Atšķirībā no daudzām citām pusvadītāju ierīcēm, gaismas diodēm ir ierobežots darbības laiks vai kalpošanas laiks.
LED kalpošanas laiks vai LED kalpošanas laiks nav bezgalīgs, un veiktspēja laika gaitā pasliktinās, gaismas līmenim pakāpeniski samazinoties.
Ņemot vērā to ilgo kalpošanas laiku, gaismas diodes tiek uzskatītas par uzticamiem gaismas avotiem gan kā indikatoriem, gan apgaismojumam, taču, izmantojot tos jebkurā dizainā, jāņem vērā to kalpošanas laiks, kā arī citi faktori, piemēram, kļūmes un MTBF.
LED MTBF
Jebkuram komponentam vai sistēmai MTBF ir vidējais laiks starp kļūmēm. MTBF ir laiks, kas tiek prognozēts starp komponenta vai sistēmas raksturīgajām kļūmēm tās darbības laikā.
MTBF ir skaitlis, ko izmanto aprīkojuma vienību uzticamības aprēķinos. Lai varētu aprēķināt iekārtas MTBF, ir jāzina atsevišķu komponentu MTBF, piemēram, šajā gadījumā LED MTBF.
Komponenta atteices līmenis un MTBF ir saistīti. MTBF var aprēķināt kā atteices koeficienta apgriezto vērtību, ja pieņem, ka pastāv nemainīgs atteices līmenis, kas nav nepamatoti kā pirmās kārtas pieņēmums.
MTBF skaitļi bieži ir norādīti ražotāju datu lapās. Tomēr MTBF var ievērojami samazināt, darbojoties komponentiem tuvu to nominālajiem ierobežojumiem. Naidīga vide, piemēram, augsta temperatūra un vibrācija, arī samazina MTBF.
Tomēr, ja tās tiek darbinātas to robežās, LED lampām ir ilgs kalpošanas laiks, un tās neizdodas ļoti bieži.
Paredzamais LED kalpošanas laiks
LED gaisma laika gaitā samazinās. Šis LED kalpošanas laiks vai LED kalpošanas laiks ir īpaši svarīgs tādiem lietojumiem kā apgaismojums, kur ir svarīgi, lai apgaismojums tiktu uzturēts virs noteikta līmeņa.
Termins, ko sauc par lūmena nolietojumu, tiek izmantots, lai aprakstītu šo LED veiktspējas aspektu.
LED kalpošanas laiks jeb LED kalpošanas laiks ir laiks, līdz kuram gaismas jauda nokrītas līdz noteiktam līmenim. Gaismas diodes paredzamo kalpošanas laiku var norādīt formātā L70 vai L50, lai kalpotu līdz brīdim, kad gaismas jauda samazinās attiecīgi līdz 70 procentiem vai 50 procentiem no sākotnējās vērtības.
Gaismas diodes kalpošanas laiks, ti, LED darbības laiks parasti tiek definēts šādi:
Vērtība L70 tika izvēlēta, jo jaudas LED nozares grupa ar nosaukumu Cietvielu apgaismojuma sistēmu un tehnoloģiju alianse ASSIST veica testus, kas parādīja, ka cilvēki parasti nepamana pakāpenisku LED gaismas jaudas samazināšanos, kamēr tā nebija samazinājusies par 30 procentiem no sākotnējās. spilgtumu, ti, līdz 70 procentiem no sākotnējās gaismas jaudas. Tas radīja L70 skaitli. Tomēr nekritiskajām zonām var izmantot arī L50 skaitli.
Aptuveni var teikt, ka lielākā daļa gaismas diožu, kas paredzētas apgaismojumam, piedāvā L70 vērtības no 50,000 līdz 60,000 stundām, lai gan, uzlabojot apgaismojumam izmantoto augstas spilgtuma gaismas diožu ražošanu, daži ražotāji tagad norāda 100 000 stundu skaitļi.
Faktori, kas ietekmē LED kalpošanas laiku
Ir vairāki faktori, kas ietekmē LED lietderīgo kalpošanas laiku. Nodrošinot gaismas diodes aizsardzību pret nelabvēlīgiem apstākļiem, ir iespējams nodrošināt maksimālu kalpošanas laiku.
Temperatūra:Viena no galvenajām problēmām, lai nodrošinātu maksimālu LED kalpošanas laiku, ir temperatūras pazemināšana. Pārmērīga temperatūra ievērojami saīsinās kalpošanas laiku. Lai novērstu LED mikroshēmas pārkaršanu, dizainā var iekļaut vairākus elementus
Labs termiskais ceļš no LED mikroshēmas līdz stiprinājumam:Ir jānodrošina, ka siltumu var efektīvi noņemt no paša LED pusvadītāja. Šis ir pirmais solis, lai nodrošinātu, ka LED savienojuma temperatūra nepaaugstinās un negatīvi neietekmē LED kalpošanas laiku.
Laba saikne starp LED un ārējo stiprinājumu:Ir jānodrošina, lai LED pakete būtu efektīvi savienota ar elementu, uz kura tas ir uzstādīts. Siltuma pretestībai jābūt pēc iespējas zemākai, iespējams, izmantojot termisko montāžas smērvielu, lai nodrošinātu pilnīgu kontaktu.
Labs radiators:Lai siltums tiktu efektīvi noņemts no kopējā mezgla, radiatoram, uz kura ir uzstādīta LED, jābūt ar zemu termisko pretestību. Tam arī jābūt novietotam tā, lai siltums aizplūstu prom no radiatora. LED apgaismojumam tas ir īpaši svarīgi, jo bieži vien lampas atrodas nelielos apgaismes ķermeņos, un tas nepalīdzēs dzesēšanai, un līdz ar to tiks samazināts LED kalpošanas laiks.
LED piedziņas līmenis:Lai iegūtu vislabāko gaismas diodes kalpošanas laiku, gaismas diodei jābūt darbinātai atbilstoši tās novērtējumam. Gaismas diodes pārspīlēšana krasi saīsinās tā kalpošanas laiku, lai gan palielinās gaismas jaudu.
Enerģijas padeve:Strāvas padevei ir jāatbilst gaismas diodei, lai nodrošinātu optimālu LED mūža ilgumu. Ne tikai jāregulē spriegums, bet arī stingri jākontrolē strāva, lai nodrošinātu, ka gaismas diode nedarbojas ārpus tā novērtējuma vai pat pārāk tuvu maksimālajam novērtējumam.
Vide:Vispārēji apstākļi, piemēram, vibrācija un ekstremālas temperatūras, pat ja tā nedarbojas, rada mehānisku spriedzi diodei, kas samazina LED kalpošanas laiku. Ideālā gadījumā LED būtu jādarbina stabilā sausā vidē. Ja tas nav iespējams, ir jāparedz īsāks LED kalpošanas laiks.
Lai gan no pirmā acu uzmetiena var šķist skaidrs, ka LED kalpošanas laikam jābūt pēc iespējas ilgākam, tā ne vienmēr var būt galvenā prasība. Iespējams, ka dažos gadījumos gaismas jauda ir svarīgāka par LED kalpošanas laiku, un šajā gadījumā var būt pieļaujams LED pārspīlēt, lai iegūtu papildu gaismu. Turklāt budžeta ierobežojumi var ierobežot efektīvākas siltuma pārvaldības iekļaušanu, un šajā gadījumā var pieņemt lēmumu līdzsvarot LED dzīves ilgumu pret izmaksām.
