一種led燈具光衰的檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種LED燈具光衰的檢測方法，包含有，步驟S1，提供LED燈具樣品；步驟S2，驗證所述LED燈具樣品的可靠性；步驟S3，獲取所述LED燈具樣品的正向電壓與結溫關系曲線；步驟S4，根據所述關系曲線得到所述LED燈具樣品在正常工作的情況下所對應的結溫值TJ；以及，步驟S5，結合所述結溫值TJ與美國能源之星LM?80測試報告數據，推算出所述LED燈具樣品的光通維持率。本發明的優點在于為檢測LED燈具的光通維持率提供新的途徑，具有耗時短、成本低和操作簡便的優點，對LED燈具光通維持率的檢測和其壽命的準確推算具有廣泛的應用前景。
【專利說明】
一種LED燈具光衰的檢測方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種LED燈具光衰的檢測方法。
【背景技術】
[0002] 在國家產業政策的引導和支持下，耗能高的普通照明白熾燈逐漸退出市場，取而 代之的是更加節能環保的高效照明產品。我國半導體照明產業正在進入快速發展時期，已 經形成了基本完整的產業鏈。隨著半導體照明技術的飛速進步和市場規模的不斷擴大，大 量的LE D照明替代產品進入了室內外照明領域。
[0003] LED照明產品以其高效節能、長壽命和穩定可靠等特點正在逐漸成為照明產品的 主流方向。但是，由于照明市場同質化的競爭激烈，市面上的LED照明產品的質量參差不齊。 LED照明產品不同于傳統照明產品，如何正確評價其壽命與可靠性是極具挑戰的問題。以與 壽命相關的光衰為例，一般認為，LED照明產品的壽命是其光通維持率降到70%時所需要消 耗的時間。確定了 LED照明產品的光通維持率，就可以明確該LED照明產品的光衰。
[0004] 對于LED燈具而言，目前檢測其光通維持率的方法主要有兩種。一種是在LED燈具 的正常工作狀態下自然點燈，然后根據其聲稱的壽命進行光通維持率的測試;另一種是根 據北美標準IESNA LM-84-14,測試LED燈具的6000小時(或9000小時)光通維持率數據，再用 這些測試數據根據IESNA TM-28-14推算出其達到壽命時的光通維持率。由于LED燈具的聲 稱壽命是數萬小時，所以前一種方法周期長、成本高；后一種方法縮短了測試時間，但是對 于長壽命(超過50000小時）的LED燈具，仍然需要增加測試時間到接近1萬小時，而且該方法 沒有考慮LED燈具的可靠性試驗，增加了測試樣品的早期失效數量，降低了檢測效率。因此， 如何快速準確的檢測出其光通維持率就顯得非常重要。該方法不僅適用于LED燈具產品的 光衰檢測，而且可以為LED燈具新產品的開發提供技術參考。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服現有技術中測試時間長且準確性不高的問題，提供一種 新型的LED燈具光衰的檢測方法。
[0006] 為了實現這一目的，本發明的技術方案如下：一種LED燈具光衰的檢測方法，包含 有，
[0007] 步驟Sl，提供LED燈具樣品，所述LED燈具樣品的模組具有美國能源之星LM-80測試 報告；
[0008] 步驟S2，驗證所述LED燈具樣品的可靠性；
[0009] 步驟S3,獲取所述LED燈具樣品的正向電壓與結溫關系曲線；
[0010] 步驟S4,根據所述正向電壓與結溫關系曲線得到所述LED燈具樣品在環境溫度為 室溫且正常工作的情況下所對應的結溫值Tj;以及，
[0011] 步驟S5,結合所述結溫值Tj與美國能源之星LM-80測試報告，推算出所述LED燈具 樣品的光通維持率。
[0012] 作為一種LED燈具光衰的檢測方法的優選方案，步驟S2中，進一步地包含有，
[0013] 步驟S21，對所述燈具樣品進行加速狀態下的溫度循環試驗；以及，
[0014] 步驟S22,根據所述溫度循環試驗結果，判定所述燈具樣品是否可靠。
