Medición del efecto de la temperatura en el rendimiento de los LEDs
Un buen diseño térmico de las fuentes de luz LED y luminarias es esencial para garantizar un rendimiento óptimo del LED en cuanto a flujo luminoso y vida útil.
Los LED no emiten cantidades significativas de calor por radiación, pero dentro de la unión del semiconductor del LED se genera calor que debe disiparse por convección y conducción.
La eficiencia cuántica interna de los LED disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. Esta temperatura se incrementa al aumentar la corriente que pasa por ella. Por lo tanto, la temperatura de funcionamiento de la unión está determinada por la corriente de alimentación, la temperatura ambiente y la eficiencia del diseño del disipador térmico.
Control de calidad de los LED
Los fabricantes de sistemas de iluminación aseguran la calidad de sus productos midiendo parámetros fotométricos y colorimétricos como el flujo luminoso, la distribución espectral de potencia, la temperatura de color y la reproducción cromática.
Esto requiere un control preciso de la corriente de alimentación y la estabilización térmica del dispositivo de prueba durante la medición, como se detalla en la norma CIE S 025/E:2015 [1].
La mayoría de los productos de iluminación LED funcionan en modo de corriente constante (Continuous Wave, CW) o en algún tipo de modo de corriente modulada por ancho de pulso (PWM, Quasi-CW).
Sin embargo, al especificar o clasificar sus productos ("binning"), los fabricantes de chips LED prueban sus dispositivos en modo de pulso único. Por ello, los sistemas de prueba se benefician enormemente de la capacidad de operar los LED tanto en modo continuo como en modo de pulso, lo que permite una comparación directa del rendimiento del dispositivo con las especificaciones del fabricante.
Además, las normas más recientes recomiendan el uso del método de pulso continuo diferencial (DCP). Este método se describe en detalle en la norma IES LM-92-22 [2], así como en la próxima publicación del CIE TC2-91 [3].
Este método utiliza dos pulsos sucesivos para eliminar el ruido a corto plazo del LED a escala de microsegundos y por debajo. Al mismo tiempo, se pueden evitar los efectos térmicos del LED, ya que la duración del pulso está en el rango de los microsegundos.
Solución de medición óptica y sistema de prueba de LED
El sistema de pruebas TPI21-TH ofrece rutinas de prueba totalmente automatizadas para dispositivos LED SMD y de montaje en placa.
Los parámetros de medición fotométricos, colorimétricos, térmicos y eléctricos del sistema cumplen con las normativas y regulaciones más recientes, incluyendo CIE S 025, IES LM-79-24 [4] y DIN 5032 Parte 9 [5].
La estación de pruebas Estación de prueba LED de métodos DCP ofrece una configuración compatible con IES LM-92-22 que permite utilizar el método de pulso continuo diferencial, así como los métodos de pulso corto o largo.
El sistema también permite monitorizar el comportamiento térmico a largo plazo de un LED al alimentarlo de manera continua.
Referencias
Natürlich! Hier sind die aktualisierten und verlinkten Referenzen zu den genannten Normen und technischen Komitees: