Spolehlivost svítidel VO

Spolehlivost svítidel VO

 

Ing. Jakub Černoch, jednatel Osvětlení Černoch s.r.o.

 

Spolehlivost svítidel ovlivňují tři prvky:

– LED

– Napájecí zdroje

– Pájené spoje

Spolehlivost LED

 

Pokles světelného toku díky stárnutí – měří se dle směrnice LM-80-15 a projektuje se dle směrnice TM-21 pro maximálně 6 násobek doby měření

Spolehlivost-svitidel-VO-1

Spolehlivost LED

 

Dříve se udávala aproximace ve formě grafu, ale ten byl často zneužíván….

Spolehlivost-svitidel-VO-2

Spolehlivost LED

 

Dobu do poklesu světelného toku u LED významně ovlivňuji tyto parametry:

  • Teplota čipu – Proto je důležité dobré chlazení LED
  • Příkon LED – Při nižším než jmenovitém příkonu se nejen prodlouží doba do poklesu světelného toku, ale zároveň se zvýší i její měrný světelný výkon (odpovídá účinnosti).

 

Spolehlivost-svitidel-VO-3

Střední doba do poruchy a LED

 

  • MTTF (Mean Time to Failure) neboli střední doba do poruchy
  • MTTF je doba, za kterou můžeme u 50% výrobků očekávat poruchu, která je vyřadí z provozu

MTTF je u sériově řazených prvků dána podílem střední doby do poruchu jednoho prvku, dělená počtem prvků

1 000 000 h/ 100= 10 000 h

Z tohoto pohledu je zjevné, že velká pole malých LED řazených do série budou mít problém se střední dobou do poruchy.

Spolehlivost napájecích zdrojů

 

Při korektním návrhu (respektujícímu pokyny výrobců součástek) je spolehlivost napájecích zdrojů ovlivněna dvěma zásadními prvky:

1.Použitými kondenzátory ve stupni PFC (Power Factor Corrector) – korektor účiníku.

Spolehlivost-svitidel-VO-4

2.Kvalitou přepěťové ochrany

Spolehlivost-svitidel-VO-5

Střední doba života elektrolytických kondenzátorů

 

Spolehlivost-svitidel-VO-6

Použití svitkových kondenzátorů

 

  • Jsou mírně dražší než kvalitní elektrolytické kondenzátory a návrh zdrojů je s těmito součástkami poněkud složitější
  • Netrpí výkyvy teplot a mají podstatně delší střední dobu do poruchy

Spolehlivost-svitidel-VO-7

Ochrana svítidel s LED proti přepětí

 

Spolehlivost-svitidel-VO-8

Ochrana svítidel s LED proti přepětí

 

Spolehlivost-svitidel-VO-10

Střední doba života pájených spojů

 

Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2011/65/EU ze dne 8. června 2011, o omezení používání některých nebezpečných látek v elektrických a elektronických zařízení

  • Dle této směrnice je povinnost používat pro pájení výhradně slitiny neobsahující olovo.
  • Výjimku mají jen zařízení pro armádu a medicínu
  • Bohužel pájky bez obsahu olova jsou velmi citlivé na cyklické mechanické a tepelné namáhání.
  • K němu samozřejmě u svítidel dochází jak v napájecích zdrojích, tak v sestavách LED na plošných spojích.

Střední doba života pájených spojů

 

  • Výsledek této směrnice už pravděpodobně potkal každého z vás – nevysvětlitelná „úmrtí“ spotřební elektroniky po 4-5 letech jsou z velké míry zaviněna právě bezolovnatým pájením.
  • Vinou cyklického namáhání dojde k mikroskopickému prasknutí pájeného spoje

Spolehlivost-svitidel-VO-9

Střední doba života pájených spojů

 

  • Problematice spolehlivosti bezolovnatě pájených spojů se nyní věnuje velká pozornost v automobilovém průmyslu
  • Omezit tyto problémy lze dvěma přístupy:

–Snížením teploty elektroniky díky lepšímu chlazení LED a návrhu účinnějších napájecích zdrojů

–Omezením počtu samostatně pájených LED, nahradit je např. COB (Chip On Board), kde jsou spoje svařované ultrazvukem

Spolehlivost-svitidel-VO-11 Spolehlivost-svitidel-VO-12

Leave a Comment

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies. More Information