¿Realmente entiendes la vida útil del LED? Leer esto!

La tecnología LED comenzó en la industria de semiconductores, pero está en auge en la industria de la iluminación. Como una cosa de recién nacidos, se enfrenta a muchas preguntas y descubrimientos. El LED es famoso por su vida extra larga. Sin embargo, cómo podemos predecir la vida sin ninguna prueba convincente? ¿Hay alguna diferencia en la vida útil del LED con la fuente de iluminación tradicional? Comparación de LED con iluminación tradicional y análisis del último desarrollo estándar mientras tanto, espero que te ayude a entender lo que realmente representa la vida.

1. Antecedentes en el desarrollo de LED

La vida útil de las fuentes de luz tradicionales está determinada principalmente por la vida útil del filamento.. El principio de emisión de luz semiconductora del propio LED, sin filamento, determina su larga vida útil. Acoplado con su propia baja potencia, el mundo con energía cada vez más ajustada y efectos de efecto invernadero ha encontrado otro gran avance en el ahorro de energía y la reducción de emisiones..

2. Confusión de vida del LED

La vida útil del LED es la garantía de todas las demás ventajas. La primera publicidad es que la vida del LED es 50,000 horas o más. Cuando nuestros fabricantes están promocionando lo buenos que son sus productos y cuánto duran, es posible que nuestros usuarios finales ni siquiera sientan las ventajas en este sentido.. La razón es que no hay una experiencia de usuario intuitiva para los clientes de productos tan innovadores., la otra es que los productos pobres con precio para el mercado hacen imposible que los clientes continúen usándolo., y los tres datos exagerados sin suficiente base experimental Los consumidores no pueden creerlo fácilmente. Cuarto, ¿Es realmente innecesario reemplazarlo debido a su larga vida útil?? Además, El LED pertenece originalmente a la industria de los semiconductores, además de las características del propio producto semiconductor, la definición de vida están sujetas a diversos factores, así como al rápido reconocimiento de la mejora continua, no solo los clientes comunes, sino también los profesionales de la industria de la iluminación tradicional tienen la sensación de estar en las nubes.. ¿Qué tipo de LED elige nuestro fabricante de iluminación tradicional para garantizar la vida útil del sistema? (fuente de luz, lámpara)? Cómo elegirlo?

En resumen, la vida útil de los LED ya no es tan simple de entender como las fuentes de luz tradicionales, y aún se están explorando nuevas áreas, con muchos conceptos y falta de experiencia práctica. El propósito de este artículo es explicar la vida de los LED con un campo de visión estandarizado., para aclarar varias relaciones, para ayudar a las empresas de iluminación que utilizan LED a saber cómo elegir LED confiables, para hacer sistemas confiables, y para ayudar a los consumidores finales a la hora de elegir productos LED.

3. La vida útil de las fuentes de luz tradicionales y la vida útil efectiva del mantenimiento de lúmenes LED

Antes de comprender la vida útil de un LED distintivo, primero entendamos la vida de una fuente de luz tradicional. Las fuentes de luz tradicionales utilizan métodos ampliamente aceptados para determinar la vida útil nominal de su fuente de luz. Estos métodos se han dado en varias normas en la tabla a continuación.

El estándar especifica el entorno de prueba, selección de muestras, y métodos de ensayo. Para lámparas fluorescentes compactas, por ejemplo, La norma especifica que las muestras deben analizarse en un 25 Entorno ° C. Un ciclo de prueba es 3 horas en y 20 minutos de descanso. El tiempo en que falla la mitad de la fuente de luz es la vida media nominal de la fuente de luz.

A diferencia de los LED, Las fuentes de luz tradicionales no utilizan el mantenimiento de lúmenes para medir la vida útil. ¿Cuál es la razón?? Para fuentes de luz de filamento de tungsteno, la pérdida luminosa se debe principalmente a la pérdida de filamento. En términos generales, la pérdida de flujo luminoso de la lámpara de filamento de tungsteno es sólo 10% ~ 15% del flujo luminoso inicial dentro de la vida nominal media de 1000 horas. Para lámparas fluorescentes, la pérdida luminosa se debe principalmente a la atenuación fotoquímica del recubrimiento de fósforo y el tubo de vidrio. Para lámparas fluorescentes compactas CFL, la pérdida luminosa no excede 20% del flujo luminoso inicial dentro de su vida nominal media de 10,000 horas. Para luces de alta calidad T8 y T5 que utilizan fósforos de tierras raras, la pérdida de flujo luminoso no excede 5% durante sus 20.000 horas de vida.

