LED-baserad belysning för allmän belysning introducerades för första gången för cirka 20 år sedan. Som lysdioder blev mer och mer förekommande, började farhågor att utvecklas om omfattningen av lumen och kromamatiskhet skift, och på en ännu mer grundläggande nivå, hur ska dessa attribut mätas?
Det ärLysande Engineering Society(IES) först publicerade LM-80,Mätning Lumen Underhåll av LED Ljuskällor, 2008, med en uppdatering 2015 (IES-godkänd metod: Mätning av ljusflöde och färgunderhåll av LED-paket, matriser och moduler) som förutsatte mätning av kromatiskhetsförskjutning utöver lumenunderhåll. Den senaste revideringen, LM-80-20,Godkänd metod: Mätning av ljusflöde och färg underhåll av LED-paket, matriser och moduler, innehåller vägledning för att mätastrålande flussmedelOchfoton fluxutöverljusflöde, främst som svar på den ökande marknaden för LED-baserad trädgårdsbelysning. Alla versioner av LM-80-standarden kräver minst 6 000 timmars LED-paketdrift med lumen- och kromatiskhetsmätningar som registreras minst var 1 000:e timme.
En ytterligare oro inom belysningsgemenskapen involverade metodik för prognoser av långvarigt lumenunderhåll ochkromamatiskhetskift baserat på de begränsade datamängder som erhållits under LM-80-testning. Som svar publicerade IES TM-21,Teknisk Memorandum: Projicera långsiktiga Lumen Underhåll av LED-ljuskällorunder 2011 med en uppdatering 2019 att införliva prognoser för strålande och foton flux prognoser och TM-35,Teknisk Promemoria: Projektering långsiktig kromamatiskhet koordinatförskjutning av LED-paket, matriser och moduler, även publicerad 2019.
Data som samlas in med metoderna för LM-80-08 och LM-80-15 utgör grunden för enDoE-rapportförfattad av Lynn Davis och Monica Hansen, släpptes i mars 2020, karaktärisera både lumen och kromamatiskhet underhåll av LED-paket som en uppdatering av en rapport som publicerades 2015 som fokuserade på lumen underhåll endast. Fyra olika LED-pakettyper som användes i allmänna belysningsapplikationer utvärderades: keramiskt baserade, polymerbaserade,chip-on-board(COB), ochchip-skala. Totalt 223 LM-80 datauppsättningar, som representerar produkter från ledande LED-pakettillverkare användes för att projicera lumen underhåll och kromatiskhet skift per de protokoll som presenteras i TM-21-11 och TM-35-19, respektive.
Föga förvånande visar resultaten från 2020-studien att LED-paketets livstider för alla pakettyper har förbättrats sedan 2015 års studie (bortsett från chip-scale-paket som inte ingick i den tidigare studien). I 2015 års studie var ungefär en tredjedel av LED-paketets beräknade livstider större än 60 000 timmar (L70). I 2020-studien översteg 96% av paketets beräknade L70-livstider 60 000 timmar med de största vinsterna som realiseras för polymerbaserade paket, enligt rapporten, förbättringar i material.
Den viktigaste punkten av intresse ligger dock inom området för projekterad kromatiskhetsförskjutning, som fram till publiceringen av TM-35-19 inte togs upp i någon standard. Denna studie använde kromamatiskhet skift lägen (CSM) som definieras i tabellen nedan för att karakterisera den observerade förskjutningen i kromatiskhet som testats per LM-80-15-protokollet.
Vanliga CSMs av LED-enheter och riktning av kromatiskhet skift under steady state. Källkod:Förstå och styra kromatiskhet Shift i LED-enheter, RTI International. Används med tillstånd.
Tre av de fyra LED-pakettyper som ingick i 2020-studien visade kromamatiskhetsförskjutning under LM-80-testet enligtBild 1. Kromamatiskt skiftläge verkar korreleras till pakettyp, frånsett COB paketerar, som inga avslutningar kunde dras för. I studien rekommenderas ytterligare utredning av de mekanismer som ansvarar för kromatiskhetsförskjutning i COB-paket.
Bild 1Tre av de fyra LED-pakettyperna visade kromamatiskhetsförskjutning under LM-80-testet. Källkod:Lumen och kromamatiskhet Underhåll Beteende av light-emitting diod (LED) Paket baserat på LM-80 Data, US Department of Energy.
Metoden för TM-35-19 tillämpades sedan på projekt mer långsiktig kromatiskhetsförskjutning och dessa resultat jämfördes med insamlade data i fråga om storlek och riktning av projekterad förskjutning. Studien drog slutsatsen att TM-35 prognoser är rimliga och ofta konservativ när det gäller skift magnitud, men mindre än tillräcklig när det gäller skift riktning. Konsekvenserna av dessa resultat är betydande för högre miljöer såsom museer, restauranger, butiker och även livsmedel, där färgen på belysningen kan påverka hur de upplysta objekten visas.
Från diskussionen ovan, verkar det som om det finns arbete kvar att göra inom LED-samfundet att utveckla bättre metoder för att bedöma långsiktiga kromatiskhet skift. Det är också viktigt att tänka på att studieresultaten baseras på data som samlats in i kontrollerade miljöer för endast LED-paket. Införlivande av paket i armaturer och drift av dessa armaturer i verkliga miljöer införa valfritt antal variabler, inklusive förluster på grund av otillräcklig termisk hantering, drift i tuffa miljöer, och ljusförlust på grund av UV och smuts ackumulering som kan påverka både lumen underhåll och kromatiskhet skift och för vilka inga bedömningsstudier har utförts hittills.
