Você realmente entende a vida útil do LED? Leia isso!

A tecnologia LED começou na indústria de semicondutores, mas está crescendo na indústria da iluminação. Como uma coisa recém-nascida, ele está enfrentando muitas perguntas e descobertas. LED é famoso por sua vida extra-longa. No entanto, como podemos prever a vida sem quaisquer testes convincentes? Existe alguma diferença na vida útil do LED com a fonte de iluminação tradicional? Comparando LED com iluminação tradicional e analisando o mais recente desenvolvimento padrão enquanto isso, espero que isso ajude você a entender o que a vida realmente representa.

1. Fundo de desenvolvimento de LED

A vida útil das fontes de luz tradicionais é determinada principalmente pela vida útil do filamento. O princípio da emissão de luz semicondutora do próprio LED, sem filamento, determina a sua longa vida útil. Juntamente com a sua própria baixa potência, o mundo com energia cada vez mais apertada e efeitos de efeito estufa encontrou outro avanço na economia de energia e redução de emissões.

2. Confusão de vida do LED

A vida útil do LED é a garantia de todas as outras vantagens. A publicidade mais antiga é que a vida do LED é 50,000 horas ou mais. Quando nossos fabricantes estão exaltando o quão bons são seus produtos e quanto tempo eles duram, nossos usuários finais podem nem sentir as vantagens a esse respeito. A razão é que uma é que não há uma experiência de usuário intuitiva para os clientes de tais produtos inovadores., a outra é que produtos pobres com preço para o mercado tornam impossível para os clientes continuarem a usá-lo., e os três dados exagerados sem base experimental suficiente Os consumidores não podem acreditar facilmente. Quarto, é realmente desnecessário substituí-lo por causa de sua longa vida útil? Além disso, LED originalmente pertence à indústria de semicondutores, mais as características do próprio produto semicondutor, a definição de vida estão sujeitos a vários fatores, bem como o rápido reconhecimento da melhoria contínua, não só os clientes comuns, mas também os profissionais da indústria de iluminação tradicional têm a sensação de estar nas nuvens. Que tipo de LED o nosso fabricante de iluminação tradicional escolhe para garantir a vida útil do sistema? (luz, lâmpada)? Como escolhê-lo?

Em resumo, a vida útil dos LEDs não é mais tão simples de entender quanto as fontes de luz tradicionais, e novas áreas ainda estão sendo exploradas, com muitos conceitos e falta de experiência prática. O objetivo deste artigo é explicar a vida útil dos LEDs com um campo de visão padronizado, para esclarecer várias relações, para ajudar as empresas de iluminação que usam LEDs a saber como escolher LEDs confiáveis, para fazer sistemas confiáveis, e para ajudar os consumidores finais na escolha de produtos LED.

3. A vida útil das fontes de luz tradicionais e a vida efetiva da manutenção do lúmen LED

Antes de entender a vida de um LED distinto, vamos primeiro entender a vida de uma fonte de luz tradicional. As fontes de luz tradicionais usam métodos amplamente aceitos para determinar sua vida útil nominal da fonte de luz. Estes métodos foram apresentados em várias normas na tabela abaixo.

O padrão especifica o ambiente de teste, seleção da amostra, e métodos de ensaio. Para lâmpadas fluorescentes compactas, por exemplo,, a norma especifica que as amostras devem ser ensaiadas num 25 ° C ambiente. Um ciclo de teste é 3 horas em e 20 minutos de folga. O tempo em que metade da fonte de luz falha é a vida média nominal da fonte de luz.

Ao contrário dos LEDs, fontes de luz tradicionais não usam a manutenção do lúmen para medir a vida útil. Qual é a razão? Para fontes de luz de filamento de tungstênio, a perda luminosa é principalmente devido à perda de filamento. De um modo geral, a perda de fluxo luminoso da lâmpada de filamento de tungstênio é apenas 10% ~ 15% do fluxo luminoso inicial dentro da vida nominal média de 1000 Horas. Para lâmpadas fluorescentes, a perda luminosa é principalmente devido à atenuação fotoquímica do revestimento de fósforo e do tubo de vidro. Para lâmpadas fluorescentes compactas CFLs, a perda luminosa não excede 20% do fluxo luminoso inicial dentro da sua vida nominal média de 10,000 Horas. Para luzes de alta qualidade T8 e T5 usando fósforos de terras raras, a perda de fluxo luminoso não excede 5% durante sua vida útil de 20.000 horas.

