Про срок службы светодиодов

ЕКАТЕРИНБУРГ: +7 (343) 236-61-05
МОСКВА: +7 (495) 268-05-45
10
10
10
10

Про срок службы светодиодов

Одним из аргументов продавцов светодиодной продукции является срок службы светодиодов. Приводятся весьма внушительные числа, однако способ их определения не сообщается. Как результат – недоверие потребителя. В конце концов, для оценки экономического эффекта использования светодиодов необходимо понимание того, сколько времени на самом деле будет работать устройство. Постараемся разобраться в этом вопросе.

Для начала поймем, что срок службы привычной лампы накаливания составляет, примерно, 1 000 часов. Это определяется законами физики. Та же физика определяет срок жизни люминесцентных ламп примерно в 5 000 часов.

Производители светодиодной продукции декларируют сроки в 50 000 – 100 000 часов. (Надо отметить, что есть производители, ограничивающиеся более скромными сроками: 35 000 часов.)

Насколько можно доверять этим данным?

Обычно под сроком службы понимается время наработки устройством до отказа. Причем – не обязательно полной неработоспособности устройства: это может быть и снижение показателей устройства ниже заявленного уровня. При определении срока службы светодиодного устройства принимается следующий параметр: падение светового потока ниже определенного значения. Как правило – это снижение светового потока на 30% от первоначального (иногда – на 50%, но мы этот вариант не рассматриваем).

Эти параметры, чаще всего, не указаны в технической и сопроводительной документации, что может ввести в заблуждение потребителя.

Даже если ситуация с порогом уменьшения светового потока LED-устройства ясна, это вовсе не означает, что Вы получили исчерпывающую информацию об истинном сроке службы светодиодов. Наиболее распространенный срок жизни LED, который заявляется в рекламных материалах – 50 000 часов, то есть без малого 6 лет при непрерывной работе. Если несколько лет назад это были теоретические выкладки, то сейчас уже наработан реальный опыт. И, например, один из ключевых изготовителей светодиодов OSRAMуже весьма уверенно заявляет цифру в 100 000 часов.

Современные методы позволяют с высокой точностью прогнозировать срок службы устройства. Однако практика может расходиться с теорией. Дело в том, что срок службы светодиода определяется комбинацией следующих факторов:

  • деградация кристалла;

  • старение люминофора;

  • механические повреждения (как результат избыточного нагрева, деформации и т.д.);

  • изменение светопропускаемости (помутнение) оптики.

ДЕГРАДАЦИЯ КРИСТАЛЛА.

Для начала вспомним, что светодиод белого свечения – это кристалл синего излучения, покрытый соответствующим люминофором. Именно комбинация спектров этих компонентов воспринимается нами как белый свет.

Деградация кристалла приводит к уменьшению излучаемого им света. В основе этого – рост количества дефектов кристаллической решетки. При этом дефектные области, перестав излучать свет, продолжают потреблять энергию и выделять ее в виде тепла.

Кроме того, диффузию материала подложки в кристалл – под действием электричества – никто не отменял. Это - еще одна причина повреждения кристаллической структуры светодиода.

В результате деградации кристалла происходит следующее: ток начинает течь через те участки, которые не излучают свет, и, как следствие, уменьшаются напряжение, выделяемое на светодиоде, и мощность.

Скорость деградации кристалла очень сильно зависит от тока, пропускаемого через светодиод, и от температуры кристалла. При номинальных значениях этих параметров срок службы светодиодов достигает расчетных значений. Превышение хотя бы одного из них существенно ускоряет деградацию кристалла.

Кстати, превышение максимального тока дает еще и увеличение светового потока, что позволяет недобросовестным производителям предлагать продукцию с уникальными характеристиками по сравнительно низкой цене. А то, что светодиоды в их изделиях «умрут» достаточно быстро – так это проблема покупателя.

СТАРЕНИЕ ЛЮМИНОФОРА.

Скорость старения люминофора зависит, в первую очередь, от его рабочей температуры. А поскольку люминофор наносится, как правило, на кристалл, то - от температуры, до которой он – кристалл – нагревается в процессе работы.

Таким образом, скорость старения люминофора напрямую зависит от качества теплоотведения от кристалла светодиода.

