La vida útil de un sistema de iluminación LED depende de numerosos factores y componentes, incluida la temperatura de funcionamiento, los ciclos de encendido y apagado, los sistemas de gestión térmica, la carcasa de la luminaria y la óptica del embalaje, entre muchos otros, por lo que el error de cualquier componente puede hacer que todo el sistema falle.
Desde 2009, el Lighting Research Center comenzó a investigar la vida útil de los LED para desarrollar un procedimiento de prueba más predictivo y acelerado que tenga en cuenta tanto la vida útil como la posibilidad de una falla total a cualquier temperatura ambiente y patrón de uso. El resultado fue un reporte recién publicado el pasado mes de junio denominado Literature Summary of Lifetime Testing of Light Emitting Diodes and LED Products en el que participaron el doctor Nadarajah Narendran, Jean Paul Freyssinier, Indika Perera y Jennifer Taylor.
Aunque se han publicado muchos estándares de iluminación, todavía no existe uno que defina la vida útil del sistema LED o un método de prueba que pueda estimarla con precisión. El objetivo de este informe fue examinar y resumir la literatura sobre su definición de vida útil, mecanismos de falla en componentes, parámetros que aceleran la falla y métodos de prueba disponibles para estimar su vida útil.
El informe también describe que los métodos como el ALT, ADT, SSADT y el ANSI/IES no incluyen el factor de estrés del ciclo de potencia y no cumplen con capturar modos de falla catastrófica. Por otra parte, las prueba de vida acelerada como HALT, degradación (HADT) y estrés (HAST) se realizan con el único propósito de identificar cualitativamente o descubrir componentes o subsistemas débiles durante la etapa de diseño o desarrollo, por lo tanto, no se recomiendan para estimar la vida útil del sistema LED.
En el caso de la prueba Hammer se desarrolló para detección rápida y es un procedimiento que brinda información cualitativa sobre los posibles modos de falla de las luminarias durante un período de prueba de menos de 2 mil horas y, aunque los parámetros de salida como el flujo luminoso, cromaticidad, CCT, parpadeo y otros se monitorean, no fue diseñado para estimar o predecir la vida útil basándose en modos de falla paramétrica o catastrófica.
Una de las recomendaciones más sobresalientes del reporte es la mención de métodos de prueba útil con mayor potencial de éxito, como el propuesto en la Unión Europea que en desventaja solo incluye un parámetro ambiental (temperatura, pero no la humedad relativa) y un patrón de uso (ciclo de energía), y no es posible estimar la vida útil en diferentes condiciones de aplicación. O en su caso, el método desarrollado por el propio LRC, con capacidad de predecir la vida útil del sistema LED según las condiciones ambientales y el patrón de uso especificados o esperados, pero no considera la influencia de la humedad relativa como variable independiente.
En el ejemplo de prueba de cámara con 5 muestras del LRC, la configuración controla la temperatura y los ciclos de encendido y apagado mientras monitorea continuamente la salida de luz, la temperatura y la entrada de energía de cada uno.
El documento se divide en 5 capítulos donde analizan a detalle los conceptos y estudios existentes sobre fallas en general, lo relacionado a defectos con los paquetes LED, mecanismos de fallas de los controladores, métodos de pruebas de vida útil y sus respectivos ensayos.
Para conocer el reporte completo puede acceder y descargar directamente en Literature Summary of Lifetime Testing of Light Emitting Diodes and LED Products