Goedgekeurde methode: Measuring the Lumen Maintenance of LED Light Sources
Alle lichtbronnen degraderen na verloop van tijd, maar de meeste “branden gewoon uit” voordat er sprake is van ernstig verlies van lichtopbrengst. LED’s daarentegen branden niet door, maar blijven degraderen – uiteindelijk tot voorbij de bruikbare lichtopbrengst, die doorgaans wordt herkend als 70% van de aanvankelijke lichtstroom (L70).
Omdat er behoefte was aan een industrienorm die gebruikers ook zou helpen LED-producten te evalueren, publiceerde de Illuminating Engineering Society of North America (IES) in 2008 LM-80. LM-80 biedt weliswaar een standaardmethode voor het testen van lumenbehoud, maar biedt geen richtlijnen of aanbevelingen voor het voorspellen of extrapoleren van het onderhoud na de duur van deze metingen.
De behoefte aan dit extra niveau van begeleiding werd in 2011 opgepakt toen de IES TM-21 publiceerde: Lumen Degradation Lifetime Estimation Method for LED Light Sources.
In deze blog komen aan bod:
– Het verschil tussen LM-79 en LM-80
– De basisprincipes en voordelen van LM-80
– Een snapshot in hoe LM-80 en TM-21 kunnen worden gebruikt om de levensduur van ledproducten te voorspellen
Het verschil tussen LM-79 en LM-80
LM-79 is een goedgekeurde methode voor het uitvoeren van elektrische en fotometrische metingen aan complete SSL-producten. Ze omvat:
– Totale flux (lichtopbrengst)
– Elektrisch vermogen
– Efficiëntie
– Chromaticiteit
– Intensiteitsverdeling
De vijf vereiste meeteenheden op het LED Lighting Facts-label zijn afkomstig van LM-79-testresultaten.
LM-80 daarentegen is de goedgekeurde methode voor het meten van het lumenbehoud van ledpakketten, arrays en modules. Met andere woorden, LM-80 is een methode om de led-lichtbron bij verschillende temperaturen te meten. LM-80 schrijft een minimale testperiode van 6.000 uur voor, waarbij 10.000 uur de voorkeur geniet. LM-80 vereist ook tests in stappen van minimaal 1000 uur.
Merk ook op dat LM-80 geen bepaling of schatting geeft van de verwachte levensduur of het lumenbehoud na de testgegevens; de verwachte levensduur na deze periode wordt gedekt door TM-21. Hoewel 10.000 testuren veel korter zijn dan de geclaimde levensduur van de meeste SSL-producten die vandaag op de markt zijn, stopt de LM-80 bij 10.000 uur om een snellere ontwikkeling van ledproducten door lichtbronfabrikanten mogelijk te maken.
Gebruik LM-80 en TM-21 om lumenverlies over de levensduur te berekenen
In 2011 publiceerde het IES TM-21: “Lumen degradation lifetime estimation method for LED light sources.” Dit is de door de IES aanbevolen methode voor het voorspellen van de lumenafbraak van een LED-pakket, -array of -module na de LM-80 testperiode. TM-21 is nu de standaardmethode voor het projecteren van de levensduur van LED-verlichting bij realistische bedrijfstemperaturen.
Hier volgt hoe het werkt. Zodra de LM-80 test is voltooid, worden de resulterende metingen gebruikt om een afschrijvingscurve te bepalen voor de lichtstroom bij elke geteste temperatuur. De gegevens worden gebruikt zoals beschreven in TM-21 om de “Lumen Maintenance Life Projection” te bepalen.
Life projections for LED luminaires are typically 70% of the initial light output (L70). Het is belangrijk te erkennen dat de levensduurprognoses voor LED-armaturen rekening houden met de behuizingstemperaturen van de LED binnen het armatuursysteem. (Een spreadsheet-calculator is beschikbaar op de www.energystar.gov website om de berekeningen uit te voeren. Voor meer informatie over TM-21 kunt u ook terecht op: LEDs Magazine.)
Inzicht in de basisprincipes en voordelen van LM-80
Voordelen van LM-80 voor de eindgebruiker
Hoewel LM-80 geen absolute definitie geeft van de prestaties of de verwachte levensduur van een LED, is het een zeer efficiënte methode voor het meten van de afschrijving van de lumenlevensduur. Door hun producten met deze norm te testen, kunnen betrouwbare fabrikanten en verlichtingsontwerpers inzicht krijgen in:
– De nuttige levensduur van de component waarin de LED zal worden gebruikt.
– Hoe de lichtopbrengst van de LED onder verschillende omstandigheden afneemt.
– De verschuiving van het kleurpunt onder dezelfde omstandigheden.
Met deze metingen kunnen fabrikanten beoordelen hoe de LED-component naar verwachting onder vergelijkbare omstandigheden in het veld zal presteren. De LM-80 norm geeft de eindgebruiker ook een basislijn voor het testen van zijn gehele LED inventaris, ongeacht de fabrikant.
Uitzonderingen
1. LED-producten die elektronische regelingen bevatten om de stroom van de LED-aandrijving tijdens langdurig gebruik aan te passen om het uitgangsvermogen op of dicht bij het oorspronkelijke prestatieniveau te houden, zullen van invloed zijn op het lumenbehoud van de LED. Daarom moet worden aangegeven dat de beweringen over het lumenbehoud van LED’s alleen gebaseerd zijn op de aanvankelijke prestaties.
2. Producten die LED-stroom voor andere toepassingen bevatten, kunnen besturingselementen gebruiken die aanvullende prestatiekenmerken beïnvloeden. Dit zou bijvoorbeeld gelden voor fabrikanten die testgegevens indienen voor bedieningsorganen die het wattage variëren. Beweringen over het lumenbehoud van LED’s zijn alleen gebaseerd op de oorspronkelijke prestaties.
3. Producten die twee of meer unieke LED-lichtbronnen bevatten om de gewenste lichtniveaus of kleur te bereiken, zullen doorgaans verschillende lumenbehoudsprestaties produceren. Fabrikanten mogen nog steeds lumenbehoud voor LED’s claimen, maar moeten een standaardformule gebruiken en aangeven dat het product meerdere LED-lichtbronnen bevat.
Download de whitepaper hieronder om het volledige overzicht van het begrijpen van LM-80 te lezen:
Bronnen:
– LED Lighting Facts
– LightLab International
– Understanding IES LM-79 & IES LM-80, Eric Richman, Pacific Northwest National Laboratory
– EE Times
– Reading, Understanding and Applying the LM-80 Standard
– U.S. Department of Energy: LED-tests begrijpen: IES LM-79, LM-80, en TM-21