Utilizarea uneltelor de design în optimizarea iluminării cu LED-uri de mare putere

21 FEBRUARIE 2009

De exemplu, un factor important care defineşte performanţa sistemelor LED este fiabilitatea. Un LED nu încetează a funcţiona complet, aşa cum se întâmplă în cazul becurilor obişnuite cu incandescenţă. În schimb, ieşirea măsurată în lumeni, va avea o pantă descendentă în timp. Fiabilitatea unui LED este exprimată ca “mentenanţa lumenului”, rata de declin a ieşirii măsurată în lumeni, raportată la orele de funcţionare.
În general, producătorii de LED-uri specifică o medie a mentenanţei lumenului. În realitate însă, LED-urile se degradează în timp în mod diferit, producând o distribuţie. Factorul de probabilitate este critic în calcularea ciclului de viaţă şi a mentenanţei lumenului.
Producătorul de LED-uri Phillips Lumileds a luat în calcul acest lucru, exprimând ciclul de viaţă al unui LED sub forma (Bxx, Lyy). De exemplu, (B10, L70) înseamnă că 10% din LED-uri vor eşua în menţinerea a 70% din mentenanţa lumenului la un anumit curent, temperatură de joncţiune şi timp de operare trecut. Ciclul de viaţă este reprezentat grafic ca funcţie de curentul de comandă şi temperatura de joncţiune.
Pentru a ajusta aceste variabile în scopul îmbunătăţirii performanţelor, există două unelte gratuite LED-Reliability Tool (LRT) şi Usable Light Tool (ULT) accesibile pe site-ul: www.FutureLightingSolutions.com, care oferă o analiză reală şi pot fi utilizate pentru a lua deciziile optime în faza de design.

Aplicabilitatea acestor unelte este cel mai bine ilustrată printr-un exemplu. Mulţi producători sunt confruntaţi în zilele noastre cu îndeplinirea reglementărilor impuse de guvern – cum ar fi programul Energy Star impus de guvernul SUA, în ceea ce priveşte iluminarea solid-state.
Standardul Energy Star impune ca ieşirea minimă exprimată în lumeni să fie 575lm, eficacitatea minimă 35lm/W şi o mentenanţă de 70% la 35000 ore de funcţionare. Usable Light Tool poate fi folosit pentru a calcula ieşirea exprimată în lumeni, temperatura de joncţiune şi eficacitatea pentru sistemele care utilizează LED-uri LUXEON de la Phillips Lumileds.
De exemplu, rularea programului ULT, folosind şapte LED-uri Luxeon Rebel, la un curent de 800mA, temperatura ambientală de 30°C, folosind un radiator cu rezistenţă termală de 5°C/W, va genera 810 lumeni de lumină utilizabilă, o temperatură de joncţiune de 127°C şi eficacitate de 46.31lm/W, după cum se poate observa în Figura 3.
Rezultatele ULT sunt ajustate pentru căldură, dar nu şi pentru pierderile optice datorate opticilor secundare. Se poate considera o eficienţă optică de 80% pentru opticile secundare. Luând în considerare aceste pierderi optice, rezultatele ULT vor scădea la o eficacitate de 37lm/W şi 648 lumeni la ieşire, ceea ce se încadrează în standardele Energy Star.
Odată ce s-a demonstrat că standardele optice sunt îndeplinite, se poate utiliza acum LRT pentru a determina dacă cerinţa în ceea ce priveşte ciclul de viaţă de 35000 ore este la rândul ei îndeplinită. Figura 4 ilustrează ciclul de viaţă pentru un LED LUXEON Rebel cu o probabilitate de distribuţie (B10, L70), curent de comandă 800mA şi temperatura de joncţiune de 127°C. Acest scenariu, în care datele provin din ULT, generează un ciclu de viaţă de 40000 de ore, ceea ce depăşeşte standardele Star Energy. Toate rezultatele LRT au un grad de încredere de 90%.
Design-ul poate fi rafinat prin ajustarea soluţiilor de management termic. Proiectantul poate dori să modifice curentul de comandă, radiatorul, condiţiile ambientale pentru a verifica instant efectele modificărilor asupra întregului sistem. Pentru astfel de teste, există software-ul de simulare a design-ului termic, QLED, disponibil pe www.FutureLightingSolutions.com. QLED vă ghidează pas cu pas pentru a simula diferite LED-uri de mare putere.
În plus, utilizatorii pot integra radiatoare, ventilatoare, armături, pentru a genera cele mai exacte şi stabile simulări termice. În figura 5 se demonstrează un proiect QLED înainte şi după simulare pentru o aplicaţie recessed-downlight care utilizează şapte LED-uri LUXEON Rebel.
Este evident că obţinerea unei analize reale a unui sistem de iluminare cu LED-uri şi determinarea efectelor compromisurilor făcute în faza de construcţie a prototipului poate economisi timp, bani şi efort. Astfel, utilizarea uneltelor care calculează şi verifică efectele ajustărilor asupra întregului sistem, vor oferi un rezultat final mult mai cuprinzător.
Unelte cum ar fi ULT, LRT şi QLED sunt disponibile pe site-ul www.FutureLightingSolutions.com şi pot fi utilizate pentru a simplifica procesul de design şi de construire a prototipului, oferind rezultate imediate. Aceste rezultate ajută la ajustarea parametrilor pentru a obţine îmbunătăţirea performanţelor, putându-se astfel dezvolta sisteme cât mai eficiente atât din punct de vedere optic cât şi termic, care să îndeplinească standardele şi cerinţele din ce în ce mai înalte.

Contact:
Future Lighting Solutions
Bulevardul Eroilor nr.16, et.II, Cluj Napoca, 400129
Tel. 00264457774;
Fax 00264457775
www.futureelectronics.com

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre