Maduresa de la tecnologia LED en il luminació: sistemes i aplicacions

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José Miguel Lara Rodríguez
hace 7 años
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1 Maduresa de la tecnologia LED en il luminació: sistemes i aplicacions Aspectes a considerar per determinar la vida dels LED 's: Vida de la font de llum, de la il luminaria i aspectes per a determinar la vida garantida i estimada d'una instal lació LED. Xavier Traveria Technology Director Europe

2 TECNOLOGIA LED Θ I f T COB CHIP ON BOARD LED SMD LIGHT EMITTING DIODE SURFACE MOUNTED DEVICE

3 Cuál es la Clave de un buen Producto? System Reliability LED Reliability

4 Origen y Actualidad - Relaciones LED s

5 Que vida tiene un LED???

6 Que puede ocurrir?

7 Mantenimiento Lumínico Generado a partir de (2008) IES LM-80 y (2011) IES TM-21 LM-80 provides a standard method for testing lumen maintenance TM-21: Lumen Degradation Lifetime Estimation Method for LED Light Sources. Como realizar los test y generar la documentación Como utilizar los datos la información para generar las curvas Illuminating Engineering Society of North America

8 Mantenimiento del Lumen y Términos Relativos LM-80: IES Método Aprobado Especifica: Tres temperaturas (55 C, 85 C y una tercera escogida por el fabricante del Led) Temperatura del Aire entre +/-5 C, temperatura de la sala entre +/-2 C Humedad Relativa menor del 65% Una muestra debe ser conducida como mínimo 6,000 h, aunque son preferibles 10,000 h para calcular proyecciones. Datos cada 1000h. Temperatura del ensayo 25 C. Corriente constante, voltaje nominal. Guardar datos de mantenimiento del lumen, Cromaticidad, fallos catastróficos. Formato de la documentación 8

9 LM-80 LM-80 NO especifica: Criterio de Fallo/Aceptación Como representar los resultados Extrapolación y métodos de predicción L70 Tamaño de la muestra Cuantas corrientes de funcionamiento Que cambios puede haber en un paquete de LEDs para requerir un nuevo ensayo 9

10 IES TM Con la LM-80, nosotros medimos luz total de salida para un mínimo de 6,000 h Con la TM-21, nosotros podemos proyectar el mantenimiento del lumen mas alláque lo que actualmente testeamos (Ej.: de 25,000 o 50,000 h) TM-21 no es un método de test; es solo un cálculo! Alcance; Aplicable a: Paquetes de LEDs Tiras de LEDs Módulos de LED No aplicable a productos finales Lámparas, Luminarias, etc

11 Mantenimiento Lumínico No todos los LEDs se comportan de la misma forma L70 = 0.7 ln b a Cool-White LUXEON Rebel stressed at 85 C, 0.35A (Tjunction 98 C) Normalized to 1 at 24 hours a = e-6 b = *Philips Lumileds recommends extrapolations of 6x the test time Para LUXEON Rebel Corriente de funcionamiento y temperatura de la unión afectan al mantenimiento lumínico. Normalized Light Output ,000 hour 25,000 hour ENERGY STAR 35,000 and 25,000 hour limits after 6,000 hours of stress 6x test time* Ta within -5C of Ts, in accordance with LM80. Sample size = 78 units, y-axis error bar = +/- 3 standard deviations. 1,000 10, ,000 1,000,000 Hours Extrapolated Data = -1.7% at 10,000 hours L70 = 159,000 hours

12 Mantenimiento Cromático del Led

13 Mantenimiento del Lumen y Términos Relativos Mantenimiento Lumínico (IES LM-80-08): El fujo luminoso saliente que se mantiene (típicamente expresado en el máximo porcentaje) en cualquier periodo de tiempo. Ejemplo: después de 10,000 horas el mantenimiento lumínico del LED es 98.7% Ejemplo: después de 50,000 horas el, mantenimiento de lúmenes del LED es 72.3%

14 Indicadores de Vida del LED - IEC/PAS Lxx Definido como L70, L80 o L90. La letra se refiere a los lúmenes (iniciales), y el número describe el porcentaje de los lúmenes iniciales que un grupo de LED habrá alcanzado en un momento determinado. Es el método establecido para especificar la depreciación de lúmenes conforme a la IEC/PAS L 70 (hours): time to 70% of lumen maintenance L 50 (hours): time to 50% of lumen maintenance Example: L 70 (50,000) means the product is rated to maintain > 70% of original light output prior to 50,000 hours of operation Nota: Cuando solo vemos la figura L70 figure, normalmente se asume quees a B50 pero no siempre.

