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Degradation, Lebensdauer einer LED

Degradationskurve Dauer bei definierter Umgebungstemperatur und definiertem Durchlassstrom, bis zur Unterschreitung von 50% (Medianwert) des gemessenen Ursprungs-Lichtstromes in Lumen.

LEDs sind nicht nur Stoßfest und Stromsparend sondern sie besitzen auch eine enorm lange Lebensdauer die bis zu 10.000.000.000 Stunden betragen kann.
Dieser Wert! wird jedoch nur unter Laborbedingungen erzeugt.
In der Regel beträgt die Lebensdauer einer „Haushalt LED“ zwischen 10.000 und 100.000 Stunden. Also eine recht große Lebensdauer-Bandbreite, die man unbedingt beachten sollte!

LEDs verhalten sich aber nicht wie eine Glühbirne, bei der der Leuchtdraht meistens „reißt“ sondern der Lichtstrom (Lumen) einer LED nimmt mit der Zeit ab. Diese kontinuierliche Veränderung ist messbar und wird als DEGRADATION bezeichnet.

Diese Lichtdegradation wird auch „Lumen Maintenance“ (L), also „Lumen Aufrechterhaltung“ genannt.

Lebensdauer:

3 Faktoren spielen hier die entscheidende Rolle.

Degradation  Die Hauptursache liegt in der Vergrößerung von Fehlstellen im Kristall, die auf thermischen Einfluss, also zu hoher Temperatur zurück zuführen ist. Diese Fehlstellen nehmen nicht mehr an der Lichterzeugung teil und die LED verliert an Lichtstrom, somit an Helligkeit.

Degradation  Die zweite Ursache, welche aber eine untergeordnete Rolle spielt, ist die Trübung des Gehäuse oder der Linsen wenn diese aus Kunststoffen gefertigt sind. Solche Trübungen treten aber vor allem nur bei Galliumnitrid LEDs im blauen und Ultravioletten Bereich auf.

Degradation  Die 3 Ursache kann eine Fehlfunktion auf Grund von Alterungsvorgängen in den verwendeten Materialien sein. Zum Beispiel Ermüdungserscheinungen von Klebe- oder Bodenverbindungen.
Diese Fehlfunktionen werden unter dem Begriff „Mortality“ (B) oder Totalausfall beschrieben. Steht im Datenblatt einer LED z.B. B50 bei 100.000 Std., bedeutet dies, dass 50% aller Testlampen nach 100.000 Std. ihr „Leben aus gehaucht“ haben. Manchmal wird auch der B10 Wert, also ab welchem Zeitpunkt 10% der Testlampen nicht mehr funktionieren, angegeben.

Wie wird die Degradation angegeben?

Degradation


Die Lichtdegradation einer LED wird als die Zeit definiert, in der der Lichtstrom (lm) bei definierter Umgebungstemperatur und Durchlassstrom 50 % des gemessenen Ursprungs-Lichtstroms unterschreitet (L50). Viele Hersteller geben diesen Wert auch als t50 an.
Immer häufiger wird jedoch auch eine Licht - Degradation von L70 oder L80 angegeben, was bedeutet, dass bei einem Lichtstrom-Verlust von 30% (L70) oder 20% (L80) die Lebensdauer überschritten wurde.
Wird bei einer LED z.B eine Lebensdauer von 50.000 Stunden, bei einer Lichtdegradation von L80 angegeben, bedeutet dies für den Endverbraucher nicht, dass seine LED nach 50.000 Stunden „puff“ macht und kaputt ist, sondern, dass seine LED nach 50.000 Stunden Brenndauer „nur“ noch 80% des ursprünglichen Lichtstrom abgibt. Also ein Lumen Verlust von 20%.
Wird ein Wert z.B. mit LM80 angegeben, bedeutet dies, dass die LED bei 3 verschiedenen Temperaturen getestet wurde. LM Angaben wurden von IES (Illuminating Engineering Society) in Leben gerufen.

Die Delegration durch Fehlfunktion oder auch Mortality genannt, gibt den Zeitpunkt und den Anteil der ausgefallenen Bauteile an (B50). Dieser Wert hat jedoch hauptsächlich in der Testphase einer LED Bedeutung und ist in Datenblättern meistens nicht zu finden.












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