您的位置:網(wǎng)站首頁(yè) > 電器維修資料網(wǎng) > 正文 >
利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有效推估LED壽命
來(lái)源: 日期:2013-11-29 9:18:05 人氣:標(biāo)簽:
在能源之星部份,2011年7月6日,epa為了簡(jiǎn)化資格審查程序,特別將住宅照明(rlf)及固態(tài)照明(ssl luminaires)兩大型態(tài)的燈具規(guī)范整合成【energy star® luminaires program requirement v1.1】,并訂定2012年4月1日正式開(kāi)始實(shí)施,此外燈泡的部分也整合成【energy star® program requirements for integral led lamps v1.4】,兩份規(guī)范中除了審核的數(shù)據(jù)項(xiàng)增加外,引起較多討論的應(yīng)該是【lm-82光電特性規(guī)范】與【tm-21壽命預(yù)估規(guī)范】的要求已納入其中。
lm-82目前在北美照明協(xié)會(huì)(iesna)尚未正式出版,其內(nèi)容主要為led light engines及integrated led lamps的電性與光學(xué)特性在不同溫度下的特征驗(yàn)證方式,其量測(cè)方式相似于lm-79-08計(jì)劃,但重點(diǎn)為溫度對(duì)電/光參數(shù)的特征影響性評(píng)估。
另一部分則為iesna于2011年7月25日出版的tm-21-11 (projecting long term lumen maintenance of led light sources),此規(guī)范主要是針對(duì)led光源表現(xiàn)與壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),并與日前所公告的lm-80-08 led流明維持率實(shí)驗(yàn)進(jìn)行連結(jié),應(yīng)用lm-80-08的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)推估led組件及燈具/燈泡的長(zhǎng)期壽命表現(xiàn)。
一、使用tm-21推估led燈具壽命步驟
為使led業(yè)者對(duì)tm-21有較清晰的概念,并了解如何善用tm-21推估led產(chǎn)品,筆者將以四個(gè)程序說(shuō)明lm-80-08與tm-21-11的應(yīng)用及推估方式:
步驟一 : led組件供貨商對(duì)其led source(package/array/module)進(jìn)行3個(gè)溫度(55℃/85℃/自選溫度)至少6,000小時(shí)的lm-80-08實(shí)驗(yàn)。
★ 樣品數(shù)要求 : (與可推估時(shí)間其有關(guān)連性)

★ 測(cè)試時(shí)間要求 : (與推估精準(zhǔn)度有連結(jié)性)
至少6,000小時(shí),建議為10,000小時(shí),每隔1,000小時(shí)需要取得測(cè)試之led光衰數(shù)據(jù),間隔時(shí)間越短(如:500小時(shí))可提升推估時(shí)的準(zhǔn)確度。
步驟二 : 依tm-21-11公式推估3個(gè)測(cè)試溫度(55℃/85℃/自選溫度)的長(zhǎng)期壽命數(shù)據(jù)。
★ 取得各溫度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值,測(cè)試數(shù)據(jù)取出時(shí)間規(guī)則為:

★ 以exponential least squares curve-fit( 小平方曲線(xiàn)擬合)取得斜率
m(slope)與截距b(intercept),計(jì)算m與b時(shí)若測(cè)試時(shí)間越長(zhǎng)間隔越密集,其精準(zhǔn)度將提升,接著計(jì)算出b與α數(shù)值。

★ 依下列公式計(jì)算出各溫度實(shí)驗(yàn)之led在energy star規(guī)定之流明維持率70%時(shí)的壽命時(shí)間數(shù)值。
l70 : 當(dāng)led流明維持率為70%時(shí)的使用時(shí)間

★ 以步驟一中樣品數(shù)量進(jìn)行可推估倍數(shù)時(shí)間之標(biāo)準(zhǔn)判斷:

