Leuchtstärke einer LED über die Jahre

[Lars Frings]

Hallo!

Warum steht eigentlich bei niemandem in den Datenblättern was zu den
Alterserscheinungen von LEDs? Kümmert das niemanden oder ist das zu
unvorteilhaft?
Ich beabsichtige mit der LED [1] eine kleine Solar-Gartenbeleuchtung
aufzubauen. Den Prototypen betreibe ich bei 21mA - wäre natürlich toll zu
wissen, ob ich das Gehäuse in Gießharz eintunken kann oder zwecks Austausch
der LED nach Jahren eine Alternative herstellen muss.

Grüße,
Lars


[1]
http://www.reichelt.de/inhalt.html?GRUPPE=A5332;GRUPPEA=A533;WG=0;ARTIKEL=LED%25205-3000%2520WS;START=0;END=400;STATIC=0;FC=12;PROVID=0;TITEL=0;DATASHEETSEARCH=LED%205-3000%20WS;FOLDER=A500;FILE=LED5-3000WS.pdf;DOWNLOADTYP=1;DATASHEETAUTO=;OPEN=0

 

[Markus]

"Lars Frings"

Warum steht eigentlich bei niemandem in den Datenblättern was zu den
Alterserscheinungen von LEDs? Kümmert das niemanden oder ist das zu
unvorteilhaft?
Ich beabsichtige mit der LED [1] eine kleine Solar-Gartenbeleuchtung
aufzubauen. Den Prototypen betreibe ich bei 21mA - wäre natürlich toll zu
wissen, ob ich das Gehäuse in Gießharz eintunken kann oder zwecks Austausch
der LED nach Jahren eine Alternative herstellen muss.

Bei einer 9 Euro Lampe vom Sparparadies (Restpostenmarkt) ist bei mir
zumindest die Solarzelle und die Ladeelektronik vergossen.
Die LED und die zwei NiCd-Baterien sind nicht mit vergossen.

lg,

Markus

 

[Olaf Schultz]

Lars Frings wrote:

Hallo!

Warum steht eigentlich bei niemandem in den Datenblättern was zu den
Alterserscheinungen von LEDs?

Stehen in mehreren Luxeon DS und ABs.

Kümmert das niemanden oder ist das zu
unvorteilhaft?

Eher dauert es so lange, bis die Daten verläßlich sind, daß es die LED nicht
mehr gibt und schon die übernächste Generation auf dem Markt ist.

eine kleine Solar-Gartenbeleuchtung
aufzubauen. Den Prototypen betreibe ich bei 21mA - wäre natürlich toll zu
wissen, ob ich das Gehäuse in Gießharz eintunken kann oder zwecks
Austausch der LED nach Jahren eine Alternative herstellen muss.

Sollte kein Problem sein. Nach Jahren nimmt man eh 'ne neue, da die dann um
Faktoren bessere Lichtausbeute hat


Vielleicht komme ich ja morgen dazu mal den ca. 1400-Stunden-Datensatz für
einige Luxeon-LEDs unter Bewitterung zu ermitteln. Irgendwo auf
www.enhydralutris.de > Fahrrad > Beleuchtung versteckt

Olaf

 

[Dieter Wiedmann]

Lars Frings schrieb:

Warum steht eigentlich bei niemandem in den Datenblättern was zu den
Alterserscheinungen von LEDs? Kümmert das niemanden oder ist das zu
unvorteilhaft?

In einigen Datenblättern steht schon was zur Lebensdauer, die ist dann
meist so definiert, dass die Helligkeit um 50% nachgelassen hat.

eine kleine Solar-Gartenbeleuchtung
aufzubauen. Den Prototypen betreibe ich bei 21mA - wäre natürlich toll zu
wissen, ob ich das Gehäuse in Gießharz eintunken kann oder zwecks Austausch
der LED nach Jahren eine Alternative herstellen muss.

Naja, 50000h Dauerbetrieb sind fast 6 Jahre, das machen die meisten LEDs
schon mit.


Gruß Dieter

 

[Rafael Deliano]

Für IR-LEDs wars ehedem in der HP
"Application Note 1002
Consideration of CTR Variations in Optocoupler Circuit Designs"
auf 16 Seiten erklärt. Scheint aber nichtmehr im www verfügbar.
Gegebenfalls scanbar, wird aber umfänglich.

