Сколько будут работать светодиоды?

[Gades]

Собственно, сабж, если лампа накаливания может гореть 100 лет и больше... ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки.])

[DmitriyZ]

Та лампа особенная) она не под номинальным напряжением работает)))
ну и, если верить видео, срок службы ламп был 2500 часов, то это нормальное явление, если учитывать, что лампа работает от 5%-10% номинала.

Срок службы светодиодов, действительно свыше 100000 часов, как источника света.
Но не светильников и тем более ламп! У всех светильников срок службы разный. Но большинство прикрывается сроком службы светодиодов... придумываются стандарты, которые мало что определяют, оговорки и т.д.. А с другой стороны, основываясь на этой информации изготавливают готовые изделия. Кто-то ещё и самостоятельно увеличивает ток питания, ухудшает конструкцию радиатора и т.д.

[alkrymov]

Баян как бы :)

[cvi]

Собственно, сабж, если лампа накаливания может гореть 100 лет и больше... ([Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки.])

Суровая тривиальность коммерции:
Ровно столько, чтобы окупить себя и принести немножко прибыли :-). Чем дешевле будет светильник, тем меньше "могут" (позволят) работать светодиоды(ам). Это будет при условии, если светодиоды займут свою нишу на рынке, где не будет конкуренции со стороны ламп.

[cvi]

Есть другой вопрос:
будет ли со временем увеличиваться надежность светодиодов при снижении их цены?

[DmitriyZ]

Будет повышаться эффективность!
А надёжность будет такая как была у отдельных производителей.
В будущем ситуация даже обострится.

Стоимость снижаться будет ооочень плавно! Это светодиоды быстро дешевеют, а тот же металл может и подорожать.

[cvi]

Если будет увеличиваться эффективность, то меньше нужно металла.
Если номинальная рабочая температура светодиодов будет расти, то опять же металла нужно меньше.

[DmitriyZ]

Это если взять за константу световой поток.
Если взять за константу потребляемую мощность - то увеличится световой поток, а материалов будет примерно столько же, как и было.

С чего должна расти номинальная рабочая температура?
Это всё уловки в даташитах. Материалы полупроводника, то те же!
Производители светодиодов уже думают на будущее, что рынок перенасытится светодиодами. :)

[cvi]

На практике нужно обеспечить выполнение определенных норм освещения, поэтому световой поток светильника изменяться не должен при замене светодиодов.

Уже люмиледс и кри выпустили светодиоды на 85 С и приводят в даташитах световые характеристики для этой температуры. Смысл в том, чтобы упростить и удешевить корпус светильника.

[DmitriyZ]

Они и до этого указывали рабочие характеристики и падение светового потока до 70% при 110 градусах и токе 700мА XR-E....
Только вот кристаллы-то те же используются. А точнее материалы кристаллов
У нас кристаллы CREE, но средний световой поток 89,5% через 30000 часов испытаний. Температура p-n перехода 60+-1 С. Прогнозное значение ~127000.

Предлагаю один из даташитов взять и разобрать "под микроскопом"!
Там масса оговорок. Выкладывайте полностью, будем смотреть.

Не имею достаточной информации, но есть ли полупроводниковые элементы имеющие длительный срок службы при 80-100 градусах и выше? Это может быть одним из аргументов...

[Gades]

Карбид кремния и нитрид галлия сами по себе - высокотемпературные материалы. Используются при изготовлении электронных компонентов, которые должны иметь высокую устойчивость к температуре (300+ по Цельсию) и радиации. Наиболее большой интерес такие структуры представляют для изготовления мощных СВЧ HEMT транзисторов для военного применения.
У светодиодов срок службы зависит скорее не от используемого полупроводникового материала, а от деградации структуры вцелом. Скорость диффузионных процессов, происходящих в активной структуре зависит от температуры по экспоненте. Размытие p-n перехода, деградация металлических контактов и тому подобные неприятности - вот что ограничивает срок службы светодиода.
Увеличить срок службы можно тремя путями:
1. Уменьшение дефектности выращиваемых кристаллических структур.
2. Совершенствование постростовой технологии (оптимизаци топологии, материала контактов и т.д.).
3. Уменьшение теплового сопротивления структуры путём использования алмазной подложки (в США уже выпускают мощные транзисторы на алмазе).
4. Совершенствование люминофора (он деградирует быстрее полупроводниковой структуры).

