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Temperaturbeständigkeit von LED Leuchten

Wie LED Leuchten Extrembedingungen dauerhaft standhalten

 

Worauf es für die Temperaturbeständigkeit ankommt, erläutert Rico Schulz, Produktmanager Beleuchtungstechnik bei R. STAHL.

 

Herr Schulz, gemeinhin gilt, dass hohe Temperaturen LED Leuchten besonders zusetzen. Ab wann wird es den Geräten denn zu heiß?

Als Halbleiterbauelemente haben LEDs verschiedene temperaturabhängige Parameter wie Flussspannung, Wellenlänge und Lichtausbeute. Unter Hitze leidet weniger die Lebensdauer der Leuchtdioden selbst als vielmehr die der integrierten Steuerungselektronik. Dank optimierter Steuerungselektronik verkraften Spitzenprodukte wie unsere LED Rohrleuchte 6036 aber Temperaturen bis +60 °C ohne Probleme.

 

Welchen Einfluss hat die Umgebungstemperatur?

Je nach Einsatzort sind LED Leuchten eventuell erheblichen Temperaturen ausgesetzt – etwa im Geräte- und Anlagenbau sowie im Maschinenbau, wo sie beispielsweise in der Nähe von Generatoren installiert werden. Solche Leuchten müssen besonders hitzebeständig konstruiert sein. Für solche Einsatzorte müssen die Gehäusematerialien und Dichtungen daher so beschaffen sein, dass sie große Hitze und starke Temperaturschwankungen dauerhaft verkraften.

 

Welche Rolle spielen die thermischen Faktoren für die Gehäusekonstruktion?

Bei LED Leuchten muss die Wärme möglichst schnell nach außen abtransportiert werden, da Luft aber ein schlechter Wärmeleiter ist, sollten die Gehäuse zur Minimierung des Luftvolumens möglichst kompakt konstruiert sein. Dies hat uns zur Entwicklung der LED Rohrleuchten geführt.

 

Wie lässt sich die Temperaturbelastung durch intelligente Leistungselektronik reduzieren?

Entscheidend ist eine gute Abstimmung der LED Lichtquellen mit der Elektronik, um die optimale Balance zwischen Leistung, Lebensdauer und Temperaturbelastung zu finden. Auch durch intelligenteste Elektronik lässt sich Verlustleistung nicht komplett vermeiden. Mittels angebundener Sensoren kann die Elektronik jedoch auf die Systemtemperatur reagieren und die Leistungsaufnahme dahingehend reduzieren, dass die Lebensdauer des Systems gewährleistet bleibt. Ein gutes Beispiel dafür sind unsere neuen LED Scheinwerfer der Baureihen 6125 und 6525.

 

Apropos Kühlung: Bekommen LED Leuchten auch mal „kalte Füße“?

Im Grundsatz gilt zwar: Die LED mag es kalt – jedoch nicht uneingeschränkt. Bei Tiefsttemperaturen unter -50 oder -55 °C wird die Leuchte aufgrund ihrer Eigenerwärmung einem hohen mechanischen Stress ausgesetzt. Darunter leiden frostsensible Komponenten und der EMV-Schutz. Deshalb müssen Leuchten für solche Einsatzbereiche besonders ertüchtigt sein, indem der Temperaturkontrast z.B. durch eine intelligente Schaltung abgemildert wird. 

 

Wie wird die Temperaturbeständigkeit geprüft?

Neben Berechnungen zur Temperaturbeständigkeit führen wir im Verbund mit unseren Partnerfirmen diverse Belastungstests durch. Um schon während der Produktentwicklung Schwachstellen und Belastungsgrenzen zu ermitteln, unterziehen wir unsere Geräte unter anderem testweise einem beschleunigten Alterungsprozess gemäß HALT (Highly Accelerated Lifetime Test). Bei diesem Verfahren werden die Leuchten in Klimaprüfkammern unterschiedlichsten Temperaturen, schnellen Temperaturwechseln und Vibrationen ausgesetzt, um die Ausfallraten der kritischen Elemente zu ermitteln und die daraus für den zulässigen Temperaturbereich erwartbare Lebensdauer zu definieren.

 

Kompetenz für Beleuchtungslösungen von R. STAHL

Mit ausgewiesener licht-technischer Kompetenz berät R. STAHL Kunden bei der Auswahl der für ihre Einsatzbedingungen optimalen Beleuchtungslösung. Weitere Informationen finden Sie hier!

Informieren Sie sich auch über unsere LED Rohrleuchten, die neuen LED Scheinwerfer und LED Langfeldleuchten.

 

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