MfG JRD

 

[Lars Frings]

Hi!

Olaf Schultz schrieb:

Eher dauert es so lange, bis die Daten verläßlich sind, daß es die LED
nicht mehr gibt und schon die übernächste Generation auf dem Markt ist.

Ja, das ist wohl war. Ich ärgere mich jetzt schon, dass ich aus einem
Katalog von 2002 bestellt habe und nur die 3000mcd genommen habe. Habe da
eben gesehen, dass es inzwischen 9000mcd gibt. Und das gemeine ist ja
immer, das die genausoviel Strom ziehen. Kann ich nur hoffen, dass diese
9000er entweder zu hell ist oder einen zu geringen Abstrahlwinkel hat oder
vielleicht beides.
Im übrigen funktioniert das besser als erwartet: Ich dachte eigentlich eine
Gartenbeleuchtung ist nicht gut mit einem 20° Winkel hinzubekommen. Aber
das Streulicht der weißen und blauen Dioden ist groß genug, um bei
Dunkelheit den umliegenden Garten angenehm hell zu beleuchten.

Grüße,
Lars

 

[Olaf Schultz]

Lars Frings wrote:

Hi!

Olaf Schultz schrieb:
Eher dauert es so lange, bis die Daten verläßlich sind, daß es die LED
nicht mehr gibt und schon die übernächste Generation auf dem Markt ist.

Ja, das ist wohl war. Ich ärgere mich jetzt schon, dass ich aus einem
Katalog von 2002 bestellt habe und nur die 3000mcd genommen habe. Habe da
eben gesehen, dass es inzwischen 9000mcd gibt. Und das gemeine ist ja
immer, das die genausoviel Strom ziehen. Kann ich nur hoffen, dass diese
9000er entweder zu hell ist oder einen zu geringen Abstrahlwinkel hat oder
vielleicht beides.

Dabei gibt's doch schon mit gleichen Randbedingungen (20 Grad
Öffnungswinkel, 5~mm Gehäuse... allderdings mehr Kosten) schon längst
15~cd

Im übrigen funktioniert das besser als erwartet: Ich dachte eigentlich
eine Gartenbeleuchtung ist nicht gut mit einem 20° Winkel hinzubekommen.
Aber das Streulicht der weißen und blauen Dioden ist groß genug, um bei
Dunkelheit den umliegenden Garten angenehm hell zu beleuchten.

Kommt auf den Beleuchtungsabstand an.

By the way: Einige Lokomotiven 189?er Baureihe von Railion haben seit
mindestens einem Jahr Cluster aus 5~mm-LEDs für das Dreigestirn.
Die ,,Notlichter'' über der Tür in einigen Abteilen älterer IC-Wagons der
DB sind inzwischen auch LED-Cluster...

Viele Grüße,

Olaf

 

[Michael Eggert]

Olaf Schultz <o.news@enhydralutris.de> wrote:

Dabei gibt's doch schon mit gleichen Randbedingungen (20 Grad
Öffnungswinkel, 5~mm Gehäuse... allderdings mehr Kosten) schon längst
15~cd

Da bist aber schon ein bissl der Zeit hinterher. )

50° 14cd 8,90/10Stk.
20° 20cd 9,90/10Stk.
18° 24cd 10,90/10Stk.

Preise von www.led1.de, ab 10,- portofrei.

Gruß,
Michael.

 

[pom]

Lars Frings a écrit :

Hallo!

Warum steht eigentlich bei niemandem in den Datenblättern was zu den
Alterserscheinungen von LEDs? Kümmert das niemanden oder ist das zu
unvorteilhaft?
Ich beabsichtige mit der LED [1] eine kleine Solar-Gartenbeleuchtung
aufzubauen. Den Prototypen betreibe ich bei 21mA - wäre natürlich toll zu
wissen, ob ich das Gehäuse in Gießharz eintunken kann oder zwecks Austausch
der LED nach Jahren eine Alternative herstellen muss.

Grüße,
Lars


[1]
http://www.reichelt.de/inhalt.html?GRUPPE=A5332;GRUPPEA=A533;WG=0;ARTIKEL=LED%25205-3000%2520WS;START=0;END=400;STATIC=0;FC=12;PROVID=0;TITEL=0;DATASHEETSEARCH=LED%205-3000%20WS;FOLDER=A500;FILE=LED5-3000WS.pdf;DOWNLOADTYP=1;DATASHEETAUTO=;OPEN=0

Hallo.

