We zijn al een tijd gewent om naar LM79 rapporten te vragen van een armatuur. Dit om de lichtverdeling te hebben en te weten wat de totale lichtopbrengst is. Nu zien we steeds meer dat armaturen worden gespecificeerd met veel hogere omgevingstemperaturen. Is dan een LM79 rapport nog wel voldoende en voldoen onze LDT-bestanden nog wel? wat zijn dan de prestaties ledverlichting bij hogere temperaturen.
Deze vraag is snel te beantwoorden maar laten we maar is er ook een oplossing voor dit probleem? Het snelle antwoord is dat onze resultaten die we hebben van het armatuur niet correct zijn. Naar alle waarschijnlijkheid de meting is uitgevoerd bij een omgevingstemperatuur van 25 °C. Dat kan ook niet anders want dat is wat de meeste normen waaronder de LM79 vereisen.
Dan het sprookje dat de led bij 25 °C wordt gemeten? Is dat correct? In basis wel maar als de meting juist is gedaan is de temperatuur gestabiliseerd en is dan gemeten. Dat is dan voor de led maar die is eigenlijk niet zo interessant, als het armatuur namelijk is gemeten dan is de led op de werkelijke bedrijfstemperatuur gemeten die je bij 25 °C omgevingstemperatuur bereikt. Dus dat is goed. Wat nu als de gespecificeerd is dat de omgevingstemperatuur hoger mag zijn? Wat zijn dan de prestaties ledverlichting?
Volgens LM79
De ruimte waarin een meting wordt verricht mag niet naar een hogere temperatuur worden gebracht. Zouden we dat doen dan introduceren we onaanvaardbare, onbekende, meetafwijkingen in de meet apparatuur die we gebruiken. Sensoren worden namelijk allemaal gekalibreerd en geproduceerd voor een standaard meettemperatuur van 25 °C. Dit is dus geen optie.
LM82
In de IEC-standaard wordt dan wel een Tq temperatuur genoemd. Helaas wordt nog niet goed uitgewerkt hoe je daar dan mee om moet gaan. Gelukkig hebben de Amerikanen dat al veel verder uitgewerkt middels de LM82 standaard. In die norm wordt namelijk een methode beschreven om de lichtoutput bij hogere temperatuur juist te bepalen. De norm is echter enkel geschreven voor ledmodules. Dus hoe gaan we daar dan mee om?
Meetmethode
Stap 1
Eigenlijk is het niet zo heel moeilijk, je hebt enkel wel wat specialistische apparatuur nodig. Stap 1 in het proces is de standaard LM79 meting. Te weten we meten de lichtverdeling bij normale omgevingscondities en dan kunnen we bepalen wat de licht verdeling is en de lichtoutput bij Tq = 25 °C.
Stap 2
In de tweede stap gaan we temperatuurmetingen uitvoeren. En wel een ISTMT meting wat niets anders wil zeggen dan een temperatuurmeting in de werkelijke situatie. Nog steeds natuurlijk onder laboratorium condities. De eerste meting die we dan doen is weer een meting volgens de standaard condities bij 25 °C in stilstaande lucht. Dit is de standaard meting die de veiligheidsnorm ook voorschrijft. We meten dan de temperaturen in het toestel en meer specifiek bepalen we de temperatuur van de ledmodule op het Tc punt of op het soldeerpunt. Verder bepalen we de temperatuur van de driver.
Stap 3
Dan verhogen we de omgevingstemperatuur van het armatuur naar de gewenste waarde. Dus als we gespecificeerd hebben dat het armatuur geschikt is voor een omgevingstemperatuur van 40 °C is dat dus die temperatuur in stilstaande lucht. We bepalen dan vervolgens weer de temperaturen op die specifieke meetpunten.
Stap 4
Als we dat gedaan hebben bouwen we de module uit. We monteren deze op een temperatuur gecontroleerde koeling. Dat wil dus zeggen dat we een koellichaam hebben met een uitrusting daaraan/op om de temperatuur exact onder controle te houden. We kunnen verwarmen en extra koelen middels een geforceerde koeling.
Deze unit monteren we dan bij de bol van Ulbricht en we starten de module op. We brengen het gemeten punt op de module nu weer op dezelfde temperatuur als we gemeten hebben bij een normale omgevingstemperatuur van 25 °C. Als de module stabiel is meten we de lichtopbrengst en weten we de opbrengst van de module onder de condities van onze LM79 meting die we in de eerste stap hebben gedaan.
Daarna brengen we de module op de hogere temperatuur. Te weten de temperatuur die we gemeten hebben tijdens de meting bij de verhoogde omgevingstemperatuur. Dan meten we hernieuwd de lichtopbrengst. We weten nu wat de lichtopbrengst van de module zal zijn bij de hogere temperatuur. We kunnen dan daarmee de nieuwe lichtverdeling berekenen. We hebben dan de juiste stappen doorlopen om te weten wat de lichtverdeling zal zijn bij een verhoogde temperatuur. Pas dan kunnen we de juiste lichtberekeningen gaan maken.
Specificaties
Kijken we nu naar de meeste specificaties zien we veelal dat alleen gespecificeerd wordt bij de standaard omgevingstemperatuur. Dat zal ook in de meeste gevallen voldoende zijn maar gaan we de toestellen bij een hogere temperatuur gebruiken is een evaluatie toch wel belangrijk. Zeker als je gaat voor maximale energiebesparing en dus de juiste hoeveelheid licht wilt hebben. Ga je toepassen bij een lagere temperatuur kun je mogelijk namelijk in dat geval uit met minder armaturen. De lichtopbrengst neemt toe als de temperatuur afneemt (binnen grenzen natuurlijk).
Prestaties ledverlichting in tropenlanden en woestijnen natuurlijk nog veel belangrijker. Daar hebben we met veel hogere omgevingstemperaturen te maken dan in Nederland. Dus zeker een punt om je in te verdiepen als inkoper maar ook als fabrikant.
Conclusie:
Let op bij welke temperatuur de prestaties van ledverlichting zijn opgegeven. Is dat bij normale omgevingstemperatuur of bij de maximale omgevingstemperatuur waarbij het armatuur gebruikt mag worden. In veel gevallen is de opgave alleen geldig bij 25 °C.