L70 و LM79 و LM80 و TM21 چه هستند و چه تفاوتی با هم در روشنایی و نورپردازی دارند؟

این سوال به صورت مداوم توسط مصرف کنندگان محصولات روشنایی تکرار می شود و در بسیاری از موارد اتفاق می افتد که به دلیل روشن نبودن تفاوت L70 با LM79 و LM80 این معیارها با هم اشتباه گرفته می شوند. اگرچه از همه این معیارها برای مقایسه LED ها استفاده می شود اما با هم متفاوت هستند و روشهای اندازه گیری برای هرکدام متفاوت است.

درک مفهوم L70 و LM79 و LM80 می تواند به ارزیابی ما در مورد محصولات LED کمک کند. اینکه چرا این استانداردها اهمیت دارند و چگونه از داده های به دست آمده از این استانداردها برای بهبود نتایج و مقایسه محصولات با هم استفاده کرد. درک تفاوت این استانداردها در این زمینه به ما کمک می کند. در این مقاله تلاش می کنیم تا توضیح کوتاهی در مورد هر یک از این استانداردها و تفاوت آنها با هم ارایه دهیم.

 

L70  چیست؟

همه ما ادعاهای مختلفی نظیر اینکه طول عمر LED های تولید شده توسط شرکت ما 50000 ساعت یا 100000 ساعت است را از تولید کننده ها و فروشندگان مختلف محصولات روشنایی LED شنیده ایم. حقیقت این است که LED به عنوان یک وسیله الکترونیکی بدون قطعات متحرک از نظر ” تئوری” می تواند برای همیشه دوام بیاورد.

به طور کلی سه عامل می تواند باعث از بین رفتن LED شود: گرما، آلودگی و رطوبت می توانند باعث کاهش عمر LED ها شوند. در واقع، حتی اگر LED ها برای همیشه دوام بیاورند، خروجی لومن آنها به مرور زمان کاهش می یابد تا جایی که دیگر به عنوان منبع روشنایی مفید عمل نکنند. ما به این ضریب”نگهداری لومن” می گوییم. صنعت تشخیص داده است که زمانی که خروجی لومن به 70 درصد از لومن اولیه کاهش یابد، LED دیگر منبع نور مفیدی نخواهد بود. به این مقدار اصطلاحا L70 می گویند.

L70  یک معیار اندازه گیری طول عمر است که توسط انجمن مهندسی روشنایی آمریکای شمالی (IESNA) برای ارزیابی طول عمر مفید یک لامپ LED بر حسب تعداد ساعات کار مورد انتظار تا زمانی که خروجی نور به 70 درصد سطوح اولیه کاهش یابد، ایجاد شده است. یا زمانی که خروجی لومن چراغ به 70 درصد خروجی اولیه آن برسد.

LED ها معمولا مانند سایر منابع نور از کار نمی افتند و نمی سوزند. در عوض، لومن خروجی آنها به تدریج در طول زمان کاهش می یابند تا زمانی که دیگر نور مفیدی تولید نمی کنند. به طور کلی ثابت شده است که چشم انسان فقط به کاهش ارزش لومن 30٪ یا بیشتر حساس است. بنابراین، طول عمر L70 توسط استاندارد LM80 انجمن مهندسی روشنایی با عنوان “روش تایید شده IES برای اندازه‌گیری نگهداری لومن منابع نور “  LED تعریف شده است.

طول عمر L70  به متغیرهای زیادی مانند دمای عملیاتی، جریان درایور و فناوری و مواد مورد استفاده برای ساخت محصولات بستگی دارد.

 

 

LM80 چیست؟

LM80 روشی برای اندازه گیری استهلاک لومن (کاهش لومن در طول زمان) منابع نور حالت جامد، مانند بسته های LED، ماژول ها و آرایه ها اشاره دارد. قبل از ظهور LM80، سازندگان قطعات LED هر کدام داده های نگهداری لومن را با استفاده از سیستم های متفاوت و متنوع خود گزارش می کردند.

برای جلوگیری از سردرگمی مصرف کنندگان، اعضای انجمن مهندسی روشنایی (IES) گرد هم آمدند تا یک روش استاندارد ایجاد کنند که به مشتریان اجازه می دهد تا نگهداری لومن(در طول زمان) اجزای LED شرکت های مختلف را ارزیابی و مقایسه کنند. به این ترتیب LM80 به وجود آمد.

 

نکاتی در مورد LM80:

• توسط انجمن مهندسی روشنایی آمریکای شمالی (IESNA) توسعه داده شد تا به مردم امکان ارزیابی و مقایسه نگهداری لومن اجزای LED از شرکت های مختلف را بدهد.
• معمولاً یک آزمایش در طول دوره 6000 ساعتی است (می تواند 10000 ساعت باشد) که میزان استهلاک و تغییر رنگ یک منبع روشنایی را در طول دوره در دماهای عملیاتی خاص 55 درجه سانتیگرادو 85 درجه سانتگراد و دمای تعریف شده سوم توسط سازنده -مثلاً 105 درجه سانتیگراد- نشان می دهد.

 

چه سازمانی صلاحیت انجام این آزمایش و اعطا گواهینامه را دارد؟

آزمایش LM80 باید توسط آزمایشگاه های شناخته شده EPA انجام شود. فقط گزارش های آزمایشگاه های شناخته شده دارای اعتبار هستند. این استاندارد برای احراز صلاحیت اولیه برنامه ENERGY STAR توسط وزارت انرژی آمریکا (DOE) همراه با گزارش های دیگر استفاده می شود.