[DmitriyZ]

Почему тогда в ЦП для компьютеров ставят радиаторы? желательная температура процессора не выше 70 градусов.
Всё не так то просто...

Люминофор, существеннее влияет снижением КПД при повышении температуры и выходе светодиодов в рабочий режим, нежели стареет.

[Gades]

ЦП для компьютеров - кремниевая технология. Кремний более чувствителен к температуре - вот и необходимы вентиляторы. Более того, так как в процессорах используют медь, как основной материал для разводки токоведущих дорожек, то температура становится ещё более критичной - медь имеет аномально высокий коэффициент диффузии в кремнии (следствие совпадения трансляции кристаллической решётки кремния и размера атома меди). Это ведёт к закорачиванию структуры вцелом из-за высаживания меди на дислокациях. Военные потому бабки в карбид кремния и нитрид галлия и вкладывают, чтобы от кремния уйти.
По люминофорам - откуда инфа? Есть знакомый учёный - разработчик люминофоров - основная проблема по его словам - деградация (снижение его КПД со временем при повышенных температурах).

[DmitriyZ]

[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки.]
Картинка показывает, что световой поток синего диода зависит от температуры меньше, чем белого, или жёлтого. Кривая зависимости тёплого белого будет располагаться между жёлтой и белой кривой.
Естественно, синий от белого и тёплого белого отличает толщина люминофорного слоя.

Во вложении картинка из одной научной работы по люминофорам. Если нужна вся работа - стучите в ЛС.

Вообще старение/мутнение люминофора менее проявляется, чем снижение КПД при повышении температуры. Но и этот вопрос решается. Тот же SiAlON вытеснит YAG люминофоры, на мой взгляд.
Слишком много от этого компонента зависит... и CRI и уровень светового потока, и КЦТ.

По части скорости деградации остаюсь при своём мнении, т.к. и модель Аррениуса никто не отменял. И никто не отменял тот факт, что производители светодиодов выдают те характеристики, которые им нужны... и в лабораторных условиях достигают высокой эффективности (думают как сделать чтобы деградация была быстрее? :)))) шутка). ак и обычные светодиоды, испытываются в определённых условиях, с кучей оговорок и недоговорок)
Поэтому и предлагаю, под микроскопом рассмотреть даташиты) На сайте, производители выкладывают не полную информацию...

[Gades]

[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки.]
Картинка показывает, что световой поток синего диода зависит от температуры меньше, чем белого, или жёлтого. Кривая зависимости тёплого белого будет располагаться между жёлтой и белой кривой.
Естественно, синий от белого и тёплого белого отличает толщина люминофорного слоя.

Во вложении картинка из одной научной работы по люминофорам. Если нужна вся работа - стучите в ЛС.

Вообще старение/мутнение люминофора менее проявляется, чем снижение КПД при повышении температуры. Но и этот вопрос решается. Тот же SiAlON вытеснит YAG люминофоры, на мой взгляд.
Слишком много от этого компонента зависит... и CRI и уровень светового потока, и КЦТ.

По части скорости деградации остаюсь при своём мнении, т.к. и модель Аррениуса никто не отменял. И никто не отменял тот факт, что производители светодиодов выдают те характеристики, которые им нужны... и в лабораторных условиях достигают высокой эффективности (думают как сделать чтобы деградация была быстрее? :)))) шутка). ак и обычные светодиоды, испытываются в определённых условиях, с кучей оговорок и недоговорок)
Поэтому и предлагаю, под микроскопом рассмотреть даташиты) На сайте, производители выкладывают не полную информацию...