[0015] 作為一種LED燈具光衰的檢測方法的優選方案，所述溫度循環試驗的試驗條件:低 溫極端值為_40°C，高溫極端值為+50°C，以4小時為一個循環周期，循環次數為500次，試驗 時間合計2000小時;進一步地，所述循環周期包含有在高溫極端值下的保持時間1小時、由 高溫極端值逐步至低溫極端值的轉換時間1小時、在低溫極端值下的保持時間1小時及由低 溫極端值逐步至高溫極端值的轉換時間1小時;更進一步地，轉換時間內的升降溫速率為1 °c/分鐘。
[0016] 作為一種LED燈具光衰的檢測方法的優選方案，步驟S22中，判定所述燈具樣品是 否可靠的標準:所述LED燈具樣品的標貼應無開裂、卷曲或脫落，所述LED燈具樣品無明顯 的損壞，且按GB/T 9468規定測得的溫度循環試驗后的光通量?:要求相對于0小時狀態下 的光通率Φ ο的變化不應超過10 %。
[0017] 作為一種LED燈具光衰的檢測方法的優選方案，步驟S3中，獲取所述LED燈具樣品 的正向電壓與結溫關系曲線的方式系根據中國專利CN102193053A公開的"一種燈具內LED 正向電壓與結溫的關系曲線的測量方法"。
[0018] 作為一種LED燈具光衰的檢測方法的優選方案，步驟S4中，將所述LED燈具樣品置 于正常工作位置并在額定電壓及額定頻率的條件下正常工作，待所述LED燈具樣品達到熱 平衡后，對所述LED燈具產品輸入測量電流I f (根據LED燈具功率、規格型號的不同，If在滿足 測量要求的前提下盡量小），每次測量的時間為lms，以獲得所述LED燈具樣品的模組在室溫 下的正向電壓V f，并根據所述正向電壓Vf結合所述正向電壓與結溫關系曲線中得到對應的 所述結溫值Tj。
[0019] 作為一種LED燈具光衰的檢測方法的優選方案，步驟S4中，所述LED燈具樣品置于 在GB 7000.1標準的附錄D規定的防風罩內。
[0020] 作為一種LED燈具光衰的檢測方法的優選方案，步驟S5中，結合美國能源之星LM-80測試報告確定與所述結溫值Tj最為鄰近的第一焊點溫度值T 1和第二焊點溫度值T2(T2> T1),進而再確定與所述第一焊點溫度值TjP所述第二焊點溫度值T2*別對應在試驗時間為 6000小時(或9000小時）的光通維持率Ued(T 1)和光通維持率Ued(T2)，"相關溫度"是指LM-80 測試報告中的較低測試溫度，在這里就是指1^的溫度；
[0021] 若TGT1時，采用美國能源之星LM-80測試報告中相關溫度下的6000小時（或9000 小時)光通維持率作為所述LED燈具樣品在6000小時(或9000小時）的光通維持率；
[0022] 若TKTj < T2時，利用公?
通過插入法 推算出所述LED燈具樣品在試驗時間為6000小時(或9000小時）的光通維持率；
[0023] 若Tj>T2時，利用公?!
I過插入法推 算出所述LED燈具樣品在試驗時間為6000小時(或9000小時）的光通維持率。
[0024] 與現有技術相比，本發明的優點至少在于:考慮LED燈具的可靠性試驗和LED燈具 的結溫，為檢測LED燈具的光通維持率提供新的途徑，具有耗時短、成本低和操作簡便的優 點，對LED燈具光通維持率的檢測和其壽命的準確推算具有廣泛的應用前景。
【具體實施方式】
[0025]下面通過具體的實施方式對本發明作進一步詳細說明。
[0026] LED燈具中的模組具有LM-80測試報告數據，企業對產品的聲稱壽命不超過35000 小時，需要LED燈具6000小時的光通維持率，如果LED燈具壽命超過35000小時，則需要9000 小時或者更長時間的光通維持率，相應的試驗時間也要增加。這里以6000小時光通維持率 為例。本實施例的具體實施步驟如下：
[0027] 1、按GB/T 9468規定測試0小時狀態下LED燈具的初始光通量Φ〇。
[0028] 2、對LED燈具進行加速狀態下的溫度循環試驗。試驗溫度為低溫-40°C，高溫+50 °C，4小時一個循環，循環次數為500次，試驗時間為2000小時。1個4小時周期包括在每個極 端溫度下各保持1小時和溫度極限之間的1小時轉換時間。升降溫速率為l°C/min，接通和 斷開燈具時間17分鐘。溫度循環試驗中溫度變化的加速因子由Cof f in-Mason公式計算。
[0029]
