Im Internet gibt es viele Berichte über frühzeitige Ausfälle von LED-Leuchtmitteln.
Billige Asien-Ware ist dadurch gekennzeichnet, daß oft schon nach einigen
Tagen die ersten LEDs ausfallen, bis nach wenigen Wochen keine oder kaum
noch LEDs funktionieren. Die Lichtstärke ist von Beginn an funzelig und
fällt mit der Zeit auch noch stark ab.
Über teure Leuchtmittel wird berichtet, daß zwar die LEDs intakt bleiben,
jedoch die Elektronik für deren Stromversorgung früh ausfällt.
Eine eigene Erfahrung betrifft zwei verschiedene LED-Birnen in
Maiskolben-Bauart, wo beginnend nach nur etwa 150 Stunden Betriebsdauer
ein LED-Zweig nach dem anderen ausfiel.
Zu den großen Marken Osram und Philips läuft bei Stiftung Warentest
ein Langzeittest, wo LED-Leuchtmittel der beiden Hersteller seit über
25000 Stunden mit nur geringem Lichtstromabfall einwandfrei in Betrieb sind.
Bei spezialisierten Internet-Händlern für LED-Leuchtmittel werden die Marken
Philips, Osram und Bioledex® besonders herausgestellt.
Bioledex® ist eine bekannte Marke mit hohen Produktpreisen, was den Hersteller
offenbar nicht davon abhält, systematische Fabrikationsfehler [1] zu begehen, die
bei allen Exemplaren eines Typs zum Totalausfall nach etwa
1500 Betriebsstunden führen.
Das im Titel bezeichnete LED-Leuchtmittel hat Birnenform und ist
ein Frontstrahler mit halbkugelförmiger Abdeckkappe, der etwa
halbkugelförmig Licht abstrahlt (Foto 1, im Hintergrund).
Die runde LED-Platine ist vorne mit sechs kleinen Schrauben befestigt
und besteht unter dem isolierten Leiterbahnverlauf aus gut wärmeleitendem
Aluminium (positiv!). Diese Platine wird ohne Abdeckkappe etwa 68°C heiß und
ist über graue Wärmeleitpaste (positiv!) mit den sechs Kunststoffstreben des
Gehäuses verbunden (Fotos 2+3), wohinein die Wärme geleitet wird.
Die LED-Platine stammt vom koreanischen Hersteller Everlight
(SL-A71 GenII 8S2P-AB).
Die Elektronik, die die LED-Platine mit Strom versorgt, stammt vom
selben Hersteller (Everlight SL-71A-GenII-220V-Driver-CA)
(Fotos 3+4).
Diese Elektronik befindet sich in dem zentralen verschlossenen
Kunststoffrohr ohne Belüftung (Foto 3)!
Das Kunststoffrohr wird durch die heiße LED-Platine verschlossen.
Die Elektronik enthält einen MOSFET von inpowersemi.com (iPS)
Typ = FTA06N60D.
An diesen Transistor ist ein Aluplättchen geschraubt, auf dem sich
wiederum ein Wärmeleitpad befindet.
Dieses Pad, das vom Hersteller Everlight zwecks Wärmeableitung
dort platziert wurde, wird jedoch nicht benutzt!
Es haftet kontaktlos und damit sinnlos auf dem Aluplättchen und
verschlechtert noch etwas die Wärmeableitung (Foto 4).
Der vorstehend bezeichnete Transistor wird im Betrieb 111°C heiß.
Seine Umgebung ist (nach längerer Betriebszeit) mit
grauen Hitzeschlieren überzogen.
Unter ihm befinden sich mehrere SMD-Bauelemente.
Rechts direkt neben ihm befindet sich ein Elektrolyt-Kondensator, der
für eine Temperatur von maximal 105°C [4] spezifiziert ist.
Die mangelnde Wärmeableitung führt dazu, daß alle Exemplare nach
ungefähr 1500 Betriebsstunden einen Totalausfall hatten bzw. haben werden.
Man darf nun sagen, daß die Elektronik auf grob fahrlässige
Weise in den Gehäusekörper integriert wurde.
Es handelt sich um ein teures Langlebensdauer-Produkt, das
im Handel ohne Rabatt knapp 40 € kostet.
Ausdrücklich wird eine Lebensdauer [2] von 30000 Stunden angegeben.
Bei solchen Gegebenheiten muß für bessere Kühlung und damit
höhere Lebensdauer der Bauelemente gesorgt werden.
Es ist nicht hinzunehmen, daß alle Exemplare nur 5%
der angegebenen Lebensdauer haben - so wie Glühbirnen für 1 €!
