LED is een afkorting en staat voor Light Emitting Diode. Een LED bevat geen gloeidraad en heeft geen glazen omhulsel.

LED’s werken ook niet zoals een klassieke TL of fluorescentielamp. Een LED is gemaakt van een vaste stof, een halfgeleider. Dit zijn 2 verschillende metalen waarvan 1 positief geladen is en de andere negatief. Wanneer er spanning op de bron komt te staan zal op de plaats waar de beide metalen overlappen (de junctie) energie vrij komen in de vorm van licht.

LED in het kort
De LED chip
Bepaalt de helderheid en efficiëntie van de LED
De toegepaste fosfor- technologie
Bepaalt de kleur en kleurvastheid over de levensduur
LED omhulsel of “LED package”
Beschermt de chip en de fosfor.
Zorgt voor de warmte- en licht-uitvoer.
Belangrijk voor de levensduur van de LED’s

LED’s bestaan al een lange tijd maar om de lichtopbrengst van klassieke lichtbronnen te evenaren zijn er “High Power” LEDs ontwikkeld.

Dit betekende dat LED’s onder een hogere stroom komen te staan en bij gevolg veel meer warmte ontwikkelen. LED’s geven echter hun warmte af aan de oppervlakte waarop ze verwerkt worden en niet aan de lichtbundel zoals bij klassieke verlichting.

Die warmte wordt ontwikkeld bij de junctie van de LED. De LED junctie is de plaats waar het uiteindelijke licht gecreëerd wordt. Onder normale omstandigheden ontstaat op deze plaats dus ook de warmte. LED’s die boven hun maximum junctie temperatuur werken zullen zeer snel in lichtopbrengst afnemen en de levensduur aanzienlijk verkorten.

Deze temperatuur wordt direct beïnvloed door:

  • Omgevingstemperatuur
  • Thermische laag tussen de junctie en de omgevingsfactoren
  • Vermogen van de LED

 

De oude generatie “dip” LEDs wist hun warmte niet op een goede manier af te voeren, vandaar dat hun levensduur niet lang was. Nieuwe High Power LEDs hebben een thermische laag (vaak keramiek) die er voor zorgt dat de warmte goed kan worden afgeleid naar het koellichaam.

LED_warm1
LED_warm2
LED3
thermische laag

In onderstaande tabel van producent CREE kunnen we goed afleiden in welke mate de warmte-ontwikkeling bij de junctie een rol speelt in de levensduur van de LED.

levensduur_warmte

De levensduur van LED’s wordt anders berekend dan de levensduur van klassieke lichtbronnen.
Bij klassieke lichtbronnen bepaalt men vaak de levensduur wanneer 50% van de lampen over een testperiode defect zijn ( 50% uitval ).
Vermits een LED op zich weinig/geen kans heeft om zomaar uit te vallen, kan deze testmethode niet worden toegepast.

LED’s nemen in lichtopbrengst af over een bepaalde tijd. Hiervoor heeft men een nieuw criterium bepaalt om het einde van de levensduur te bepalen. Een voorbeeld is L70: dit wil zeggen dat wanneer een LED 30% van zijn initiële lichtopbrengst heeft verloren men de LED als einde levensduur beschouwt. L70 staat dus voor 70% Lumen- behoud. De LED’s zijn dan echter nog niet stuk en kunnen – afhankelijk van de toepassing- nog verder blijven werken.

levensduur_berekenen

levensduur_irrelevant

 

In de meeste retrofit lampen is de voeding noodgedwongen mee in de lamp verwerkt.
Door zowel de driver als de LEDs in 1 lichtbron te verwerken krijgen we een verhoogde warmte ontwikkeling die zowel op de driver als de LED’s een negatieve invloed heeft.

Wanneer de driver/voeding oververhit geraakt of er een component stuk gaat dan is de lamp in de meeste gevallen onherstelbaar stuk. De kwaliteit en levensduur van de voeding is dus minstens zo belangrijk als die van de LED’s !