Lebensdauer von LED Leuchten

  • Es werden etwa 50000 Stunden angegeben, die wohl unter optimalen Bedingungen erreicht werden, also bei 20 °C. Normalerweise halbiert sich die Lebensdauer um die Hälfte bei 10 °C Temperaturerhöhung. Also 30° 25000 h, 40° 10000 h, 50° 5000 h, 60° 2000 h, 70° 1000 h.Ich habe eine LED Lampe von ELV mit "Sechs High-Power-Nichia-LEDs", da wird der Kühlkörper 66 °C warm. Nach obiger Abschätzung ergibt das eine Lebensdauer, die etwa einer normalen Glühbirne entspricht. Ist das realistisch?

  • Hallo,


    H2SO4 : Wenn er 66° schon am Kühlkörper misst, dann haben die LED-Chips eh schon 80° und mehr. Mit dem thermischen Widerstand lässt sich hier also nicht argumentieren. Es bleibt die Frage ob hier die 10°C Regel gilt. Eigentlich kenne ich diese Regel nur von Elkos, bei denen es heisst, dass sich die Lebensdauer verdoppelt, wenn man die Temperatur um 10°C senkt (immer bezogen auf die maximal spezifizierte Temperatur des Kondensators).
    Die Rechnung kann insofern schon nicht stimmen, als zB Cree für ihre Reliability-Tests 1008h bei 85° Umgebungstemperatur angibt und dort keine LED ausfallen darf. (Dokument dazu gibts auf der Cree HP)
    Bei einer Glühbirne reisst am EOL der Faden, also abruptes sterben. Die Lebensdauer der LED wird aber als Degradation auf 50 bzw. 70% des inertialen Lichtflussen angegeben. Bei 50000 wird meist von einer Reduktion auf 70% ausgegangen, somit sind die Zahlen zwischen Glühbirne und LED nicht vergleichbar. Mir ist leider kein Dokument bekannt in dem eine Formel oder ein Diagramm angegeben ist mit der/dem man von der Temperatur und der Bestromung auf die Lebensdauer schliessen kann. Sollte jemand sowas haben, immer her damit.


    Grüße


    Fasti

  • Es gibt leider kaum kommerzielle LED-Replacements die unter 60°C kk-Temp bleiben ;( Deshalb halte ich die angegebenen 30000 Stunden nicht wirklich für realisitisch,da die kommerziellen produkte alle viel zu kleine Kühlkörper haben (was aber bei dieser Bauform auch gar nicht anders geht) :cursing:


    Idealerweise sollte der kk niemals mehr als 20°C über Raumtemperatur liegen. Das ist der Richtwert. Bei 25°C Raumtemperatur sollte er nicht über 45°C heiß werden. Bei mehr als 45°C Raumtemperatur sollte man ALLE elektronischen Geräte inkl. LEDs ausschalten :!: (außer glühbirnen und andere nicht-elektronische Geräte) (Aus dem Grund sind Dachgeschosse auch NICHT zum Wohnen gedacht) ) Dann überlebt die LED auch viele heiße Sommer und und Winter :thumbup:

    LED the Sun shine. Nur, wer reparieren kann, lebt nachhaltig!
    Selbstgebaut hält Länger. Kampf der geplanten Obsoleszenz!
    Wir sind das Pro-LED-Tariat ;)

  • H2SO4 : Wenn er 66° schon am Kühlkörper misst, dann haben die LED-Chips eh schon 80° und mehr. Mit dem thermischen Widerstand lässt sich hier also nicht argumentieren.

    Natürlich lässt sich damit argumentieren. Eine LED mit beispielsweise 3K/W und 4W Leistung ist an der Sperrschicht 28°C kühler als eine gleich bestromte LED mit 10K/W. Damit ist doch ganz deutlich gezeigt, dass diese pauschale 10°C Regel nicht verwendet werden kann. Vielleicht funktioniert sie aber, wenn man sie auf die Sperrschichttemperatur anwendet. Da bin ich dann aber überfragt.
    Ja und dass eine LED nach der Lebensdauer nicht aus ist wurde ja schon gesagt.

  • Etwas OT aber...

    Aus dem Grund sind Dachgeschosse auch NICHT zum Wohnen gedacht

    Wenn du das so siehst, solltest du dir mal Gedanken über eine zeitgemäße Dämmung machen :S

  • Hallo H2SO4: Die 10° Regel kann sich nur auf den Chip beziehen und nicht auf die Gehäusetemperatur. Schliesslich hat das Gehäuse keinen Einfluß auf die Chip Lebensdauer. Wichtig bei allen Lebensdauerbetrachtungen ist immer die Temperatur des aktiven Teils und das ist nunmal der Chip ansich. Wenn der Chip 60°C hat und dabei eine Lebensdauer von 20000h, dann ist dem das egal, ob der KK dann 55°C hat oder -10°C.