Alle [3] LED-Birnen mit dieser fahrlässig integrierten Elektronik werden
nach etwa 1000 bis 2000 Betriebsstunden ausfallen.
Der Defekt erscheint auf stets die gleiche Weise:
Die Birne reduziert plötzlich ihre Helligkeit auf ein schwaches
Glimmen.
Nach jeweils vollständiger Abkühlung zeigt sich der Defekt immer
wieder nach jeweils etwa 45 Minuten Einschaltdauer, während der
sie hell leuchtet.
Obwohl im Zustand des Glimmens die Birne abkühlt, bleibt sie
dauerhaft in diesem Glimm-Zustand. Sie muß spannungslos werden, um
dann wieder hell leuchten zu können.
In defekten Birnen wird der oben bezeichnete Transistor 165°C heiß.
Dieser Transistor muß nicht selbst beschädigt sein, sondern er kann durch
seine Wärmeabstrahlung andere Bauelemente strapazieren!
Feb 2017: Eine LED-Birne von V-TAC, Typ VT-1851, 1700 Lumen,
Extremely long life, ist bei optimalen
Umgebungsbedingungen nach etwa 1000 Betriebsstunden in 2,5 Jahren defekt gegangen.
Diese ist schon lange nicht mehr lieferbar.
Die Nachfolgerin VT-2017 (1800 lm) ist als discontinued ausgewiesen.
Nov 2017: Eine Maiskolben-Birne von Elba-elektronik, Modell 26804, 1000 lm, 4000K,
37 ¤, ist nach etwa 800 Betriebsstunden defekt gegangen.
Alle LEDs sind intakt. Es ist, wie immer, ein Bauelement defekt geworden,
von dem alle LEDs abhängen, nämlich in der Stromversorgung der LEDs.
Mär 2019: Eine Maiskolben-Birne von Elba-elektronik, Modell 26806, 1000 lm, 2700K,
~37 ¤, ist nach etwa 5000 Betriebsstunden defekt gegangen.
Ein LED-Zweig fing an zu flackern.
Dez 2017: Eine Tropfenbirne von Philips, E14, 5.5 Watt, 470 lm,
ist nach etwa 500 Stunden nach einem Helligkeitsblitz defekt gegangen.
Allerdings sind 6 Birnen des gleichen Typs und 13 Birnen (4 Watt)
mit deutlich mehr Betriebsstunden bisher nicht defekt.
Es hat keinen Zweck!
Zur Vorsicht kaufe ich pauschal nur noch Osram und Philips.
Diese Firmen produzieren Elektronische Bauelemente und haben somit
ein großes KnowHow, besonders hinsichtlich Lebensdauer-prognosen/berechnungen
und Wärmewiderständen.
Die defekt gegangenen Birnen sind in aller Regel schwer, solide, aufwendig, aus guten
Materialien gut verarbeitet aufgebaut. Jedoch wird in allen Fällen eine genügende
Wärmeableitung von Bauelementen, die nicht LED sind, konstruktiv unterlassen.
Fortsetzung nach den grafischen Abbildungen -->
Ausgangsspannung der Everlight-Elektronik:
Defekte LED-Birne vor Hitzeausfall:
Spannung etwa 85 V arithm. Mittelwert (Strom etwa 170 mA).
Es ist eine Taktfrequenz von 43,5 kHz messbar. Es wird folglich
ein Schaltnetzteil verwendet.
Defekte LED-Birne nach Hitzeausfall:
Die Spannung beträgt nun nur noch 76 V, die LEDs glimmen schwach.
(LEDs haben ein Schwellenspannungsverhalten.)
Foto 1: Typen LIMA 1200 Lumen und 810 Lumen:
Die kleinere Birne im Vordergrund ist innen vergossen!
Foto 2: Everlight-LED-Platine in Front:
Diese Platine hat ein gut wärmeleitendes Aluminium-Substrat.
Foto 3: Everlight-Elektronik aus dem Plastikrohr:
Die 2 x 4 Zugangslöcher im Rohr sind erkennbar.
Sie wurden gebohrt, um Temperatursensoren anwenden zu können.
Foto 4: Die Everlight-Elektronik:
Der MOSFET-Transistor (rechts, rechteckig) mit Aluplättchen
(geriffelt) und Wärmeleitpad (schwarz) ist erkennbar.
Links die Steckstifte für die Netzspannung, rechts die Kontaktspangen
für die Ausgangsgleichspannung.
Foto 5: LED-Birne mit abgeschnittenem Zentralrohr:
Die Elektronik befindet sich nun an freier Luft.