Para LED, Hay varias razones para la posibilidad de atenuación de la luz de acuerdo con el principio de producción. Por ejemplo,: corriente de accionamiento, temperatura de la unión, Fósforo, lente, etc.. Debido a la larga vida teórica de los LED, Puede tomar muchos años de pruebas para hacerlas “punto-malo”. Y a diferencia de otras fuentes de luz tradicionales, incluso si la luz decae a 50%, puede seguir iluminándose. Pero, ¿puede la luz en este momento cumplir con los requisitos del diseño de iluminación?? por lo tanto, Los diseñadores de iluminación necesitan saber exactamente lo que pueden emitir no menos que el flujo luminoso efectivo y pueden cumplir con la vida útil de su diseño., no su “punto roto” Vida, para calcular con precisión el costo de instalación, mantenimiento, sustitución y comparación con fuentes de luz tradicionales. Basado en las razones anteriores, la vida útil del LED a menudo se calcula por la vida útil efectiva de la tasa de mantenimiento de lúmenes.

4. Vida útil de los componentes LED

4.1 Gama de LED

Antes de dar la vida del LED, Primero debemos determinar el alcance del LED. A menudo escuchamos que los LED en realidad incluyen componentes LED y también sistemas LED.. Los componentes LED son chips LED comunes, y el sistema es el producto final de los LED utilizados por los usuarios, incluyendo fuentes de luz, Módulos, Lámparas, etc..

4.2 Vida útil de los componentes LED, L70, L50

Definición de vida: qué es la vida? Tenemos que definirlo claramente. El sistema de estándares europeos se basa principalmente en el estándar IEC y es emitido por la Comisión Electrotécnica Internacional IEC. El sistema estándar LED de EE.UU. es relativamente complicado. Los diferentes estándares son administrados por la North American Illuminating Society IES, el Instituto Nacional de Normas De Estados Unidos NEMA, y los American Underwriters Laboratories UL.

L70: La tasa de mantenimiento del flujo luminoso de la lámpara LED (módulo) cumple con los requisitos de esta norma y puede continuar iluminándose hasta 70% del tiempo acumulado en que la lámpara LED (módulo) alcanza la vida útil de una sola lámpara LED (módulo).

El estándar IES vincula la vida con el mantenimiento de la luz y ofrece una nueva comprensión de la vida. Veremos más adelante que utilizando estos datos podemos inferir la verdadera vida del LED en función de los datos disponibles durante un período de tiempo.. Así que hasta cierto punto, la vida útil nominal de mantenimiento de lúmenes dada aquí puede entenderse como la vida útil del LED. Por norma, relaciona la vida útil con el mantenimiento de lúmenes. La vida útil del LED en sí está determinada por la desintegración de la luz a 70% de la vida. Este período de tiempo es relativamente corto en comparación con el tiempo hasta el fracaso., y es más fácil de operar. También acorta el tiempo de prueba de investigación y desarrollo cuando se reemplazan los LED.. Cada vez más empresas de fabricación de LED han comenzado a utilizar L70 para la vida útil nominal del LED.

4.3 B50, B10

En el proceso de operación real, encontramos que cuando la prueba L70 de muestras por lotes, debido a una serie de factores como el proceso y los materiales, hay diferencias y diferentes fiabilidad entre los LED individuales, como mantenimiento de lúmenes extremadamente bajos o daños. Teniendo en cuenta la posible tasa de defectos reales, se introdujeron los conceptos de B50 y B10.

B50 L70 indica que la tasa de mantenimiento de lúmenes del LED bajo esta vida útil no es inferior a 70%, y el flujo luminoso de 50% del LED se calcula que es menor que 70% o dañado.

B10 L70 indica que la tasa de mantenimiento de lúmenes del LED durante esta vida útil no es inferior a 70%, y el flujo luminoso calculado de 10% del LED es menor que 70% o dañado.

4.4 TM-21

La luz LED se descompone hasta cierto punto, puede seguir emitiendo luz, en lugar de daños inmediatos como solemos entender. Puede ser que el LED no esté dañado como una fuente de luz tradicional en este momento., pero su flujo luminoso ya no puede cumplir con los requisitos del diseño de iluminación. Los diseñadores necesitan entender esta vida. Esto requiere un método operable para inferir la vida útil del LED.. Dado que los datos de la tasa de mantenimiento de lúmenes según el LM-80 ya están disponibles, en el camino, Me gustaría saber si la vida final del LED se puede derivar en función de los datos de LM-80. -21 estándar.

TM-21 se basa en los datos obtenidos de la prueba IES LM-80 para estimar la tasa de mantenimiento de lúmenes a largo plazo. TM-21 estipula que la vida útil derivada de los LED no debe ser superior a 6 multiplica el tiempo de prueba LM-80. El tiempo deducido se expresa en forma de Lp (Yk). P es la tasa de mantenimiento de lúmenes, Y es el tiempo de adquisición de datos LM-80 (unidad kh). Ejemplo: L70 (10k)

Tanto el LM-80 como el TM-21 que mencionamos anteriormente son estándares para la vida útil de los componentes LED.. Pero para el sistema LED del producto final, todavía es necesario seguir trabajando para responder.

