Logo

PRÍSPEVKY
návod na zisk, riadenie osvetlenia, kvalita svetla
Posúdenie kalkulovanej životnosti

Technická životnosť elektronických zariadení nemá vzájomný vzťah s technickou životnosťou zariadení ako sú napríklad zdroje svetla s volfrámovým vláknom, alebo výbojové zdroje svetla. Zdroje svetla majú determinované obmedzenú technickú životnosť, kde sa dá v úzkom rozdiele rozsahu predpokladať doba totálnej poruchy zdroja svetla. Tento rozsah v praxi nepresahuje oktávu dvojnásobok doby technickej životnosti klasických zdrojov svetla. Elektronické zariadenie LED modul krúžok 10W, pozostáva z dvoch modulov LED predradník a LED modul na ktoré je potrebné uplatniť dve rôzne úvahy kalkulovanej technickej životnosti zariadenia so spoločnými predikciami uplatňovanými na polovodičové elektronické zariadenia. Jeden z modulov je LED zdroj svetla, na ktorý sa hodí predikcia kalkulovanej technickej životnosti podobná ako pre polovodičové elektronické zariadenia. Kalkulovaná technická životnosť elektronických zariadení Design Lifetime sa odvádza zo spoľahlivosti použitých komponentov a pracovných podmienok v akých sa zariadenie prevádzkuje.

Keďže spoľahlivosť komponentov a celého zariadenia úzko súvisí so štatistický náhodnými fyzikálnymi udalosťami pri elektronických zariadeniach ako extrémne prudké zmeny teplôt, prepätia v sieťovom rozvode, elektrostatické výboje vplyvom počasia, extrémna vlhkosť prípadne voda, nekonvenčné radiačné žiarenie alebo poruchy elektromagnetického vlnenia, Surges, Discharges, kalkulovaná technická životnosť je dostatočne presne prediktívna pri dodržaní technických špecifikácií všetkých komponentov zariadenia, ako aj zariadenia samotného a taktiež pri dodržaní pracovných podmienok pri prevádzke zariadenia. Ak sú dodržané všetky technické špecifikácie a pracovné podmienky pre zariadenie, môžeme predpokladať, že intenzita porúch zariadenia má typickú charakteristiku, kedy najvyššia intenzita porúch je na počiatku používania zariadenia zhruba do cca radovo stovky hodín a taktiež na konci technickej životnosti. Takmer konštantnú veľmi nízku intenzitu porúch môžeme charakterizovať medzi vyššie spomenutými periódami, nazývame ju užitočná životnosť UsefulLife.

Spoľahlivosť nazývame pravdepodobnosť, že elektronické zariadenie uspokojivo pracuje pod špecifikovanými technickými podmienkami po určitú časovú periódu. Spoľahlivosť vyjadrujem číslom 0 až 1. Intenzita porúch λ, ak matematický na ňu aplikujeme obrátenú hodnotu, dostaneme veľmi užitočný parameter. MTBF je stredná doba medzi poruchami 1 / λ. Tento parameter je v databázach výrobcov elektronických komponentov dlhodobo predikatívna a praktický testovaná prístupný a dá sa s ním pomerne presne kalkulovať aj pri použití kľúčových komponentoch. Tým sa dá určiť parameter MTBF celého zariadenia dostatočne presne. Väčšina polovodičových komponentov má 2 až 4 rady vyšší parameter MTBF, ako niektoré pasívne komponenty, kde výrazne podstatne nízky parameter môžeme predpokladať pri elektrolytických kondenzátoroch.

Ak máme takto odlišné komponenty v zariadení, môžeme kalkulovať iba s parametrami MTBF pre elektrolytické kondenzátory, kedy nám vyjde zanedbateľný rozdiel parametra intenzity porúch celého zariadenia. Nedorozumenie je vyjadrenie, že parameter MTBF indikuje minimálny garantovaný čas medzi poruchami. Ak poruchy sa objavujú náhodne pri dodržaní technických špecifikácií a pracovných podmienok, potom spoľahlivosť zariadenia môžeme vyjadriť časovo exponenciálnou distribúciou Rt = e-λt. Dosadením parametra MTBF, dostaneme Rt = e-t / MTBF. Ak teda zariadenie pracuje presnu dobu, ktorá je rovná MTBF, potom nám vyjde spoľahlivosť zariadenia 0,368. Tento výsledok sa dá praktický popísať dvomi spôsobmi. Ak jedno elektronické zariadenie pracuje po dobu MTBF, tak je pravdepodobnosť asi 37%, že sa nevyskytne počas celej doby prevádzky porucha. Alebo približne 63% pravdepodobnosť, že sa porucha vyskytne. Ak pracuje 100 rovnakých elektronických zariadení, potom je pravdepodobnosť že dobu MTBF bez poruchy prekročí 37 zariadení zo 100.

