Valaisimen elinikä on muutakin kuin virta-arvo
Valaisimen elinikä on tärkeä tekijä asiakkaalle, joka haluaa kestävän valaistusratkaisun. Optimitilanne olisi, että valaisin kestää yhtä kauan kuin kadun oletettu elinikä, jopa 30v. Tämä tarkoittaa keskimäärin 4000 h vuosittaisella käyttöajalla noin 120 000 tunnin elinikävaatimusta valaisimelle. Valaistusprojektien tarjouspyynnöissä määritellään usein valaisimen suurimmaksi led-virraksi 525 mA. Tätä lukua perustellaan valaisimen eliniällä. Sanotaan, että valaisimen elinikä lyhenee liikaa suuremmilla ajovirroilla.
Led-komponenttivalmistajat arvioivat ledin elinikää LM-80 testillä, jolla avulla ennustetaan komponentin valovirran hiipuminen ajan funktiona erilaisilla virran ja lämpötilan kombinaatioilla. Valontuoton hiipumiseen näyttää vaikuttavan käytetty virta ja erityisesti ledin liitoslämpötila. Esimerkiksi, jos led-komponentin lämpötila nousee 20 astetta, elinikä voi lyhentyä jopa 40 000 h, vaikka virta pysyisikin samana. Lisäksi muita elinikään vaikuttavia asioita on esimerkiksi valaisimessa käytetyt materiaalit ja valaisimen tiiviys.
Viime vuosina ledien valotehokkuus on ottanut aimo harppauksen eteenpäin. Tämä johtuu tehokkaammista puolijohteista ja optisesti tehokkaammasta paketoinnista, puolijohteessa syntyvä valo saadaan tehokkaammin ulos led-komponentista. Takavuosina tehokkaan ledin valotehokkuus oli 100 lm/W, kun nykyisin päästään monen valmistajan toimesta jopa yli 140 lm/W.
Valotehokkuuden parantuessa ledissä syntyy entistä vähemmän lämpöä. Lisäksi kunnollisella jäähdytysratkaisulla ledissä syntynyt lämpö voidaan johtaa tehokkaasti pois lediltä jolloin liitoslämpötila pysyy kurissa. Huolellisen lämpösuunnittelun ja kehittyneiden ledien ansiosta ledistä voidaan ottaa enemmän tehoja irti samalla varmistaen, että valaisimen elinikä vastaa kadun elinikää. Valaisimen elinikää arvioitaessa onkin otettava huomioon myös lämmönhallinnan osuus, koska ledien lämpötilalla on virtaakin suurempi vaikutus valovirran hiipumisessa. Lisäksi on tärkeää, että valaisimen lämpöominaisuudet pysyvät muuttumattomina koko elinkaaren ajan. Tähän voidaan vaikuttaa materiaalivalinnoilla.
Valaisimen elinikä on siis muutakin kuin virta-arvo. Valaisimen suunnittelussa on otettava huomioon lämmönhallinta, oikeat komponentti- ja materiaalivalinnat sekä riittävä tiiviys.
Pasi Korhonen toimii Valopaassa valaisimien tuotepäällikkönä sekä lämpöhallinnan asiantuntijana. Hänellä on pitkä kokemus suunnittelutehtävistä ledien ja optoelektroniikan parissa.
