Con el desarrollo de la industria de la iluminación de estado sólido y LED, los desarrolladores de productos están aplicando tecnología a los ambientes ásperos. Ahora discutimos la necesidad de proteger el LED y componentes de circuito en entornos tales como aplicaciones de océano. Recubrimientos y otras técnicas de protección pueden prolongar la vida y el rendimiento de los sistemas de iluminación de estado sólido.
Con el rápido desarrollo de mercado de LED, la selección del producto correcto es la clave para asegurar el rendimiento y la vida útil del LED. En este artículo, vamos a enfatizar el uso de LEDs en una variedad de ambientes y describir cómo tomar protección adecuada en estos ambientes. El proceso de desarrollo debe garantizar confiabilidad asegurando buenas prestaciones ópticas en sistemas de iluminación de estado sólido
Las propiedades ópticas de difusión (UR5635) y resinas de poliuretano transparentes (UR5634) en sistemas de iluminación de estado sólido varían mucho.
Aplicaciones de LED se están convirtiendo en más diversos; los requisitos de diseño, ubicación o funciones del producto pueden probar que los desafíos que enfrentan los diseñadores led están cambiando. Como la mayoría de los dispositivos electrónica, LEDs realizan bien hasta influencias externas comienzan a degradar su rendimiento. Estos efectos pueden incluir atracción electrostática, química o gaseosa la contaminación y muchas otras posibilidades de ambientes de polvo, humedad o corrosión. Por lo tanto, el ambiente final debe considerarse cuidadosamente para asegurar que se pueden seleccionar los productos adecuados.
Oportunidad y aplicación
La iluminación LED es debido al desarrollo del LED en la adaptabilidad, la longevidad y la eficiencia de la ventaja de la lámpara de la forma tradicional de iluminación. Por lo tanto, es fácil entender por qué iluminación LED es ampliamente utilizada en un gran número de aplicaciones, incluyendo luces hogar iluminación industrial en la fábrica, iluminación de ambiente marino e iluminación arquitectónica y del diseño.
Comparación de las condiciones ambientales en la aplicación de la iluminación del edificio estándar al medio marino puede ayudarnos a comprender que el potencial de causas de deterioro de LED. En aplicaciones de iluminación arquitectónica, el LED sí mismo puede ser cubierto por el diseño de la unidad de iluminación, o la dirección del LED sólo puede estar expuesta a cambios generales de temperatura y humedad ambiente. En ambientes marinos, luces del LED pueden ser salpicadas o empapadas en salmuera. Además, en todos los casos, la vida útil de una lámpara está trabajando en un ambiente de niebla de la sal. Altas condiciones de sal pueden conducir a la corrosión de placas de circuito impreso (PCB), que reduce el rendimiento más rápido que los cambios de humedad general. Por lo general, recubrimientos de conformación y resinas de encapsulado proporcionan altos niveles de protección en estos entornos.
Opciones de protección
Revestimiento de conformación es la primera medida de protección que discuten. La capa es generalmente según el contorno de la PCB de la pintura fina, proporciona buena protección no significativamente, aumentando el peso o el volumen de la placa de circuito. Son generalmente 25-75 micras gruesos y de fácil acceso por técnicas de aspersión o de impregnación.
Para proteger la parte superior del LED, el recubrimiento utilizado debe ser de buena transparencia y permanecen claro a lo largo de la vida del producto en el ambiente deseado. Si usar a la intemperie, el recubrimiento puede requerir una buena estabilidad UV. Por lo tanto, el mejor tipo de revestimiento de conformación es en base a un material químico acrílico que proporciona una estabilidad de color y claridad, así como excelente protección de la niebla la humedad y sal. Figura 2 muestra la prueba de aerosol de sal, que recubrimientos acrílicos proporcionan excelente protección.
Recubrimientos a base de diferentes sustratos químicos pueden ofrecer diversos grados de rendimiento cuando se expone a pruebas de niebla salina.
