Lebensdauer einer HP-Led bei PWM

  • Hallo,


    wenn ich eine Led, nehmen wir mal eine Cree XP-G an, mit 700mA oder mit 1400mA - 50%PWM bestrome sollte sie ja gleich hell leuchten.
    Meine Frage ist nun: Wirkt es sich negativ auf die Lebensdauer der Led aus, wenn ich den höheren Strom mit PWM benutze?
    Als negatives Beispiel würde diese Led ja warscheinlich bei 2800mA und 25%PWM nicht überleben, oder liege ich da falsch?


    Bernd

  • Das Geheimnis liegt in den technischen Daten. Im Datenblatt ist oft eine Art Impulsfestigkeit angegeben. Also maximaler Strom bei einer gewissen Impulsrate. (Bei Nichia z.B. ist der Impuls glaube ich 1/10 bei 1kHz; also 0,1ms lang Strom, 0,9ms Pause).


    [edit]
    Willkommen im Forum!


    Der maximale Strom wird auf jeden Fall durch den Bonddraht begrenzt. Wenn dieser anfängt zu glühen... ;)

  • wenn ich eine Led, nehmen wir mal eine Cree XP-G an, mit 700mA oder mit 1400mA - 50%PWM bestrome sollte sie ja gleich hell leuchten.

    Nein. Die Effizienz einer LED nimmt mit dem Strom ab. Bei PWM wird die LED immer mit dem Strommaximum, also beim Effizienzminimum betrieben. Beim Dimmen mittels veränderlichem Gleichstrom nimmt die Effizienz mit abnehmendem Strom zu. Beispiel XP-G: Relative Helligkeit laut Datenblatt bezogen auf 350mA (=100%): 700mA -> 180%, 1400mA -> 320%.


    Außerdem wirkt sich die mit dem Strom ansteigende Flussspannung der LED negativ auf die Effizienz aus. Aus dieser Sicht also: Dimmen mit veränderlichem (Gleich-)Strom und nicht mit PWM!

  • Meine Frage ist nun: Wirkt es sich negativ auf die Lebensdauer der Led aus, wenn ich den höheren Strom mit PWM benutze?

    Ja, die Lebensdauer sinkt in jedem Fall. Z.B. infolge Migrationseffekten bei hohen Stromdichten, mechanischem Stress infolge von größeren Temperaturgradienten...


    Als negatives Beispiel würde diese Led ja warscheinlich bei 2800mA und 25%PWM nicht überleben, oder liege ich da falsch?

    Kommt drauf an. Wenn man 1 Stunde an und 3 Stunden aus als 25%-PWM ansieht, wird die LED wohl keine Periode überleben. Pulst man im Bereich >100Hz wird es sicher einige Zeit gehen.

  • Dabei verändert sich aber auch die Farbtemperatur. Bei weißen LEDs mag das noch erträglich sein, spätestens bei RGB kann man dimmen über den Strom getrost vergessen - weshalb man es auch nicht macht.

    Die emittierte Wellenlänge bei farbigen LEDs hängt auch von der Chiptemperatur ab. Und diese ändert sich bei PWM infolge des schlechteren Wirkungsgrades stärker als bei linearer Dimmung. Man hat dann zwar keine stromabhängige Verschiebung des Emmissionsmaximums, dafür aber eine stärkere temperaturabhängige. Beispiel XP-G:


    PWM-Betrieb 1,4A*3,5V*50%PWM=2,45W, rel. Lichtstrom160%
    Linearbetrieb 0,6A*3,2V=1,92W rel. Lichtstrom 160%


    In diesem Fall verheizt die LED mehr als ein halbes Watt mehr Leistung, um auf den gleichen mittleren Lichtstrom zu kommen. Genau genommen ist es sogar noch schlechter, weil durch die erhöhte Temperatur die Effizienz weiter sinkt.

  • Hallo,
    und Danke an alle, das ging ja sehr schnell !


    Für meinen Teil ist die Frage beantwortet.


    Mein Fazit:
    Wenn man nur 50% der max Leistung will, dann sollte man tunlichst auch nur die Hälfte des Stromes benutzen.
    Ansonsten holt man sich mehr oder weniger alle Nachteile der vollen Bestromung (außer der Erwärmung)
    Alternativ könnte man eine KSQ benutzen die am Ausgang nicht mit PWM regelt.


    Bernd