további cikkek

Tóth Tamás
Tóth Tamás
2011. június 9. csütörtök

LED | 4. Megbízhatóság és élettartam

Mitől függhet egy LED-lámpa megbízhatósága, élettartama?

Egy fényforrás igen lényeges (hacsak nem a legfontosabb mérőszáma) a fényhasznosítása, azaz a hatásfoka. Az, hogy 1 Watt fogyasztással hány lumen fényáramot bocsájt ki. Értelemszerűen minél magasabb a lumen/Watt érték annál korszerűbb és gazdaságosabb a fényforrás. Jelen esetünkben a LED-lámpa.

Egy korszerű LED-lámpa nem csak magas hatásfokú, de ezt a hatásfokot tartósan biztosítani is tudja. Lehet gyengébb minőségű LED-del is, ugyanolyan hatásfokot elérni átmenetileg, de az élettartama lerövidül. Egy jól működő LED nem ég ki, hanem fokozatosan elhalványul. A hirtelen kiégés valamilyen gyártási, tervezési, vagy akár üzemeltetési hiba is lehet.

Mindenek előtt szükséges tisztázni, hogy világítási célból többféle fénykibocsájtó diódát gyártanak.

A legközismertebb a DIP LED.

Ezeknek a hagyományos (általában 3-5mm átmérőjű) epoxy házas LED-eknek tartja az élettartamát a szakma a legalacsonyabbnak. Ha ez nem így lenne, akkor mint a legrégebbi típusok csak ilyenek lennének, s nem fejlesztetek volna ki újabb megoldásokat. Természetesen ezek a DIP LED-ek is folyamatos fejlesztés alatt állnak, és egyre nagyobb fényáram kibocsájtására alkalmasak. Sőt a nagyobb fényáram biztosítására megszületett az úgynevezett két chipes DIP LED. Ez gyakorlatilag két LED egybeépítve, így egy helyen dupla fényáram leadására képesek.
A szakma azért tartja ezeket a DIP LED-eket rövid élettartamúaknak, mert a kis területen keletkező fény és hő miatt, a kis méret következtében a hőleadásuk kedvezőtlen, valamint az epoxi burkolat, lencse folyamatos oxidációja miatt a fényáram csökken.

A hőleadás problémája ellen szól ugyanakkor az a tapasztalati tény, hogy a DIP LED-ek igen kiváló (sok esetben talán legmagasabb) hatásfoka mellett igen kevés hőt termelnek. Akármilyen hosszú világítás után is a DIP LED-ek megfoghatóak, csak melegek, nem sütnek, pedig hűtőbordákat sem szereltek rá a gyártók. Ezzel szemben az alábbiakban bemutatott Power LED-ek, és egyre több, erősebb SMD LED hőtermelése olyan erős, hogy hűtőborda nélkül használhatatlan, mert gyorsan tönkre mennének, valamint a hűtőbordákat megérintve, nem okoznak ugyan égési sérülést, de ezek a termékek határozottan sütnek.

A SuperFlux tokozású LED-ek élettartamát már valamivel kedvezőbbnek ítélik, a nagyobb méretükből is eredő kedvezőbb hőtermelésük miatt. Ugyanakkor, ugyanúgy epoxy anyagúak, melyek esetében is, – mint a DIP LED-nél – a folyamatos oxidáció csökkenti a kimeneti fényáramukat.

Az SMD tokozású LED-ek esetén még kedvezőbb a helyzet annyiban, hogy ennél a típusnál már nincs epoxy lencse. Ennek ellenére nem zárható ki a fényáram csökkenés, de ez már csak az atomi szinteken bekövetkező anyagváltozásra vezethető vissza.

A Power LED-ek (azaz teljesítmény LED-ek) élettartamát tekintik a legkedvezőbbnek. Több gyártó által különböző márkaneveken szerepelnek, pl: Edison LED. De különösen kedvelt, minőségi és márkás termékek pl: a CREE, Luxeon, LumiLeds.

A LED-ek tokozása csak egy kiindulási értékítéletet jelenthetnek az élettartam megbízhatóság tekintetében.

A korrekt megítélést nem csak a már említett anyaghasználat, a chip hőmérséklet, illetve a hűtés lehetősége határozza meg, hanem ennél több tényező is.

A LED gyártás minősége, azaz a félvezető szennyezettsége is fontos. De igazán fontos lehet különösen a nagyobb hőtermelésű SMD ledek és a Power LED-ek tekintetében, hogy olyan helyen alkalmazzuk őket, ahol a hűtőbordák hőleadása biztosított. A magas külső környezeti hőmérséklet, mint például szaunában alkalmazás, minden fajta LED élettartamát rövidíti. A LED meghajtó áramának erőssége is élettartam meghatározó tényező, nagyobb árammal nagyobb fényáram biztosítható, de ennek a rövidebb élettartam lehet az ára. Fontos a meghajtó áramkör, az alkatrészek minősége. Pl:  meghajtóáramkörben található elektrolit kondenzátorok, melyek élettartama pár tízezer órára tehető. Tehát előfordulhat, hogy a LED még kellő fényerővel világítana, de a meghajtó alkatrész már nem működik.

a LED lámpákról szóló sorozat eddig megjelent részei
LED | 1. Hagyományos izzók betiltásának hatásai
LED | 2. Mit tudnak a LED-izzók és mit nem?
LED | 3. Bizonytalansági tényezők, megtérülés
LED | 4. Megbízhatóság és élettartam

Hozzászólások (5): megnézem / hozzászólok

Szólj hozzá!

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.