Старение люминофора приводит как к снижению яркости свечения, так и к смещению излучения светодиода в синюю часть спектра. 

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ.

В основе механических повреждений лежат, как правило, низкое качество технологического процесса и/или его несоблюдение, механические воздействия в процессе эксплуатации прибора.

Проявления: разрыв паяных и иных соединений, ведущие к обрыву цепи, нарушению механического контакта кристалла с теплоотводящей подложкой (повышение температуры кристалла и… см. выше).

Для защиты от деформаций, возникающих в процессе эксплуатации, многие производители стали заливать кристаллы силиконом. Его упругость позволяет равномерно распределить нагрузки на всю конструкцию и существенно снизить вероятность механического повреждения изделия, соединения кристалла и проводников. 

ПОМУТНЕНИЕ ПЕРВИЧНОЙ ОПТИКИ.

Оптика светодиодов, в том числе и первичная, изготавливается из полимеров: силикона, пластмасс.

Изменение ее оптических свойств связано с несколькими факторами:

  • воздействие ультрафиолета;

  • воздействие высокой температуры;

Воздействие ультрафиолета актуально только для светодиодов белого свечения, выполненных на базе ультрафиолетовых кристаллов, покрытых трехцветным люминофорам. Такие светодиоды, на данный момент, мало распространены. Воздействие внешнего ультрафиолета, при качественном проектировании светильника, незначительно.

Воздействие высокой температуры кристалла является основной причиной помутнения первичной оптики светодиода. Как видим, температура кристалла оказывает воздействие на несколько факторов, определяющих срок жизни светодиода.

Многие модели светодиодов вообще не имеют первичной оптики, что позволяет увеличить срок их жизни.




Другие новости
Светильники для охранного периметра
Специалистами ИК «ЦИР» разработан оригинальный двухрежимный светильник.
25.03.2024
Осветительные комплексы для АЭС
Клиент (одна из АЭС страны) получил и установил на своей территории осветительные комплексы CENTER
22.03.2024
С Новым 2024 годом!
Поздравляем всех с наступающим новым годом и подводим итоги
29.12.2023
С днем проектировщика!
С праздником, дорогие проектировщики! Мы очень ценим Ваш профессионализм!
К этой дате мы подготовили Каталог 2024.
15.11.2023
Светильники CENTER в конкурсе «Российский светодизайн»
Перебирая реализованные проекты, мы решили, что пора начинать о них рассказывать.
29.09.2023
Приглашаем на наш стенд на Форуме 100+ TechnoBuild
Мы подготовили отличную подборку решений современного освещения для общественных пространств!
26.09.2023
День знаний 2023
Поздравляем с Днем знаний! Год за годом этот праздник будоражит всех!
01.09.2023
Открытие Центра художественной и эстетической гимнастики
В столице Урала официально начал свою работу новый спортивный объект. Значимость объекта впечатляла даже на уровне проекта. 
24.01.2023
С наступающим новым 2023 годом!
Дорогие коллеги и друзья! Поздравляем Вас с наступающим новым 2023 годом!
26.12.2022
Цветовые решения для светильников CENTER ПРЕМИУМ
Серия дизайнерских светильников ПРЕМИУМ позволяет не только использовать различные формы, но и применять фирменные цвета.
02.12.2022
Протоколы управления светом
В технологиях управления светом можно выделить несколько ступеней.  Кратко о вариантах протоколов управления светом.
02.12.2022
Стандартизированные названия светильников.
В ряде случаев  при выборе названия светильника продолжает использоваться ГОСТ 17677 (но уже факультативно)
02.12.2022
Шпаргалка проектировщика
Мы приводим выдержки из основополагающего документа для расчета освещенности СП 52.13330.2016 Приложение Л.
02.12.2022
Встречаем каталог светодиодных светильников CENTER 2023
Мы подготовили новый Каталог светодиодных светильников CENTER-2023!
16.11.2022
Форум 100+ TECHNOBUILD
Завершился строительный Форум 100+ TechnoBuild в Екатеринбурге. И мы приняли активное участие в этом ярком мероприятии.
24.10.2022
Регистрация торговой марки CENTER
Мы ценим свою репутацию и на законных основаниях добавляем в логотип символ защиты нашего имени.
12.09.2022
Перейти на старую версию сайта