Aus eigener Erfahrung mit Nichia LEDs:
Betrieb ueber 3 Jahre bei 40mA und 60 mA (kontinuierlich) und keine
merkbare Einbusse.
Es waren hauptsaechlich die gruenen und blauen LEDS.
Anwendung: Beleuchtung fuer mikroskopische Untersuchungen.
Da wir immer ein "Nullbild" mit dem rictigen Bild verwenden, macht sich
ein kleiner Abfall der Intensitaet nicht bemerkbar.
Jedoch: wir haben niemals die Belichtungsdauer erhoehen muessen - also
Lichtausbeute recht konstant ueber die Jahre.
Peter

 

[Uwe 'hammernocker' Roßber]

Michael Eggert schrieb:

Olaf Schultz <o.news@enhydralutris.de> wrote:


Dabei gibt's doch schon mit gleichen Randbedingungen (20 Grad
Öffnungswinkel, 5~mm Gehäuse... allderdings mehr Kosten) schon längst
15~cd


Da bist aber schon ein bissl der Zeit hinterher. )

50° 14cd 8,90/10Stk.
20° 20cd 9,90/10Stk.
18° 24cd 10,90/10Stk.

Täusch ich mich, oder ist der Lichtstrom bei den Engeren deutlich geringer?

Bye uwe, der das gerade so pi mal Daumen nachzuvollziehen versucht


--
AIM: hammernocker2000 ## ICQ: 115118874 ## www.pssgzudresden.de
Jürgen Gerkens in d.r.f. : "... gerade ein Polfilter ist als
Schutzfilter auch nicht viel schlauer, als die Frontlinse zum Schutz
vor Streulicht zu lackieren. ;-)"

 

[Dieter Wiedmann]

Uwe 'hammernocker' Roßberg schrieb:

50° 14cd 8,90/10Stk.
20° 20cd 9,90/10Stk.
18° 24cd 10,90/10Stk.

Täusch ich mich, oder ist der Lichtstrom bei den Engeren deutlich geringer?

Der Lichtstrom könnte durchaus gleich sein, aber Bündeln ist halt nicht
so einfach. Aber die Daten sind eh geschönt, z.B. wohl bei 30mA
gemessen.


Gruß Dieter

 

[Markus]

"Uwe 'hammernocker' Roßberg"

Dabei gibt's doch schon mit gleichen Randbedingungen (20 Grad
Öffnungswinkel, 5~mm Gehäuse... allderdings mehr Kosten) schon längst
15~cd

Da bist aber schon ein bissl der Zeit hinterher. )

50° 14cd 8,90/10Stk.
20° 20cd 9,90/10Stk.
18° 24cd 10,90/10Stk.

Täusch ich mich, oder ist der Lichtstrom bei den Engeren deutlich geringer?

Bye uwe, der das gerade so pi mal Daumen nachzuvollziehen versucht

Pi mal Formelsammlung:

---

Quelle: Horst Kuchling - Taschenbuch zur Physik:

27.2.2 Lichtstärke

Sie ist Basisgröße des Internationalen Einheitssystems und wird in Candela (cd) gemessen. Ihr Formelzeichen: I.

Definition der Basiseinheit Candela:

Eine Candela ist die Lichtstärke einer Strahlungsquelle, die in einer bestimmten Richtung monochromatisches Licht der Frequenz 540
THz (Vakuumwellenlänge 555nm) mit der Strahlstärke 1/683 Watt/Steradiant aussendet

---

Will man die "Lichtausbeute" bekommen muss man IMHO den Lichtstrom fi
(und spezifische Lichausstrahlung) nehmen.
Und der Lichtstrom wird in Lumen angegeben. Lumen(lm) = cd * sr mit sr=Raumwinkel

spezifische Lichtausstrahlung M = fi / As mit As = Strahlerfläche

Also ergibt sich M = (I*fi)/As

Also braucht man jetzt einen festen Abstand. Ich nehme mal einen Meter.

Um die Größe des Lichtkegels zu errechnen erstmal den Radius suchen.
r/1m=tan(Raumwinkel)
r=tan(Raumwinkel)*1m

Kreisfläche=r^2 * pi

=> As = (tan(Raumwinkel)*1m)^2 * pi

=> M = (I*fi)/[(tan(Raumwinkel)*1m)^2 * pi]

50° 14cd 20° 20cd 18° 24cd

M1 = (14cd*50°)/[(tan(50°)*1m)^2 * pi]
M2 = (20cd*20°)/[(tan(20°)*1m)^2 * pi]
M3 = (24cd*18°)/[(tan(18°)*1m)^2 * pi]

M1 = 12,2/4,4619 = 2,7 lm/m˛
M2 = 6,98/0,4162 = 16,7 lm/m˛
M3 = 7,53/0,3317 = 22,7 lm/m˛

Ich werd das Gefühl nicht los, dass ich bzw. wir beide
da irgendwo ein Verständnisproblem haben ^^

Gruß,

Markus

 

[Dieter Wiedmann]

Markus schrieb:

Ich werd das Gefühl nicht los, dass ich bzw. wir beide
da irgendwo ein Verständnisproblem haben ^^

Du solltest dich mal informieren was ein *Raum*winkel ist. Zum Rest sag
ich lieber mal nix.


Gruß Dieter

 

[Markus]

"Dieter Wiedmann"

Ich werd das Gefühl nicht los, dass ich bzw. wir beide
da irgendwo ein Verständnisproblem haben ^^

Du solltest dich mal informieren was ein *Raum*winkel ist. Zum Rest sag
ich lieber mal nix.

Hm.

Raumwinkel = S / r^2 ~ ((tan()*a)^2*pi)/((tan()*a)^2) ~ pi

Ist diese _Annäherung_ für kleine Raumwinkel korrekt?
Für große Raumwinkel erreicht der Wert 4*pi laut Formelsammlung,
denn S wird bei steigendem Winkel ja im Verhältnis
größer als ((tan()*a)^2*pi).

Wie rechnet man das denn genau um. Ich finde im Netz und in meiner
Formelsammlung keine konkrete Formel dafür. Nur eine mit Integralen.

 

[Dieter Wiedmann]

Markus schrieb:

[Raumwinkel]

Wie rechnet man das denn genau um. Ich finde im Netz und in meiner
Formelsammlung keine konkrete Formel dafür. Nur eine mit Integralen.

Und das ist nix konkretes? Ach je, dann schau halt mal nach dem
'kanonischen Raumwinkel'.


Gruß Dieter

 

[MaWin]

"Dieter Wiedmann" <Dieter.Wiedmann@t-online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:44253079.CB9D8E07@t-online.de...

Markus schrieb:

[Raumwinkel]
Wie rechnet man das denn genau um. Ich finde im Netz und in meiner
Formelsammlung keine konkrete Formel dafür. Nur eine mit Integralen.

Und das ist nix konkretes? Ach je, dann schau halt mal nach dem
'kanonischen Raumwinkel'.

Braucht man doch gar ncht, die Definiton ist doch schon ueber den
Steradiant, muss man doch gar nicht wissen was das ist...
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Dieter Wiedmann]

MaWin schrieb:

Braucht man doch gar ncht, die Definiton ist doch schon ueber den
Steradiant, muss man doch gar nicht wissen was das ist...

Wenn nur der Kegelwinkel gegeben ist muss man schon umrechnen.


Gruß Dieter

 

[Uwe 'hammernocker' Roßber]

Markus schrieb:

"Uwe 'hammernocker' Roßberg"

Dabei gibt's doch schon mit gleichen Randbedingungen (20 Grad
Öffnungswinkel, 5~mm Gehäuse... allderdings mehr Kosten) schon längst
15~cd


Da bist aber schon ein bissl der Zeit hinterher. )


50° 14cd 8,90/10Stk.
20° 20cd 9,90/10Stk.
18° 24cd 10,90/10Stk.


Täusch ich mich, oder ist der Lichtstrom bei den Engeren deutlich
geringer?


