我有一个15岁的ReplayTV DVR。我用过它,我不确定何时,但大概是十年前。它几乎一直打开,并且前面有一个蓝色电源LED。
该LED FAQ说,很多LED的50000小时额定寿命,这意味着使用全天候当它应该只持续约5.5年。Green Efficient Homes表示,“单个LED可能可持续使用100,000个小时”,因此将其寿命延长至11年。
这些站点似乎与LED灯泡有关,而不是与用作电子设备指示器的单个LED有关。
为什么这个小家伙能够连续发光这么长时间?
我有一个15岁的ReplayTV DVR。我用过它,我不确定何时,但大概是十年前。它几乎一直打开,并且前面有一个蓝色电源LED。
该LED FAQ说,很多LED的50000小时额定寿命,这意味着使用全天候当它应该只持续约5.5年。Green Efficient Homes表示,“单个LED可能可持续使用100,000个小时”,因此将其寿命延长至11年。
这些站点似乎与LED灯泡有关,而不是与用作电子设备指示器的单个LED有关。
为什么这个小家伙能够连续发光这么长时间?
Answers:
正确设计,制造和使用的今天的LED使用寿命长得令人难以置信,并且磨损机制本质上不会造成灾难性的影响,因此通常不使用白炽灯MTTF统计数据来定义使用寿命(70%),这不是吗?这表示LED烧坏了,这意味着输出的光仅是全新时的70%。因为更改很慢,所以您通常不会注意到它。
对于白光应用,这是有道理的,因为经过一段时间后,该灯仍可工作,但可能太暗而无法在诸如手电筒或阅读灯之类的应用中使用。
FWIW白炽灯易于产生类似现象,因为灯丝会缓慢蒸发,从而在玻璃外壳上留下深色涂层,使光线变暗。它们能够补偿一点点,因为由于电阻增加(直到断裂),灯丝会发光一些。
我对LED指示灯的使用寿命的最佳猜测是超过5,000,000小时。
我认为,如果微控制器使用了10到15年,任何人都不会感到惊讶。一个人更有可能期望持续这么长时间。考虑一下微控制器中可能有多少个pn结失效。一个LED只有一个pn结。LED指示灯的使用寿命将比任何人都能找到的寿命更长。
指示灯LED在您的一生中可能永远不会失败。现在,人类的平均寿命约为78年,即683,280小时。指示灯LED可以持续更长的时间。
为DVR中的LED供电的电源(大多数产品中最薄弱的环节)已经使用了15年(23,400小时)。
可靠性不仅取决于LED,而且还取决于使用该LED的系统。
LED很少熄灭。LED灯泡熄灭是因为驱动器发生故障。
LED寿命的额定值基于流明维持率。
大功率照明LED的常见规格是在运行50,000小时后,可保持70%的流明(即,以峰值强度的70%输出)。
最著名的行业标准是IES LM-80(LM-80),根据美国能源部的说法,它是“一种用于测量固态(LED)光源,阵列和模块的流明衰减的认可方法,”(美国能源部)。
该Lumiled白皮书详细介绍了该主题:
评估LED系统的寿命行为
我绘制了Lumileds 149,000小时的估算图(图5),并将其外推至1,000,000小时。请记住,这是在高温下测试的高功率LED。指示灯的使用寿命更长。
经验法则是,温度每升高10°C,半导体的寿命就会减少50%。在LM-80测试中,使用的结温超过130°C(指定环境温度为120°C)。并且指示灯LED在室温下运行。因此,对于指标而言,其长度要超过5倍。这是我得到的最准确的估计是5,000,000小时。
那是用于照明LED。一直以来,指示灯LED一直以很高的可靠性而著称。AT&T是最早看到这一点的公司之一。
AT&T已发现其电话指示灯LED可以使用长达50年。那是438,000小时。50,000小时适用于下降到70%的高功率(高温)。在失效之前,它们的使用寿命远远超过50,000。Lumileds已通过50,000次测试对L70进行了148,000小时的测试。如果它们到达无法再看到的地步,则可能是500,000到1,000,000小时。参见其白皮书中的图5。那是在85°C,0.35A(T98°C的结温)下测试的高功率高温Luxeon Rebel。
1960年代,过时的110V GaP LED会持续超过438,000小时。(50年)
1960年代末,AT&T贝尔实验室立即意识到LED有许多可能的应用。指示灯。在电话业务中变得有用。当时在美国使用的所有此类灯都使用110 V供电。“ Princess”电话就是一个例子,该电话原定在卧室中使用–当从通讯座中拿起电话时,表盘会点亮。“公主”是声望很高的电话,是1960年代的最新风尚,但必须安装在110 V电源插座附近。如果灯泡烧坏,需要致电当地电话公司。如果用LED代替110 V灯泡,则电话线可以为LED供电,并且不再需要110 V插座。此外,GaP LED在电话中使用时的预期寿命超过50年,
LED材料有所作为。
摘自E.Fred Schubert的《发光二极管》
已知AlGaAs器件的可靠性低于不包含任何AlGaAs的AlGaInP器件的可靠性。高Al含量的AlGaAs层易遭受氧化和腐蚀,从而降低了器件寿命。
如果110 V GaP持续50年,那么2V LED应该持续更长的时间。由于LED的IV特性得到了改善,因此使用寿命也得到了改善。
[V f ]的低值始终与高设备可靠性相关联
这些站点似乎与LED灯泡有关,而不是与用作电子设备指示器的单个LED有关。
这是问题的本质。
LED灯泡失效的第一个组件通常是电源,而不是LED本身。电源故障可能会导致 LED发生故障-通过提供过多的功率或产生过多的热量-但LED本身很少出现故障。由于指示灯LED不包含自己的电源,因此它们不受这些问题的影响。(包含LED的设备中的电源故障通常归因于设备本身的故障,而不是LED的故障!)
