Wat is TM-21? Waarom zou ik me zorgen maken over deze lichtstandaard?
In 2011 publiceerde de Illuminating Engineering Society (IES) de TM-21-richtlijnen met de titel "Lumendegradatie-levensduurschattingsmethode voor LED-lichtbronnen". TM-21 is de door de verhelderende Engineering Society of North America (IESNA) goedgekeurde methode voor het nemen van LM-80-gegevens en het maken van bruikbare levensduurprojecties van LED's. De normen zijn alleen van toepassing op levenslange projectie van LED-pakket, array of module. Het resultaat kan worden gebruikt voor het interpoleren van de levensduur van een LED-lichtbron binnen een systeem (armatuur of geïntegreerde lamp) met behulp van de in-situ LED-bronbehuizingstemperatuur. Om TM-21 te begrijpen, moet u LM-80 begrijpen, wat verwijst naar een methode voor het meten van de lumenafschrijving van solid-state lichtbronnen, zoals LED-pakketten, arrays en modules. Vóór de komst van LM-80 rapporteerden fabrikanten van LED-componenten lumenonderhoudsgegevens met behulp van hun eigen gevarieerde en ongelijksoortige systemen. Om verwarring bij de klanten te voorkomen, kwamen leden van de IES samen om een standaardmethodologie te creëren die het voor klanten mogelijk maakt om het lumenbehoud van Led-componenten van verschillende bedrijven te evalueren en te vergelijken, wat de geboorte van LM-80 heeft opgeleverd.
LM-80 is typisch een test van 6000 uur (kan 10.000 uur zijn) die de waardevermindering en kleurverandering weergeeft gedurende de periode bij bepaalde bedrijfstemperaturen; 55 graden, 85 graden en een derde door de fabrikant gedefinieerde temperatuur, zeg maar 105 graden. Daarom is TM-21 geen test, maar een wiskundige methode gebaseerd op door LM-80 verzamelde gegevens en houdt het onder andere rekening met;
Stel dat de totale LM-80-gegevensperiode tussen 6,000 en 10,000 uur ligt, dan worden de laatste 5,000 uur in aanmerking genomen.
Als de totale gegevensperiode meer dan 10,000 uur is, wordt de laatste helft van de verzamelde gegevens gebruikt.
Projecties zijn beperkt tot zes keer de beschikbare LM-80-gegevensperiode, dus de geprojecteerde en gerapporteerde levensduur kunnen al dan niet hetzelfde zijn.
Waarom is het belangrijk?
Hoewel bekend is dat LED-verlichtingsarmaturen een behoorlijk lange levensduur hebben in vergelijking met conventionele verlichtingsarmaturen, kunnen deze eigenschappen soms worden vervormd. De kunst was om de levensduur te meten of te schatten om gebruikers zekerheid te geven over de betrouwbaarheid van deze technologie in vergelijking met andere opties. Bij het inschatten van deze levensduur is het belangrijk om te begrijpen dat de algehele betrouwbaarheid van een complete LED-verlichtingsarmatuur kan worden beïnvloed door de betrouwbaarheid van individuele productcomponenten (driver, lens, diodes, enz.) en dat hiermee rekening moet worden gehouden bij schattingen van de levensduur. . LED's hebben, in tegenstelling tot de antieke verlichtingsproducten, geen doorbranding van de gloeidraad die handig het einde van de levensduur aankondigt. Bovendien maken de snelle ontwikkeling van de technologie en de wens om producten tijdig op de markt te brengen het niet mogelijk om daadwerkelijke testen te verifiëren van de beweerde lange levensduur (40,000 of zelfs 65,000 uur). De levensduur en prestaties van industriële LED-verlichtingsproducten zijn ook sterk afhankelijk van de overtollige warmte die wordt vastgehouden in de diode, wat verklaart waarom LED's bij verschillende temperaturen moeten worden getest. Wanneer een bron in een armatuur is geïnstalleerd, is het daarom mogelijk om de werkelijke temperatuur te meten en de lumenvermindering van het product af te leiden.