Para LEDs, existem várias razões para a possibilidade de atenuação da luz de acordo com o princípio da produção. Por exemplo,: corrente da unidade, temperatura da junção, Fósforo, lente, etc. Devido à longa vida teórica dos LEDs, pode levar muitos anos de testes para fazê-los “ponto-ruim”. E ao contrário de outras fontes de luz tradicionais, mesmo que a luz decaia para 50%, ele pode continuar a acender. Mas a luz neste momento ainda pode atender aos requisitos do design de iluminação? Portanto, os designers de iluminação precisam saber exatamente o que eles podem emitir nada menos do que o fluxo luminoso efetivo e podem atender à vida útil de seu projeto, não o seu “ponto quebrado” Vida, para calcular com precisão o custo de instalação, manutenção, substituição e comparação com fontes de luz tradicionais. Com base nas razões acima, a vida útil do LED é frequentemente calculada pela vida útil efetiva da taxa de manutenção do lúmen.

4. Vida útil do componente LED

4.1 Gama de LED

Antes de dar vida útil ao LED, devemos primeiro determinar o escopo do LED. Muitas vezes ouvimos que os LEDs realmente incluem componentes LED e também sistemas LED. Os componentes de LED são chips de LED comuns, e o sistema é o produto final dos LEDs usados pelos usuários, incluindo fontes de luz, Módulos, Lâmpadas, etc.

4.2 Vida útil do componente LED, L70, L50

Definição de vida: o que é a vida? Precisamos defini-lo claramente. O sistema de normas europeias baseia-se principalmente na norma IEC e é emitido pela Comissão Eletrotécnica Internacional IEC. O sistema padrão LED dos EUA é relativamente complicado. Os diferentes padrões são administrados pela North American Illuminating Society IES, o Instituto Nacional de Padrões Americanos NEMA, e os Laboratórios Americanos de Subscritores UL.

L70: A taxa de manutenção do fluxo luminoso da lâmpada LED (módulo) atende aos requisitos desta norma e pode continuar a acender até 70% do tempo acumulado em que a lâmpada LED (módulo) atinge a vida útil de uma única lâmpada LED (módulo).

O padrão IES vincula a vida à manutenção do lúmen e dá uma nova compreensão da vida. Veremos mais adiante que, usando esses dados, podemos inferir a verdadeira vida do LED com base nos dados disponíveis por um período de tempo.. Então, até certo ponto,, a vida útil nominal de manutenção do lúmen dada aqui pode ser entendida como a vida útil do LED. Por padrão, relaciona a vida com a manutenção do lúmen. A vida útil do próprio LED é determinada pelo decaimento da luz para 70% da vida. Este período de tempo é relativamente curto em comparação com o tempo de falha, e é mais fácil de operar. Também reduz o tempo de teste de pesquisa e desenvolvimento quando os LEDs são substituídos. Mais e mais empresas de fabricação de LED começaram a usar L70 para a vida nominal do LED.

4.3 B50, B10

No processo de operação real, descobrimos que quando o teste L70 de amostras de lote, devido a uma série de fatores, como processo e materiais, existem diferenças e confiabilidade diferentes entre LEDs individuais, tais como manutenção ou danos de lúmen extremamente baixos. Levando em conta a taxa real de defeituosidade possível, os conceitos de B50 e B10 foram introduzidos.

B50 L70 indica que a taxa de manutenção do lúmen do LED sob esta vida útil não é inferior a 70%, e o fluxo luminoso de 50% do LED é calculado para ser inferior a 70% ou danificado.

B10 L70 indica que a taxa de manutenção do lúmen do LED sob esta vida útil não é inferior a 70%, e o fluxo luminoso calculado de 10% do LED é menor que 70% ou danificado.

4.4 TM-21

A luz LED decai até certo ponto, pode continuar a emitir luz, em vez de danos imediatos, como geralmente entendemos. Pode ser que o LED não esteja danificado como uma fonte de luz tradicional neste momento., mas seu fluxo luminoso não pode mais atender aos requisitos do projeto de iluminação. Os designers precisam entender essa vida. Isso requer um método operável para inferir a vida útil do LED. Uma vez que os dados da taxa de manutenção do lúmen de acordo com o LM-80 já estão disponíveis, ao longo do caminho, Gostaria de saber se a vida útil final do LED pode ser derivada com base nos dados LM-80. -21 padrão.

O TM-21 baseia-se nos dados obtidos do teste IES LM-80 para estimar a taxa de manutenção do lúmen a longo prazo. O TM-21 estipula que a vida útil derivada dos LEDs não deve ser superior a 6 vezes o tempo de teste LM-80. O tempo deduzido é expresso na forma de Lp (Yk). P é a taxa de manutenção do lúmen, Y é o tempo de aquisição de dados LM-80 (unidade kh). Exemplo: L70 (10k)

Tanto o LM-80 quanto o TM-21 que mencionamos anteriormente são padrões para a vida útil do componente LED. Mas para o sistema LED do produto final, ainda é necessário mais trabalho para responder.

