هل تفهم حقاً عمر LED? اقرأ هذا!

بدأت تقنية LED في صناعة أشباه الموصلات, ولكن هو ازدهار في صناعة الإضاءة. كشيء حديث الولادة, انها تواجه العديد من الأسئلة والاكتشافات. تشتهر LED بمدى عمرها الطويل. لكن, كيف يمكننا التنبؤ مدى الحياة دون أي اختبارات مقنعة? هل هناك أي فرق في عمر LED مع مصدر الإضاءة التقليدي? مقارنة الصمام مع الإضاءة التقليدية وتحليل أحدث التطورات القياسية في الوقت نفسه, نأمل أن تساعدك على فهم ما مدى الحياة لتقف على حقا.

1. خلفية تطوير LED

يتم تحديد حياة مصادر الضوء التقليدية بشكل رئيسي من خلال حياة خيوط. مبدأ انبعاث ضوء أشباه الموصلات من LED نفسها, بدون خيوط, يحدد عمرها الطويل. إلى جانب قوتها المنخفضة الخاصة, العالم مع الطاقة الضيقة على نحو متزايد وآثار الاحتباس الحراري وجدت طفرة أخرى في توفير الطاقة وخفض الانبعاثات.

2. الصمام الارتباك الحياة

حياة الصمام هو ضمان لجميع المزايا الأخرى. أول الدعاية هي أن الحياة LED هو 50,000 ساعات أو أكثر. عندما الشركات المصنعة لدينا هي الضجيج كيف جيدة منتجاتها وكم من الوقت أنها تستمر, قد لا يشعر المستخدمون النهائيون لدينا حتى بالمزايا في هذا الصدد. والسبب هو أن أحد هو أنه لا توجد تجربة مستخدم بديهية للعملاء من هذه المنتجات المبتكرة, والآخر هو أن المنتجات الفقيرة مع سعر السوق تجعل من المستحيل على العملاء الاستمرار في استخدامه, والبيانات الثلاث المبالغ فيها دون أساس تجريبي كاف لا يمكن للمستهلكين تصديق ذلك بسهولة. رابع, هل هو حقا غير ضروري لاستبداله بسبب حياته الطويلة? بالإضافة, LED ينتمي في الأصل إلى صناعة أشباه الموصلات, بالإضافة إلى خصائص منتج أشباه الموصلات نفسه, تعريف الحياة تخضع لعوامل مختلفة ، فضلا عن الاعتراف السريع للتحسين المستمر, ليس فقط العملاء العاديين ولكن أيضا المهنيين في صناعة الإضاءة التقليدية لديهم شعور يجري في السحب. ما نوع الصمام الذي تختاره الشركة المصنعة للإضاءة التقليدية لضمان حياة النظام (مصدر الضوء, مصباح)? كيفية اختيارها?

باختصار, حياة المصابيح لم تعد بسيطة لفهم مصادر الضوء التقليدية, ولا تزال هناك مناطق جديدة قيد الاستكشاف, مع العديد من المفاهيم وعدم وجود خبرة عملية. الغرض من هذه المقالة هو شرح حياة المصابيح مع مجال موحد للعرض, لتوضيح العلاقات المختلفة, مساعدة شركات الإضاءة التي تستخدم مصابيح LED لمعرفة كيفية اختيار مصابيح LED موثوقة, لجعل أنظمة موثوق بها, وللمساعدة في إنهاء المستهلك عند اختيار منتجات LED.

3. حياة مصادر الضوء التقليدية والحياة الفعالة لصيانة التجويف LED

قبل فهم حياة الصمام المميز, دعونا نفهم أولا حياة مصدر الضوء التقليدي. تستخدم مصادر الضوء التقليدية أساليب مقبولة على نطاق واسع لتحديد عمر مصدر الضوء المصنف. وقد أعطيت هذه الأساليب في مختلف المعايير في الجدول أدناه.

يحدد المعيار بيئة الاختبار, تحديد نموذج, وطرق الاختبار. للمصابيح الفلورية المدمجة, على سبيل المثال, يحدد المعيار أنه يجب اختبار العينات في 25 ° C البيئة. دورة اختبار واحدة هي 3 ساعات على و 20 دقائق قبالة. الوقت الذي يفشل فيه نصف مصدر الضوء هو متوسط عمر مصدر الضوء.

