Срок службы и надежность светодиодных источников по мнению Гюнтера Сейкора

Мнение менеджера по исследованиям и инновациям компании Luger Research Гюнтера Сейкора.

Хотя вопросы, касающиеся срока службы и надежности продуктов Solid-State-Lighting (SSL), необходимы для клиентов, знания об этом по-прежнему фрагментарны. Легко было дать ответы на эти вопросы во времена обычных ламп (ламп накаливания, флуоресцентных ламп, ламп высокого давления): световая мощность снижалась со временем, и в конце жизни, когда выход света падал ниже определенного уровня или когда лампа «перегорала».

Продолжительность жизни была ограничена этими событиями от нескольких сотен часов до 15 000 или 20 000 часов. Это время было намного ниже срока службы любых других компонентов в светильнике. В то время обсуждался только срок службы лампы. Когда SSL вошли в нашу жизнь, была принята такая же концепция, и жизнь светодиода была поставлена во главе, вместо того, чтобы говорить о сроке службы светильника или модуля в целом.

Может быть, нам стоит сначала взглянуть на поведение компонентов и продуктов, связанных с отказом. Параметрический сбой происходит, когда параметр производительности (например, выходной сигнал или цветность для светодиода) выходит за пределы диапазона, и поэтому устройство больше нельзя использовать. Катастрофический отказ означает, что из-за спонтанного эффекта компонент или продукт становится неработоспособным и не может быть восстановлен (например, сгорит нить лампы). Оба отказа завершают срок службы продукта или компонента.

Как правило, в начале жизненного цикла продукта, интенсивность отказов возникает на определенном уровне и снижается после ранних отказов до определенного постоянного уровня, где он остается до начала фазы износа. Далее частота отказов снова повышается из-за катастрофических и параметрических отказов до конца срока службы изделия. Для светодиода почти все катастрофические сбои происходят во время обработки или установки светодиодного изделия, и после этого срок службы ограничивается только параметрическими отказами (обесценивание светового потока, цветовой сдвиг). Это относится только к светодиоду, а не к источнику питания, драйверу и другим компонентам в светильнике.

Означают ли высокий срок службы и высокая надежность светодиода автоматически то же самое для конечного продукта SSL? Конечно, нет! Существует много компонентов (источник питания, драйверы, оптические элементы, уплотнения) со сравнимым или даже меньшим сроком службы, чем светодиод в светильнике или модуле. Кроме того, условия окружающей среды светодиода могут отличаться в зависимости от продукта SSL или приложения, в котором он используется. Срок службы продукта будет меньше, чем срок службы любого компонента, встроенного в светильник, надежность будет хуже, чем надежность любого элемента в продукте.

То, что действительно хотят знать клиенты, - это сокращаемые цифры для срока службы и надежности для светильника или модуля. До сих пор у нас нет стандартизированных методов для определения срока службы светодиодов, но по крайней мере мы в пути. Точно так же мы могли бы стандартизировать спецификации на срок службы блоков питания и драйверов. Используя математические алгоритмы, мы могли бы, по крайней мере, вычислить продолжительность жизни для электронных частей светильника SSL.

Возможно, эти цифры для электронных компонентов в светильниках не отражают полной правды о сроке службы и надежности светодиодных светильников или модулей. Возможно, мы могли бы лучше интегрировать показатели продолжительности жизни для других компонентов в продукте. Но надежные данные для светодиодов и электроники будут намного лучше, чем все, что мы используем сегодня: оценки продолжительности жизни светодиодов, определенные без каких-либо стандартных методов, без знания условий окружающей среды светодиода, без учета каких-либо других компонентов.

Гюнтер Сейкора

Получил докторскую степень в Инсбрукском университете после курса физики, информационных технологий и математики. Провел более 20 лет в отделе исследований и разработок компании Zumtobel Lighting, а затем основал свою собственную компанию, где вместе с промышленными партнерами выполнил более 50 научно-исследовательских и технологических проектов в областях светодиодного освещение и управление освещением. Был Управляющим директором Kompetenzzentrum Licht GmbH с 2010 по 2015 год и в настоящее время является менеджером по исследованиям и инновациям в Luger Research.

Источник - Led Professional - Trends & Technologies for Future Lighting Solutions, Aug 12, 2016