Comprenez-vous vraiment la durée de vie de LED? Lire ceci!

La technologie LED a démarré dans l’industrie des semi-conducteurs, mais est en plein essor dans l’industrie de l’éclairage. Comme une chose nouveau-né, il est confronté à de nombreuses questions et découvertes. LED est célèbre pour sa durée de vie extra-longue. Cependant, comment nous pouvons prédire la durée de vie sans aucun test convaincant? Y a-t-il une différence dans la durée de vie des LED avec la source d’éclairage traditionnelle? Comparaison de la LED avec l’éclairage traditionnel et analyse des derniers développements standard, J’espère que cela vous aidera à comprendre ce que représente vraiment la vie.

1. Contexte du développement LED

La durée de vie des sources lumineuses traditionnelles est principalement déterminée par la durée de vie du filament. Le principe de l’émission de lumière semi-conductrice de la LED elle-même, sans filament, détermine sa longue durée de vie. Couplé avec sa propre faible puissance, le monde avec des effets d’énergie et de serre de plus en plus serrés a trouvé une autre percée dans les économies d’énergie et la réduction des émissions.

2. Confusion de la durée de vie des LED

La durée de vie de la LED est la garantie de tous les autres avantages. La première publicité est que la durée de vie des LED est 50,000 heures ou plus. Quand nos fabricants font la promotion de la qualité de leurs produits et de leur durée de vie, nos utilisateurs finaux peuvent même ne pas ressentir les avantages à cet égard. La raison en est qu’il n’y a pas d’expérience utilisateur intuitive pour les clients de ces produits innovants., l’autre est que les produits médiocres avec un prix pour le marché rendent impossible pour les clients de continuer à l’utiliser, et les trois données exagérées sans base expérimentale suffisante Les consommateurs ne peuvent pas y croire facilement. Quatrième, est-il vraiment inutile de le remplacer en raison de sa longue durée de vie? De plus,, Led appartient à l’origine à l’industrie des semi-conducteurs, plus les caractéristiques du produit semi-conducteur lui-même, la définition de la vie sont soumises à divers facteurs ainsi qu’à la reconnaissance rapide de l’amélioration continue, non seulement les clients ordinaires, mais aussi les professionnels de l’industrie de l’éclairage traditionnel ont le sentiment d’être dans les nuages. Quel type de LED notre fabricant d’éclairage traditionnel choisit-il pour assurer la durée de vie du système (source lumineuse, lampe)? Comment le choisir?

En résumé, la durée de vie des LED n’est plus aussi simple à comprendre que les sources lumineuses traditionnelles, et de nouveaux domaines sont encore à l’étude, avec de nombreux concepts et un manque d’expérience pratique. Le but de cet article est d’expliquer la durée de vie des LED avec un champ de vision standardisé, clarifier diverses relations, pour aider les entreprises d’éclairage utilisant des LED à savoir comment choisir des LED fiables, pour fabriquer des systèmes fiables, et pour aider les consommateurs finaux à choisir des produits LED.

3. La durée de vie des sources lumineuses traditionnelles et la durée de vie effective du maintien de la lumière LED

Avant de comprendre la durée de vie d’une LED distinctive, comprenons d’abord la vie d’une source de lumière traditionnelle. Les sources lumineuses traditionnelles utilisent des méthodes largement acceptées pour déterminer leur durée de vie nominale de la source lumineuse. Ces méthodes ont été données dans diverses normes dans le tableau ci-dessous.

La norme spécifie l’environnement de test, sélection d’échantillons, et méthodes d’essai. Pour lampes fluorescentes compactes, par exemple, la norme spécifie que les échantillons doivent être analysés dans un 25 Environnement ° C. Un cycle de test est 3 heures sur et 20 minutes de congé. Le temps pendant lequel la moitié de la source lumineuse tombe en panne est la durée de vie moyenne nominale de la source lumineuse.

Contrairement aux LED, les sources lumineuses traditionnelles n’utilisent pas le maintien de la lumière pour mesurer la durée de vie. Quelle est la raison? Pour les sources lumineuses à filament de tungstène, la perte lumineuse est principalement due à la perte de filament. Manière générale, la perte de flux lumineux de la lampe à filament de tungstène n’est que 10% ~ 15% du flux lumineux initial au cours de la durée de vie nominale moyenne de 1000 Heures. Pour lampes fluorescentes, la perte lumineuse est principalement due à l’atténuation photochimique du revêtement phosphoré et du tube de verre. Pour lampes fluorescentes compactes LFC, la perte lumineuse ne dépasse pas 20% du flux lumineux initial au cours de sa durée de vie nominale moyenne de 10,000 Heures. Pour des lampes de haute qualité T8 et T5 utilisant des phosphores de terres rares, la perte de flux lumineux ne dépasse pas 5% au cours de leur durée de vie de 20 000 heures.

