Schätzung der Lebensdauer einer LED-Lampe mit LM-80 und TM-21
LED-Lebensdauer und Durchlassstrom
Die Lebensdauer der eigentlichen LED, die das Licht erzeugt, wird teilweise durch die Betriebstemperatur der LED (LED-Sperrschichttemperatur) bestimmt, d. h. je niedriger die Temperatur, desto länger die Lebensdauer der LED. Der andere Hauptfaktor, der die LED-Lebensdauer beeinflusst, betrifft den Vorwärtsstrom, der, wie bereits erwähnt, proportional zur Helligkeit der LED ist. Im Allgemeinen stellt der Durchlassstrom kein großes Problem dar, da LED-Hersteller sichere Betriebsbereiche angeben, obwohl höhere Bereiche ein besseres Kühlkörperdesign erfordern. Wenn die LED sehr heiß läuft, können niedrigere Durchlassströme die Lebensdauer des LED-Chips verlängern. Wenn der LED-Chip jedoch mit einem guten Kühlkörperdesign (unter 85 °C) relativ kühl gehalten wird, schwankt die Lebensdauer im Allgemeinen nicht zu stark.
Lebenserwartung von L70-LEDs
LED-Glühbirnen fallen selten so katastrophal aus wie ihre Vorgänger mit Glühlampen. Wenn Hersteller die Lebensdauer einer LED oder die Lebensdauer der gesamten LED-Glühbirne in Stunden angeben, beziehen sie sich auf die L70-Daten, die eine einigermaßen genaue theoretische Schätzung der Zeit darstellen, die benötigt wird, bis die LED 30 % ihrer Helligkeit verliert oder auf 30 % ihrer Helligkeit abnimmt 70 % der ursprünglichen Helligkeit, daher L70. Diese wird typischerweise im Bereich von 30.000 bis 40.000 Stunden angegeben und wird oft als Lumenerhaltung oder Lumenabschreibung bezeichnet.
Das LED-Licht wird jedoch nicht plötzlich ausfallen, sondern erzeugt noch weit über die L70-Lebensdauer hinaus Licht, wenn auch mit geringerer Helligkeit, bis das Licht zu schwach wird, um noch verwendet werden zu können. Schätzungen gehen davon aus, dass das LED-Licht bis zu 100.000 Stunden oder länger hält, bevor es endgültig ausfällt. Das ist in vielen Anwendungen „Licht fürs Leben“! Daher ist die LED-Lebensdauer in der Regel ausreichend lang und stellt kein wirkliches Problem dar, außer bei längeren Betriebsstunden oder hohen Betriebstemperaturen, die, wie bereits erwähnt, auf schlechtes Design zurückzuführen sein können.
Berechnung der L70-Lebenserwartung anhand von LM-80-Testdaten und TM-21-Extrapolation
Die Berechnung der L70-LED-Lebensdauer ist ein relativ einfacher, aber zeitaufwändiger Prozess unter Verwendung der LM-80-Testdaten, der die Helligkeits- oder Lumenprüfung mehrerer LED-Proben bei drei verschiedenen Temperaturen, 55 °C, 85 °C und einer anderen, erfordert Bestimmung des Lichtintensitätsverlusts zu mehreren Zeitpunkten über 6000 bis 8000 Stunden. Die Prüfung kann fast ein Jahr dauern.
Wie bereits erwähnt, können wir, sobald wir die LM-80-Testdaten für den LED-Chip haben, mit der TM-21-Methode extrapolieren, bei der es sich im Grunde um eine Exponentialfunktion und -formel handelt, um die L70-Lebensdauer des LED-Chips in Stunden zu ermitteln, wenn diese auf 70 absinkt % seiner Produktion.
