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上海力灿:如何使用TM-21推估LED灯具寿命?

2016-01-12 14:402650OFweek 半导体

LED是一种寿命很长的光源。根据驱动电源及使用条件不同,LED的寿命可以长达5W小时或更多,但LED不会像其它光源那样直接熄灭,而是逐渐光衰。因此,在长时间使用后,光衰会导致低光输出而使得产品不符合要求。那么如何正确使用TM-21推估LED灯具寿命?

为使LED业者对TM-21有较清晰的概念,并了解如何善用TM-21推估LED产品,致力于照明测试仪器、EMI/EMC测试系统和安规测试仪器在国内市场的开拓和售后维护的上海力汕用四个程序说明LM-80-08与TM-21-11的应用及推估方式:

步骤一 : LED元件供应商对其LED Source(Package/Array/Module)进行3个温度(55℃/85℃/自选温度)至少6,000小时的LM-80-08实验。

样品数要求 : (与可推估时间其有关连性)

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测试时间要求 : (与推估精准度有连结性)

至少6,000小时,建议为10,000小时,每隔1,000小时需要取得测试之LED光衰资料,间隔时间越短(如:500小时)可提升推估时的准确度。

步骤二 : 依TM-21-11公式推估3个测试温度(55℃/85℃/自选温度)的长期寿命资料。

取得各温度实验资料平均值,测试资料取出时间规则为:

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以Exponential Least Squares Curve-Fit(最小平方曲线拟合)取得斜率m(Slope)与截距b(Intercept),计算m与b时若测试时间越长间隔越密集,其精准度将提升,接着计算出B与α数值。

y=mx+b, B=exp(b), a=-m

依下列公式计算出各温度实验之LED在ENERGY STAR规定之流明维持率70%时的寿命时间数值。

L70 : 当LED流明维持率为70%时的使用时间

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以步骤一中样品数量进行可推估倍数时间之标准判断:

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表示方式为 : L70(6K) = XX,XXX hours

(6K) : LM-80测试时间,(6K)=6,000小时;(10K)=10,000小时

XX,XXX Hours : 样品≧20ea,测试时间=6,000,可推估6倍为36,000小时

使用Exponential公式计算出各时间之流明维持率,则可以计算出之资料绘出各测试温度的推估寿命曲线图:

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(请看大图)

步骤三 : 取得该LED元件置于LED灯具的实地量测温度(In Situ Temperature)。

请参照ISTMT(In Situ Temperature Measurement Test)测试程式取得LED元件置于LED灯具中的温度,该测试温度位置须与LM-80-08的Ts设定位置相同,取出之温度资料称为TMPLED(LED Temperature Measurement Point)。

步骤四 : 以测量之TMPLED与TM-21计算之结果进行内插计算,取得TMPLED的推估寿命数值。

从三个测试温度点中选出包复TMPLED最近的两个温度点作为计算基准点。

计算Arrhenius Model温度加速参数A并得出Decay Rate:α与定值参数B0。

以上述之公式计算出TMPLED的L70数值,相同程式表示TMPLED之结果。

L70(6K) > XX,XXX hours

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套入相关时间数值并绘制出TMPLED与三个Ts的寿命推估图。

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