على عكس المصابيح, مصادر الضوء التقليدية لا تستخدم صيانة التجويف لقياس الحياة. ما هو السبب? لمصادر ضوء خيوط التنغستن, الخسارة المضيئة ترجع أساسا إلى خسارة الخيوط. بصفة عامة, فقدان تدفق مضيئة من مصباح خيوط التنغستن هو فقط 10% ~ 15% من التدفق المضيء الأولي ضمن متوسط عمر التقييم 1000 ساعات. للمصابيح الفلورية, الخسارة المضيئة هي أساسا بسبب التوهين الكيميائي الضوئي لطلاء الفوسفور وأنبوب الزجاج. لمصابيح الفلورسنت المدمجة CFLs, الخسارة المضيئة لا تتجاوز 20% من التدفق الأولي مضيئة ضمن متوسط عمرها تصنيف 10,000 ساعات. للأضواء عالية الجودة T8 و T5 باستخدام الفوسفور الأرضي النادر, لا تتجاوز خسارة التدفق المضيئة 5% خلال حياتهم 20،000 ساعة.

للمصابيح, هناك أسباب مختلفة لإمكانية التوهين الخفيف وفقا لمبدأ الإنتاج. على سبيل المثال: محرك الأقراص الحالي, درجة حرارة التقاطع, الفوسفور, عدسة, الخ. بسبب الحياة النظرية الطويلة للمصابيح, قد يستغرق سنوات عديدة من الاختبار لجعلها “نقطة سيئة”. وعلى عكس مصادر الضوء التقليدية الأخرى, حتى لو انحلال الضوء إلى 50%, يمكن أن تستمر في الضوء. ولكن يمكن للضوء في هذا الوقت لا تزال تلبي متطلبات تصميم الإضاءة? ذلك, مصممي الإضاءة بحاجة إلى معرفة بالضبط ما يمكن أن تنبعث منها ما لا يقل عن تدفق مضيئة فعالة ويمكن أن تلبي العمر الافتراضي لتصميمها, ليس على “نقطة مكسورة” العمر, لحساب تكلفة التثبيت بدقة, صيانة, استبدال ومقارنة مع مصادر الضوء التقليدية. بناء على الأسباب المذكورة أعلاه, غالبا ما يتم حساب عمر الصمام من خلال الحياة الفعالة لمعدل صيانة التجويف.

4. عمر مكون LED

4.1 نطاق LED

قبل إعطاء حياة LED, يجب علينا أولا تحديد نطاق الصمام. كثيرا ما نسمع أن المصابيح تشمل في الواقع مكونات LED وكذلك أنظمة LED. مكونات LED هي رقائق LED شائعة, والنظام هو المنتج النهائي للمصابيح المستخدمة من قبل المستخدمين, بما في ذلك مصادر الضوء, وحدات, المصابيح, الخ.

4.2 عمر مكون LED, L70, L50

تعريف الحياة: ما هي الحياة? نحن بحاجة إلى تعريفه بوضوح. ويستند النظام القياسي الأوروبي أساسا على معيار اللجنة الانتخابية المستقلة وتصدره اللجنة الدولية للكهرباء والكهربائية IEC. نظام LED القياسي الأمريكي معقد نسبيا. يتم إدارة المعايير المختلفة من قبل جمعية أمريكا الشمالية المضيئة IES, المعهد الوطني الأمريكي للمعايير NEMA, ومختبرات الضامنين الأمريكية UL.

L70: معدل صيانة التدفق المضيئة لمصباح LED (الوحده النمطيه) يلبي متطلبات هذا المعيار ويمكن أن تستمر في تضيء تصل إلى 70% الوقت التراكمي عند مصباح LED (الوحده النمطيه) يصل إلى عمر مصباح LED واحد (الوحده النمطيه).