Generalmente, la capa conformal de acrílico es un producto base solvente, en donde el solvente es un líquido portador que deposita la película de resina sobre el material base. El solvente utilizado es los compuestos orgánicos volátiles (VOC). Esto no es un problema de larga data para la mayoría de los sistemas porque este solvente existe sólo durante unos minutos en la fase de aplicación. En algunos casos, fabricantes de led tienen requisitos específicos para el uso de productos que contienen compuestos orgánicos volátiles y otros productos químicos específicos, que figuran en el manual del LED. Generalmente, la compatibilidad química comprueba ayuda a determinar si los recubrimientos basados en solventes de conformación son convenientes para el concreto.
Problema de temperatura de color
Además de considerar el impacto de la capa en el LED, pero también la necesidad de comprender el impacto de la capa en temperatura de color. Figura 3 muestra las bandas de asociados color temperatura (CCT) que son comunes en iluminación LED. Los cambios de temperatura de color con el tiempo, también conocido como mantenimiento del color, es un problema cuando se considera el tipo de medios de protección. Se entiende que no importa de qué material colocado directamente sobre el cristal del LED, conducirá a interacción, dando lugar a la compensación de temperatura de color.
El LED es en algunas bandas del espectro de temperatura típico.
Cambios CCT son generalmente de temperaturas cálidas a temperaturas más bajas y varían entre los diferentes tipos de led y zonas de color. Además, variará dependiendo del material de protección aplicado. Esta es otra área donde recubrimientos conformales acrílicos son más ventajosos que otros materiales químicos y tipos de productos.
Figura 4 muestra la compensación de temperatura de color típica de un blanco cálido led. Para resaltar las posibles variaciones en la temperatura de color, ha sido incluida en diferentes espesores y mecanismos de polimerización para destacar posibles variaciones en la temperatura de color. La línea roja indica el tipo de límite de temperatura de color del LED utilizado, es decir, cuando el LED es comprado, su temperatura de color puede ser en cualquier lugar entre estas líneas.
La capa fina y capa gruesa representan el nivel mínimo y máximo espesor de la capa conformal, es decir, 25 y 75 micras. Mediante la aplicación de la película, la compensación de temperatura de color se reduce al mínimo y puede ser controlada dentro de los límites dados por el fabricante del LED.
Idealmente, recubrimientos de conformación pueden utilizarse en todas las aplicaciones led, recubrimientos de conformación son fácil de usar, pequeño en tamaño y peso de la unidad de iluminación, versatilidad de uso y efectos sobre las compensaciones de temperatura de color. Sin embargo, como todos sabemos, una solución generalmente no está disponible para todas las aplicaciones. Como se mencionó anteriormente, recubrimientos de conformación proporcionan excelente protección niveles en húmedas y ambientes de niebla de la sal, pero la capa conformal no proporciona el máximo nivel de protección en ambientes que a menudo se sumergen en agua, químicamente salpicado, y gases corrosivos. En este caso, recomendamos que consideramos sellado de resinas para proporcionar un mayor nivel de protección.
Resina de sellado
Los selladores también están presentes en muchos tipos diferentes de químicos, como resinas epoxi, resinas de poliuretano y silicona. En general, resinas epoxi proporcionan protección más robusta de efectos mecánicos, pero no tienen la flexibilidad de otros productos químicos, que pueden conducir a problemas durante el ciclo de calor. Además, los sistemas epoxi estándar no proporcionan estabilidad de color y claridad para otros sistemas.
Las resinas del silicón tiene excelente transparencia y realizar bien en temperaturas extremas, mientras que las resinas de poliuretano proporcionan buena flexibilidad, transparencia y altos niveles de protección en ambientes hostiles. Figura 5 muestra que tres tipos de resina están expuestos a la luz ultravioleta 1000 horas, examinando las diferencias en el color de la resina y la transparencia de los tipos químicos de tres resinas, destacando así la estabilidad de cada resina al aire libre condiciones. En este diagrama, resinas de silicona y resinas de poliuretano son claramente superiores al sistema epoxi estándar.
