Download 6MB - MSC Vertriebs GmbH

Klassifikation llll
schicht-Temperatur T (im j 110
p-n-Übergang im Inneren
%
des LED-Chips) angeben.
100
Anhand von Tj lässt sich
90
entsprechend auf den Wirkungsgrad
und auch auf die
80
Lebensdauer zurückschließen.
70
Folglich erlaubt das Tool
60
auf einfache Weise eine geeignete
LED-Version mit-
50
samt dem entsprechenden
optimalen Arbeitspunkt zu
bestimmen, ohne Dutzende l
von Diagrammen im Datenblatt
parallel auslesen zu
müssen. Der optimale Arbeitspunkt
bedeutet auch, dass die LED-Möglichkeiten
ausgeschöpft werden. So kann
etwa eine LED des Typs XP-G von
Cree selbst bei höheren Strömen immer
noch eine hohe Lebensdauer erreichen,
die die Applikation teilweise
gar nicht benötigt. Bild 3 zeigt dazu
typische Diagramme.
Bild 4 zeigt die LED-„Kapazität“
als Parameter für den optimalen Arbeitspunkt.
Die LED-Kapazität bedeutet
in diesem Zusammenhang das Verhältnis
des Bereichs des möglichen
Betriebsstroms zum Wirkungsgrad
der LED. Das bedeutet natürlich stets
eine Art Kompromisslösung, da sich
eine Beleuchtungsaufgabe mit vielen
LEDs und einem entsprechend höheren
Wirkungsgrad und umgekehrt mit
möglichst wenigen LEDs und entsprechend
geringerem Wirkungsgrad lösen
lässt.
Betrachtungen der
Lebensdauer
Ein wesentlicher Vorteil der LED ist
die vergleichsweise lange Lebensdauer.
Die Alterung einer
LED wird bestimmt von
der Temperatur im Inneren
sowie im direkten Umfeld,
z.B. der Leuchtengehäuse-
Innentemperatur. Beide
Werte hängen unmittelbar
ab von der thermischen
Auslegung der Anwen-
dung. Auch der Strom I F ,
mit dem eine LED betrieben
wird, hat einen entscheidenden
Einfluss.
Während bei den meisten
Leuchtmitteln das Lebensdauerende
recht ein-
Lichtausbeute, Wirkungsgrad
(willkürliche Einheiten)
14 Elektronik lighting 2011 – Sonderausgabe MSC
350 mA
1000 mA
Für den Anwender sind
natürlich Vergleichs- und
Bewertungsmöglichkeiten
unabdingbar. Natürlich
kann ein LED-Hersteller
nicht im Vorfeld 50.000
oder mehr Stunden entsprechende
LEDs testen,
beste Anpassung (350 mA)
beste Anpassung (1000 mA)
bevor er diese in den
Markt bringt, da dann die
100
10¹
Betriebsdauer
102 h 103
Technologie wieder zwei
Generationen weiter ist.
Ähnlich wie in anderen
Bild 3. Eine LED des Typs XP-G von Cree kann selbst bei höheren Strö- Bereichen wird unter spe-
men immer noch eine hohe Lebensdauer erreichen.
ziellen Testbedingungen
gemessen, die es dann erdeutig
ist, da dann der Lichtstrom Null lauben, von einer kürzeren Messzeit
ist (Totalausfall), wird bei LEDs in auf eine lange Lebensdauer rückzu-
aller Regel ein bestimmter Schwellenschließen. Allerdings haben gerade in
wert des Restlichtstroms als Grenze den Anfangsjahren der LED-Beleuch-
gesetzt. In den meisten Anwendungen tung einige Anbieter das Thema sehr
hat sich der so genannte L70 als Stan- exzessiv betrieben. Aus wenigen hundard
etabliert, d.h., der Lichtstrom ist dert Messstunden wurde da der „My-
auf 70 % des ursprünglichen Wertes thos der hunderttausend Stunden“ in
abgesunken. Das bedeutet aber nicht, den Markt gegeben, was für einige
dass die LED nun kaputt ist oder feh- Verwirrung sorgte.
lerhaft funktioniert. Die LED wird Durch die amerikanische Energynoch
ein Vielfaches der Zeit weiter Star-Initiative hat sich für die Mess-
leuchten, aber mit immer weiter abprozeduren der LM80-Standard weltnehmendem
Lichtstrom.
weit etabliert. Bisher haben damit
Aus der Physiologie ist bekannt, zwar alle Unternehmen unter gleichen
dass das menschliche Auge Hellig- Bedingungen getestet, aber die Auskeitsunterschiede
ab etwa 30 % erkenwertung und Extrapolation der Daten
nen kann. Ein wesentlich besserer hat jeder Hersteller nach eigenen Me-
Sensor ist das Auge bei etwaigen Farbthoden durchgeführt. Damit waren
ort-Abweichungen. Driftet ein Weiß- bisher die Daten kaum wirklich unterlichtpunkt
nach oben oder unten von einander vergleichbar.
der Schwarzstrahlerkurve (Planck- Mit der kommenden Projektionsvorschen
Strahlungskurve) ab, so fällt gabe TM21 sollen die Daten verschie-
schon die geringste Abweichung auf. dener Hersteller besser vergleichbar
Daher ist die Stabilität des Farbortes werden und die Anwender viel mehr
ein wesentliches Qualitätsmerkmal. Nutzen daraus ziehen können. TM21
Dies muss auch im Rahmen der Le- wurde in Zusammenarbeit von DOE
bensdauerbetrachtung berücksichtigt (US Department of Energy), National
werden.
Institute of Standards and Technology,
Pacific Northwest National
Laboratory (PNNL) und den
vier führenden LED-Herstellern
erarbeitet. Kernthemen
sind u.a. die Festlegung, dass
Wirkungsgrad
maximal mit einem Faktor
Lichtausbeute
von sechs extrapoliert werden
darf, das heißt, aus
Binning-
Strom (350 mA)
nicht genutzte
Kapazität
max.
Betriebsstrom
(1500 mA)
10.000 Messstunden darf
nun nur noch auf 60.000 Lebensdauerstundenhochgerechnet
werden, wenngleich
Betriebsstrom IF mA der Kurvenverlauf auf wesentlich
höhere Lebensdauerl
Bild 4. Die LED-„Kapazität“ als Parameter für den optimalen Arbeits- Erwartungen schließen
punkt.
lässt.
relativer Licht�uss
www.elektroniknet.de