Hoe kun je de kwaliteit van led-lampen toetsen? In dit artikel geef ik een aantal belangrijke facetten waar je op moet letten. De standaardmetingen door OliNo bevatten (veel van) deze gegevens, en met het lampenoverzicht van de site van OliNo kan een vergelijk tussen lampen gemaakt worden.
OliNo zal op de Led-Expo van 5 en 6 februari 2014 tevens ingaan op deze materie door op een eigen stand een proefopstelling te hebben waar je met eigen lampen terecht kunt. Tevens zal OliNo een presentatie geven over dit onderwerp, over S/P ratio en over het knipper-effect van (led)lampen wat tot hoofdpijn kan leiden.
Betrouwbaarheid van led-lampen is een belangrijk thema. Met betrouwbaarheid bedoel ik de gebruiksduur; daarom spreek ik over betrouwbaarheid en niet over kwaliteit. Met kwaliteit zou ik eerder de 0-uur, of ‘nieuwsituatie’ aangeven.
Opdelen in onderdelen
Het is niet eenvoudig om iets te zeggen over de betrouwbaarheid van led-lampen. De hoofdonderdelen van een led-lamp bestaan uit:
1) Led-bron: deze straalt het licht uit
2) Voeding/driver: om van 230 V naar een (constante) stroom te gaan
3) Optische elementen: als een lens en/of reflector
4) Koelelement
5) Samenbouw: dus de mechanica om alles bij elkaar te houden
Over ieder onderdeel valt wel iets over de betrouwbaarheid te zeggen. Van de onderdelen voeding (2) en de samenbouw (5) is al veel bekend, daarbij kunnen we dus van ervaring uitgaan.
Om iets te kunnen zeggen over de betrouwbaarheid van een led-lamp is het belangrijk om: (1) de gegevens van de led-leverancier nauwkeurig te lezen, (2) een duurtest uit te voeren, (3) het opstartgedrag te onderzoeken en (4) de temperatuurontwikkeling te meten.
De led-bron
De led-bron (in het vervolg “led”) is een nieuwe technologie en daar moet nog veel ervaring mee worden opgedaan. Een belangrijk startpunt zijn de gegevens, als die er zijn, van de led- of ledmoduleleverancier zelf. Als de ledleverancier de internationaal erkende IES LM-80 testen heeft uitgevoerd op de led zelf, kan de leverancier aangeven wat het lumenbehoud is over de tijd en wat eventueel het kleurverloop is over de tijd.
Als je er nu voor zorgt dat je design van je gehele lamp zo is dat bij verificatie van de junctietemperatuur van de ledbron zelf wordt voldaan aan de door de fabrikant opgegeven eisen, dan kun je aannemen dat de gemeten resultaten aan de led zelf ook gelden voor je lamp. Waar het dus vooral om gaat is dat je de toegestane junctietemperatuur van de led in je eigen ledlampdesign en lampapplicatie niet overschrijdt (Junctie is hierbij de kern van de led zelf. Een klein stukje materiaal van de led waarin het licht gegenereerd wordt. Een hogere temperatuur in dit gebiedje zorgt voor meer slijtage en een terugval van de efficiëntie van het genereren van licht).
Heb je die info van je ledleverancier niet dan heb je nog wat mogelijkheden zoals de testen hieronder beschreven.
Duurtesten
Je kunt je led-lamp (laten) duurtesten. Het wordt kostbaar om dat op veel lampen te laten doen. Toch kun je ervoor kiezen een lamp voor 6000 uur (of langer) te laten testen op lumenbehoud en op kleurverloop. OliNo voert dergelijke testen uit en toont de resultaten hiervan op haar website. Bij dergelijke testen krijg je iedere 1000 uur een update over de gemeten waarden. Het testen van 1 lamp is in principe voldoende, echter mocht deze om een of andere reden stukgaan (wat een enkele keer voorkomt, dat zijn dan toevalstreffers), dan zijn de gegevens niet compleet. Om die reden zou je twee lampen kunnen laten testen.
Opstartgedrag
Ook het opstartgedrag van een led-lamp is veelzeggend. Je stelt daarbij een lamp (die uitgeschakeld is) in op een gedefinieerde omgevingstemperatuur. Een sensor kijkt vanuit een vaste richting naar de lamp. Bij het aanzetten van de lamp begin je de verlichtingssterkte en het opgenomen vermogen te meten. Deze waarden zet je uit in de tijd totdat de lamp stabiel is. Het afnemen van de efficiëntie (de deling tussen verlichtingssterkte en opgenomen vermogen) geeft dan aan wat er aan efficiëntie verloren is gegaan. Dit getal moet niet lager zijn dan een waarde van – 20 %, want dat zou aangeven dat de led erg warm wordt en dat heeft een negatieve impact op de levensduur. Een voorbeeld van een opstartplaatje is de volgende:
Deze lamp laat een afname van 7 % in verlichtingssterkte zien en een afname van 5% in vermogensopname. Netto -2 % verandering van efficiëntie.
Een ander voorbeeld:
Deze lamp laat een afname van 23 % in verlichtingssterkte zien en een toename van 15 % in vermogensopname. Netto -38 % verandering van efficiëntie. Daarbij komt, ondanks dat de lamp klein was, de lamp na 80 minuten nog niet opgewarmd was en dat de efficiëntie nog steeds afnam. Dit is dus een slecht teken voor de betrouwbaarheid.
Vergelijken van lampen van dezelfde soort levert hierbij een indicator op van de levensduur.
Je kunt ook de afname in efficiëntie relateren aan de junctietemperatuursstijging door gebruik te maken van de info van de led zelf.
