Una de las características más valiosas de los productos de iluminación LED es su capacidad para ajustar su salida espectral, es decir la posibilidad de adaptar el espectro luminoso de la fuente de luz LED. El ajuste espectral es deseable en aplicaciones donde se requiere la utilización de múltiples espectros de iluminación, como en la iluminación de hospitales, oficinas, geriátricos, aulas o invernaderos. Aunque las fuente de luz LED con una temperatura de color fija puede funcionar bien en alguna de estas configuraciones, se obtiene un mayor control sobre el contenido espectral mediante el uso de productos LED de múltiples fuentes o multi-fuentes. Estos se caracterizan por contener dos o más fuentes (es decir, LED primarios) que emiten luz a diferentes longitudes de onda. Sin embargo, la fiabilidad de los productos LED multi-fuentes todavía no se comprende en su totalidad. Al desarrollarse arquitecturas complejas para estos productos existen mayores desafíos para evaluar su fiabilidad. 

Para proporcionar una mayor información y análisis con respecto a este tema, el Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE), ha publicado un nuevo informe, “Accelerated Stress Testing of Multi-Source LED Products: Round 2”, para determinar los mecanismos de cambios ópticos en productos LED multi-fuente. El informe se centra en productos de iluminación “Tunable White” sometidos a pruebas de estrés acelerado (20.000h), así como el ensayo de dos lámparas hortícolas sometidas a pruebas de estrés acelerados (8.000h).

En el primer informe (RONDA 1), publicado en marzo 2018, se proporcionaron los resultados iniciales de las pruebas de estrés acelerado para los productos estudiados en esta informe. Se trata  productos que proporcionan un ajuste espectral mediante la utilización de diferentes LED primarios en paquetes MP-LED. Los nuevos hallazgos muestran que las propiedades de envejecimiento de los productos LED multi-fuente pueden tener un impacto realmente significativo en la calidad de la luz, incluidos los referidos a los cambios en el nivel de flujo luminoso, la cromaticidad o el rango de sintonización. También se descubrió que la óptica secundaria de los productos en este estudio tiene impactos significativas en la cromaticidad y el mantenimiento del flujo radiante. Las lentes se decoloraron durante los ensayos de estrés acelerado hasta el punto que causaron fallas paramétricas tanto para el mantenimiento del flujo radiante como para el mantenimiento de la cromaticidad debido a la absorción excesiva de luz principalmente azul. La decoloración de la lente fue promovida por la temperatura, la humedad, la irradiación de luz azul y la variabilidad espacial de la irradiación que causó el amarillamiento selectivo de la lente en áreas de alto flujo de luz azul. Los reflectores secundarios y las máscaras de soldadura también se decoloraron debido a la temperatura, la humedad y la irradiación de la luz azul, pero los impactos relativos de estos componentes fueron mínimos en la cromaticidad y el mantenimiento del flujo radiante.

Por otro lado, la electrónica de los dispositivos en este estudio no ejerció grandes impactos en la cromaticidad y el mantenimiento del flujo radiante, pero si impactó en la fiabilidad general de las lámparas de horticultura. 

Al concluir las pruebas, algunos paquetes MP-LED seguían funcionando casi a pleno rendimiento (los módulos LED tenían un mantenimiento del flujo luminoso superior al 90% y cambios de cromaticidad en menos de cinco pasos SDMC) después de 20.000 horas a temperaturas de 95ºC. Esto sugiere un rendimiento realmente robusto por parte de los paquetes LED en las condiciones adecuadas. Sin embargo, la inclusión de pruebas secundarias de óptica y humedad para las lámparas de horticultura estudiadas forzaron grandes cambios de cromaticidad y mantenimiento del flujo radiante. 

En consecuencia, se deben considerar de forma cuidadosa las posibles diferencias en el envejecimiento de los LED primarios y sus impactos a largo plazo en todos los componentes de un dispositivo de iluminación LED. Los tres componentes del sistema (es decir, paquetes LED; óptica del dispositivo, incluidas las lentes secundarias, los reflectores y carcasas; y la electrónica y los controles del dispositivo) afectan al rendimiento y la fiabilidad a largo plazo del dispositivo LED multi-fuente en diversos grados. Comprender estos impactos es fundamental para desarrollar productos LED multi-fuentes con la vida útil y fiabilidad necesarias para satisfacer las futuras necesidades de cada aplicación de iluminación. 

Puede consultar el informe completo aquí. 

Fuente de imágenes: “Accelerated Stress Testing of Multi-Source LED Products: Round 2”, DOE – Julio 2019