In genere, la temperatura massima di giunzione di un LED standard \u00e8 di circa 150\u00b0C. Quando i LED superano la loro temperatura ottimale, si pu\u00f2 verificare un guasto totale del LED. Ma prima del guasto del LED, si possono notare altri impatti sui parametri e sulle prestazioni del LED. Ad esempio, sapete che il colore e la luminosit\u00e0 dei LED sono sensibili alla temperatura?\u00a0\u00a0<\/p>\n\n
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- Effetti sulla lunghezza d’onda dominante<\/strong> Questo dipende, tra l’altro, dalla temperatura di giunzione. Un aumento della temperatura di giunzione pu\u00f2 incrementare le lunghezze d’onda, causando un leggero spostamento del colore.\u00a0<\/strong>\u00a0<\/li>\n\n\n\n
- Effetti sull’emissione luminosa<\/strong>. Esiste una relazione tra la temperatura di giunzione e il flusso luminoso. Quando la temperatura aumenta, il flusso luminoso diminuisce. Le diverse lunghezze d’onda hanno diversi livelli di sensibilit\u00e0 a questo effetto, con l’ambra che \u00e8 la pi\u00f9 sensibile.\u00a0<\/li>\n\n\n\n
- Effetti sulla durata dei LED<\/strong> L’affidabilit\u00e0 dei LED \u00e8 direttamente influenzata dalla temperatura di giunzione. Un aumento della temperatura di giunzione spesso causa una diminuzione della durata di vita dei LED e delle loro prestazioni.\u00a0\u00a0<\/li>\n\n\n\n
- Effetti della tensione di alimentazione<\/strong>. Quando un LED opera a tensione costante, un aumento della temperatura comporta una diminuzione della tensione di alimentazione, aumentando cos\u00ec la corrente e potenzialmente variando la luminosit\u00e0 dei LED.\u00a0\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n
Metodi di gestione termica<\/strong><\/h2>\n\n
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La gestione termica dei LED tramite la dispersione del calore contribuisce a mantenere efficiente il loro funzionamento. Uno dei metodi pi\u00f9 comuni per farlo \u00e8 il raffreddamento passivo, che impiega dissipatori e materiali di interfaccia termica (TIM) per condurre il calore in eccesso e raffreddare i LED. In questo processo, il calore in eccesso viene condotto dalla giunzione del LED al dissipatore, da dove viene poi irradiato nell’ambiente circostante.\u00a0<\/p>\n\n
Dissipatore<\/strong><\/h3>\n\n
Un dissipatore \u00e8 essenzialmente un blocco di metallo che agisce come dispositivo passivo, allontanando il calore da un dispositivo elettronico e disperdendolo nell’aria. I metalli pi\u00f9 comuni utilizzati per i dissipatori sono il ferro, l’alluminio e il rame. Il rame ha tendenzialmente la maggiore conducibilit\u00e0 termica, ma rappresenta anche una soluzione pi\u00f9 costosa. Il ferro, invece, tende ad avere una conducibilit\u00e0 termica inferiore. Mentre l’alluminio mantiene un buon livello di conducibilit\u00e0 termica a un prezzo pi\u00f9 conveniente, anche la forma e il design del dissipatore giocano un ruolo fondamentale nell’effetto di raffreddamento. Un dissipatore con alette estruse offre una superficie maggiore rispetto a uno senza, consentendo un’irradiazione pi\u00f9 efficiente del calore.\u00a0\u00a0<\/p>\n\n
Come il TIM migliora i vantaggi del dissipatore di calore <\/strong><\/h4>\n\n
Il materiale di interfaccia termica (TIM) <\/strong>riempie gli spazi d’aria tra la superficie del dissipatore e quella del PCB del LED. In questo modo, il TIM forma uno strato continuo che conduce il calore in modo pi\u00f9 efficace dal LED al dissipatore. Pertanto, il suo utilizzo pu\u00f2 aumentare ulteriormente i vantaggi di un dissipatore e consentire ai LED di funzionare in modo efficiente per periodi pi\u00f9 lunghi.\u00a0\u00a0<\/p>\n\n
Per dimostrare questo effetto nella pratica, abbiamo preso un Powerstar a 1 LED montato su un dissipatore e lo abbiamo alimentato per 30 minuti. Trascorso questo tempo, abbiamo utilizzato una termocamera<\/a> per misurare la temperatura del dissipatore e determinare la quantit\u00e0 di calore assorbita. Abbiamo quindi ripetuto l’esercizio con la stessa configurazione, ma utilizzando un pezzo di TIM tra il dissipatore e il Powerstar.\u00a0\u00a0<\/p>\n\n
Dall’istantanea qui sotto, \u00e8 chiaro che il calore \u00e8 stato assorbito maggiormente dal dissipatore quando \u00e8 stato utilizzato il TIM, con una differenza di quasi 8\u00b0C.\u00a0<\/p>\n\n
A sinistra: LED Powerstar, dissipatore di calore e nessun TIM.<\/em><\/strong>\u00a0<\/p>\n\n
A destra: LED Powerstar, dissipatore e TIM.<\/em><\/strong>\u00a0<\/p>\n\n
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- Effetti sull’emissione luminosa<\/strong>. Esiste una relazione tra la temperatura di giunzione e il flusso luminoso. Quando la temperatura aumenta, il flusso luminoso diminuisce. Le diverse lunghezze d’onda hanno diversi livelli di sensibilit\u00e0 a questo effetto, con l’ambra che \u00e8 la pi\u00f9 sensibile.\u00a0<\/li>\n\n\n\n
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