Exposición ambiental
Comparar el rendimiento de varios productos en entornos difíciles y también permiten a los usuarios elegir que condiciones de uso de sus productos según su final. Por ejemplo, fig. 6 muestra los efectos de los entornos de gas corrosivo en recubrimientos conformales acrílicos, resinas de poliuretano y resinas de silicona. Exponiendo los tres en el entorno de mezcla de gas, se reduce el porcentaje de flujo luminoso del LED. Estos resultados ilustran claramente la importancia de elegir el producto adecuado para el medio ambiente. Aunque no se deteriora el recubrimiento conformal en la resistencia de aislamiento superficial de medio ambiente de gases corrosivos, pero el LED no puede proteger el LED, ya que permite el gas a través de la delgada capa y penetrar el LED, así que con el tiempo, su el rendimiento se reduce.
Las resinas del silicón tienen efectos similares; sin embargo, en este caso, aunque la capa protectora es muy gruesa (2 mm en comparación con 50 micras), el gas es todavía capaz de pasar a través de la resina y afectan el LED. Cuando se comparan los resultados de materiales de poliuretano y silicona, está claro que las propiedades de estos dos tipos de químicos son diferentes porque las resinas del silicón son permeables a los gases, mientras que no son del mismo espesor de resinas de poliuretano. En este caso, resinas poliuretano ópticamente transparentes, como Electrolube UR5634, son el material de protección más adecuado para evitar que gases corrosivos que afectan a LEDs.
Resinas de poliuretano se consideran resinas adecuadas para la protección de LEDs en diferentes ambientes. Además, puede ser modificados para proporcionar ventajas adicionales, como un sistema de coloración para cubrir el PCB sin exceder la altura de LED. Esta resina para la protección de la PCB, no sólo para hacer la superficie agradable, sino también por la luz de la PCB para reflejar y aumentar la potencia, mejorando el rendimiento de las lámparas de iluminación. También es una resina especial utilizada para difundir la luz llevada. Resinas como Electrolube UR5635, por ejemplo, ofrecen dos soluciones: libre de influencias ambientales y la propagación de la luz, así que no necesitará comprar un enfriamiento cap de pantalla o lámpara.
Fórmula Material de protección
Está claro que el sellante puede proporcionar un alto nivel de protección en una gama de ambientes y puede ser adaptado a las necesidades de la aplicación eligiendo un tipo de producto químico o una formulación de resina específica. Sin embargo, en el frente, examinamos el efecto de película delgada capa conformal en temperatura de color es muy pequeña. Al comparar el espesor de la capa conformal con la resina de sellado, es obvio que el nivel de protección de la resina es aumentado en parte debido a puede alcanzar la capa más. La resina puede ser aumentada a profundidades de 1 a 2 mm o más, pero esta profundidad también tendrá un efecto en el nivel de temperatura de color observados.
Figura 7 muestra el desplazamiento de temperatura de color típica de LEDs con diferente grosor de resina de poliuretano. Obviamente, el grueso está directamente relacionada con el grado de compensación de la temperatura de color, así que esto es otra consideración importante al elegir el material derecho protector. Sabemos que la compensación de temperatura de color se producen, pero tener en cuenta la capacidad de repetición del desplazamiento LED. Si la desviación persiste, puede reconsiderar la temperatura de color led original.
Este artículo aborda las consideraciones necesarias para seleccionar la protección de los sistemas LED. Evaluar el medio ambiente es fundamental para la acertada selección del producto, ya sea el rendimiento de uso final o la aplicabilidad del proceso de producción. Recubrimientos de conformación no sólo son fáciles de usar y apto para el diseño, pero también tienen niveles de excelente protección en ambientes de niebla húmeda y salada. Debido a su bajo espesor, también tienen poco efecto sobre la temperatura de color.
Cuando las condiciones se hacen más provocativos, es aconsejable que se convertir en una resina de sellado. En este caso, la elección entre tipos de química se determinará por la condición de uso final y el impacto ambiental específico. Además, se debe considerar el espesor de la resina que se agregará para asegurar una protección adecuada al tiempo que minimiza el efecto en los cambios de temperatura de color.
