Projekt kaster nyt lys over LED-produkters levetid

LED-lys finder vej ind i alle belysningsprodukter. Men hvordan står det til med levetid og robusthed af lyskilden og især strømforsyningsdelen? Det spørgsmål har et projekt under Innovationsnetværket Smart Energy forsøgt at kaste lys over.

LED-lys er med stormskridt på vej ind i alle belysningsprodukter, og erfaringerne med håndtering af lyskilder og strømforsyning udvikler sig hastigt. Levetid og robusthed af især strømforsyningsdelen er fortsat emne for undersøgelser blandt andet i projektet ”LED Power Electronics to Last”, som er finansieret af Innovationsnetværket Smart Energy (INNO-SE). Men også EU’s markedsovervågning har et øje på LED-produkter og deres godkendelser. I denne artikel præsenteres resultater og konklusioner fra INNO-SE-projektet og fra EU’s markedsovervågning.

LED og strømforsyningen i vigtigt samspil

En LED-lyskilde består i store træk af 2 dele: Selve lyselementet (LED-chippen) og så effektelektronikken (driveren), der leverer strømmen til lyselementet. Lyselementerne, LED-dioderne, har efter nogle års udvikling nået et højt kvalitetsniveau, hvor lysudbytte og holdbarhed er fordelagtigt. Driveren er i princippet blot en switched-mode strømforsyning, der kan levere passende strøm til lyselementet. Resultatet er rigtig meget lysudbytte pr. W elektrisk effekt, og udover den lysmæssige opgave med at fastholde spektralforhold og lysstyrke er det en udfordring at få især strømforsyningsdelen til at leve i et 2-cifret antal år.

Den teknologiske forandring i lyskilderne smitter efterhånden også af på de tekniske krav i fx EMC- og elsikkerhedsstandarder. Det elektriske brugsmiljø har ligesom det mekaniske, det termiske og det fugtmæssige brugsmiljø en indflydelse på, hvor længe produktet kan leve. Og den indflydelse er under luppen i disse år, da LED-lyskilderne ikke agerer på samme måde som de hidtidig kendte lyskilder såsom glødelamper og udladningslamper.

Strømforsyningen og forsyningsnettet

Spændingstransienter på forsyningsnettet har i tidligere artikler været omtalt som en mulig risikofaktor for LED-belysningsudstyr. Denne risiko er altid til stede, skønt projektet ”LED power electronics to last” har vist, at transientregistreringer i Danmark viser en meget moderat forekomst af transienter på forsyningsnettet.

I projektet er det også undersøgt, om de særlige installationsforhold i forbindelse med gadelys kan tænkes at udgøre en særlig risiko, fordi forsyningsnettet består af luftledninger, der elektrisk set kan opfattes som transmissionslinjer. AAU har opbygget en model for en streng af gadelamper. Der er udført elektriske simuleringer af transientrespons for en sådan streng af lamper for at afgøre, om der dannes resonanser som følge af kilometerlange transmissionslinjer og samspillet med den reaktive impedans i hver gadelampes inputfilter.

Læs hele artiklen her

Artiklen har tidligere været bragt i Elektronik & Data, maj 2018