LEDライトの寿命は?- 産業用および家庭用LED

現在、LED照明は照明の主流となっている。従来の照明に比べ、エネルギー効率が高く、寿命が長く、環境に優しく、スマートな制御機能など、多くの利点がある。
しかし、LEDライトの寿命は?どのような要因が寿命に影響するのか?どうすれば照明の寿命を延ばすことができるのか?この章では、家庭用LED照明と産業用LED照明の2つの主要分野について説明する。
光史

2.LEDライトの理論寿命

LEDライトの理論寿命は通常、初期輝度(L70基準)の70%まで減衰する時間を指し、工業用グレードはL90(減衰10%)基準に達することができるが、実際の寿命は放熱、電力品質、使用環境に大きく影響される。

LED寿命計算

2.1 光の減衰と寿命の具体的説明

実際、どのLEDも初日から光の減衰が始まる。つまり、時間とともに輝度は落ちていくが、初期段階ではそのスピードは非常に遅い。

スタンダード意味
L70光束が70%まで低下する時間(一般照明でよく使われる時間)
L80光束が80%まで低下する時間(高級照明で一般的)
L90光が90%まで減衰するのにかかる時間であり、光の質は依然として非常に高い(医療や博物館で使用されている)
B5050%のランプの減光値が目標値(例えばL70)に達している。

LEDライトの公称寿命が50,000時間(L70)だとすると、それは次のことを意味する:

通常の使用と適切な放熱条件下では、50,000時間後の輝度は工場出荷時の約70%である。この時点ではまだ使用可能だが、輝度は著しく低下し始めている。

よくある誤解:50,000時間後にランプが完全に燃え尽きる、あるいは点灯しなくなるという意味ではありません。また、50,000時間後に光が減衰し始めるという意味でもありません。

LEDライト減衰

2.2 理論的なLEDライトの寿命の業界標準

*寿命はメーカーによるデータであり、参考値です。 *使用年数は理論上の換算値であり、実際の使用年数は様々な要因に影響されます。
タイプ 理論寿命(時間) 連続使用年数 推奨用途
ホームLED 15,000~25,000時間 5~8歳(1日8時間労働) ベッドルーム、キッチン、リビングルーム
産業用LED 50,000~100,000時間 14~28歳(10時間/日) 工場、倉庫、トンネル、港湾、スタジアム、駐車場など。

2.3 なぜ産業用LEDは長持ちするのか?

産業用LEDが長持ちするのは、その材料、ハードウェア、チップがより優れており、厳格なテストを受けているためであり、その価格は家庭用LEDよりもはるかに高価になる。
寿命因子 住宅用LED 産業用LED
放熱設計 ベーシックなアルミニウム製またはプラスチック製の筐体、パッシブ冷却 アルミダイキャスト+フィン構造/アクティブファン冷却、高熱伝導性
ドライバーの品質 基本定電流ドライバ、80%~85%効率 広電圧産業グレードドライバ(100-277V)、>90%効率、サージ保護
LEDチップの品質 中位チップ(2835/3030など) 高効率COBまたはフリップチップ(Lumileds、CREEなど)
保護等級 IP20~IP40(防塵のみ) IP65/IP66(防水・防塵)、耐振動・耐腐食性
動作温度 -20°C - +40°C -50°C - +75°C、過酷な環境に最適

3.LEDの寿命はどのように計算されますか?

LEDの寿命は単純な数式で計算されるのではなく、加速経時実験の総合的な結果+数理モデルの演繹に基づいている。中心的な目標は、光の減衰度合い(L70/L80/L90基準など)を予測することです。

3.1 LM-80試験(照明の減光実験)

テスト対象: LEDチップ/ライトモジュール専用(パワードライバーを除く)

コンディション 定電流駆動のもと、LEDを3つの温度環境に置く:6,000時間(約250日)連続点灯し、1,000時間ごとに光束を測定する。

出力: 光の減衰曲線を作成する(温度対輝度減衰率)

3.2 なぜ実際の寿命は理論値よりはるかに低いのか?

