NSVV spreekt: Levensduur LED onder de loep

Het proces van en de discussie over de levensduurbepaling van led is redelijk complex, tegen de verwachting van menigeen in. Over dit onderwerp is Rob van Heur geïnterviewd. Rob is bestuurslid bij de NSVV en werkzaam bij Laborelec (onderdeel van GDF Suez), een meetlaboratorium voor onder andere verlichting.

Dat de levensduurbepaling van led complex is, is eigenlijk niet zo vreemd: de meeste lichtbronnen gaan veel minder lang mee dan ledverlichting, waardoor het gemakkelijker is om er een -redelijk nauwkeurige- levensduur aan te verbinden op basis van een traditionele verouderingsmethodiek. Bovendien speelt er bij ledverlichting ook de geleidelijke vermindering van lumen-output tijdens de totale levensduur.
De IEC 62717 beschrijft hoe de “levensduur” van led geïnterpreteerd moet worden. De vier belangrijkste waarden daarbij zijn de L, B, C en F waarden.

De meest bekende is de L-waarde. Standaarden om de levensduur van ledverlichting te bepalen zijn gericht op de L-waarde, die iets zegt over het behoud van de lumen output. Als er bij een armatuur 50.000 L70 staat, dan geeft de fabrikant daarmee aan dat de lamp na 50.000 uur nog zo’n 70% van zijn initiële lumen output uitstraalt. Sommige fabrikanten gebruiken L90, dat betekent 90% van de oorspronkelijke lumen output-waarde. De fabrikant kan zelf kiezen om L90 of L70 te gebruiken. Enkel de methode om aan die waarde te komen is gestandaardiseerd. L-waarde: afwijkingen tussen praktijk en vermelde levensduur

In de praktijk zie je dat lampen soms behoorlijk afwijken van de vermelde levensduur. Niet alle producenten zijn goed op de hoogte of houden zich aan de standaarden die daarvoor opgesteld zijn. Het blijft moeilijk om regelgeving goed te bewaken. Bovendien blijft het een stukje extrapolatie, dus het wordt afgeleid van metingen. Op basis van een meting over een korte periode, bijvoorbeeld 6.000 uur veroudering, wordt er een inschatting gedaan van de veroudering op de lange termijn. In feite kun je immers pas na 50.000 uur echte branduren zeggen of de lumen output inderdaad nog op 70% zit van de oorspronkelijke waarde. Zelfs als dat het geval is, dan nog moet je er rekening mee houden dat er binnen een populatie afwijkingen kunnen optreden.

Levensduur en temperatuur

Om de levensduur van een ledarmatuur te bepalen is temperatuur een cruciale factor. Chipfabrikanten weten van hun ledchips meestal wel hoe lang de chip mee gaat bij een bepaalde bedrijfstemperatuur (junction temperatuur). De kwaliteit van het thermisch ontwerp van het armatuur bepaalt welke temperatuur de chip in praktijk zal bereiken. Hoe beter het armatuur de chip koelt, hoe langer de levensduur. Met andere woorden: in een kwalitatief goed armatuur zal eenzelfde ledchip een langere levensduur hebben dan in een kwalitatief slechter armatuur. Nadat de eigenschappen van de ledchip en het armatuur bekend zijn wordt er gemeten welke junction temperatuur de ledchip in werkelijkheid bereikt. Als die bijvoorbeeld 85 graden Celsius bereikt, kan de fabrikant vervolgens zeggen hoe lang de chip bij die temperatuur zal meegaan. Een goed armatuur, met een goed thermisch ontwerp, is dus van enorm belang voor de levensduur.

B-waarde: populatie
Afwijkingen binnen de populatie worden aangegeven met de B-waarde. Terwijl de hiervoor genoemde L-waarde aangeeft hoeveel licht een armatuur na 50.000 uur nog geeft, communiceert de B-waarde iets over de afwijkingen binnen de armaturenpopulatie. De B-waarde geeft aan welk percentage van die populatie uiteindelijk de L70 ook daadwerkelijk gaat halen. Een gedeelte zal er namelijk onder zitten, een ander gedeelte er juist boven.

C- en F-waarden: ‘failures’
Dan zijn er ook nog de C- en F-waarden. Het C-getal geeft aan wanneer een armatuur echt defect is (ook wel ‘catastrophic failure’ genoemd). Deze waarde kan op twee manieren worden weergegeven. Als op zichzelf staande waarde (L0Cy=xx.xxxhr) of als waarde gerelateerd aan de gegeven lichtterugvalwaarde (AFV). Dan is er nog de F-waarde, die samen met een L-waarde wordt gepubliceerd. Deze waarde komt steeds minder voor, maar is wel een tijdje aanwezig geweest in de markt. De F-waarde was van origine bedoeld als algemene ‘Failure Factor’ en geeft een combinatie van de B- en C-waarde verwerkt in één getal. Wat een LxFy waarde dus eigenlijk aangeeft is dat een armatuur niet meer voldoet aan de gestelde Lx-waarde. Echter, er wordt hier geen onderscheid gemaakt tussen het niet meer voldoen aan de Lx-waarde door terugval of door uitval.

Er wordt op dit moment binnen de CIE/ISO gewerkt aan meer duidelijkheid over de levensduur (alsook maintenance factor). Dat gebeurt in werkgroep TC 274, JWG3. Grote kwaliteitsslag in de sector. We bemerken bij Laborelec dat er een grote kwaliteitsslag wordt gemaakt in levensduur. Enerzijds is er meer kennis hoe een goed armatuur moet worden gebouwd, met name het thermisch design heeft een grote impact op de levensduur. Anderzijds kunnen ook de ledchips bij steeds hogere bedrijfstemperaturen nog steeds een goede levensduur halen. Die worden dus steeds beter temperatuurbestendig. De combinatie van deze twee factoren maakt dat het met de levensduur steeds beter gaat. Overigens is het belangrijk om te benadrukken dat levensduur niet moet worden gebruikt als enige factor om kwaliteit te bepalen. Vaak wordt de lange levensduur van led en ledarmaturen als een Unique Selling Point (USP) gebruikt en men schermt dan ook nogal eens met de mooiste getallen.

Een armatuur waarop L70 bij 80.000 uur staat is niet zonder meer beter dan een armatuur waarop 50.000 uur staat. Het armatuur met 80.000 L70 heeft weliswaar een langere levensduur, maar de toepassing (lees branduren per jaar) bepaalt welke levensduur noodzakelijk is.

Over de waardes bestaat (begrijpelijk) verwarring in de markt. Een veelgehoorde, maar onjuiste uitleg van de C-waarde is bijvoorbeeld dat het zou aangeven welk deel van de populatie geheel zou kunnen falen. Dit is te kort door de bocht.

NSVV spreekt

NSVV wil dan ook betere informatie over de B-waarde. Binnenkort komt er een publicatie uit, waarin dit onderwerp ook ruim aan bod komt.

Dit artikel is afkomstig uit het Smart Lighting + LED Trendrapport 2018.

Solarmagazine installicht Uneto-Vni