Lebensdauer in Abhängigkeit des Betriebsstromes?

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Moderator: T.Hoffmann

Lebensdauer in Abhängigkeit des Betriebsstromes?

Beitrag am Sa, 17.05.14, 13:04 (0 Bewertungen, 30 Sterne)

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Hallo,

ich hätte die folgende Frage:

Wie verhält sich die Lebensdauer einer Hochleistungs-LED in Abhängigkeit von dem Betriebsstrom?

Dass eine LED effizienter ist, je weniger Strom man durch die LED schickt, ist ja klar. Aber wie verhält es sich mit der Lebensdauer? Wahrscheinlich wird sie auch länger. Aber um wieviel?

Z.B., wenn ich den Strom, den ich durch die LED schicke halbiere, also z.B. nur 100 statt 200mA oder 350mA statt 700mA durchschicke, verdoppelt sich dann auch die Lebensdauer? Sprich, verdoppelt sich der L70-Wert? Oder mehr oder weniger als das doppelte?

Wäre ja eine unerlässliche Frage, wenn man sich Lösungen für eine wirtschaftliche, Langzeitanwendung überlegt.

Meine Frage bezieht sich übrigens NUR auf MONOCHROMATISCHE LEDs, also ohne Fluoreszenzschichten!

Danke Euch!
cs1100101
 
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Re: Lebensdauer in Abhängigkeit des Betriebsstromes?

Beitrag am Sa, 17.05.14, 13:10 (1 Bewertungen, 10 Sterne)

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Die Lebensdauer hängt in erster Linie von der 'Betriebstemperatur' ab. Hiermit ist sowohl die Junction-Temperatur (siehe: viewtopic.php?f=31&t=12079 ) als auch die Temperatur der Phosphorschicht gemeint. Beides sinkt natürlich bei sonst gleichen Bedingungen, wenn man den Betriebsstrom reduziert. Nur: Eine schlecht gekühlte LED kann auch bei geringem Strom eine viel kürzere Lebensdauer haben als eine gut gekühlte die mit ihrem 'typischen' Strom betrieben wird. Von CREE gibt es da einen recht guten Artikel. Siehe Link in diesem Beitrag: viewtopic.php?p=170579#p170579
[EDIT]
Meine Frage bezieht sich übrigens NUR auf MONOCHROMATISCHE LEDs, also ohne Fluoreszenzschichten!

Ok. In diesem Fall dürfte es nahezu ausschließlich von der Junction-Temperatur abhängen.
Borax
 
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Re: Lebensdauer in Abhängigkeit des Betriebsstromes?

Beitrag am So, 18.05.14, 20:38 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Hey Borax,

danke für den interessanten Link.

Stimmt, die Lebensdauer ist ja in erster Linie abhängig von der Temperatur. Dann muss ich wohl meine Frage noch ergänzen:

Ich besitze sehr gute Kühlmöglichkeiten. Sprich Kupferkühlkörper mit einem sehr leistungsfähigen Lüfter drauf. Somit nehme ich mal an, dass die Junction-Temperatur stets um die Raumtemperatur haben wird, egal ob ich 0,1A oder 0,7A durchjage.

Wie würde sich dann die Lebensdauer in abhängigkeit des Stroms verändern, bei einer monochromatischer LED?
cs1100101
 
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Re: Lebensdauer in Abhängigkeit des Betriebsstromes?

Beitrag am Mo, 19.05.14, 00:12 (1 Bewertungen, 10 Sterne)

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Somit nehme ich mal an, dass die Junction-Temperatur stets um die Raumtemperatur haben wird, egal ob ich 0,1A oder 0,7A durchjage.

Nein. Ganz sicher nicht. Der interne thermische Widerstand zwischen Junction und Kühlkörper ist ja nicht 0. Wenn Du meinen ersten Link angeschaut hast, müsstest Du das eigentlich schon wissen. Meine im ersten Link gemessene CREE XM-L T6 hat ja eben wegen dem großen thermischen Widerstand bei einer Kühlkörpertemperatur von 24°C trotzdem schon 86° Junction Temperatur. Siehe speziell diese Messung: viewtopic.php?p=142861#p142861
Borax
 
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Re: Lebensdauer in Abhängigkeit des Betriebsstromes?

Beitrag am Mo, 19.05.14, 21:05 (0 Bewertungen, 0 Sterne)

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Hmm ja, da hast du wohl recht. Trotzdem kann ich aber leider davon nicht ableiten, ob meine monochramatischen Leds doppelt so lange halten würden, wenn ich 175mA statt 350mA durchjage... :/
cs1100101
 
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Re: Lebensdauer in Abhängigkeit des Betriebsstromes?

Beitrag am Mo, 19.05.14, 22:31 (1 Bewertungen, 10 Sterne)

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Doppelt so lange wohl kaum. Ohne genaue Messung der Junction Temperatur ist es aber sehr schwer zu sagen, wie groß der Unterschied wohl ausfällt. Ich würde bei sehr guter Kühlung auf ca. Faktor 1.5 tippen. Ist aber definitiv nur ein Schätzwert.
Borax
 
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Re: Lebensdauer in Abhängigkeit des Betriebsstromes?

Beitrag am Di, 20.05.14, 19:36 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Das würde ich auch mal tippen. Es scheint im Moment so oder so noch ein Mysterium zu sein, da es so gut wie keine offiziellen Testergebnisse hierzu zu geben scheint, was möglicherweise daran liegt, dass es diese Leds noch nicht lange genug gibt oder die Interesse nicht so groß ist. Degradationstest für niedrige Temperaturen mit niedrigen Strömen sind ja auch um einiges zeitintensiver und teurer.

Ich bin nun zu derEntscheidung gekommen, die Leds (z.B. die Golden Dragons von Osram (max. Strom = 1A)) bei etwa 300mA zu betreiben, weil ich dort dort z.Z. das Optimum aus wirtschaftlicher Sicht sehe.
cs1100101
 
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Re: Lebensdauer in Abhängigkeit des Betriebsstromes?

Beitrag am Di, 20.05.14, 22:11 (1 Bewertungen, 10 Sterne)

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oder die Interesse nicht so groß ist.

Klar. Im Vergleich zu weißen LEDs (mit Fluoreszenzschicht) ist das ja auch kein Markt. Für weiße LEDs gibt es sehr umfangreiche Studien. Siehe den verlinkten CREE Artikel. Ferner da gibt es auch 'reale' Langzeittests: http://www.forge-europa.co.uk/newslette ... Newsletter und diverse Untersuchungen in der wissenschaftlichen Literatur. Nur monochromatische LEDs sind diesbezüglich weit weniger interessant
Borax
 
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