يربط معيار IES الحياة بصيانة التجويف ويعطي فهما جديدا للحياة. سنرى لاحقا أنه باستخدام هذه البيانات يمكننا استنتاج الحياة الحقيقية لل LED استنادا إلى البيانات المتاحة لفترة من الزمن. حتى إلى حد ما, يمكن فهم عمر صيانة التجويف المصنف هنا على أنه العمر المفيد لل LED. حسب المعيار, يتعلق الحياة لصيانة التجويف. يتم تحديد حياة الصمام نفسه من قبل اضمحلال الضوء إلى 70% من الحياة. هذه الفترة الزمنية قصيرة نسبيا مقارنة بفترة الفشل, و من الأسهل أن تعمل. كما أنه يقصر وقت اختبار البحث والتطوير عند استبدال المصابيح. المزيد والمزيد من شركات تصنيع الصمام بدأت في استخدام L70 إلى LED الاسمية الحياة.

4.3 B50, B10

في عملية التشغيل الفعلية, وجدنا أنه عندما اختبار L70 من عينات دفعة, بسبب سلسلة من العوامل مثل العملية والمواد, هناك اختلافات وموثوقية مختلفة بين المصابيح الفردية, مثل صيانة التجويف منخفضة للغاية أو الضرر. مع الأخذ في الاعتبار المعدل الفعلي المحتمل للعيوب, تم تقديم مفاهيم B50 و B10.

B50 L70 يشير إلى أن معدل صيانة التجويف من الصمام في ظل هذه الحياة ليست أقل من 70%, والتدفق المضيء ل 50% من الصمام يحسب ليكون أقل من 70% أو معطوب.

B10 L70 يشير إلى أن معدل صيانة التجويف من الصمام في ظل هذا العمر لا يقل عن 70%, والتدفق المضيء المحسوب ل 10% من الصمام هو أقل من 70% أو معطوب.

4.4 TM-21

ضوء LED يتحلل إلى حد ما, يمكن أن تستمر في انبعاث الضوء, بدلا من الضرر المباشر كما نفهم عادة. قد يكون من أن الصمام لا تتلف مثل مصدر الضوء التقليدي في هذا الوقت, ولكن تدفق مضيئة لم يعد قادرا على تلبية متطلبات تصميم الإضاءة. المصممين بحاجة إلى فهم هذه الحياة. وهذا يتطلب طريقة قابلة للتشغيل لاستنتاج حياة LED. منذ بيانات معدل الصيانة التجويف وفقا لLM-80 هو متاح بالفعل, على طول الطريق, أود أن أعرف ما إذا كان يمكن اشتقاق الحياة النهائية لل LED استنادا إلى بيانات LM-80. -21 معيار.

يستند TM-21 على البيانات التي تم الحصول عليها من اختبار IES LM-80 لتقدير معدل صيانة التجويف على المدى الطويل. TM-21 ينص على أن العمر المشتق من المصابيح يجب أن لا يكون أطول من 6 مرات وقت اختبار LM-80. يتم التعبير عن الوقت المستحث في شكل ليرة لبنانية (إيك). P هو معدل صيانة التجويف, Y هو وقت الحصول على البيانات LM-80 (وحدة kh). مثل: L70 (10k)

كل من LM-80 و TM-21 التي ذكرناها سابقا هي معايير للحياة عنصر LED. ولكن لنظام الصمام للمنتج النهائي, لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من العمل للإجابة.

4.5 LED الحياة ودرجة الحرارة

كما نعلم, كما ترتبط حياة الصمام ارتباطا وثيقا لدرجة الحرارة. درجة حرارة تقاطع LED مؤشر مهم على أدائها. وفقا لLM-80, درجة حرارة اختبار الشركة المصنعة هي ثلاث درجات حرارة TS تحت نفس تيار القيادة (تشير TS إلى درجة الحرارة المحددة من قبل الشركة المصنعة التي يمكن اختبارها مع الزج الحراري على حزمة LED), إنه, 55 ° C, 85 ° C, ودرجة الحرارة التي تحددها الشركة المصنعة وفقا للتطبيق ممكن. ثم استنادا إلى TM-21 لاستنتاج الحياة في درجات حرارة TS مختلفة.

5. موثوقية نظام LED والحياة

الموثوقية الحقيقية وطول العمر لأنظمة الإضاءة LED غير معروفة بشكل عام. لجعل الأمور أسوأ, نحن غالبا ما تستخدم معدل صيانة التجويف من مكونات LED كما عمر نظام LED. معدل صيانة التجويف لمكونات LED هو واحد فقط من المكونات الموثوقة لأنظمة LED. في الحقيقة, لا يتم تحديد عمر نظام إضاءة LED مصمم جيدا ومصنع من خلال اضمحلال الضوء في الصمام.

