Vad är TM-21? Varför ska jag bry mig om denna ljusstandard?
År 2011 publicerade Illuminating Engineering Society (IES) TM-21-riktlinjerna med titeln "Lumen degradation lifetime estimation method for LED-light sources." TM-21 är den belysande Engineering Society of North America (IESNA) godkänd metod för att ta LM-80-data och göra användbara LED-livstidsprojektioner från dem. Standarderna gäller för livstidsprojektion av enbart LED-paket, array eller modul. Resultatet kan användas för att interpolera livslängden för en LED-ljuskälla i ett system (armatur eller integrerad lampa) med hjälp av in-situ LED-källans temperatur. För att förstå TM-21 måste du förstå LM-80, som hänvisar till en metod för att mäta lumenförsämringen av halvledarljuskällor, såsom LED-paket, arrayer och moduler. Innan tillkomsten av LM-80 rapporterade tillverkare av LED-komponenter lumenunderhållsdata med hjälp av sina egna varierade och disparata system. För att undvika förvirring bland kunderna gick medlemmar av IES samman för att skapa en standardmetod som gör det möjligt för kunder att utvärdera och jämföra lumenunderhållet av Led-komponenter från olika företag, vilket ger upphov till LM-80.
LM-80 är typiskt ett 6000timmarstest (kan vara 10 000 timmar) som visar värdeminskning och färgförskjutning under perioden vid givna driftstemperaturer; 55 grader, 85 grader, och en tredje tillverkare definierade temperatur, säg 105 grader. Därför är TM-21 inte ett test, utan en matematisk metod baserad på LM-80 insamlad data och tar bland annat hänsyn till;
Om den totala LM-80-dataperioden är mellan 6,000 och 10,000 timmar, räknas de senaste 5,000 timmarna.
Om den totala dataperioden är över 10,000 timmar, används den sista hälften av insamlad data.
Prognoser är begränsade till 6 gånger den tillgängliga LM-80-dataperioden, så den beräknade och rapporterade livslängden kan vara densamma eller inte.
Varför är det viktigt?
Medan LED-armaturer är kända för att ha ganska lång livslängd jämfört med konventionella armaturer, kan ibland dessa egenskaper förvrängas. Tricket har varit hur man mäter eller uppskattar livslängden för att försäkra användarna om denna tekniks tillförlitlighet jämfört med andra alternativ. När man uppskattar denna livslängd är det viktigt att förstå att den övergripande tillförlitligheten för en komplett LED-belysningsarmatur kan påverkas av tillförlitligheten hos individuella produktkomponenter (drivrutin, lins, dioder, etc.) och bör beaktas i livstidsuppskattningar . Lysdioder, till skillnad från antika belysningsprodukter, har inte glödtrådsutbränning som bekvämt tillkännager slutet på livet. Dessutom tillåter inte den snabba utvecklingen av tekniken och önskan att få ut produkter på marknaden i rätt tid för verklig testverifiering av då långa livslängder som hävdas (40,000 eller till och med 65,000 timmar). Livslängden och prestandan för industriella LED-belysningsprodukter beror också i hög grad på överskottsvärme som hålls kvar vid dioden, vilket förklarar varför lysdioder behöver testas vid olika temperaturer. När en källa är installerad i en armatur är det därför möjligt att mäta dess faktiska temperatur och härleda produktens lumenförsämring.
Som sådan, för att tjäna solid-state belysningsindustrin, utvecklade IES lämpliga tester som tillämpades för att bedöma livslängden för LED-lampan eller glödlampsprodukterna. Det initiala behovet var ett mått på den grundläggande lumenförsämringen av LED-källkomponenter identifierade av paket, modul eller array av dioder, som kom i form av LM-80. LM-80 anger bara hur lumenförsämringen ska mätas till minst 6000 timmar (med rekommendation om testning till 10 000 timmar eller längre). LM-80 slutar använda dessa data för uppskattning av eventuella avskrivningar efter det, vilket är där TM-21 kommer in. TM-21-arbetsgruppen utvärderade projektionsalternativ som började med en analys av matematiska, ingenjörsbaserade modeller för att ge effektiv avskrivningsanpassning och en användbar projektionsmetod. Analysen visade att trenderna för avskrivning av LED-lumen ofta ändras efter 6 000 timmar och att det inte finns någon konsekvent och pålitlig metod för att förutsäga trender från 6000-timmarsdatapunkter.
TM-21 är viktigt för att ge en projektion av lumenunderhållet hos en LED-källa baserat på data som samlats in enligt LM-80. Med denna projektionsinformation är det möjligt att projicera den förväntade lumenförsämringen av ljuskällan som en del av ett komplett system (fixtur). Den (TM-21) tillhandahåller också en föreslagen provstorlek på 20 LED-paket, moduler eller arrayer. Baserat på utvärderingen av mätosäkerheten vid olika urvalsstorlekar, ökar inte en större urvalsstorlek (30) osäkerheten signifikant och den mindre storleken (10) skulle avsevärt minska osäkerheten i degraderingsuppskattningarna.
Vad ger det?
