 2019 16th China International Forum on Solid State Lighting & 2019 International Forum on Wide Bandgap Semiconductors China (SSLChina: IFWS), Shenzhen, China, 2019, pp. 111 – 115. https://doi.org/10.1109/sslchinaifws49075.2019.9019776

Tan K.-Z., Lee S.-K., Low H.-C. LED Lifetime prediction under thermal-electrical stress. IEEE Transactions on Device and Materials Reliability, 2021, vol. 21, no. 3, pp. 310–319. https://doi.org/10.1109/tdmr.2021.3085579

Padmasali A. N., Kini S. G. Accelerated degradation test investigation for life-time performance analysis of LED luminaires. IEEE Transactions on Components Packaging and Manufacturing Technology, 2019, vol. 10, iss. 4, pp. 551 – 558. https://doi.org/10.1109/tcpmt.2019.2958852

Padmasali A. N., Kini S. G. A generalized methodology for predicting the lifetime performance of LED luminaire. IEEE Transactions on Electron Devices, 2020, vol. 67, iss. 7, pp. 2831 – 2836. https://doi.org/10.1109/ted.2020.2996190

Luo W., Kramer R., Kompier M. et al. Effects of correlated color temperature of light on thermal comfort, thermophysiology and cognitive performance. Building and Environment, 2022, vol. 231, 109944. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109944

Beliakova I., Kostyk L., Maruschak P. et al. The temperature dependence of the parameters of LED light source control devices powered by pulsed voltage. Applied Sciences, 2024, vol. 14, iss. 13, 5678. https://doi.org/10.3390/app14135678

Quispe M. R., Oscco F. M. A., Horn M. J., Gómez M. M. Influence of the temperature of a white LED on its lighting characteristics. Journal of Physics Conference Series, 2023, vol. 2538, 012009. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2538/1/012009

Peng D. S., Liu K. L. Effect of ambient temperature and heating time on high-power LED. Journal of Physics: Conference Series, 2021, vol. 1777, 012033. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1777/1/012033

Yuan N. F., Pan N. K., Guo N. Y., Chen N. S. Study on thermal degradation of high power LEDs during high temperature and electrical aging. 2013 10th China International Forum on Solid State Lighting (ChinaSSL), Beijing, 2013, vol. 48, pp. 150 – 153. https://doi.org/10.1109/sslchina.2013.7177336

Опубліковано
2024-12-27