فيما يتعلق بحياة مصابيح LED, وعادة ما يحتوي على العديد من الأجزاء المترابطة والنظم الفرعية, كل منها له حياة مختلفة وموثوقية. من المستحيل بشكل عام استخدام أسوأ قيمهم أو أفضلها مباشرة, ولكن يجب تقييمها ككل للنظر في تفاعلاتها.

لأنظمة LED, لم يعد إخراج الضوء غير الكافي هو السبب الوحيد الذي يحتاج إلى استبدال النظام. من الضروري أيضا النظر في انجراف الألوان الخفيفة والتغيرات في توزيع الضوء عندما تتلف بعض المصابيح. وفقا لLM-80, يشير إلى أهمية اللون ويتطلب أن تقرير الاختبار يجب أن يعطي اللون الانجراف في وقت الاختبار.

المكونات التي يمكنك اختيارها عند التصميم لها نفس عمر المصابيح الطويل, ولكن هذا غالبا ما لا يكون الأكثر فعالية من حيث التكلفة. هدف الجدوى من تصميم نظام طويل الأجل هو إيجاد توازن بين إمكانيات البيانات والتكاليف. إنه, بتكلفة معقولة, النظام المصمم لديه معدل فشل ضمن نطاق مقبول في الحياة المتوقعة. الموثوقية والحياة هما مقياسان مهمان للحياة الفعالة لنظام LED.

لأنظمة الإضاءة LED, ثلاثة جوانب رئيسية تؤثر على الموثوقية:

عيوب التصميم: وتشمل أساسا سوء الإدارة الحرارية, استخدام المواد الكيميائية غير المتطابقة التي يمكن أن تسبب توهين عدسة أو رقاقة ضوء, محرك أقراص LED ضعيف, رقاقة الزائد, سوء التعبئة والتغليف التي يمكن أن تتسلل بخار الماء, الخ.

عيوب التصنيع: لا يمكن القضاء على هذا النوع من العيوب, ويحدث ذلك أساسا في الفشل المبكر, خاصة مع زيادة الإنتاج. يمكن للمصنعين تقليل مثل هذه العيوب من خلال اختبار المصنع والشيخوخة.

نهاية الحياة: فشل بعض المكونات الرئيسية في النظام سيجعلها غير صالحة للاستعمال. نحن بحاجة إلى اختيار المكونات الصحيحة وتقدير معقول عمر النظام.

من المعقد للغاية تحديد وتقييم عمر مصابيح LED من خلال مراقبة طريقة تسوس الضوء على المدى الطويل. في نفس الوقت, عندما يكون الناس أكثر وأكثر وعيا من اللوح القصير من الحياة نظام LED يكمن في جهاز التحكم LED. تتأثر حياة جهاز التحكم بشكل رئيسي بحياة المكثف الكهربائي المستخدم. سوف الكهارل في المكثف تطاير بدرجات متفاوتة مع درجة حرارة العمل ووقت العمل, وتيار تموج المكثف سيؤثر أيضا على الحياة. زيادة 10 درجة في درجة حرارة المكثف يقلل من الحياة إلى النصف.

قرأ سوف المكثفات الكهربائية تسبب حقا عمر قصير من مصابيح LED? للحصول على التفاصيل.

لأسباب عديدة, من الصعب إعطاء حياة منتجات الإضاءة LED. لكن, في نفس الوقت, المستهلكين بحاجة إلى فهم عمرهم, إجراء حساب للعوامل التي تؤثر على كفاءة الطاقة في المعاملة, تكاليف الصيانة, الاستثمار الأولي, الخ., ومن ثم اتخاذ قرار مستنير عند النظر في ما إذا كان لشراء منتج LED.

باختصار, هنا يناقش حياة مكونات LED وأنظمة LED على أساس الفهم الحالي للمصابيح ووضع المعايير. نأمل أن هذا سوف تساعدك على فهم أفضل لصناعة الإضاءة.

إذا كان لديك أي أسئلة, مرحبا بكم في اتصل بنا مباشره.