LED modul krúžok 10W pozostáva z dvoch modulov, kde na LED predradník sa dá aplikovať výpočet MTBF, následne spoľahlivosť a užitočná technická životnosť.

LED predradník obsahuje 3 kusy elektrolytických kondenzátorov s parametrom MTBF 2 000 hodín pri ambientnej teplote 105°C a pri maximálnom zvlnenom prúde RippleCurrent, ktorý je špecifikovaný v katalógu. Ďalej znížený teplotný gradient o 10°C zdvojnásobuje parameter MTBF. Teda pri pracovnej teplote okolia do 35°C, bude parameter MTBF pre tieto komponenty 25 600 hodín. Tu je ešte rezerva v parametri RippleCurrent, ktorý je približne polovičný. Polovodičové súčiastky majú o rád vyššie parametre MTBF 10 x 10^6, takže ich pri kalkulácií môžeme vynechať. 10% z hodnoty MTBF sa zvyčajne definuje ako parameter kalkulovaná technická životnosť elektronického zariadenia DesignLifetime. Pre náš predradník predstavuje dobu 25 600 hodín a 9% pravdepodobnosť porúch do tejto doby, alebo 91% spoľahlivosti do tejto doby. Teda je pravdepodobnosť, že do doby 25 600 hodín vznikne porucha pri 9% predradníkov z celého počtu pracujúcich aplikovaných predradníkov. Pri zahrnutí úvahy ďalších parametrov aj spomenutý RippleCurrent 90% spoľahlivosti dostaneme že kalkulovaná doba životnosti PSI 6V je 32 000 hodín.

LED modul DurisE5 obsahuje 35 kusov LED Osram DurisE5. Pre LED výrobcovia zadeklarovali životnosť podľa nasledujúceho princípu. Ak je pracovná doba LED pri nominálnom katalógovom budiacom prúde a pri teplote čipu Junction 85°C, kedy svetelný tok klesne na 70% hodnoty z inicializačného pri dobe 0 svetelného toku. Tento parameter má názov LM70 - LifeMaintenance 70% a hodnotu 50 000 hodín. Túto hodnotu môžeme zistiť takmer u každého výrobcu LED. Niektorí majú aj vylepšený parameter LM80 napríklad Osram DurisP5 zrejme vďaka zlatému reflektoru na čipe, ktorý oproti striebru nekoroduje. Z toho vyplýva, že modul LED DurisE5 krúžok má parameter LM70 50 000 hodín. Aj to s veľkou rezervou, keďže je budený 60% prúdom a teplotný gradient od Ambientu k čipu nepresahuje 35K.

Koncepcia LED osvetlenia:

Komponentné LED osvetlenie je ako klasické elektronické zariadenie. Technická životnosť kalkulovaná podľa MTBF - stredná doba medzi poruchami elektronických komponentov a celého elektronického zariadenia. Každé svietidlo má následný záručný a pozáručný servis.

Komponentné LED osvetlenie

Integrované LED osvetlenie je súčasťou stavby. LED moduly sú dizajnovo vsadené na povrch stien, stropov alebo podhľadov. LED predradníky sú centrálne nainštalované v rozvodných skriniach. Topologický sú zapojené paralelne, čo umožňuje jednoduchú reguláciu osvetlenia a súčasne sa značne zvýši bezpečnosť a spoľahlivosť osvetlenia. Celá osvetľovacia technológia má následný záručný a pozáručný servis a pridružené periodické profylaktické prehliadky, na ktorých sa zisťuje technický stav LED predradníkov.

Integrované LED osvetlenie

Porovnávania LED svietidla a žiarovky:

NÁZOV LED ŽIAROVKA
Svetelný tok 100% 100%
Príkon 52% 100%
CRI 85% 80%
CCT 100% 100%
Účinnosť 89% 50%
Životnosť 85% 5%

Najpozerateľnejšie