表示方式為 :
(6k) : lm-80測(cè)試時(shí)間,(6k)=6,000小時(shí);(10k)=10,000小時(shí)
xx,xxx hours : 樣品≧20ea,測(cè)試時(shí)間=6,000,可推估6倍為36,000小時(shí)
★ 使用exponential公式計(jì)算出各時(shí)間之流明維持率,則可以計(jì)算出之?dāng)?shù)據(jù)繪出各測(cè)試溫度的推估壽命曲線(xiàn)圖:


步驟三 : 取得該led組件置于led燈具的實(shí)地量測(cè)溫度(in situ temperature)。
★ 請(qǐng)參照istmt(in situ temperature measurement test)測(cè)試程序取得led組件置于led燈具中的溫度,該測(cè)試溫度位置須與lm-80-08的ts設(shè)定位置相同,取出之溫度數(shù)據(jù)稱(chēng)為tmpled(led temperature measurement point)。
步驟四 : 以測(cè)量之tmpled與tm-21計(jì)算之結(jié)果進(jìn)行內(nèi)插計(jì)算,取得tmpled的推估壽命數(shù)值。
★ 從三個(gè)測(cè)試溫度點(diǎn)中選出包覆tmpled 近的兩個(gè)溫度點(diǎn)作為計(jì)算基準(zhǔn)點(diǎn)。
★ 計(jì)算arrhenius model溫度加速參數(shù)a并得出decay rate:α與定值參數(shù)b0。
★ 以上述之公式計(jì)算出tmpled的l70數(shù)值,相同程序表示tmpled之結(jié)果。


★ 套入相關(guān)時(shí)間數(shù)值并繪制出tmpled與三個(gè)ts的壽命推估圖。

二、energy star / lighting facts對(duì)于led燈具/燈泡的壽命要求
energy star在燈具只有兩種規(guī)格,燈具廠(chǎng)商可使用整燈點(diǎn)亮6,000hrs.,或提交組件廠(chǎng)商的6,000hrs lm-80報(bào)告與tm-21推估結(jié)果來(lái)證實(shí)燈具成品的流明維持率,在燈泡部分標(biāo)準(zhǔn)就較為彈性,用途不同則標(biāo)準(zhǔn)會(huì)進(jìn)行微調(diào),如下表:

三、led照明高度競(jìng)爭(zhēng)的決勝關(guān)鍵:led品質(zhì)
照明產(chǎn)品被視為led的 大商機(jī),然而過(guò)去led價(jià)格過(guò)高,雖擁有省電環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),但價(jià)格仍無(wú)法與白熾、省電燈泡競(jìng)爭(zhēng)。外加前幾年由于未有相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)可循,led質(zhì)量良莠不齊(光衰問(wèn)題、變色問(wèn)題等),也導(dǎo)致許多負(fù)面的使用經(jīng)驗(yàn),也造成led照明使用量遲遲無(wú)法有爆炸性的成長(zhǎng)。
不過(guò)2012年,led照明價(jià)格的甜蜜點(diǎn)已提前來(lái)到,預(yù)期接下來(lái)兩年,led需求將大幅翻揚(yáng)。當(dāng)led產(chǎn)品價(jià)達(dá)消費(fèi)者可接受之價(jià)位,led廠(chǎng)商能否在這波需求翻揚(yáng)時(shí)刻,在眾廠(chǎng)商中脫穎而出,受消費(fèi)者親睞,決勝負(fù)的關(guān)鍵就在于led的質(zhì)量與壽命。
因此,尋找專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室給予協(xié)助,絕對(duì)是提升質(zhì)量與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 快速的方法之一。
宜特科技近三年來(lái),針對(duì)led磊晶(epi)、封裝至成品,均投入了大量的資源在光學(xué)、可靠度與故障分析等工程能力建置上,藉以協(xié)助客戶(hù)判別led產(chǎn)品在可靠度試驗(yàn)前、中、后之光特性參數(shù)變化、壽命估算、質(zhì)量改善等整合型解決方案。2011年,更進(jìn)一步取得美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局(us environmental protection agency;epa)在led lm-80的實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可資格,并提供led lm-80驗(yàn)證服務(wù)。
【看看這篇文章在百度的收錄情況】