Als zodanig heeft het IES, voor het bedienen van de halfgeleiderverlichtingsindustrie, geschikte tests ontwikkeld die zijn toegepast om de levensduur van de LED-verlichtingsarmatuur of gloeilampproducten te beoordelen. De eerste behoefte was een meting van de basale lumendegradatie van LED-broncomponenten, geïdentificeerd door pakket, module of array van diodes, die in de vorm van LM-80 kwam. LM-80 specificeert alleen hoe de lumenafschrijving moet worden gemeten tot minimaal 6000 uur (met de aanbeveling om te testen tot 10.000 uur of langer). LM-80 stopt met het gebruiken van die gegevens voor de schatting van eventuele afschrijvingen daarna, en dat is waar TM-21 om de hoek komt kijken. De TM-21-werkgroep evalueerde projectie-opties beginnend met een analyse van wiskundige, op engineering gebaseerde modellen om een effectieve afschrijvingsaanpassing en een bruikbare projectiemethode te bieden. Uit de analyse bleek dat de afschrijvingstrends van LED-lumen vaak veranderen na 6000 uur en dat er geen consistente en betrouwbare benadering bestaat om trends te voorspellen op basis van 6000-uurgegevenspunten.
TM-21 is belangrijk bij het leveren van een projectie van het lumenbehoud van een LED-bron op basis van gegevens verzameld volgens LM-80. Met deze projectie-informatie is het mogelijk om de verwachte lumendegradatie van de lichtbron te projecteren als onderdeel van een compleet systeem (armatuur). Het (TM-21) biedt ook een voorgestelde steekproefomvang van 20 LED-pakketten, -modules of -arrays. Op basis van de evaluatie van de meetonzekerheid bij verschillende steekproefomvang, zou een grotere steekproefomvang (30) de onzekerheid niet significant vergroten en zou de kleinere omvang (10) de onzekerheid van de degradatieschattingen aanzienlijk verminderen.
Wat levert het op?
De TM-21 biedt een verwachte levensduur van deLED-armatuurof systeem, bij elke geteste temperatuur. De levensduurprojecties voor LED-armaturen zijn doorgaans 70 procent van de initiële lichtopbrengst (L70). De resultaten van de levensnotatie gebruiken dan de volgende gestandaardiseerde nomenclatuur: Lp (Yk)
P: Lumenbehoudpercentage. Voor LED-armatuur wordt L70 als de standaard beschouwd. Na ongeveer 30 procent lumenafschrijving wordt het systeem geacht zijn taak niet goed uit te voeren en moet het worden vervangen.
Y: lengte van LM-80-gegevensperiode in duizenden uren. Voorbeeld, L70 (6K)=36,000 uur.
Moet ik ernaar zoeken?
Zoals eerder vermeld, is TM-21 een methode om het lumenbehoud op lange termijn van een LED-lichtbron te projecteren op basis van 6,000 uur (of meer) lumenafschrijvingsgegevens verzameld per LM-80 testen. De informatie kan behoorlijk technisch zijn, omdat er complexe wiskundige berekeningen en vergelijkingen bij komen kijken om bij verschillende testtemperaturen op deze uren te komen.
i. Je hoeft het niet echt te weten.
Als klant kan het zoeken naar de TM-21 in uw LED-verlichtingsarmaturen mentaal vermoeiend zijn om te begrijpen hoe de cijfers zijn verkregen. Het belangrijkste is dat als u bij een gerenommeerd merk koopt, u er zeker van kunt zijn dat de IES-rapporten en fotometrische lay-outs correcte en eerlijke projecties weergeven.
ii. Meestal voor makers van verlichtingsarmaturen
Wanneer lichtontwerpers, bestekschrijvers, bouwers en aannemers LED-verlichtingsproducten evalueren of implementeren, net als bij elke andere verlichtingstechnologie, zijn ze doorgaans geïnteresseerd in de levensduur van deze LED-verlichtingsproducten. Meer specifiek is het hun interesse om te weten hoe lang het duurt, in uren of jaren, totdat de lichtopbrengst van de producten is teruggebracht tot een niveau waarop vervanging nodig is. Idealiter willen de gebruikers weten hoe ze het lumenbehoud van LED-verlichting kunnen voorspellen. Het is daarom een grotere zorg voor de makers van LED-armaturen om het concept van TM-21 te begrijpen. Voor de consument is de informatie samengevat als halfwaardetijd van het armatuur in uren.
TM-21-19-update - Release van een nieuwe rekenmachine op basis van ANSI/IES TM-21-19
In oktober 2019 is de bijgewerkte standaard ANSI/IES TM-21-19 uitgebracht. Er is nu een TM-21-19-calculator beschikbaar voor de verlichtingsindustrie om het lumenbehoud van LED-lichtbronnen op lange termijn te voorspellen. De rekenmachine is gebaseerd op de herziene norm om de levensduur van LED-lampen vast te stellen. Naast de reeds bestaande interpolatie van temperatuurgegevens, bevat de bijgewerkte rekenmachine twee extra interpolatie-opties voor de aanvragers om te overwegen de maximale verwachte levensduur van de verlichtingsproducten te schatten.
Met de nieuwe rekenmachine zijn er drie opties voor interpolatie toegevoegd.
Interpolatie van temperatuurgegevens - wanneer de temperatuur ter plaatse verschilt van de temperatuur die wordt gebruikt voor de LM-80-tests, maar de stroom is vergelijkbaar voor de tests. Het proces heeft twee voorbeeldsets van LM-80-gegevens nodig. Ze omvatten de dichtstbijzijnde lagere temperatuur en de dichtstbijzijnde hogere temperatuur bij de in-situ-temperatuur. De corresponderende stuurstromen voor de twee monstersets moeten gelijk zijn, en op of boven de in-situ temperatuur van het geval.
Huidige data-interpolatie - wanneer de in-situ Device Under Test (DUT) aandrijfstroom verschilt van de aandrijfstroom die wordt gebruikt voor de LM-80-tests, maar de temperatuur van de behuizing is hetzelfde als die voor de tests. Het proces heeft twee voorbeeldsets van LM-80-gegevens nodig. De geteste aandrijfstromen die voor deze interpolatie worden gebruikt, moeten de laagste aandrijfstroom omvatten die het dichtst bij de geïnterpoleerde aandrijfstroom in situ ligt en de hogere aandrijfstroom die het dichtst in de buurt komt. Bovendien moeten de corresponderende aandrijfstromen voor de twee monstersets gelijk worden ingesteld, en op of boven de in-situ aandrijfstroom.
Gelijktijdige temperatuur- en stroominterpolatie - wanneer zowel de DUT-aandrijfstroom als de temperatuur ter plaatse verschillen van de LM-80-testwaarden. Dit proces heeft vier voorbeeldsets van LM-80-gegevens nodig. Ze bevatten twee monstersets bij de dichtstbijzijnde lagere temperatuur met aandrijfstromen die boven en onder de interpolatiestromen liggen; en twee monstersets bij de dichtstbijzijnde hogere temperatuur.
Met de nieuwe TM-21-19 moeten aanvragers van verlichtingsproducten een kopie van de nieuwe rekenmachine overleggen aan laboratoria die hun LM80-15- en ISTMT-producttests uitvoeren. Er is een overgangsperiode van 12-maanden ingesteld voor het indienen van aanvragen met het nieuwe TM-21-19. Tijdens de overgangsperiode kunnen aanvragers de ISTMT-rapporten indienen op basis van ofwel de nieuwe TM-21-19-methode of de vorige TM-21-11-methode. Het is belangrijk op te merken dat alle aanvragers vanaf 1 november 2022 de rapporten moeten indienen met behulp van de nieuwe rekentool.
TM-21-21-update
De updates gaan door. De revisie van 2021 blijft de formules voor lumenbehoud verfijnen.
Referenties