Pour les LED, il existe différentes raisons pour la possibilité d’atténuation de la lumière selon le principe de production. Par exemple,: courant d’entraînement, température de jonction, Phosphore, lentille, etc. En raison de la longue durée de vie théorique des LED, il faudra peut-être de nombreuses années de tests pour les fabriquer “point-mauvais”. Et contrairement aux autres sources lumineuses traditionnelles, même si la lumière se désintègre en 50%, il peut continuer à s’allumer. Mais la lumière peut-elle encore répondre aux exigences de la conception de l’éclairage? Donc, Les concepteurs d’éclairage doivent savoir exactement ce qu’ils peuvent émettre au moins que le flux lumineux effectif et peuvent répondre à la durée de vie de leur conception, pas leur “point cassé” Vie, pour calculer avec précision le coût d’installation, entretien, remplacement et comparaison avec les sources lumineuses traditionnelles. Sur la base des raisons ci-dessus, la durée de vie de la LED est souvent calculée par la durée de vie effective du taux de maintien de la lumière.

4. Durée de vie des composants LED

4.1 Gamme de LED

Avant de donner la durée de vie de la LED, nous devons d’abord déterminer la portée de la LED. Nous entendons souvent dire que les LED comprennent en fait des composants LED et aussi des systèmes LED. Les composants LED sont des puces LED courantes, et le système est le produit final des LED utilisées par les utilisateurs, y compris les sources lumineuses, Modules, Lampes, etc.

4.2 Durée de vie des composants LED, L70, L50

Définition de la vie: qu’est-ce que la vie? Nous devons le définir clairement. Le système de normes européennes est principalement basé sur la norme CEI et est publié par la Commission électrotechnique internationale CEI. Le système standard LED américain est relativement compliqué. Les différentes normes sont administrées par la North American Illuminating Society IES, l’American National Standards Institute NEMA, et l’American Underwriters Laboratories UL.

L70: Le taux de maintenance du flux lumineux de la lampe LED (module) répond aux exigences de cette norme et peut continuer à s’allumer jusqu’à 70% du temps cumulé lorsque la lampe LED (module) atteint la durée de vie d’une seule lampe LED (module).

La norme IES relie la vie au maintien de la lumière et donne une nouvelle compréhension de la vie. Nous verrons plus tard qu’en utilisant ces données, nous pouvons déduire la vraie vie de la LED en fonction des données disponibles pendant un certain temps.. Donc, dans une certaine mesure, dans une certaine mesure, la durée de vie nominale de maintien de la lumière donnée ici peut être comprise comme la durée de vie utile de la LED. Par norme, il relie la vie au maintien de la lumière. La durée de vie de la LED elle-même est déterminée par la désintégration de la lumière à 70% de la vie. Cette période de temps est relativement courte par rapport au temps jusqu’à l’échec, et il est plus facile à utiliser. Il raccourcit également le temps de test de recherche et développement lorsque les LED sont remplacées. De plus en plus d’entreprises de fabrication de LED ont commencé à utiliser L70 pour la durée de vie nominale des LED.

4.3 B50, B10

Dans le processus d’exploitation réel, nous avons constaté que lorsque le test L70 d’échantillons de lots, en raison d’une série de facteurs tels que le processus et les matériaux, il existe des différences et une fiabilité différente entre les LED individuelles, tels que l’entretien ou les dommages extrêmement faibles de la lumière. Prise en compte du taux réel de défauts éventuels, les concepts de B50 et B10 ont été introduits.

B50 L70 indique que le taux de maintien de la lumière de la LED sous cette durée de vie n’est pas inférieur à 70%, et le flux lumineux de 50% de la LED est calculé pour être inférieur à 70% ou endommagé.

B10 L70 indique que le taux de maintien de la lumière de la LED pendant cette durée de vie n’est pas inférieur à 70%, et le flux lumineux calculé de 10% de la LED est inférieure à 70% ou endommagé.

4.4 TM-21

La lumière LED se désintègre dans une certaine mesure, il peut continuer à émettre de la lumière, au lieu de dommages immédiats comme nous le comprenons habituellement. Il se peut que la LED ne soit pas endommagée comme une source de lumière traditionnelle en ce moment, mais son flux lumineux ne peut plus répondre aux exigences de la conception de l’éclairage. Les concepteurs doivent comprendre cette vie. Cela nécessite une méthode opérable pour déduire la durée de vie de la LED. Puisque les données du taux de maintenance de la lumière selon le LM-80 sont déjà disponibles, en cours de route, J’aimerais savoir si la durée de vie finale de la LED peut être dérivée sur la base des données LM-80. -21 standard.