4.5 Vida útil e temperatura do diodo emissor de luz

Como sabemos, a vida útil do LED também está intimamente relacionada com a temperatura. A temperatura da junção do LED é um indicador importante do seu desempenho. De acordo com LM-80, a temperatura de ensaio do fabricante é de três temperaturas Ts sob a mesma corrente de condução (Ts refere-se à temperatura especificada pelo fabricante que pode ser testada com termopares na embalagem LED), Isto é, 55 ° C, 85 ° C, e A temperatura determinada pelo fabricante de acordo com a possível aplicação. Em seguida, com base em TM-21 para inferir a vida em várias temperaturas Ts.

5. Confiabilidade e vida útil do sistema LED

A verdadeira confiabilidade e longevidade dos sistemas de iluminação LED não são geralmente conhecidas. Para piorar a situação, muitas vezes usamos a taxa de manutenção de lúmen de componentes LED como a vida útil do sistema LED. A taxa de manutenção de lúmen de componentes LED é apenas um dos componentes confiáveis de sistemas LED. Na verdade, a vida útil de um sistema de iluminação LED bem projetado e fabricado não é determinada pelo decaimento da luz do LED.

Sobre a vida útil das luminárias LED, geralmente contém muitas partes e subsistemas interconectados, cada um dos quais tem uma vida útil e confiabilidade diferentes. Geralmente, é impossível usar seus piores ou melhores valores diretamente., mas eles precisam ser avaliados como um todo para considerar suas interações.

Para sistemas LED, a saída de luz insuficiente não é mais a única razão pela qual o sistema precisa ser substituído. Também é necessário considerar a deriva da cor da luz e as mudanças na distribuição da luz quando alguns LEDs estão danificados.. De acordo com LM-80, indica a importância da cor e exige que o relatório de ensaio indique a deriva de cor no momento do ensaio.

Os componentes que você pode escolher ao projetar têm a mesma longa vida útil que os LEDs, mas isso muitas vezes não é o mais rentável. O objetivo de viabilidade de um projeto de longa duração do sistema é encontrar um equilíbrio entre as possibilidades de dados e os custos.. Isto é, a um custo razoável, o sistema projetado tem uma taxa de falha dentro de um intervalo aceitável na vida útil esperada. Confiabilidade e vida útil são duas medidas importantes da vida útil efetiva de um sistema LED.

Para sistemas de iluminação LED, três aspectos principais afetam a confiabilidade:

Falhas de design: incluem principalmente uma má gestão térmica, uso de produtos químicos incompatíveis que podem causar atenuação da luz da lente ou do chip, unidade de LED pobre, sobrecarga de chip, embalagem pobre que pode se infiltrar no vapor de água, etc.

Defeitos de fabricação: Este tipo de defeito não pode ser eliminado, e ocorre principalmente em falhas precoces, especialmente à medida que a produção aumenta. Os fabricantes podem reduzir esses defeitos através de testes de fábrica e envelhecimento.

Fim da vida útil: A falha de alguns componentes-chave no sistema o tornará inutilizável. Precisamos escolher os componentes certos e estimar razoavelmente a vida útil do sistema.

É muito complicado determinar e avaliar a vida útil das lâmpadas LED observando o método de decaimento da luz a longo prazo. Ao mesmo tempo, quando as pessoas estão cada vez mais conscientes da shortboard da vida útil do sistema LED encontra-se no dispositivo de controle LED. A vida útil do dispositivo de controle é afetada principalmente pela vida útil do capacitor eletrolítico usado. O eletrólito no capacitor irá volatilizar em graus variados com a temperatura de trabalho e o tempo de trabalho, e a corrente de ondulação do capacitor também afetará a vida. Um aumento de 10 graus na temperatura do capacitor reduz a vida útil pela metade.

Ler Capacitores eletrolíticos realmente causarão vida útil curta de lâmpadas LED? para os detalhes.

Por muitas razões, é difícil dar a vida útil dos produtos de iluminação LED. No entanto, ao mesmo tempo, os consumidores precisam entender sua vida útil, fazer um cálculo dos fatores que afetam a eficiência energética da transação, custos de manutenção, investimento inicial, Etc., e, em seguida, tomar uma decisão informada ao considerar se deve comprar um produto LED.

Em resumo, aqui discute a vida útil dos componentes e sistemas LED com base na compreensão atual dos LEDs e no desenvolvimento de padrões. Espero que isso ajude você a ter uma melhor compreensão da indústria de iluminação.

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