Bye uwe, der das gerade so pi mal Daumen nachzuvollziehen versucht


Pi mal Formelsammlung:
[....]
M1 = 12,2/4,4619 = 2,7 lm/m˛
M2 = 6,98/0,4162 = 16,7 lm/m˛
M3 = 7,53/0,3317 = 22,7 lm/m˛

Ich werd das Gefühl nicht los, dass ich bzw. wir beide
da irgendwo ein Verständnisproblem haben ^^

Die Rechnung habe ich jetzt nicht durchgelesen, aber ich will darauf
hinaus das 50° einen ganz anderen Raumwinkel darstellen als 18°, und
Umgekehrt Proportional dazu müsste sich die Lichtstärke verhalten. Von
14 bis 24 cd ist es aber deutlich weniger als von 18° bis 50°. Irgendwo
gibt es da also einen Verlust, der entweger in der Optik oder in der
Elektronik iegt. Oder jemand hat sich die Daten aus den Fingern gesaugt.
Da es die Gleichen LEDs sind ist mir der Preisunterschied nicht ganz
klar, kann nur Markttechnisch bedingt sein.

bye uwe

--
AIM: hammernocker2000 ## ICQ: 115118874 ## www.pssgzudresden.de
Jürgen Gerkens in d.r.f. : "... gerade ein Polfilter ist als
Schutzfilter auch nicht viel schlauer, als die Frontlinse zum Schutz
vor Streulicht zu lackieren. ;-)"

 

[Michael Eggert]

Uwe 'hammernocker' Roßberg <2005@hammernocker.de> wrote:

Moin!

Die Rechnung habe ich jetzt nicht durchgelesen, aber ich will darauf
hinaus das 50° einen ganz anderen Raumwinkel darstellen als 18°, und
Umgekehrt Proportional dazu müsste sich die Lichtstärke verhalten.
^^^^ zum Quadrat!

Von 14 bis 24 cd ist es aber deutlich weniger als von 18° bis 50°.

Noch schlimmer: 14 * (50/18)^2 = 108

Irgendwo
gibt es da also einen Verlust, der entweger in der Optik oder in der
Elektronik iegt.

Bei den 18°-Typen wird wahrscheinlich noch ziemlich viel Licht
außerhalb der 18° landen aber halt nicht hell genug sein um zur
-3dB-Winkelangabe beizutragen.

Gruß,
Michael.

 

[Uwe 'hammernocker' Roßber]

Michael Eggert schrieb:

Uwe 'hammernocker' Roßberg <2005@hammernocker.de> wrote:

Moin!


Die Rechnung habe ich jetzt nicht durchgelesen, aber ich will darauf
hinaus das 50° einen ganz anderen Raumwinkel darstellen als 18°, und
Umgekehrt Proportional dazu müsste sich die Lichtstärke verhalten.
^^^^ zum Quadrat!

Von 14 bis 24 cd ist es aber deutlich weniger als von 18° bis 50°.

Noch schlimmer: 14 * (50/18)^2 = 108

Jepp, ich meine den Raumwinkel, habe jedoch schwirigkeiten diesen
Rechnerisch zu ermiteln, überschlagen per Fläche reicht mir, und will
die Diskussion nicht in Mathematische feinheiten abgleiten lassen. Also
ich meine genau das was du meinst, es ist eine ziemliche Größenordnung,
die....

Irgendwo
gibt es da also einen Verlust, der entweger in der Optik oder in der
Elektronik iegt.


Bei den 18°-Typen wird wahrscheinlich noch ziemlich viel Licht
außerhalb der 18° landen aber halt nicht hell genug sein um zur
-3dB-Winkelangabe beizutragen.

.....ich mir darüber fast nicht erklären kann. Anwedungsmässig dürften
sich bei derartigem Streulicht die LEDs kaum unterscheiden. Diejenigen
die ich selber hier habe haben jedenfalls nicht 20° halbstreuwinkel und
dann eine Hof der bis 50° reicht und kaum dunkler ist als das innerhalb.
Letztlich ist es aber ohne die nötige messtechnik alles nur
Glaskugellesen, und hat mit dem originalposting garnix mehr zu tun ;o)))

bye uwe


--
AIM: hammernocker2000 ## ICQ: 115118874 ## www.pssgzudresden.de
Jürgen Gerkens in d.r.f. : "... gerade ein Polfilter ist als
Schutzfilter auch nicht viel schlauer, als die Frontlinse zum Schutz
vor Streulicht zu lackieren. ;-)"