15 Indicadores de Vida del LED - IEC/PAS Bxx: describe el porcentaje de los LED que se sitúan por debajo de un nivel de depreciación (Lxx) Nota: B10 seráun tiempo mucho más corto que B50 Que significa B50? IEC/PAS LED MODULES FOR GENERAL LIGHTING Curva de Fiabilidad para una perdida gradual de la luminosidad

16 Indicadores de Vida del LED Cxx: indica el porcentaje de un grupo de LED que ya no emiten luz (LED fallidos). Fallo Abrupto Cero Luz Cxx L00 o L00 Cxx IEC/PAS LED MODULES FOR GENERAL LIGHTING Curva de Fiabilidad para una perdida abrupta de la luminosidad

17 Combinando los dos métricas te da la vida del sistema Fxx: se trata de la fracción (o%) de fallo de un grupo de LED o de módulos de iluminación en relación con Lxx. Una combinación de Bxx y Cxx IEC/PAS LED MODULES FOR GENERAL LIGHTING Curva de Fiabilidad para una perdida gradual y abrupta de la luminosidad

18 Curva de la Bañera

19 Métrica Recomendada IEC/PAS LED MODULES FOR GENERAL LIGHTING

20 Vida del Sistema de Leds Que parámetros determinan la vida de cualquier sistema Leds? Depreciación Lumínica (By) Corriente de funcionamiento (If) Temperatura de la Unión (Tj) Mortalidad(Cy) Diseño Materiales Uniones de los mismos Otros

21 Selección de la corriente de Funcionamiento - Eficiencia 700mA A menor corriente de funcionamiento el led es más eficaz

22 Selección de la corriente de Funcionamiento - Eficiencia 700mA A mayor corriente de funcionamiento el LED te proporciona más luz

23 Selección de la corriente de Funcionamiento - Eficiencia A mayor corriente de funcionamiento el LED te proporciona más luz?? No es lineal

24 Selección de la corriente de Funcionamiento Eficiencia Conclusión; el diseño de un sistema es un balance entre: coste del LED, tamaño de la luminaria, características térmicas, eléctricas, otros...

Garantía del Fabricante: Las garantías de vida que se puedan ofrecer dependerán de las

25 VIDA GARANTIZADA Fabricante Homologación: Todos los productos deben tener todas las certificaciones y acreditaciones necesarias. Garantía del Fabricante: Las garantías de vida que se puedan ofrecer dependerán de las garantías de vida del componente más restrictivo de todo el sistema que forma la luminaria; PCB, DRIVER, LED, etc Protección contra sobretensiones:

26 El rendimiento del LED depende directamente de la temperatura a la que estésometido durante su periodo de funcionamiento. El diseño de la luminaria afectaráa la temperatura de funcionamiento y por lo tanto también a sus características iniciales. Hay otros elementos que componen una luminaria LED que en mayor o menor medida también pueden verse afectados por la temperatura, como los drivers u otros elementos electrónicos, las ópticas y las mismas PCB.

27 DISIPACIÓN TÉRMICA La Conducción ʎ La Radiación La convección

28 Que es una unión mecánica/térmica? Cualquier unión de dos materiales sólidos, con la función prevista de transferencia de calor de un material a otro es una interfaz térmica. Características de la unión Todas las superficies son ásperas en alguna magnitud física Las superficies en realidad sólo tocan en los pocos lugares donde los picos más altos entran en contacto entre sí. La resistencia al flujo de calor depende de: Cómo de ásperas son las superficies (superficies rugosas tienen menos los puntos de contacto) -> presión entre las superficies y ductilidad de los materiales (puntos de contacto se deforman y permitir una mayor área de contacto) Conductividad térmica del material (asperezas conductoras, por ejemplo puntos de contacto, mejorará el flujo de calor -> planitud materiales (afecta el número de puntos de contacto)

29 VMAX Gestión de la temperatura

30 Moltes Gràcies Preguntes?

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