Os avanços na iluminação de estado sólido têm sido notáveis nas últimas décadas, particularmente com Diodos emissores de luz (LEDs). Os fabricantes elogiam esses LEDs por seu longo vida útil, muitas vezes anunciado como 50,000 horas ou mais. No entanto, a validade dessas afirmações e sua confiabilidade real justificam a exploração. Esta peça tem como objetivo contar tudo o que você precisa saber sobre a confiabilidade das luminárias LED.
O que é confiabilidade de luminária LED?
A confiabilidade da luminária LED refere-se à capacidade de uma luminária LED funcionar de forma confiável e conforme previsto ao longo de sua vida útil designada.
Como avaliar a confiabilidade da luminária LED?
Medindo a vida útil de fontes de luz convencionais como incandescente, fluorescente, e Luzes escondidas foi direto,
É determinado pelo momento em que uma certa proporção de luzes falha completamente. Em contraste, LEDs bem projetados raramente apresentam falha completa; em vez de, eles diminuem gradualmente na produção, um fenômeno conhecido como manutenção do nível de luz.
LM-80
A Sociedade de Engenharia Iluminadora da América do Norte (CORONA) estabeleceu o padrão da indústria Teste LM-80 quantificar essa manutenção. O teste é realizado por algumas instalações certificadas pelo Programa Nacional de Acreditação de Laboratórios Voluntários (NVLAP).
Durante o teste do LM-80, A saída do LED em diversas temperaturas e correntes é registrada em intervalos não inferiores a 1.000 horas por um mínimo de 6,000 horas (no entanto 10,000 horas são recomendadas). O gráfico abaixo ilustra um resultado típico de teste LM-80.
TM-21
Como os fabricantes de LED afirmam que sua iluminação LED tem uma vida útil de 50,000 horas já que o tempo de teste é bastante limitado? É aqui que o TM-21 entra em ação. O TM-21 extrapola os dados do LM-80 aplicando ajuste de curva ao último 5,000 horas de dados, estendendo a projeção de manutenção do nível de luz até 6 vezes a duração do LM-80. Veja o exemplo abaixo.
Esta projeção está ligada a uma redução específica de intensidade, normalmente definido como L70 ou L50. L70 representa um 70% preservação de intensidade (30% redução), e L50 denota 50% intensidade. Dê uma olhada na projeção TM-21 no 70% marca de intensidade e determine as horas para chegar a esse ponto, podemos definir a manutenção do nível de luz L70. Este valor é frequentemente citado para apoiar as reivindicações de vida útil do LED.
Apesar disso, tendo dados LM-80 com uma projeção TM-21 indicando L70 em 50,000 horas não garante o tempo operacional de um aparelho. O número B é crucial – significa a porcentagem de LEDs que se espera que falhem em 50,000 horas. Por exemplo, L70B50= 50,000 horas afirma que 50% dos LEDs diminuirá em intensidade em 30% ou menos depois 50,000 horas. Outra instância, L50b90 = 40,000 horas, sugere que 90% dos LEDs perderão 50% ou menos intensidade após 40,000 horas. Ainda, lembre-se de que a manutenção do nível de luz apenas prevê a vida útil do LED, não da luminária, que pode ser influenciado por vários outros fatores.
Quais são os principais fatores que afetam a confiabilidade da luminária LED?
Em contraste com muitas iluminações tradicionais, A iluminação LED é um conjunto eletrônico composto por vários componentes. Apesar da duração dos próprios LEDs, esses sistemas podem sofrer degradação ou mau funcionamento em diferentes partes. A fiabilidade das luminárias LED está intrinsecamente ligada ao desempenho destes elementos constituintes e às suas respostas às pressões ambientais ou operacionais.
Driver de LED (Fonte de energia)
Um dos desafios notáveis associados à iluminação de estado sólido diz respeito às complicações decorrentes do driver usado para alimentar as luzes LED. O circuito driver é responsável por gerenciar efetivamente a carga e fornecer a energia de baixa tensão necessária para iluminar os LEDs, gerando luz como resultado. Consequentemente, o design deste circuito de acionamento desempenha um papel fundamental na determinação do desempenho das luzes LED. Aspectos cruciais como expectativa de vida, eficiência, fator de potência, distorções harmônicas, escurecimento, e oscilações dependem crucialmente da configuração e das capacidades elétricas do circuito do driver de LED.