    Grüße


    Fasti

  • Wenn du das so siehst, solltest du dir mal Gedanken über eine zeitgemäße Dämmung machen :S

    Sorry, aber ich habe noch KEIN Dachgeschoss gesehen, das bei sehr warmen Wetter nicht unerträglich warm wird. :( Trotz aktueller Dämmung wird es da oft bei Sonnenschein, *geschlossenen Rolläden* gerne mal sehr warm (40°C habe ich zumindest schonmal erlebt... zumindest schlafen kann man da nichtmehr :S ). BTW: Ja, zeitgemäße Dämmung! Ich weiß ja nicht was bei dir zeitgemäß heißt ansonsten... Labortechnik, die noch nicht auf dem Markt ist? Oder wohnst du in der Antarktis? :huh:

  • Sorry, aber ich habe noch KEIN Dachgeschoss gesehen, das bei sehr warmen Wetter nicht unerträglich warm wird.


    kommst du bei mir vorbei :D
    vor 2 Jahren war es in dem Raum noch so dass es im Sommer extrem heiß war und im Winter extrem kalt.


    die Außenwand und Decke(mit einem Teil Dachschräge) wurde mit 6cm Steinwolle unter Holz verschlagen, jetzt bleibt es im Sommer "relativ" kühl und im Winter muss bei weitem nicht mehr so extrem geheizt werden.


    zusätzlich wurden 6 GX53 spots verbaut(die mit den Megaman ESL´s)
    die ESL wurden letztes Jahr ausgetauscht mit Led-Leuchtmittel(je 3x1W Cree Leds) und im Sommer wurde öfters die Temperatur gemessen: der KK war nie wärmer als 50°, der Hohlraum darüber wurde vom KK auf ca 40° aufgeheizt

  • Mir ist leider kein Dokument bekannt in dem eine Formel oder ein Diagramm angegeben ist mit der/dem man von der Temperatur und der Bestromung auf die Lebensdauer schliessen kann. Sollte jemand sowas haben, immer her damit.


    Ob das so repräsentativ ist bin ich mir zwar nicht so sicher :huh: Da das aus besten Lumileds K2 Werbezeiten kommt.



    Quelle: Lumileds Technology White Paper

  • Meine erste Wohnung war Souterrain - traumhaft Kühl im Sommer. Die zweite dann war Dachgeschoss und unérträglich. Lufttemperaturen von >50°C waren da keine seltenheit.
    Vor ein paar Jahren habe ich einige Monate nochmal in einer Dachgeschosswohnung gewohnt, bzw. sogar in einem Dachstudio-Appartement (ein größer Raum über den sich beide Dachschrägen erstreckten) und da war es zwar im Sommer warm, aber keinesfalls so als dass man nicht dort hätte sich aufhalten oder schlafen können. Auf der einen Dachseite waren 2x2 (=4) große Veluxdachfenster (über 7qm Glasfläche) mit irgendeinem relativ modernen Glas, selbst ohne Zuziehen der beschichteten Rollos war es darunter noch auszuhalten.

  • Wie lang halten denn LED's bei perfekten bedingungen eigentlich, bis sie wirklich Tot sind?
    von 100% auf 70% ist ja noch keine richtige "Lebensdauer" :P

    A Christian telling an atheist he is going to Hell is about as scary as a small child telling an adult they wont get any presents from Santa.

    Bin kein RGB-Freund

  • mit 6cm Steinwolle


    Ist aber nicht gerade viel! Unser Haus hat an den Aussenwänden 10cm Steinwolle + Holzwand (Strick, isoliert auch) und unter dem Dach 12cm, und ist Baujahr 1989...



    Zur Temperatur: Dass bei 185°C noch 15000h erreicht werden, bezweifle ich, aber mehr als nur 1000h bei 70°C sind es sicher...


    Bei guter thermischer Verbindung zum Kühlkörper sollte die Led bei 66° Kühlkörpertemp. schon noch mindestens 5000-10000h durchhalten...Und wie schon gesagt, sie wird mit dem Alter einfach dunkler und geht nicht von einem Moment auf den anderen kaputt...

  • Ob das so repräsentativ ist bin ich mir zwar nicht so sicher :huh: Da das aus besten Lumileds K2 Werbezeiten kommt.



