Standaryzacja parametrów sprawnosci opraw LED

PARAMETRY JAKOŚCIOWE A UPŁYW CZASU

Czytelnik zauważył już, że większość kryteriów jakościowych IEC/PAS opiera się na początkowych wymogach sprawności dla modułów oraz opraw LED. W przypadku wartości długookresowych testy kontrolne przeprowadza się po 25% okresu trwałości znamionowej (do 6000 godzin). Badania nie są wykonywane po okresie użytkowania dłuższym niŜ 6000 godzin. Obecnie trwają prace nad metodami pomiarowymi umożliwiającymi dokładniejszy wgląd w spadek strumienia świetlnego w trakcie okresu użytkowania modułu i/lub oprawy LED.

Należy jednak pamiętać, że deklaracje trwałości oparte o utrzymanie strumienia świetlnego oraz trwałość oprawy to dwa bardzo odmienne zagadnienia. Deklaracje trwałości oparte o współczynnik utrzymania strumienia świetlnego określane są poprzez ekstrapolację tego współczynnika dla źródeł LED zintegrowanych z daną oprawą, a więc jest to okres, w którym oprawa LED będzie dostarczać wystarczającej ilości światła w określonym zastosowaniu.

Deklaracje wartości utrzymania strumienia świetlnego

Obecnie wielu producentów opraw LED posługuje się zwykle wynikami testów LM-80 (patrz Zał. 2), podając wartości graniczne utrzymania strumienia świetlnego L90, L70 oraz L50 opraw LED. Istnieją jednak różnice między wynikami testów LM-80, zwykle wykonywanymi przez producenta LED, a wynikami dla oprawy LED, w przypadku której rzeczywista wydajność może zostać zmieniona np. przez regulację temperatury.

LM-80 wymaga testowania źródeł światła LED przez 6000 godzin, zalecając wydłuŜenie tego czasu do 10000 godzin. Zaleca także przeprowadzanie testów dla trzech temperatur powierzchni (55° C, 85° C oraz temperatura określona przez producenta), aby użytkownicy mogli poznać wpływ temperatury na wartość strumienia świetlnego. Określa także dodatkowe warunki testowe, pozwalające otrzymać spójne i porównywalne wyniki.

W praktyce wiarygodni producenci źródeł światła LED testują swoje produkty dla wymaganego minimum 6000 godzin lub 10000 godzin, a następnie stosują metody ekstrapolacji opisane w TM-21 (patrz Zał. 2), wyznaczając wartości L90, L70 oraz L50. Producenci opraw przekładają otrzymane zależności na krzywe właściwe dla opraw LED.

Istnieją dwa ograniczenia związane z przełoŜeniem wyników testów na sprawność opraw LED:

• Uszkodzenia krytyczne pojedynczych diod LED oraz drobniejsze usterki, przyczyniające się do spadku strumienia świetlnego w populacji LED w oprawach LED nie są brane pod uwagę;
• Nie ma sprawdzonej metody przełożenia krzywej utrzymania strumienia świetlnego pojedynczego źródła światła LED na krzywą dla oprawy LED.

Deklaracje trwałości oprawy

Trwałość oprawy związana jest z trwałością jej komponentów, na przykład elementów elektronicznych, materiałów, obudowy, przewodów, złączy, uszczelek itd. Cały układ trwa tak długo, jak długo pracuje krytyczny element o najkrótszej trwałości, czy jest to uszczelka, element optyczny, LED, elektroniczny układ sterujący czy inny komponent. Z tego punktu widzenia źródła światła LED są po prostu jednym z wielu krytycznych elementów – choć są często najbardziej solidnym składnikiem całego układu oświetleniowego.

Należy wspomnieć, że jeśli oprawa LED jest wyposażona w wymienny moduł LED, jej trwałość można oddzielić od trwałości modułu LED. Zbliża to trwałość oprawy do jej obecnej definicji dla konwencjonalnych źródeł światła. Na przykład trwałość opraw stosowanych w oświetleniu drogowym wynosi często 30 do 40 lat. Zaleca się jednak, by podawana trwałość modułu LED odpowiadała trwałości oprawy LED.

Wiarygodni producenci opraw LED poświęcają duŜo czasu i wysiłku na zaprojektowanie i opracowanie wszystkich elementów układu oświetleniowego, w tym algorytmów sterujących, układu tablicy, jakości elementów, regulacji temperatury, optyki oraz budowy mechanicznej.

Projekt oprawy LED przechodzi następnie szereg testów laboratoryjnych, mających na celu sprawdzenie, czy spełnia ona przewidywane poziomy sprawności w zakresie rozpraszania ciepła, strumienia świetlnego itd. Ponieważ wszystkie aspekty oprawy LED są od siebie wzajemnie zaleŜne, sprawność robocza może być określona jedynie poprzez testy oprawy pracującej w układzie.

Trwałość oprawy LED zgodnie z IEC/PAS 62722 naleŜy zawsze publikować łącznie z wskaźnikiem utrzymania strumienia (LX) oraz odsetkiem uszkodzeń (Fy). Odsetek uszkodzeń łączy wpływ stopniowych i nagłych usterek wszystkich, także mechanicznych komponentów oprawy, na ilość emitowanego światła.

Oznacza to, że dana oprawa LED moŜe emitować mniej światła niż przewiduje deklarowana wartość, bądź nie świecić w ogóle.

Deklaracje trwałości oparte o utrzymanie strumienia świetlnego i trwałość oprawy to dwa bardzo odmienne zagadnienia:

• Deklaracje trwałości oparte o utrzymanie strumienia świetlnego są określane poprzez ekstrapolację wartości utrzymania strumienia świetlnego dla źródeł światła LED wbudowanych w daną oprawę, podając czas, w którym oprawa LED będzie produkować wystarczającą dla danego zastosowania ilość światła;
• Trwałość oprawy jest związana z trwałością elementów oprawy LED jako układu, a cały układ pracuje tak długo, jak długo działa kluczowy, najmniej trwały element. Z tego punktu widzenia źródła światła LED są po prostu jednym z wielu krytycznych komponentów.