4.5 Vida útil y temperatura del LED

Como sabemos, la vida útil del LED también está estrechamente relacionada con la temperatura. La temperatura de la unión LED es un indicador importante de su rendimiento. Según LM-80, La temperatura de prueba del fabricante es de tres temperaturas Ts bajo la misma corriente de conducción (Ts se refiere a la temperatura especificada por el fabricante que se puede probar con termopares en el paquete LED), Es decir, 55 C, 85 C, y La temperatura determinada por el fabricante según la posible aplicación. Luego basado en TM-21 para inferir la vida a varias temperaturas Ts.

5. Fiabilidad y vida útil del sistema LED

La verdadera fiabilidad y longevidad de los sistemas de iluminación LED no son generalmente conocidas.. Para empeorar las cosas, A menudo utilizamos la tasa de mantenimiento de lúmenes de los componentes LED como la vida útil del sistema LED. La tasa de mantenimiento de lúmenes de los componentes LED es solo uno de los componentes confiables de los sistemas LED. En realidad, La vida útil de un sistema de iluminación LED bien diseñado y fabricado no está determinada por la desintegración de la luz del LED.

Sobre la vida útil de las luminarias LED, Por lo general, contiene muchas partes y subsistemas interconectados, cada uno de los cuales tiene una vida útil y confiabilidad diferentes. En general, es imposible usar sus peores o mejores valores directamente., pero necesitan ser evaluados como un todo para considerar sus interacciones.

Para sistemas LED, La salida de luz insuficiente ya no es la única razón por la que es necesario reemplazar el sistema. También es necesario considerar la deriva del color de la luz y los cambios en la distribución de la luz cuando algunos LED están dañados.. Según LM-80, Indica la importancia del color y requiere que el informe de la prueba dé la deriva de color en el momento de la prueba.

Los componentes que puede elegir al diseñar tienen la misma vida útil que los LED, pero esto a menudo no es el más rentable. El objetivo de viabilidad de un diseño de larga duración del sistema es encontrar un equilibrio entre las posibilidades de datos y los costos.. Es decir, a un costo razonable, El sistema diseñado tiene una tasa de fallos dentro de un rango aceptable en la vida útil esperada. La fiabilidad y la vida útil son dos medidas importantes de la vida útil efectiva de un sistema LED.

Para sistemas de iluminación LED, tres aspectos principales afectan a la fiabilidad:

Defectos de diseño: principalmente incluyen una mala gestión térmica, uso de productos químicos no coincidentes que pueden causar atenuación de la luz de la lente o del chip, unidad LED deficiente, sobrecarga de chips, embalaje deficiente que puede infiltrarse en el vapor de agua, etc..

Defectos de fabricación: Este tipo de defecto no se puede eliminar, y ocurre principalmente en fallas tempranas, especialmente a medida que aumenta la producción. Los fabricantes pueden reducir tales defectos a través de pruebas de fábrica y envejecimiento.

Fin de la vida útil: La falla de algunos componentes clave en el sistema lo hará inutilizable. Necesitamos elegir los componentes correctos y estimar razonablemente la vida útil del sistema..

Es muy complicado determinar y evaluar la vida útil de las lámparas LED observando el método de desintegración de la luz a largo plazo.. Al mismo tiempo, cuando las personas son cada vez más conscientes de la carretilla corta del sistema LED, la vida útil radica en el dispositivo de control LED. La vida útil del dispositivo de control se ve afectada principalmente por la vida útil del condensador electrolítico utilizado.. El electrolito en el condensador se volatilizará en diversos grados con la temperatura de trabajo y el tiempo de trabajo., y la corriente de ondulación del condensador también afectará la vida útil. Un aumento de 10 grados en la temperatura del condensador reduce la vida útil a la mitad.

Leer Los capacitores electrolíticos realmente causan una corta vida útil de las lámparas LED? para los detalles.

Por muchas razones, es difícil dar la vida de los productos de iluminación LED. Sin embargo, al mismo tiempo, los consumidores necesitan entender su vida útil, realizar un cálculo de los factores que afectan a la eficiencia energética de la transacción, costes de mantenimiento, inversión inicial, etcetera., y luego tome una decisión informada al considerar si comprar un producto LED.

En resumen, aquí se discute la vida útil de los componentes LED y los sistemas LED basados en la comprensión actual de los LED y el desarrollo de estándares. Espero que esto le ayude a tener una mejor comprensión de la industria de la iluminación.

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