قاد موثوقية لومينير: كل ما تحتاج إلى معرفته

لقد كان التقدم في إضاءة الحالة الصلبة ملحوظًا في العقود الأخيرة, خاصة مع الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs). يروج المصنعون لمصابيح LED هذه لفترة طويلة عمر, يتم الإعلان عنها غالبًا على أنها 50,000 ساعات أو أكثر. لكن, صحة هذه الادعاءات وموثوقيتها الفعلية تستدعي الاستكشاف. تهدف هذه القطعة إلى إخبارك بكل ما تحتاج لمعرفته حول موثوقية مصابيح LED.

ما هي موثوقية وحدات الإنارة LED؟?

تشير موثوقية مصابيح LED إلى قدرة تجهيزات الإضاءة LED على العمل بشكل موثوق وكما هو متوقع طوال فترة الخدمة المحددة لها.

كيفية تقييم موثوقية مصابيح LED?

قياس عمر مصادر الضوء التقليدية مثل المتوهجة, فلوري, و أضواء مخفية كان واضحا,

يتم تحديده باللحظة التي تفشل فيها نسبة معينة من الأضواء تمامًا. في المقابل, نادراً ما تواجه مصابيح LED المصممة جيدًا فشلًا كاملاً; بدلاً, أنها تنخفض تدريجيا في الإنتاج, ظاهرة تعرف باسم صيانة مستوى الضوء.

إل إم-80

جمعية الهندسة المضيئة في أمريكا الشمالية (كورونا) أنشأت معيار الصناعة اختبار LM-80 لقياس هذه الصيانة. يتم إجراء الاختبار من قبل بعض المنشآت المعتمدة من قبل البرنامج الوطني لاعتماد المختبرات التطوعية (نفلاب).

أثناء اختبار LM-80, يتم تسجيل خرج LED عند درجات حرارة وتيارات مختلفة على فترات زمنية لا تقل عن 1000 ساعة لمدة لا تقل عن 6,000 ساعات (رغم ذلك 10,000 يوصى بساعات). يوضح الرسم البياني أدناه نتيجة اختبار LM-80 النموذجية.

TM-21

كيف يدعي مصنعو مصابيح LED أن إضاءة LED الخاصة بهم لها عمر افتراضي يبلغ؟ 50,000 ساعات لأن وقت الاختبار محدود للغاية? هذا هو المكان الذي يلعب فيه TM-21 دوره. يقوم TM-21 باستقراء بيانات LM-80 من خلال تطبيق تركيب المنحنى حتى الأخير 5,000 ساعات من البيانات, تمديد إسقاط صيانة مستوى الضوء حتى 6 أضعاف مدة LM-80. انظر المثال أدناه.

ويرتبط هذا الإسقاط بانخفاض محدد في الشدة, يتم تعريفه عادةً على أنه L70 أو L50. يمثل L70 أ 70% الحفاظ على الشدة (30% تخفيض), ويشير L50 50% شدة. ألق نظرة على إسقاط TM-21 في 70% علامة الشدة وتحديد الساعات للوصول إلى تلك النقطة, يمكننا تحديد صيانة مستوى الضوء L70. غالبًا ما يتم الاستشهاد بهذه القيمة لدعم مطالبات عمر LED.

ومع ذلك, وجود بيانات LM-80 مع إسقاط TM-21 يشير إلى L70 عند 50,000 ساعات لا تضمن الوقت التشغيلي للتركيبات. يعد الرقم B أمرًا بالغ الأهمية، فهو يشير إلى النسبة المئوية لمصابيح LED التي من المتوقع أن تتعطل 50,000 ساعات. على سبيل المثال, L70B50 = 50,000 ساعات تنص على ذلك 50% من المصابيح سوف تنخفض في شدتها 30% أو أقل بعد 50,000 ساعات. مثال آخر, L50b90 = 40,000 ساعات, يقترح ذلك 90% سوف تفقد المصابيح 50% أو أقل شدة بعد ذلك 40,000 ساعات. حتى الآن, تذكر أن صيانة مستوى الإضاءة تتنبأ فقط بعمر LED, ليس الإنارة, والتي يمكن أن تتأثر بعوامل أخرى مختلفة.

ما هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على موثوقية مصابيح LED؟?

على عكس العديد من الإضاءة التقليدية, إضاءة LED عبارة عن تجميعات إلكترونية تشتمل على مكونات مختلفة. على الرغم من مدة المصابيح نفسها, يمكن أن تتعرض هذه الأنظمة للتدهور أو الأعطال في أجزاء مختلفة. ترتبط موثوقية مصابيح LED بشكل معقد بأداء هذه العناصر المكونة واستجاباتها للضغوط البيئية أو التشغيلية.

سائق الصمام (مزود الطاقة)

يتعلق أحد التحديات الملحوظة المرتبطة بإضاءة الحالة الصلبة بالتعقيدات الناجمة عن استخدام السائق لتشغيل مصابيح LED. تعد دائرة التشغيل مسؤولة عن إدارة الحمل بشكل فعال وتوفير طاقة الجهد المنخفض اللازمة لإضاءة مصابيح LED, توليد الضوء نتيجة لذلك. بالتالي, يلعب تصميم دائرة التشغيل هذه دورًا رئيسيًا في تحديد أداء مصابيح LED. الجوانب الحاسمة مثل العمر, كفاءة, عامل الطاقة, التشوهات التوافقية, التعتيم, ويتوقف الخفقان بشكل حاسم على التكوين والقدرات الكهربائية لدائرة تشغيل LED.