Die Temperatur des Transistors beträgt nur noch 85°C.
Das Abschneiden des Rohres ist die Rettung des investierten Geldes
(> 300 €).
Erwachsene haben noch Fingerschutz; Kinder sollten keinen Zugang
zu solch einer Birne unter Spannung haben.
Wichtig ist, daß die kleinere LED-Birne mit 810 Lumen mit transparenter
Vergußmasse vergossen ist:
Die Kontaktspangen in der Mitte der LED-Platine sind zusätzlich verlötet
und mit Vergußmasse bedeckt. Die Birne ist nicht weiter zerlegbar.
Das zentrale Rohr mit der Elektronik darin müßte vergossen sein.
Das Gewicht und die sichtbare Vergußmasse deuten darauf hin; es wäre
Unsinn, nur die Kontaktspangen zu vergießen.
Vergußmasse leitet Wärme wesentlich besser als Luft!
Es ist sehr wahrscheinlich, daß dadurch die Lebensdauer erheblich steigt.
Die Frage ist sehr interessant, warum die Birne mit 1200 Lumen
nun nicht vergossen ist?! Sie kostet 10 € mehr.
Die Gehäuse der Bioledex®-LED-Leuchtmittel sind gut konzeptioniert und gut verarbeitet, die Materialien sind hochwertig, die Daten sind gut. Die elektronische Kompetenz hingegen ist fragwürdig, eben weil die komplette Elektronik zumindest der LIMA-1200-Lumen nicht nur vom Hersteller Everlight stammt, sondern wohl auch von Everlight entwickelt wurde, und weil die Elektronik fahrlässig integriert wurde.
Stand: Juli 2014
Die LED-Birnen LIMA sind seit mehreren Monaten ausverkauft
und werden nicht mehr hergestellt.
Einen Ersatz bzw. ein Nachfolgemodell für LIMA_1200_Lumen gibt es nicht.
[1] Der hier vorliegende Fabrikationsfehler ist das fehlende Vergießen
des zentralen Kunststoffrohres, welches die Elektronik enthält.
Dies ist am Schwestermodell erkennbar, das einen Verguß hat.
Alternativ müßte das Rohr auf den oberen 4-5 cm als Gitter ausgebildet sein, mit
Löchern oder Schlitzen <= 1 mm, für Schutzart IP4X.
Zusätzlich sollte dann der oben bezeichnete Transistor ein wärmeverteilendes
Element erhalten. Ein Versuch mit einem Kupferblech 50mm x 20mm x 0,3mm
in einer defekten LED-Birne reduziert die Transistor-Temperatur
von 165°C auf 112°C, was sehr wirksam ist.
[2] Definition Lebensdauer nach DIN IEC/PAS 62 717:
Die Lebensdauer eines einzelnen LED-Moduls Lx, während der ein LED-Modul
unter festgelegten Bedingungen mehr als die angegebene Prozentzahl x
des Anfanglichtstroms liefert.
Beispiel: L70B50 wird als die Lebensdauer verstanden, bei der
der Lichtstrom größer/gleich 70 % für 50 % der Population ist.
(Damit wird nicht ausgesagt, daß die anderen 50% bis zu diesem Zeitpunkt
einen Totalausfall haben dürfen!
Es geht hier um Lichtdegradation, nicht
um Ausfälle.)
Seit 1.3.2014 schreibt die EU-Ökodesignverordnung vor, dass
wenigstens 90% der Exemplare eines LED-Leuchtmittel-Modells 6000 Leuchtstunden
überleben und dann noch mindestens 80% der ursprünglichen Helligkeit liefern müssen.
Übertragen auf die von Bioledex® angegebenen 30000 Stunden Lebensdauer
kann angesetzt werden, daß mindestens 90% der Exemplare 15000 Leuchtstunden
überleben und dann noch mindestens 80% der ursprünglichen Helligkeit liefern müssen.
[3] Es wird mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit alle Exemplare betreffen, weil die Totalausfälle bisher mehrere Exemplare umfassen, nach fast gleicher Betriebsdauer und mit genau gleichen Defekt-Symptomen.
[4] Standard ist 85°C Maximaltemperatur. Es ist positiv zu vermerken, daß ein Typ mit 105°C gewählt wurde. Wenn dessen Maximaltemperatur ausgenutzt wird, hat ein Elektrolyt-Kondensator dabei eine Lebensdauer von etwa 1000-10000 Stunden, je nach Hersteller und Technologie. Besser ist es, mindestens 10°C unter diesem Wert zu bleiben.