LEDの劣化とその対策

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先に要点:LEDの光束維持時間と、照明器具全体の使用期間は別の指標です。高温は光束低下や劣化に影響するため、LEDの接合部温度、駆動電流、基板から放熱先までの熱経路を確認します。

LED照明では40,000時間などの光束維持時間を示す製品がありますが、値と定義は製品によって異なります。また、光源の光束維持時間と器具全体の使用期間は同じではありません。時間を年数へ換算するには1日あたりの点灯時間も必要です。
LEDは一般に白熱電球や蛍光ランプより長時間使えることが特徴ですが、比較する指標と点灯条件をそろえる必要があります。定格や使用条件は各製品の仕様を確認してください。
しかし、LEDの寿命までに壊れてしまうことがあります。

劣化や故障の要因の一つが熱です。電源回路、電流条件、湿気、腐食性ガスなどの影響も確認します。
LEDは、投入された電力に対し、100%が光として取り出されているわけではありません。
例えば投入電力の40%を光出力として取り出せる条件なら、残りの多くはLED内部などで熱になります。ここでの割合は電力に対する光出力の例であり、lm/Wで表す発光効率とは区別します。

投入電力が大きくなりにつれ、発熱も大きくなります。しかし、LED素子は熱に弱く、高温状態が続くと素子自体の劣化が急速に早まり、寿命や照度が落ちてしまいます。

小型化、高密度化、ハイパワー化、大電流化、高輝度化など、ますます放熱技術のニーズが非常に高まってきております。
そこで、LEDを実装するプリント基板でいかに熱を逃がすかが鍵となってきます。

弊社では高放熱プリント基板のラインナップとして、アルミ基板、銅基板、高放熱シート(1~10W/(m·K))のプリント基板など、LED・実装部品から素早く熱を引かせる為の放熱技術を得意としております。
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プリント基板で放熱をお考えのお客様、ぜひ一度アロー産業にご相談ください。

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LED型番、駆動電流、発熱量、周囲温度、放熱先、必要な使用期間を分かる範囲でお知らせください。基板材料と構造から検討します。

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参考:日本照明工業会:LEDと照明器具の寿命に関するQ&A / パナソニック:光束維持時間と器具の耐用年限