 

این آزمایش چه چیزی را مشخص می کند؟

گزارش به دست آمده از این تست بر اساس فرمت استاندارد، شار نوری را برای یک جریان الکتریکی معین در یک دوره 6000 ساعتی با اندازه‌گیری‌ها در بازه های مشخص ارایه می‌کند. شار نوری برای 3 دمای بدنه LED مختلف اندازه گیری می شود: 55 درجه سانتی گراد، 85 درجه سانتی گراد و دمای سوم که توسط سازنده انتخاب می شود. علاوه بر حفظ شار نوری بر حسب لومن، تغییرات رنگ نور منبع روشنایی نیز در طول دوره اندازه گیری می شود.

به طور معمول، تراشه های LED به مدت 6000 ساعت آزمایش می شوند و تا زمانی که به L70 (زمانی که خروجی لومن منبع نور به 70 درصد مقدار اولیه آن برسد) برسند، برون یابی می شوند. LM80 طول عمر ماژول LED را تعیین می کند، اما عمر محصول کامل LED (چراغ LED) را تعیین نمی کند چون سایر اجزاء مانند درایورها، اتصالات الکتریکی، یکپارچگی محصول و غیره ممکن است قبل از LED ها از کار بیفتند.

 

 

LM79 چیست؟

روشی است که انجمن مهندسی روشنایی آمریکای شمالی (IESNA) برای اندازه‌گیری‌های الکتریکی و فتومتریک منابع روشنایی حالت جامد تأیید کرده است. این استاندارد یک چراغ LED یا یک لامپ یکپارچه را به عنوان یک سیستم کامل مطابق یک فرآیند استاندارد با استفاده از تجهیزات مشخص اندازه گیری می کند.

 

چه سازمانی صلاحیت انجام این آزمایش و اعطا گواهینامه را دارد؟

آزمایش LM79 مانند LM80 باید توسط آزمایشگاه های شناخته شده EPA انجام شود و این استاندارد برای احراز صلاحیت اولیه برنامه ENERGY STAR توسط وزارت انرژی آمریکا (DOE) همراه با گزارش های دیگر استفاده می شود.

 

این آزمایش چه چیزی را مشخص می کند؟

گزارش به دست آمده از این تست، پارامترهای مهمی را در مورد یک منبع نور مشخص می کند که عبارتند از:

• شار نوری کل (خروجی شار نوری منبع روشنایی)
• منحنی توزیع شدت نور (Luminous Intensity Distribution)
• مشخصات الکتریکی منبع نور (وات، ولتاژ و …)
• راندمان یا بهره نوری
• ویژگی های مرتبط با رنگ نور منبع روشنایی (CRI, CCT …)

 

در حالی که LM79 چندین جنبه از مجموعه یک منبع روشنایی کامل را اندازه گیری می کند، LM80 تنها استهلاک لومن ماژول LED را اندازه گیری می کند.

 

TM21 چیست؟

روشی است که انجمن مهندسی روشنایی آمریکای شمالی (IESNA) برای گرفتن داده های تست LM80 و پیش بینی های مفید طول عمر LED تایید کرده است. این استانداردها برای نمایش طول عمر بسته LED، آرایه یا ماژول به تنهایی اعمال می شود. سپس نتایج را می توان برای درون یابی طول عمر یک منبع LED در یک سیستم (چراغ یا لامپ یکپارچه) با استفاده از دمای بدنه منبع LED استفاده کرد.

 

چه سازمانی صلاحیت انجام این آزمایش و اعطا گواهینامه را دارد؟

چیزی به نام آزمایش وجود ندارد، این یک روش ریاضی بر اساس داده های جمع آوری شده از تست LM80 است.

در هنگام اندازه گیری و تحلیل بر اساس TM21 موارد زیر در نظر گرفته می شود:

• اگر کل دوره داده LM80 بین 6000 تا 10000 ساعت باشد، 5000 ساعت انتهای دوره در نظر گرفته می شود.
• اگر کل دوره داده ها بالای 10000 ساعت باشد، از نیمه آخر داده های جمع آوری شده استفاده می شود.
• درون یابی دمای با استفاده از معادله آرنیوس بین دماهای مختلف تست LM80 انجام می شود.
• پیش‌بینی‌ها در مورد طول عمر منبع روشنایی به 6 برابر دوره داده LM80 در دسترس محدود می‌شوند، بنابراین طول عمر پیش‌بینی‌شده و گزارش‌شده ممکن است یکسان باشد یا نباشد.

به عنوان مثال، Philips Lumileds چندین محصول محبوب سری LUXEON خود را برای 10000 ساعت یا بیشتر آزمایش می کند تا مصرف کنندگان بتوانند عمر 60000 ساعت یا بیشتر را برای محصولات خود ادعا کنند.

 

این روش چه چیزی را مشخص می کند؟

این روش طول عمر پیش بینی شده ای را برای منبع یا سیستم LED فراهم می کند. سپس نتایج را بر اساس یک نماد به صورت Lp(Yk) نمایش داده می شود که به صورت زیر توضیح داده می شود:

P : مشخص کننده درصد ماندگاری لومن است. برای چراغ های LED ما L70 را استاندارد در نظر می گیریم. یعنی پس از 30 درصد استهلاک لومن از لومن کلی و ابتدایی LED، در نظر می گیریم که سیستم دیگر به وظیفه خود عمل نمی کند و باید تعویض شود.

Y : طول دوره داده  LM80 در هزاران ساعت

به عنوان مثال: L70(6K) =36000 hr