На прямой вопрос представителю Cree о том, где можно посмотреть результаты испытаний светодиодов на изменение цветовой температуры, а не светового потока во времени (при 85 градусах цельсия) ответ получил достаточно расплывчатый. :) Но понял, что на сайте Cree я эти данные вряд ли найду ;).
По люминофорам - через год-два думаю что пощупаем светодиоды с люминофорами на квантовых точках. Там недавно решили вопрос с деградацией - ждём внедрения ) Очень уж вкусно по спектру должно получиться...

[cvi]

По люминофорам - через год-два думаю что пощупаем светодиоды с люминофорами на квантовых точках. ...

Очень интересно! Только не понял что находится в виде квантовых точек, люминофор или излучающий полупроводник?

[Gades]

Очень интересно! Только не понял что находится в виде квантовых точек, люминофор или излучающий полупроводник?

В виде квантовых точек находится люминофор. Правда, по своему составу он тоже полупроводник ) Как правило - A2B6... История опять вернулась к селениду цинка и т.п. )))

[Evoe]

Наверное, все зависит от качества светодиодов. Я покупал светодиоды на сайте еще 2 года назад, горят пока что, а там кто знает...чем реже будут перегорать - тем лучше!

[DmitriyZ]

Секрет ещё проще! Чем реже использовать, тем меньше будут "перегорать")))

[Gades]

Секрет ещё проще! Чем реже использовать, тем меньше будут "перегорать")))

Как говорил один мой наладчик -"У вас установки ломаются, потому что вы их включаете! Не будете включать - ломаться не будут!"
Сложно спорить... :D

[Kaprizona]

Секрет ещё проще! Чем реже использовать, тем меньше будут "перегорать")))
не факт, если нет скачков и используются качественные резисторы то светить могут очень долго без выключения, а вот как раз включения и выключения более пагубно влияют на долговечность работы

[Метель]

не факт, если нет скачков и используются качественные резисторы то светить могут очень долго без выключения, а вот как раз включения и выключения более пагубно влияют на долговечность работы
то есть лучше не выключать свет, если ненадолго выходишь из комнаты?

[cvi]

По люминофорам - через год-два думаю что пощупаем светодиоды с люминофорами на квантовых точках. Там недавно решили вопрос с деградацией - ждём внедрения ) Очень уж вкусно по спектру должно получиться...

Прошло два года.
Появились ли люминофоры на квантовых точках в массовом производстве? Что-то не слышно о них ничего....

[camiidobrii]

Прошло два года.
Появились ли люминофоры на квантовых точках в массовом производстве? Что-то не слышно о них ничего....

Ага... Всё стабильно, приходите через 1-2 года )))

[Gades]

Прошло два года.
Появились ли люминофоры на квантовых точках в массовом производстве? Что-то не слышно о них ничего....

Чувствую, как обычно - деньги успели освоить до того, как они попали к конечным исполнителям )))
Хотя... Может же и чудо случиться? Очень часто по какой-либо теме появляются публикации на этапе начальной мысли. Но, как только достигаются конкретные результаты и становится видна коммерциализуемость - пкбликации резко прекращаются. Особенно, если результаты заинтересовали военных. Может квантовые точки вовсю уже прут, только нам об этом не говорят? Хотя, первый вариант, к сожалению, вероятнее...

[Метель]

Чувствую, как обычно - деньги успели освоить до того, как они попали к конечным исполнителям )))
Хотя... Может же и чудо случиться? Очень часто по какой-либо теме появляются публикации на этапе начальной мысли. Но, как только достигаются конкретные результаты и становится видна коммерциализуемость - пкбликации резко прекращаются. Особенно, если результаты заинтересовали военных. Может квантовые точки вовсю уже прут, только нам об этом не говорят? Хотя, первый вариант, к сожалению, вероятнее...
да, на чудо рассчитывать вряд ли приходится в этом случае

а по моему вопросу по поводу включения-выключения света кто что думает?

[Gades]

да, на чудо рассчитывать вряд ли приходится в этом случае

а по моему вопросу по поводу включения-выключения света кто что думает?

Светодиодам на включение/выключение глубоко пофигу, если при этом на них импульс повышенного тока не приходит - но это уже вопросы к драйверу. Так что тут за надёжность отвечают не светодиоды, а схема их питания.