TM-21 est basé sur les données obtenues à partir du test IES LM-80 pour estimer le taux de maintien de la lumière à long terme. TM-21 stipule que la durée de vie dérivée des LED ne doit pas être plus longue que 6 fois le temps de test LM-80. Le temps déduit est exprimé sous forme de Lp (Yk). P est le taux de maintien de la lumière, Y est le temps d’acquisition de données LM-80 (unité kh). Exemple: L70 (10k)

Le LM-80 et le TM-21 que nous avons mentionnés précédemment sont des normes pour la durée de vie des composants LED. Mais pour le système LED du produit final, d’autres travaux sont encore nécessaires pour répondre à la question.

4.5 Durée de vie et température des LED

Comme nous le savons, la durée de vie des LED est également étroitement liée à la température. La température de jonction LED est un indicateur important de ses performances. Selon LM-80, la température d’essai du fabricant est de trois T sous le même courant de conduite (Ts fait référence à la température spécifiée par le fabricant qui peut être testée avec des thermocouples sur l’emballage LED), C'est, 55 ° C, 85 ° C, et La température déterminée par le fabricant en fonction de l’application possible. Ensuite, basé sur TM-21 pour déduire la durée de vie à différentes températures Ts.

5. Fiabilité et durée de vie du système LED

La fiabilité et la longévité réelles des systèmes d’éclairage LED ne sont généralement pas connues. Pour aggraver les choses, nous utilisons souvent le taux de maintenance de la lumière des composants LED comme durée de vie du système LED. Le taux de maintenance de la lumière des composants LED n’est qu’un des composants fiables des systèmes LED. En fait, la durée de vie d’un système d’éclairage LED bien conçu et fabriqué n’est pas déterminée par la dégradation de la lumière de la LED.

Concernant la durée de vie des luminaires LED, il contient généralement de nombreuses pièces et sous-systèmes interconnectés, chacun d’entre eux a une durée de vie et une fiabilité différentes. Il est généralement impossible d’utiliser directement leurs pires ou meilleures valeurs, mais ils doivent être évalués dans leur ensemble pour tenir compte de leurs interactions.

Pour les systèmes LED, un rendement lumineux insuffisant n’est plus la seule raison pour laquelle le système doit être remplacé. Il est également nécessaire de tenir compte de la dérive de la couleur de la lumière et des changements dans la distribution de la lumière lorsque certaines LED sont endommagées.. Selon LM-80, il indique l’importance de la couleur et exige que le rapport d’essai donne la dérive de couleur au moment de l’essai.

Les composants que vous pouvez choisir lors de la conception ont la même longue durée de vie que les LED, mais ce n’est souvent pas le plus rentable. L’objectif de faisabilité d’une conception longue durée de vie d’un système est de trouver un équilibre entre les possibilités de données et les coûts. C’est, à un coût raisonnable, le système conçu a un taux de défaillance dans une plage acceptable pendant la durée de vie prévue. La fiabilité et la durée de vie sont deux mesures importantes de la durée de vie effective d’un système LED.

Pour les systèmes d’éclairage LED, trois aspects principaux affectent la fiabilité:

Défauts de conception: comprennent principalement une mauvaise gestion thermique, l’utilisation de produits chimiques dépareillés qui peuvent causer une atténuation de la lumière des lentilles ou des puces, lecteur LED défectueux, surcharge de puce, mauvais emballage qui peut s’infiltrer dans la vapeur d’eau, etc.

Défauts de fabrication: Ce type de défaut ne peut être éliminé, et il se produit principalement dans les échecs précoces, d’autant plus que la production augmente. Les fabricants peuvent réduire ces défauts grâce aux tests en usine et au vieillissement.

Fin de vie: La défaillance de certains composants clés du système le rendra inutilisable. Nous devons choisir les bons composants et estimer raisonnablement la durée de vie du système.

Il est très compliqué de déterminer et d’évaluer la durée de vie des lampes LED en observant la méthode de désintégration de la lumière à long terme. En même temps, lorsque les gens sont de plus en plus conscients du shortboard du système LED, la durée de vie réside dans le dispositif de contrôle LED. La durée de vie du dispositif de commande est principalement affectée par la durée de vie du condensateur électrolytique utilisé. L’électrolyte dans le condensateur se volatilisera à des degrés divers avec la température de travail et le temps de travail, et le courant d’ondulation du condensateur affectera également la vie. Une augmentation de 10 degrés de la température du condensateur réduit la durée de vie de moitié.

Lire Les condensateurs électrolytiques causeront-ils vraiment une courte durée de vie des lampes LED? pour les détails.

Pour de nombreuses raisons, il est difficile de donner la vie des produits d’éclairage LED. Cependant, en même temps, les consommateurs doivent comprendre leur durée de vie, faire un calcul des facteurs qui influent sur l’efficacité énergétique de la transaction, les coûts d’entretien;, investissement initial, Etc., puis prenez une décision éclairée lorsque vous envisagez d’acheter ou non un produit LED.

En résumé, ici discute de la durée de vie des composants LED et des systèmes LED sur la base de la compréhension actuelle des LED et de l’élaboration de normes. J’espère que cela vous aidera à mieux comprendre l’industrie de l’éclairage..

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