Numerosas preocupações de confiabilidade decorrem de tensões nos componentes, impulsionado por fatores como condições ambientais anormais e variações nos parâmetros elétricos de operação devido a surtos e picos. Um driver de LED normalmente emprega um circuito CA para CC complexo que abrange componentes como triodos, transformadores, capacitores, retificadores, e transistores. Componentes como triodos, transformadores, e capacitores eletrolíticos são particularmente suscetíveis a flutuações de temperatura. À medida que as temperaturas aumentam, sua eficiência, vida útil, e a confiabilidade experimentam quedas significativas.
Gestão Térmica
O gerenciamento térmico eficaz é fundamental para sistemas de iluminação LED, especialmente aqueles com saídas de alta potência. Em cenários onde os LEDs funcionam em espaços confinados e altas temperaturas, o calor que geram pode resultar em superaquecimento e falha prematura da luminária. O superaquecimento não afeta apenas o Pacote LED; também pode desencadear falhas em componentes de um driver integrado, levando a mau funcionamento ou desligamento do sistema.
A escolha do material para um dissipador de calor influencia substancialmente a sua capacidade de dissipação de calor. Isto se deve à condutividade térmica que afeta diretamente a eficiência de dissipação de calor. Embora o cobre possua a maior condutividade térmica, seu custo é assustador. Como resultado, alumínio tornou-se a opção predominante devido ao seu custo razoável e alta condutividade térmica. No entanto, dissipadores de calor de alumínio necessitam de componentes adicionais como Placas de PC e fãs internos, o que pode impedir a dissipação de calor e reduzir a longevidade da luz LED.
Com o desenvolvimento da tecnologia LED, LEDs de cobra entrar no mercado. Eles geram mais calor e exigem métodos eficientes de dissipação de calor para manter o desempenho e a vida útil do LED.
Para concluir, melhorar a dissipação de calor é imperativo. Ao contrário das alegações recentes que sugerem que a melhoria da eficiência do LED torna a dissipação de calor inconsequente, essa noção é equivocada. Apesar dos avanços, As luzes LED operam apenas em torno 50% eficiência energética total, com uma porção substancial de energia ainda sendo convertida em calor.
Integridade da Habitação
A funcionalidade de uma luz LED depende de vários elementos interligados. Instâncias como integridade habitacional comprometida, o que pode permitir a penetração de umidade, acumulação de detritos, colapso estrutural, e assim por diante, pode levar a falhas. Por exemplo, a eficiência dos componentes de gerenciamento térmico pode diminuir com o acúmulo de sujeira e detritos. Em ambientes externos, juntas e materiais de vedação de qualidade inferior podem deteriorar-se prematuramente devido a problemas de compatibilidade ou qualidade inferior. Esta deterioração pode abrir caminho para a infiltração de umidade, eventualmente causando danos ao sistema de iluminação.
Fontes de luz LED
Hoje, o pacote LED é inegavelmente um elemento extremamente confiável e é improvável que seja a principal causa da falha do sistema. Quando acoplado a um circuito de acionamento bem projetado, gerenciamento térmico eficaz, e um layout de sistema eficiente, Os LEDs raramente apresentam falhas graves ou baseadas em parâmetros. As principais questões ligadas ao fracasso gradual dos conjuntos LED são lúmen redução e mudança de cor. No entanto, estes declínios graduais são previsíveis e já estão incluídos no design dos sistemas de luminárias.
Pensamentos finais
Há muito mais para entender sobre a confiabilidade das luminárias LED do que apenas a simples afirmação de uma vida útil de 50.000 horas. Portanto, se você está procurando uma luz LED, é crucial solicitar o LM-80 / Relatório de teste TM-21 e garantir a confiabilidade dos LEDs. E então verifique a confiabilidade dos componentes da iluminação. Afinal, eles afetam significativamente a confiabilidade da sua luminária LED.
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