  • 電源ショートによる基板への影響
    駆動電源の寿命は通常10,000〜30,000時間(電解コンデンサーが乾き、MOS管が焼損する)しかないが、ランプビーズの理論寿命は50,000時間を超える。
  • 業界のコンセンサスライト全体の寿命=最小(ライトビーズ寿命、電源寿命)
  • 放熱設計の欠陥
    質の悪いヒートシンクはジャンクション温度(Tj)を急上昇させる。例えば、公称25℃の環境では、実際のTjは120℃に達することがある(チップ温度抵抗の85℃をはるかに超える)。
  • 減光カーブの非線形劣化
    初期の光減衰は遅く(最初の2,000時間は3%未満)、後期には加速する(50,000時間後には年間減衰が10%を超える)。

3.3 業界の真実:

100,000時間の寿命」を謳うLED街路灯は、実際にはL80の寿命≧60,000時間(約7年)に基づいて自治体のプロジェクトに入札される。

家庭用LED照明の寿命は25,000時間と表示されているが、電力供給の減少により、実際の平均故障時間は8,000~15,000時間である(データソース:CNAS実験室サンプリング)。

実際の使用では、電源と放熱が寿命に影響する主な要因である。購入の際は、放熱設計と電源品質に細心の注意を払い、「10万時間」という宣伝文句に迷信を抱かないことだ。

4.LEDライトの寿命を延ばす

LEDライトの寿命は、製品の品質だけでなく、使用習慣、設置方法、使用環境などとも密接に関係している。では、長寿命のLEDライトはどのように選べばいいのか。

調光LEDライト

4.1 産業用LED寿命延長ソリューション

放熱は非常に重要であり、LEDランプの材質はアルミニウム合金製でなければならない。産業用照明では、環境の変化だけでなく、長期間の運用もあるからだ。独自のヒートシンクと構造、4mm以上のアルミダイキャスト、銅製ヒートパイプが必要です。

  • 例えば、普通のハイベイランプは高温の作業場では使えない。
  • 密集した設置(ランプ本体の幅の1.5倍以上の間隔)は避け、高温環境ではエアダクトを確保してください。ヒートシンクフィンは定期的に清掃すること(四半期に1回、埃の多い環境では月に1回)。
  • 広い電圧入力(AC90~305V)、効率>92%、標準TVSサージ保護(対20kVパルス)を備えた電源を選ぶ。
  • 真夜中に50%への電力を自動的に減らし(フィリップスのシティタッチシステムなど)、寿命を2.3倍に延ばすことができる。
  • 高い保護レベルIP66/IP68、防塵、防水、耐腐食性、耐振動性

4.2 家庭用LED寿命延長ソリューション

密閉を避けるため、中空デザインのランプを選ぶこと。放熱スペースがあり、絶縁綿が覆われていないこと。コールドスタート時の電流ショックをなくすため、高周波スイッチングシーン(浴室など)ではスロースタートモジュールを追加する。半年に一度、乾いた柔らかいブラシでランプボディの隙間のホコリを掃除すること(水洗いは電源ショートの原因になる)。ランプがちらついたり、明るさが30%以上低下した場合は、直ちに交換してください。

5.LEDライトの寿命のまとめ

通常の使用では、産業用LEDライトは50,000時間以上、家庭用LEDライトは20,000時間以上使用できる。ただし、この時間を過ぎると使えなくなるというわけではない。ただ、明るさが落ちるということだ。まだ使うことはできる。しかし、使用環境、放熱、メンテナンスなど複数の要因で大きなズレが生じる。私たちは、正しく合理的にLED照明に適応しなければならない。

6.人々はこうも尋ねる

LEDライトは時間が経つと暗くなりますか?

そうですね、厳密に言えば、初日から黒ずんできますが、初期段階ではごくわずかで、気にならない程度です。使用時間が長くなるにつれて、黒ずみの度合いは徐々に大きくなり、一般的には2万時間から5万時間で実感できるようになります。

熱の蓄積はLEDの使用時間に大きく影響するため、照明には優れた放熱性能が求められる。また、蓄積したホコリの掃除やライトのメンテナンスを怠ることも寿命に影響する。

メーカーが示す10万時間の寿命は、理想的な使用条件下でのものです。例えば Diamond Ⅰ Plus 75℃の高温ライトは50℃の環境でのみ使用される場合、その寿命は100,000時間を超える可能性がある。しかし、75℃の空間でのみ使用する場合、標準寿命は50,000時間である。したがって、使用するスペースと選ぶライトによって寿命を判断する必要がある。

関連ブログ

私たちと話す

ポップアップ コンタクトフォーム