ทำไมหลอดไฟ LED อายุสั้นกว่าที่คิดไว้

ปัจจุบัน ถ้าจะเลือกหลอดไฟให้แสงสว่าง ก็คงต้องเป็นหลอดไฟ LED เนื่องจากมีการให้แสงสว่างที่สามารถทดแทนหลอดไฟของเดิมได้ แต่ใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยกว่า แล้วยังเป็นหลอดไฟที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่ง หลอดไฟ LED มีหลากหลายยี่ห้อด้วยกัน ทั้งที่มาจากผู้ผลิตในประเทศและนำเข้าจากต่างประเทศมาจำหน่าย จึงทำให้พบปัญหาอย่างมากเกี่ยวกับอายุของ หลอดไฟ LED โดยพบว่าอายุการใช้งานแต่ละหลอดไฟ LED นั้นไม่เท่ากัน โดยสาเหตุที่ทำให้หลอดไฟ LED มีอายุการใช้งานไม่เท่ากันมาจาก 3 ตัวแปร คือ

1.การออกแบบ หลอดไฟ LED จะมีอายุการใช้งานที่ยาวนานได้นั้นต้องคำนึงถึงเรื่องการออกแบบ โดยสามารถพิจารณาได้จาก LED Chip, การระบายความร้อน และ LED Driver LED Chip แน่นอนในการเลือกก็ต้องดูคุณภาพ, ความสม่ำเสมอในการให้แสงสว่าง รวมไปถึงประสิทธิภาพการให้แสงสว่างโดยผู้ผลิต LED Chip จะมีใบรับรองการทดสอบประสิทธิภาพแสงสว่างของ LED Chip ที่จะระบุถึงชั่วโมงการใช้งานตามมาตรฐาน IESNA LM-80

การระบายความร้อน การออกแบบหลอดไฟ LED จะมีเรื่องที่น่ากังวลเกี่ยวกับความร้อนที่ปล่อยออกมาจาก LED Chip ในขณะที่จ่ายพลังงานเพื่อให้แสงสว่าง ดังนั้นจำเป็นต้องมีการออกแบบ Heat Sink ให้เหมาะสม เพื่อดึงความร้อนจาก LED Chip ออกมาสู่ภายนอกซึ่งจะทำให้ LED Chip มีอายุการใช้งานยาวนาน

LED Driver เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่จ่ายพลังงานให้กับ LED Chip เพื่อให้แสงสว่างออกมา โดยที่ LED Drive มีทั้งแบบติดตั้งภายใน หลอดไฟ LED (Internal Driver) และแยกอยู่ภายนอกหลอดไฟ LED (External Driver)

จากการศึกษาอายุการใช้งานของหลอดไฟ LED MR16 แบบ Internal Driver เทียบกับแบบ External Driver โดยคำนวณจากสูตรการคำนวณ

(To-T) / 10

L = Lo x 2

เมื่อ  Lo คือ ค่าอายุที่ทางผู้ผลิต Capacitor ระบุมา

To คือ ค่าอุณหภูมิที่ทางผู้ผลิตระบุมา ซึ่งจะมีค่า 85 หรือ   105 องศาเซลเซียส

T  คือ เป็นอุณหภูมิที่ตัวเก็บประจุเมื่อใช้งานกับวงจรจริง

จาก Datasheet ของตัวเก็บประจุ ระบุ Lo = 1,000 ชั่วโมง ที่ To = 150 องศาเซลเซียส และ T จากกล้องถ่ายออกมาที่ 51.7 องศาเซลเซียส แต่อุณหภูมิที่ผิวของตัวเก็บประจุเมื่อใช้งานพบว่าเพิ่มขึ้นอีก 10 องศาเซลเซียส เท่ากับ 61.7 องศาเซลเซียส จะได้อายุของตัวเก็บประจุเท่ากับ

(105-61.7) / 10

L = 1,000 x 2

= 20,112 ชั่วโมง

จากข้อมูลของตัวเก็บประจุตัวเดียวกัน เมื่อได้ใช้กล้องถ่ายอุณหภูมิของหลอดไฟ LED แบบ External Driver อุณหภูมิที่ตัวเก็บประจุภายใน External Driver มีค่าเท่ากับ 29.3 องศาเซลเซียส จะได้อายุของตัวเก็บประจุเท่ากับ

(105-29.3) / 10

L = 1,000 x 2

= 190,019 ชั่วโมง

2.การผลิต หลังจากการออกแบบที่แล้วหากการผลิตสินค้าทำได้ยาก หรือ ไม่มีกระบวนการผลิตที่สามารถตรวจสอบทุกขั้นตอนได้ ก็มักจะพบปัญหาเรื่องการประกอบชิ้นงานไม่ดี โดยเฉพาะการระบายความร้อนของ LED Chip ไปที่ Heat sink ผู้ผลิต

หลอดไฟ LED ที่ดีอย่างน้อยต้องได้รับรองมาตรฐาน ISO 9001 และ ISO 14001 รวมถึงแสดงว่าได้ใช้วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมตามมาตรฐาน RoHs เพื่อให้แน่ใจได้ว่าผลิตภัณฑ์เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจริงๆ

3.การใช้งาน ของหลอดไฟ LED ต้องมีการใช้ที่ถูกต้อง ซึ่งมีปัจจัยอยู่ด้วยกันดังนี้

3.1แรงดันที่ใช้งานต้องเลือกให้สอดคล้องกับหลอดไฟ LED

3.2หลอดไฟ LED มีการต่อหลายรูปแบบต้องมีการศึกษาวิธีใช้งานหรือข้อควรระวังเพื่อป้องกันไม่ให้ต่อใช้งานผิด และต้องติดตั้งให้มีความแข็งแรงเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหาย

3.3ต้องเลือกใช้หลอดไฟ LED ให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมในการใช้งาน เช่น พื้นที่ที่เป็นไอน้ำ หรือ มีความร้อนสูง หรือ ที่มีความชื้นสูง ซึ่งอาจเป็นผลทำให้หลอดไฟ LED เสื่อมได้อย่างรวดเร็ว

เมื่อทราบถึงสาเหตุดังกล่าวแล้ว ก็สามารถพิจารณาในการเลือกใช้ หลอดไฟ LED ได้อย่างเหมาะสมกับสถานที่ต่างๆ และจะยังช่วยให้หลอดไฟ LED มีความคงทนและยาวนาน

ทุกวันนี้หลอดไฟได้พัฒนาไปไกล ไม่ว่าจะเป็น โคมไฮเบย์ หรือ ไฮเบย์ ก็ใช้ เป็น LED ด้วยกันทั้งนั้น ซึ่งรวมไปถึง โคมไฟถนน อีกอีกมากมายที่หันมาใช้ LED กันแทนทั้งนั้น