Исследование надежности мощных светодиодов

Когда говорят, что лучше поставить много 5 мм светодиодов в один источник света, чем 1 или несколько мощных светодиодов и при этом надежность источника света на 5 мм светодиодах будет выше, то это не правильное понимание работы и надежности современных мощных светодиодов. 

Говорят, что если из многих 5 мм светодиодов сгорит несколько, то источник все равно останется в рабочем состоянии, а если сгорит 1 мощный – источник уже не источник. 

Различными исследовательскими фирмами проведены исследования надежности светодиодов, и полученные результаты опровергают это мнение и свидетельствуют о значительно большей надежности современных мощных светодиодов. 

Светодиоды в своем применении прошли путь от приборов индикации до источников света. Традиционные 5 мм светодиоды и светодиоды поверхностного монтажа были разработаны исключительно для целей индикации. Современные мощные светодиоды разрабатывались специально для применения в качестве источников света. 

Технические характеристики корпусов и применяемых кристаллов в этих светодиодах отличаются значительно. Американский исследовательский центр Света из Политехнического института Ренеселаера (Троя, штат Нью Йорк) опубликовал данные своего исследования, которые подтвердили данные других независимых исследований. Финансировались исследования B/E Aerospace Inc. и the New York State Energy Research and Development Authority (NYSERDA).


Условия исследования

Проводились наблюдения изменений во времени относительного светового излучения (приведенного к единице) для различных светодиодов. Группы из 5 шт. 5 мм светодиодов (красные, зеленые, голубые и белые) и группы из 5 светодиодов поверхностного монтажа (СМД) (голубые и белые) запитывались драйверами постоянного тока 20, 30, 40, 50, и 60 mA. Относительное излучение контролировалось регулярно на интервалах в 10000 часов. Внешняя температура поддерживалась 25°C, влажность не выше 30% в течении всего исследования.


Результаты

Уровень деградации светового излучения был различен для различных цветов светодиодов и деградация возрастала при увеличении тока подаваемого на светодиоды. Для белых 5 мм и СМД был получен одинаковый уровень деградации, который достигал 50% от начального уровня яркости менее чем за 6000 часов. Современные же мощные светодиоды имели очень низкий уровень деградации яркости светового потока – см рис.

В итоге при 10000 часов деградация яркости мощных светодиодов составила всего около 10%, а традиционных более 70%.
В процессе исследования была обнаружена одна важная закономерность для различных типов корпусов белых светодиодов 5 мм, СМД, мощных – все они имеют чувствительную разницу в цвете, даже в светодиодах одного типа и со временем цвет еще смещается (видимо т.к. деградация отдельных цветов разная).