Calor generado en los LEDs

Fuente :  LED magazine 2011 
Mr. Steve Roberts de RECOM POWER

Con la tecnología LED, la eficiencia de la luz llega a ser 3 veces superior a la obtenida con la fuente tradicional de luz.  
La única desventaja es que si  LED no está acompañado de un buen sistema de disipación de calor, su vida útil sera efímera.

Por ejemplo , haciendo una compración de la luz de halógeno y  una matriz de LED.  Teniendo como base que generan la misma potencia de luz visible.



Halogeno
LED
Luz visible
5 Watt ( 3 %)
5 Watt (9%)
Calor generado
125 Watt (83%)
45 Watt (82%)
Disipacion de calor
20 Watt (14%) en carcaza
5 Watt (9%) en driver

A pesar de que LED tiene una eficiencia de 3 veces mas que el halógeno, el calor generado sigue siendo muy alto.

Un problema típico de los LEDs es que al aumentar su temperatura de trabajo disminuye su tensión de arranque a una razón de  -0.003 Volt / Kelvin o 
Es decir que a 25 grados C  tiene  Vf  = 3.3 Voltios en tanto que 
                    a 75 grados C , su     Vf = 3.0 Voltios. 

Al  variar VF en cualquier led, su corriente incrementa abruptamente y es una de las causante que falle el LED. ( ver cuadro)



Cambio fisico y quimicos de LED

Al aumentar la temperatura de trabajo, causa la oxidación y separación de la silicona en los bordes del packing ( sea lamp, smd, piranha o high power) ; al momento de enfriarse esta silicona se encoge y genera una tensión que afecta al conductor interno de los LEDs, es decir puede desconectarse y quedar en un circuito abierto. 
Con repetidas veces la silicona se endurece y los componentes ( resistencia o leds) sobre la placa de PCB también sufren modificaciones.
Visto esta hipotesis , ante un ambiente que no muestre grandes cambios de temperatura , es preferible tenerlo al LED todo el tiempo encendido que tenerlo On/Off  repetidas veces.