Срок службы светодиодов

Параметры светодиода

Трудно выделить какой-нибудь параметр светодиода как основной, к тому же, все зависит от конкретной цели применения светодиода, поэтому параметры приведены в случайном порядке.

• Сила света - интенсивность светового потока в данном направлении, измеряется в канделах (Кд), в характеристиках светодиодов указывают осевую (максимальную) силу света. при равном световом потоке сила света будет выше у светодиода с меньшим двойным половинным углом обзора.
• Двойной половинный угол обзора - удвоенный угол, на котором сила света снижается до половины осевой, излучаемый за предел данного угла световой поток составляет менее 10% от общего.
• Световой поток - поток фотонов, излучаемых кристаллом светодиода, собственно свет, который мы видим, измеряется в люменах (лм).
• Светоотдача - отношение светового потока к потребляемой мощности, является чем-то вроде КПД для светодиода. Теоретический максимум (100%), зависящий от длины волны, для белых светодиодов находится где-то в районе 360 лм/Вт.
• Мощность светодиода - сколько светодиод потребляет, при этом надо учитывать, что потребляет не тольно светодиод, но и схема питания светодиода.
• Цвет светодиода - характеристика цветных светодиодов, собственно цвет свечения, как правило, указывается производителем, характеризуется доминирующей длиной волны то есть преобладающей в узком диапазоне испускаемых светодиодом электромагнитных волн.
• Цветовая температура - характеристика белых светодиодов, приближенно показывающая такое субъективное восприятие как "теплее" или "холоднее", измеряется в градусах Кельвина (К). Теплее свет становится при понижении цветовой температуры, а холоднее при повышении. Нормальной считается цветовая температура солнца, т.е. 5500К (градусов Кельвина) она же считается наиболее комфортной для глаз. Например, холодная люминесцентная лампа это 10000…15000К, лампа накаливания в районе 3000К. Белые светодиоды могут иметь цветовую температуру в пределах 2500…15000К. При этом разные типы источников с одинаковой цветовой температурой субъективно будут светить немного по-разному.
• Срок службы светодиодов - то, сколько светодиоды эффективно прослужат, более подробно на эту тему написано на соседней странице.
• Цена - характеристика не адекватная. У "брендового" производителя цена во многом зависит от цены бренда, а не от объективных характеристик светодиодов, хотя они стабильно находятся на уровне "выше среднего". Малоизвестные производители из юго-восточной Азии производят, в сумме, весь диапазон светодиодов, от совершенно плохих до очень хороших. При этом цена в большей мере зависит от маркетинговой политики и аппетитов производителя, чем от качества. Единственное, что остается неизменным, за совсем низкую цену хорошие светодиоды не продаются. Условным порогом можно назвать рубль за люмен для белых светодиодов с характеристиками не ниже среднего.

Срок службы светодиодов

Если включить светодиод и начать ждать пока он погаснет полностью, то до этого момента можно ждать десятилетиями, при этом световой поток будет становиться все меньше и меньше... В реальности же, нам требуется от светодиода вполне конкретный диапазон светового потока, при выходе за пределы которого, необходимо его менять, само-собой, вместе со светодиодным устройством. Поэтому объективно приняты два порога, по достижению которых светодиод считается вышедшим из строя - 30% деградация светового потока (т.е. уменьшение светового потока на 30%) и 50% деградация светового потока. Связаны они с особенностью восприятия человеческого глаза. 30% порог актуален при использовании отраженного светодиодного света, т.е. когда свет используется для освещения чего-либо. Например, для интерьерной подсветки, освещения поверхности вывески или лайт-бокса, при освещении фасадов зданий и ландшафтных композиций, многих других случаях. 50% порог касается случаев, в которых используется прямой свет: в светофорах, дорожных знаках, сигнальных огнях транспортных средств, и т.д. Пороги объясняется очень просто - это зрительный порог, при котором человеческий глаз в состоянии определить разницу в интенсивности свечения "нового" и "б/у" источников света. Всем уже примелькалась надпись "срок службы до 100000 часов", но это не так. Реальный срок службы светодиодов от нескольких месяцев до пяти - шести лет в непрерывном режиме работы. И зависит он от четырех вещей:

1. Насколько качественый светодиодный кристалл - это дает 100% номинального ресурса светодиода при номинальных условиях эксплуатации. Качество светодиодного кристалла определяется технологией его выращивания и степенью отчистки исходного сырья и никак не зависит от страны производителя. У всех европейских и американских производителей есть заводы в Китае, от этого светодиод не становится "китайским" в общеупотребительном смысле слова.Для сверхярких светодиодов, номинальный ресурс не бывает выше 50…60 тыс. часов, цифра 100 000 часов может относиться только к индикаторным светодиодам.
2. В какой корпус помещен кристалл - теплопроводные свойства корпуса определяют разницу между температурой корпуса и кристалла, а каждые дополнительные 10 градусов снижают срок службы в два раза. В особо "жарких" приложениях разница коэффициентов теплового расширения различных частей светодиода может привести к механическому разрушению кристалла или обрыву электродов.
3. В каких условиях функционирует установленный светодиод - хорошо отводится тепло от корпуса, или, наоборот, он нагревается от расположенного слишком близко источника тепла, например мощного стабилизатора тока. От температуры непосредственно окружающего светодиод воздуха или заливки зависит итоговая температура кристалла, а, соответственно, и срок его службы. Плохо сглаженный или импульсный ток с большими амплитудами импульсов, хотя в среднем и обеспечивает номинальные значения тока, но при этом температура кристалла поднимается несколько выше, за счет тепловой емкости, и, соответственно, способствует снижению срока службы светодиодного изделия.
4. На каком токе эксплуатируется светодиод - номинальный ток соответствует номинальному сроку службы, с учетом влияния температуры. Повышенный ток приводит к снижению срока службы изделия, пониженный к увеличению. Адаптивное увеличение рабочего тока способствует увеличению реального срока службы (до достижения порога) в ущерб фактическому (до полного выхода из строя).