Optimaler Betrieb von LED-Beleuchtungen

Optimaler Betrieb
von LED-Beleuchtungen

Voraussetzung für den zuverlässigen Betrieb von LED-Beleuchtungen ist Wärmeableitung. LEDs entwickeln punktuell am Chip Wärme, die effektiv abgeführt werden muss. Nur dann werden chemische Änderungen am Chip-Substrat verhindert, das ansonsten frühzeitig altert und zu Helligkeitsverlust führt.
Dennoch altern und driften auch LED-Beleuchtungen, trotz ihrer allgemein anerkannten Langlebigkeit. Diese Prozesse machen sich als Helligkeitsverlust und Farbdrift bemerkbar, die je nach Chip-Substrat (Lichtfarbe) unterschiedlich schnell verlaufen. Mit einfachen Maßnahmen kann man jedoch diese Prozesse verlangsamen.

Ausreichend kühlen

Zur Wärmeabfuhr muss die Beleuchtung konstruktiv in der Lage sein, Wärme abzuführen (Metall- statt Kunststoffgehäuse). Bei der Montage wird das Beleuchtungsgehäuse großflächig an wärmeleitende Materialien (z.B. Maschinengestell aus Al-Profil) befestigt. Konstruktiv natürliche Konvektion (Luftströmung) lässt sich ausnutzen oder durch Zwangskühlung (Lüfter) unterstützen. Eine um 10K geringere Gehäusetemperatur führt bereits zu einer Verdopplung der Lebensdauer der Beleuchtung.

Nur 50% der Helligkeit

Die Helligkeit vieler LED-Beleuchtungen kann am Controller eingestellt werden. Für den Ausgleich des späteren altererungsbedingten Helligkeitsverlustes ist es günstig, beim ersten Einbau der Beleuchtung mit 50% der maximalen Helligkeit zu beginnen. So sind genügend Reserven für einen späteren Ausgleich der Helligkeitsverlustes durch Alterung vorhanden. Zudem entwickelt die Beleuchtung so weniger Wärme.

Pulsen und Blitzen

LEDs lassen sich auch bei extrem hohen Schaltfrequenzen ohne Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften mit kurzen Verzögerungszeiten schalten (Schalteingang nutzen, nicht die Betriebsspannung). Durch Pulsen oder Blitzen lässt sich die Lebensdauer extrem verlängern (1/10 Einschaltdauer = zehnfache Lebensdauer). Weiterer positiver Aspekt: Auf diese Weise entwickelt die Beleuchtung weniger Wärme.

Helligkeitsabfall vermeiden

Im Dauerbetrieb erwärmen sich Ansteuerelektronik und LED-Chip bis zu ihrer Endtemperatur. Folge: die LEDs werden bis zum Erreichen der Endtemperatur dunkler. Danach bleibt die Helligkeit konstant. Puls- oder Blitzbetrieb vermeidet die starke Erwärmung der LEDs, sie bleiben gleich hell und leuchten zudem heller. Übrigens: LED-Beleuchtungen im Dauerbetrieb führen möglicherweise in den ersten Minuten nach Anschalten der Maschine durch nachlassende Helligkeit zu unzuverlässigen Ergebnissen der Bildverarbeitung.

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