TM-21 ger en beräknad livslängd förLED armatureller system, vid varje testad temperatur. Normalt är livslängden för LED-armaturer vanligtvis 70 procent av den initiala ljuseffekten (L70). Livsnotationsresultat kommer då att använda följande standardiserade nomenklatur: Lp (Yk)
P: Lumen underhållsprocent. För LED-armatur anses L70 vara standard. Efter cirka 30 procents lumenförsvagning anses systemet inte fungera väl och bör bytas ut.
Y: längden på LM-80-dataperioden i tusentals timmar. Exempel, L70 (6K)=36,000 timmar.
Behöver jag leta efter det?
Som tidigare nämnts är TM-21 en metod för att projicera långsiktigt lumenunderhåll av en LED-ljuskälla baserat på 6,000 timmar (eller mer) av lumenförsämringsdata som samlats in per LM-80 testa. Informationen kan vara ganska teknisk eftersom den involverar komplexa matematiska beräkningar och ekvationer för att komma fram till dessa timmar vid olika testtemperaturer.
i. Du behöver egentligen inte veta.
Som kund kan det vara mentalt utmattande att leta efter TM-21 i dina LED-belysningsarmaturer och förstå hur figurerna förvärvades. Det viktiga är att genom att köpa från ett välrenommerat varumärke kan du vara säker på att IES-rapporterna och fotometriska layouter förmedlar korrekta och ärliga projektioner.
ii. Mest för ljusarmaturer
Vanligtvis när ljusdesigners, specifikationer, byggare och entreprenörer utvärderar eller implementerar LED-belysningsprodukter, precis som med all annan belysningsteknik, är de intresserade av att veta livslängden på dessa LED-belysningsprodukter. Mer specifikt är deras intresse av att veta hur lång tid det kommer att ta, i termer av timmar eller år, tills produkternas ljuseffekt reduceras till en nivå där de kräver utbyte. Helst vill användarna veta hur man förutsäger underhåll av LED-belysningslumen. Det är därför ett större problem för tillverkarna av LED-armaturer att förstå konceptet med TM-21. För konsumenten är informationen sammanfattad som halveringstid för fixturen i timmar.
TM-21-19-uppdatering – lansering av en ny kalkylator baserad på ANSI/IES TM-21-19
I oktober 2019 släpptes den uppdaterade standarden ANSI/IES TM-21-19. En TM-21-19-kalkylator har nu gjorts tillgänglig för belysningsindustrin för att projicera långsiktigt underhåll av lumen av LED-ljuskällor. Kalkylatorn är baserad på den reviderade standarden för att fastställa livslängden för LED-lampor. Förutom den redan existerande interpoleringen av temperaturdata, innehåller den uppdaterade kalkylatorn ytterligare två interpolationsalternativ för sökanden att överväga att uppskatta den maximala förväntade livslängden för belysningsprodukterna.
Med den nya räknaren har det lagts till tre alternativ för interpolering.
Temperaturdatainterpolation - när temperaturen på plats skiljer sig från temperaturen som används för LM-80-testerna men strömmen är liknande för testerna. Processen kräver två exempeluppsättningar av LM-80-data. De inkluderar den närmast lägre temperaturen och den närmast högre temperaturen till in-situ-temperaturen. Motsvarande drivströmmar för de två provuppsättningarna bör vara lika och vid eller över in-situ falltemperaturen.
Aktuell datainterpolation - när drivströmmen på plats för Device Under Test (DUT) skiljer sig från drivströmmen som används för LM-80-testerna, men fallets temperatur är densamma som används för testerna. Processen kräver två exempeluppsättningar av LM-80-data. De testade drivströmmarna som används för denna interpolering ska inkludera den närmaste lägsta drivströmmen och den närmast högre drivströmmen till den interpolerade in-situ drivströmmen. Dessutom bör motsvarande drivströmmar för de två sampeluppsättningarna sättas lika och på eller över in-situ drivströmmen.
Samtidig temperatur- och ströminterpolation - när både DUT-drivströmmen och temperaturen på plats skiljer sig från LM-80-testvärdena. Denna process kräver fyra exempeluppsättningar av LM-80-data. De inkluderar två provuppsättningar vid närmast lägre temperatur med drivströmmar som ligger över och under interpolationsströmmarna; och två provuppsättningar vid närmast högre temperatur.
Med den nya TM-21-19 måste sökande av belysningsprodukter producera en kopia av den nya räknaren till laboratorier som gör sina LM80-15- och ISTMT-produkttester. En 12-månadsövergångsperiod har införts för inlämning av ansökningar med det nya TM-21-19. Under övergångsperioden kan sökande skicka in ISTMT-rapporterna baserat på antingen den nya TM-21-19-metoden eller den tidigare TM-21-11-metoden. Det är viktigt att notera att det krävs av alla sökande att lämna in rapporterna med det nya kalkylatorverktyget från 1 november 2022.
TM-21-21-uppdatering
Uppdateringarna fortsätter. Revisionen 2021 fortsätter att finjustera formlerna för underhåll av lumen.
Referenser