تنبع العديد من المخاوف المتعلقة بالموثوقية من الضغوط على المكونات, مدفوعة بعوامل مثل الظروف البيئية غير الطبيعية والتغيرات في معلمات التشغيل الكهربائية بسبب الزيادات المفاجئة والارتفاعات. يستخدم برنامج تشغيل LED عادة دائرة معقدة من التيار المتردد إلى التيار المباشر والتي تشمل مكونات مثل الصمامات الثلاثية, محولات, المكثفات, مقومات, والترانزستورات. مكونات مثل الصمامات الثلاثية, محولات, والمكثفات الإلكتروليتية معرضة بشكل خاص لتقلبات درجات الحرارة. مع ارتفاع درجات الحرارة, كفاءتهم, عمر, وتجربة الموثوقية انخفاضات كبيرة.

الإدارة الحرارية

تعد الإدارة الحرارية الفعالة أمرًا بالغ الأهمية لأنظمة الإضاءة LED, خاصة تلك التي لديها مخرجات طاقة عالية. في السيناريوهات التي تعمل فيها مصابيح LED داخل المساحات الضيقة ودرجات الحرارة المرتفعة, يمكن أن تؤدي الحرارة التي تولدها إلى ارتفاع درجة الحرارة وفشل وحدة الإنارة المبكرة. ارتفاع درجة الحرارة لا يؤثر فقط على حزمة LED; يمكن أن يؤدي أيضًا إلى حدوث فشل في المكونات داخل برنامج التشغيل المتكامل, مما يؤدي إلى أعطال النظام أو إيقاف تشغيله.

يؤثر اختيار المواد للمشتت الحراري بشكل كبير على قدرته على تبديد الحرارة. ويرجع ذلك إلى أن التوصيل الحراري يؤثر بشكل مباشر على كفاءة تبديد الحرارة. بينما يتميز النحاس بأعلى الموصلية الحرارية, تكلفتها شاقة. نتيجة ل, الألومنيوم أصبح الخيار السائد بسبب تكلفته المعقولة والتوصيل الحراري العالي. مع ذلك, تتطلب المشتتات الحرارية المصنوعة من الألومنيوم مكونات إضافية مثل لوحات الكمبيوتر والمراوح الداخلية, والتي يمكن أن تعيق تبديد الحرارة وتحد من طول عمر ضوء LED.

مع تطور تكنولوجيا LED, مصابيح LED COB تعال إلى السوق. إنها تولد المزيد من الحرارة وتتطلب طرقًا فعالة لتبديد الحرارة للحفاظ على أداء LED وعمره.

ختاماً, تعزيز تبديد الحرارة أمر حتمي. على عكس الادعاءات الأخيرة التي تشير إلى أن تحسين كفاءة LED يجعل تبديد الحرارة غير مهم, هذه الفكرة مضللة. رغم التقدم, تعمل مصابيح LED في محيطها فقط 50% إجمالي كفاءة الطاقة, مع استمرار جزء كبير من الطاقة في التحول إلى حرارة.

نزاهة الإسكان

تعتمد وظيفة ضوء LED على عناصر مختلفة مترابطة. حالات مثل سلامة السكن للخطر, مما قد يسمح باختراق الرطوبة, تراكم الحطام, انهيار هيكلي, وهكذا, يمكن أن يؤدي إلى الفشل. على سبيل المثال, يمكن أن تتضاءل كفاءة مكونات الإدارة الحرارية مع تراكم الأوساخ والحطام. في الأماكن الخارجية, قد تتدهور الحشيات ومواد الختم الرديئة قبل الأوان بسبب مشاكل التوافق أو الجودة الرديئة. هذا التدهور يمكن أن يمهد الطريق لتسلل الرطوبة, مما تسبب في النهاية في تلف نظام الإضاءة.

مصادر ضوء LED

اليوم, تعد حزمة LED بلا شك عنصرًا يمكن الاعتماد عليه بشكل ملحوظ ومن غير المرجح أن تكون السبب الرئيسي لانهيار النظام. عندما يقترن بدائرة قيادة مصممة بشكل جيد, الإدارة الحرارية الفعالة, وتخطيط نظام فعال, نادراً ما تواجه مصابيح LED حالات فشل شديدة أو تعتمد على المعلمات. المشكلات الأساسية المرتبطة بالفشل التدريجي لحزم LED هي تجويف تخفيض و تحول اللون. مع ذلك, هذه الانخفاضات التدريجية يمكن التنبؤ بها وقد تم أخذها في الاعتبار بالفعل في تصميم أنظمة الإنارة.

الأفكار النهائية

هناك الكثير مما يمكن فهمه بشأن موثوقية مصابيح LED أكثر من مجرد التأكيد المباشر على عمر افتراضي يصل إلى 50000 ساعة. لذلك, إذا كنت في السوق للحصول على ضوء LED, من الضروري أن تطلب LM-80 / تقرير اختبار TM-21 والتأكد من موثوقية مصابيح LED. ومن ثم التحقق من موثوقية المكونات في الإضاءة. بعد كل شيء, أنها تؤثر بشكل كبير على موثوقية مصابيح LED الخاصة بك.

في موكو لايت, نحن نفتخر بفريق قوي من المهندسين, مع 50 مخصص للتصميم و 20 تركز على الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك, نحن نملك مصنعنا, تغطي مساحة واسعة من 12,400 متر مربع. تأتي مصابيح LED التي ننتجها بضمان لمدة 3 سنوات وحاصلة على شهادة ISO9001, ISO14001, ISO13485, روهز, بسي, و UL. أي أسئلة حول أضواء LED? تحدث إلى خبرائنا.