Temperatuurontwikkeling
Een ander hulpmiddel is een 2D temperatuurplaatje. Mits goed genomen (dus rekening houdend met emissiewaardes van de materialen) kan hieruit bepaald worden of er ‘hotspots’ zijn of anderszins grote temperatuurverschillen tussen verschillende delen van de lamp, die een negatieve invloed hebben op de levensduur. Ook kan gezien worden hoeveel warmer onderdelen van de lamp tov de omgeving worden.
Als laatste kun je vervolgens vergelijken met andere gelijksoortige lampen. Hogere temperatuurverschillen leiden tot verkorting van de levensduur.
Een duidelijke hotspot met daarmee grote temperatuurverschillen in de lamp zelf.
Vergelijken van lampen van dezelfde soort levert hierbij waardevolle informatie op, evenals het waarnemen van hotspots en de verificatie van de absolute temperatuurverschillen met de omgeving. Zie hiervoor ook de lamprapporten van OliNo.
Een downlighter met weinig temperatuurstijging tov de omgeving. Wel moet tape gebruikt worden om de metaaltemperatuur goed te kunnen meten.
5 reacties op “Led-lampen, hoe lang gaan ze mee?”
Je schrijft dat de temperatuur van het stukje LED materiaal bepaalt hoe lang de lamp goed blijft, of hoe snel hij slijt door te warm te worden.
Dan is de mate waarin een lamp als geheel zijn warmte kwijt kan een belangrijke eigenschap. Hoe is die eigenschap af te leiden uit jullie meetresultaten?
Je kunt dit een beetje afleiden it het gegeven “hoeveel warmer dan de omgeving” Bijv:
http://www.olino.org/us/articles/2013/10/18/philips-gu10-4w-245lm#T_metingen
Maar dan weet je nog niet of bijv 48 graden voor een bepaalde lamp nu “goed” is of niet.
Bij halogeenlampen kunnen ze soms wel of niet in een holte.
Kan een bepaalde led lamp wel of niet in een holte?
En hoeveel korter wordt de levensduur als hij te heet wordt?
Daarom lijkt mij een nuttige extra meting om een lamp ook te meten in een standaard afgesloten nis of armatuur, waar hij heter wordt dan in de vrije ruimte, (of hoe jullie een lamp meten)
En die hete waarde te vergelijken met de standaard meting.
Ik heb de ervaring dat een LED lamp ineen plafond holte gin knipperen, omdat hij te heet werd. Na het monteren an een geimproviseerde koeling van aluminium folie ningers bleef hij wel branden.
Henk,
Het is niet alleen de temperatuurmeting. Het is ook de meting gedurende de opwarming die moet worden meegenomen. En verder vooral dezelfde soorten van lampen vergelijken. Als de ene flink warmer wordt dan is het uitkijken met die warmer wordende lamp. Als de ene flink meer verliest aan efficientie dan de andere van het gelijke type, dan weer uitkijken.
Hoevel duizend uur dat ie meegaat is niet precies daaruit af te leiden.
Verder, wanneer je hem inbouwt en hij wordt warmer dan is de levensduur zeker korter. Iedere 10 graden meer aan temperatuur zou een levensduurverkorting van een factor 2 kunnen inhouden.
Het door jou genoemde “standaard afgesloten nis” klinkt alsof die definitie bestaat. Ik ken hem (nog) niet. Kun je daarover meer info geven? Dan kan ik kijken of er iets mee te doen valt.
Wat ik bedoel met een “standaard afgeloten ruimte” is dat je een veelgebruikttype spotje armatuur gebruikt als standaard, en daar een voor elke lamp vergelijkbare meting in verricht.
Hoeveel heter wordt de lamp in die standsaard, veel voorkomende toepassing?
Armatuur bouwers kunne hun armaturen dan ook meetbaar aanpassen door de temperatuurverhoging in hun armatuur aan te geven, tov van een lamp in de vrije ruimte.
Als standaard meet aanpak kun je een populair armatuur kiezen.
Gezien het uiterijk van led lampen, met koelribben, doen fabrikanten al hun best de koeling van de junction zo goed en goedkoop mogelijk te doen.
Een meting die het temepratuurversachil tussen gebruik in de vrije ruitme en een standaard armatuur aangeeft, is een maat voor de koel kwaliteit.
Maar het vestigt ook de aandacht op de koeling die elk armatuur toelaat.
Daar zou je ook aandacht aan kunnen geven
Er zijn armaturen waar het spotje netjes uitzteekt, dus goed koelt, en armaturen waar het spotje nauw in zit.
Hier is het belangrijk hoe goed de koelvinnen en -openingen werken.
Hoi Henk,
Ik ken geen veelgebruikt type spotarmatuur. Ik weet dat veel spots ingebouwd worden in het plafond (dus geen armatuur). Ik ken van de Groenen van die simpele spothouders waarbij de spot in de lucht hangt en alleen het basisgedeelte in de houder steekt (dat is geen echt armatuur waar ik een zinvolle meting aan kan doen) en ikzelf heb enkele 12V spots gewoon aan draden gemaakt en hangen dus in de vrije ruimte.
Er is bij mijn weten niet een standaard spotarmatuur en ik verwacht dat die ook niet gaat komen.
Uiteraard heel belangrijk hoe lang de ledlampen meegaan voor een eerlijk kostenplaatje. Maar zolang een aanbieder (Bijvoorbeeld Econe BV) zomaar over de hele linie haar producten met garantietermijn van 3 jaar naar 2 jaar beperkt zonder publicatie) geeft dat nog weinig vertrouwen.
Zegt wat in vertrouwen in eigen Econe product…..)