另外,LED灯泡比指示器LED的要求更高。灯泡中的LED通常在高温下以接近其最大设计功率的功率运行。这导致它们的老化速度比LED指示灯更快,LED指示灯通常仅以使其明显点亮所需的功率运行。
指示灯LED的使用寿命通常为数十年。随着时间的流逝,LED的亮度可能会略有下降,但是很少有人会“烧毁”它。
LED的寿命通常以标称功率指定。由于蓝色LED指示灯非常令人讨厌,因此它们通常会调暗到不那么令人讨厌的亮度(例如,标称额定电流为20mA,特定设备中的实际工作电流仅为3mA)。这显着增加了LED的使用寿命。
这是其他答案之外的补充。到现在为止,LED会比新的时候变暗,但它仍然可以用作指示灯。
该等级仅为MTBF(平均无故障时间)
LED MTBF
对于任何组件或系统,MTBF是两次故障之间的平均时间。MTBF是在运行期间组件或系统的固有故障之间的经过时间。
MTBF是用于计算设备项可靠性的数字。为了能够计算设备的MTBF,必须知道各个组件的MTBF,例如在这种情况下为LED MTBF。
组件的故障率与MTBF相关联。如果假设存在恒定的故障率,则MTBF可以计算为故障率的倒数,这对于一阶假设而言并非不合理。
MTBF =工作小时数/故障次数
制造商数据表中经常引用MTBF数据。但是,通过在接近其额定极限的范围内运行组件,可以大大降低MTBF。高温和振动等恶劣环境也会降低MTBF。
但是,当LED灯在其极限范围内运行时,它们的使用寿命很长,并且不会经常发生故障。
资料来源:https : //www.radio-electronics.com/info/data/semicond/leds-light-transmitting-diodes/lifespan-lifetime-expectancy-mtbf.php
如果没有样本总数和对该特定LED的测试,将无法确定该LED的寿命。制造商只能通过他们对LED的了解来保证(可能是通过对LED进行数月的测试,测量退化来保证),然后在整个使用寿命中进行推断。然后,他们保证平均无故障时间(MTBF)数据,如果您平均获得一批LED,它们将持续超过x个小时。但是它们可以持续更长的时间,MTBF只是一个下限。
估计电子组件的预期寿命是一项棘手的工作。正如人们可以想像,制造商不能等到50000小时(或类似22.9亿小时的RS232接收器,见第7页本文)收集的设备故障统计,市场不允许这样。所有估计均使用“加速模型”完成。
想法是在极端条件(电压,电流,温度,环境因素)下设置一批设备,直到某些设备在合理的测试时间(几天或几小时)内发生故障,并假设故障机制没有任何变化。然后,使用故障机理和其他假设的一些理论模型,将故障率外推至正常运行条件。通常,理论模型是指数类型的,因此加速测试过程中的小误差可能会导致这些指数函数的尾部估计值出现巨大差异。因此,模型通常偏于保守,以避免灾难性过早故障造成的损失。
例如,如果LED的加速模型确实包含了空气湿度和生锈/氧化因子,但是您的LED始终处于室内和干燥的空气条件下,则其使用寿命可能比制造商指定的MTBF长得多。
首先,正如其他人所说的那样,LED的使用寿命是MTBF,其次,一些制造商以极高的速度频闪灯,因此实际上灯在相当长的时间内不发光,您的眼睛根本看不到它。通常这样做是为了减少电池消耗,但我想也可以用来延长使用寿命。