    Quelle: Lumileds Technology White Paper

    Also wenn das Diagramm stimmt, dann halbiert sich die Lebensdauer tatsächlich bei einer Temperaturerhöhung von 10 °C, aber von einem sehr hohen Niveau: bei 130 °C ist die Lebensdauer noch 60000 h. Wenn das wirklich stimmt sind aber die hier oft vermuteten großen Kühlkörper überflüssig. Die von mir gemessenen 66° am Kühlkörper bedeuten sicher weniger als 80° Sperschichttemperatur und wären kein Problem.
    Übrigens messe ich die Kühlkörpertemperatur mit einem Infrarot Thermometer und die Sperrschichttemperatur durch den Verlauf der Durchlassspannung.

  • Ich hoffe der Kühlkörper ist schwarz eloxiert....... und du hast ein gescheites IR Thermometer.
    Laut Diagramm halbiert sich die Lebensdauer aber nur bei voller Bestromung bei 10°C höherer Chiptemperatur. Wird sie weniger bestromt, ist der Temperaturfaktor etwas höher, so bei 12-13°C. Also kommt noch eine Abhängigkeit vom Strom dazu. Die K2 hält ausserdem extrem viel Junctiontemperatur aus, die Crees sind da nocht so tolerant.


    Grüße


    Fasti

  • Ich hoffe der Kühlkörper ist schwarz eloxiert....... und du hast ein gescheites IR Thermometer.

    Der Kühlkörper sollte nicht spiegeln, aber meistens ist das erstaunlich unkritisch. Reicht schon, wenn er gerippt ist oder eben nicht blitzblank. Und schön schlank ist das billigste von Conrad (20€, Basetech Mini 1) und ich finde recht genau, weil das Gehäuse massiv Metall ist. Der Öffnungswinkel ist zwar 1:1, aber weil es so schlank ist, kann man recht nah rangehen.


    Gruß Ernst

  • Die Dinger sind für schwarz und nicht glänzend geeicht, jede andere Farbe und glänzende Oberflächen verfälschen das Ergebnis. Wir haben hier etliche Temperaturfühler, Thermoelemente, IR- und Lasertemometer im Einsatz und ich weiss, wie ungenau die bei blanken, metallsichen Oberflächen werden. Näherungsweise kannst du mit einem Stück schwarzen Klebeband nachhelfen und darauf die Temp messen, das ist genauer, als auf nem blanken KK

  • Die Dinger sind für schwarz und nicht glänzend geeicht, jede andere Farbe und glänzende Oberflächen verfälschen das Ergebnis. Wir haben hier etliche Temperaturfühler, Thermoelemente, IR- und Lasertemometer im Einsatz und ich weiss, wie ungenau die bei blanken, metallsichen Oberflächen werden. Näherungsweise kannst du mit einem Stück schwarzen Klebeband nachhelfen und darauf die Temp messen, das ist genauer, als auf nem blanken KK

    Ich habe überlegt, ob man nicht mit einer Messung des Kühlkörpers bei Zimmertemperatur sehen kann, ob die Infrarotmessung sinnvoll ist. Dabei gab es einen für mich überraschenden Effekt: Bei blankem Metall ist die gemessene Temperatur bei Zimmertemperatur höher als die richtige (z.B. 22,7° statt real 18,8°). Erst bei höheren Temperaturen ist die angezeigte Temperatur drastisch zu niedrig (z.B. 28,7° statt real 57,1°).

  • Infrarotthermometer sind toll, wenn man weiss wie man sie einsetzt. Problem ist, dass viele Leute glauben sie wären genau, egal worauf man zielt. Man kann schon auch blanke Materialien und Metalle messen aber dafür brauchts ein Thermometer mit einstellbarem Emissionsgrad und dann muss man natürlich noch wissen wie hoch der Emissionsgrad dann bei dem zu messenden Material ist, was bei einer LED eher schwierig ist. Da auch das matt-schwarz lackieren eher nicht so gut kommt bei einer LED wird eine Messung mit einem Infrarotthermometer nur dann zum Ziel führen, wenn man vorher den Emissionsgrad über eine Vergleichsmessung mit zB einem Thermoelement bestimmt. Da die LED aber so klein ist und die meisten IR-Thermometer auch noch ein relativ großes Messfenster haben, wird auch das nur bedingt brauchbare Resultate liefern. Fazit: Einfach draufhalten und messen funktioniert hier nicht. Die Chiptemperatur direkt zu ermitteln ist mit Hobbymitteln schwierig zumindest wenn ich die LED nicht zerstören will. Ein messen der Temperatur der LED auf der Rückseite und ein rückrechnen mit den Angaben aus dem Datenblatt sollte hier eventuell genauere Werte zerstörungsfrei liefern.


    Grüße


    Fasti