Natürliche Alterung bewirkt, dass sich physikalische oder Zuverlässigkeitsparameter von Komponenten, selbst bei sachgemäßer Nutzung, z.T. auch bei Lagerung, langfristig unumkehrbar verändern, was die Lebensdauer begrenzt. Für LED-Beleuchtungen besonders folgenreich ist die alterungsbedingt abnehmende Lichtstärke I(t):
I(t) = I0 * exp (-t/ta) mit
I0 Anfangslichtstärke
t Betriebsdauer
ta Alterungskonstante
Die Stärke der Alterung hängt von verschiedenen Faktoren ab (z.B. Temperatur, Halbleiter, Bauform, Einbausituation). Sie wird durch die spezifische Alterungskonstante ta repräsentiert, weshalb unterschiedliche Lichtquellen auch verschieden stark altern. Künstliche Alterung (z.B. durch hohe Chiptemperatur) zerstört LEDs nicht sofort, altert sie jedoch unverhältnismäßig stark. So erzeugen zwei Stunden LED-Sperrschichttemperatur von 120°C die gleiche Alterung wie drei Jahre Dauerbetrieb mit einer max. zulässigen Sperrschichttemperatur von 85°C.
Durch Drift als umkehrbarer Vorgang ändern sich physikalische Parameter (z.B. Lichtstrom, Rauschen, Länge) durch äußeren Einfluss. Entfällt der Einfluss, erreicht der Parameter wieder den alten Wert. Wichtig für Kameras und LED-Beleuchtungen ist die thermische Drift durch Umgebungstemperatur und Eigenerwärmung. Um sie gering zu halten, sollte a) in den Geräten wenig Verlustwärme entstehen, muss b) verbleibende Verlustwärme maximal abgeführt werden und c) die Temperatur möglichst konstant gehalten werden. Es gilt: je größer die Temperaturänderung, desto stärker die Änderung der Lichtstärke I(T):
I(T) = I0·exp-((T-T0)/Tc) mit
I0 Lichtstärke bei Temperatur T
T0 Referenztemperatur (meist 25°C)
T aktuelle Temperatur
Tc Temperaturkonstante
Alterung und Drift beeinflussen die Performance von Visionlösungen erheblich. So führen Änderungen in einzelnen Komponenten des Gesamtsystems zu schwankenden Prozessparametern. Die Folge: Fähigkeitskennwerte für Mess- und Prüfmittel werden nicht mehr eingehalten. Um dies zu vermeiden, sind im Bereich LED-Beleuchtungen Technologien verfügbar, die den Einfluss von Alterung und Drift kompensieren.
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