La durata o vita media dei LED

La vita dei LED è legata al modo d'uso, le indicazioni del costruttore si riferiscono a stime in condizioni ideali

tratto da "Thermal Effects on White LED" by Steven Keeping

Se il LED funziona sempre ad una temperatura relativamente elevata, la sua vita è gravemente compromessa (vedi l'articolo TechZone "ABC della gestione termica LED"). La Figura 1 mostra come longevità è influenzata dalla temperatura di esercizio. In questo esempio, la temperatura del substrato del dispositivo (Tb) viene registrata, tale temperatura è proporzionale alla temperatura di giunzione all'interno del LED. Si noti come una differenza di soli 20° C riduce la vita del LED da 32 mila ore a solo 7.000 ore.

Figure 1: The effect of board temperature on white LED lifetime. (Courtesy of the Lighting Research Center.)

Come mostrato dal caso nel grafico il dispositivo in oggetto è destinato a funzionare per oltre 30000 ore ad una temperatura del led di 66°C che ragionevolmente è la temperatura del dissipatore, assumendo un corretto contatto. In caso di scarsa aerazione la temperatura può salire a 95° ed oltre riducendo la vita a poco più di 2000 ore.

Pertanto per ottenere un lunga durata del LED bisogna assicurare una adeguata aerazione, segue un elenco dei nostri consigli:

• I faretti LED non devono essere chiusi nel portafaretto.

• Le lampade per giardino non possono essere montate nei globi e nelle lanterne se non c'è passaggio d'aria.

• Per ottenere la potenza nominale delle strisce LED è necessario aumentare la tensione di alimentazione, in questo caso lo scambio termico diventa ancora più importante, pertanto è necessario incollare le strisce su substrato metallico con bassi spessori di collante.

• Le strisce con potenza superiore a 14,4 W/m è consigliabile incollarle su substrato metallico.

• Il dissipatore dei faretti ad incasso non deve essere montato in uno spazio angusto.

• Le lampade R7s quando montate nei fari chiusi, non scambiano con l'esterno, pertanto quando funzionano con temperature ambiente elevate si surriscaldano risultando una vita ridotta.

Soltanto per alcune armature stradali siamo in grado dare una garanzia da 5 a 10 anni, in quanto questi dispositivi funzionano solo la sera, il dissipatore è studiato per ottenere un'ottima dispersione del calore e non è possibile impedire l'aerazione.

Non tutti i LED sono uguali, la tecnologia migliora sempre più, oggi i dispositivi LED reggono temperature ben più alte del passato in cui erano necessari grossi dissipatori in alluminio e la più potente lampadina E27 sviluppava appena 5W con un dissipatore tre volte più grande degli odierni.

Scrivici per consigli in particolari applicazioni.

Altra causa frequente di guasti è intrinseca nella tecnologia.

La lampada LED è costituita, da una circuiteria elettronica che ha il compito di alimentare i LED stessi, e quindi è soggetta a possibili guasti come tutti i dispositivi elettronici.

Basti pensare che un telefono cellulare ha tipicamente una probabilità di guasto, entro il periodo di garanzia, che può superare il 2-3%
Le cause di guasto sono molteplici e sostanzialmente legate a difetti dei componenti, saldature imperfette e cause esterne.
Il costruttore poco può fare contro i difetti dei componenti se non provvedere ad un processo di accensione e spegnimento per alcune ore, tipicamente almeno 24-48 ore, questo processo è detto di burn-in.

In questa fase è possibile individuare anche difetti di saldatura, dette "saldature fredde" o di assemblaggio.

Fra le cause esterne si possono annoverare le sovratensioni ed i transitori che producono sovracorrenti, talvolta di tipo impulsivo.

Origine delle sovratensioni:
=> possono essere prodotte da scariche atmosferiche anche ad una certa distanza dall'impianto;
=> possono essere dovute ad accoppiamenti di tipo elettromagnetico o capacitivo fra la propria linea elettrica ed altre;
=> causate dall'interruzione di circuiti, collegati alla rete di alimentazione e comprendenti carichi induttivi come motori, trasformatori e reattori di lampade fluorescenti o a scarica.

Come proteggere il proprio impianto

Il sistema più comunemente utilizzato contro le sovratensioni ed in particolare contro quelle di "manovra" consiste nell'inserzione di filtri passivi sulla rete di alimentazione, direttamente a monte dell'apparecchiatura da proteggere.
Si ricorda che le sovratensioni da manovra sono quelle causate dall'interruzione di circuiti, collegati alla rete di alimentazione e comprendenti carichi induttivi come motori, trasformatori e reattori di lampade fluorescenti o a scarica.
Tali filtri sono in generale costituiti da componenti passivi, ovvero una rete di condensatori ed induttori come mostrato nella sezione "ricambi".
Il costo di questi dispositivi è molto basso e giustifica certamente il poco tempo necessario al montaggio.

Link alla pagina contenente le analisi dei guasti dei LED