[0030] 其中，ATstress為加速試驗下的溫度變化，ATncirmal為正常應力下的溫度變化，η為 溫度變化的系數，與缺陷機制和材料相關。對于無鉛焊點，這個加速系數取1.9~2.0,這里 取1.9。對于正常狀態下的溫度循環試驗，溫度范圍假設為-10~40°C，加速因子為TE= (90/ 50產9 = 3。對于試驗時間為2000小時來說，加速因子為3的情況下等效于正常狀態6000小時 LED燈具的光衰。
[0031] 3、試驗項目結束后，要對LED燈具產品進行合格判定，樣品要標貼完整，沒有明顯 的損壞，而且按GB/T 9468的規定測量LED燈具的光通量Φ!，Φ!相對于初始光通量Φ〇的變 化不應超過10%。如果判定結果為不合格，則該LED燈具未能通過可靠性試驗驗證，直接判 定為不合格產品；如果判定結果為合格，則進入下一步驟。
[0032] 4、采用中國發明專利"一種燈具內LED正向電壓與結溫的關系曲線的測量方法" (專利號：ZL 201010119389.3)中提出的方法，獲得該LED燈具正向電壓與結溫(Vf-Tj)關系 曲線。專利號:ZL 201010119389.3中的所有內容以引文的形式并入本實施例中。
[0033] 5、把LED燈具放在GB 7000.1標準的附錄D規定的防風罩內，燈具處于正常工作位 置，在額定電壓及額定頻率下正常工作。燈具達到熱平衡后，從測量端口輸入一組測量電流 If，根據LED燈具功率、規格型號的不同，If在滿足測量要求的前提下盡量小，每次測量的時 間為lms，測量出LED燈具內的模組在這一溫度下的正向電壓降V f，從Vf-Tj關系曲線中讀出 對應的結溫Tj的值。
[0034] 6、LED燈具中LED模組提供LM-80測試報告測試數據，其中有兩個焊點溫度TjPT2 (本實施例中，T^55°C，T^85°C)，T^T2溫度點的光通維持率分別為0.9542和0.9344(光 通量數據經過了歸一化處理）。根據測定的LED燈具的結溫和LM-80測試報告數據，確定LED 燈具的光通維持率。
[0035] 當Tj = 50°C時，直接采用LM-80測試報告中55°C下的6000小時光通維持率作為LED 燈具在6000小時的光通維持率0.9542;
[0036] 當Tj = 70°C時，通過公式
毛插入法推 算出LED燈具6000小時的光通維持率L1 = 0.9443:
[0037] 當Tj=100°C時，通過公式
推算出 LH)燈具6000小時的光通維持率L1 = O. 9245。
[0038]按照本發明的方法，可以推算出多個LED燈具樣品的6000小時的光通維持率，從而 可以推算出LED燈具的壽命。
[0039]以上僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解 為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發 明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發 明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種L邸燈具光衰的檢測方法，其特征在于，包含有， 步驟S1，提供LED燈具樣品，所述LED燈具樣品的模組具有美國能源之星LM-80測試報 告； 步驟S2，驗證所述L邸燈具樣品的可靠性； 步驟S3，獲取所述L邸燈具樣品的正向電壓與結溫關系曲線； 步驟S4,根據所述正向電壓與結溫關系曲線得到所述Lm)燈具樣品在環境溫度為室溫 且正常工作的情況下所對應的結溫值Tj; W及， 步驟S5,結合所述結溫值Tj與美國能源之星LM-80測試報告，推算出所述L邸燈具樣品的 光通維持率。2. 根據權利要求1所述一種Lm)燈具光衰的檢測方法，其特征在于，步驟S2中，進一步地 包含有， 步驟S21，對所述L邸燈具樣品進行加速狀態下的溫度循環試驗；W及， 步驟S22,根據所述溫度循環試驗的結果，判定所述L邸燈具樣品是否可靠。3. 根據權利要求2所述一種LED燈具光衰的檢測方法，其特征在于，步驟S21中，所述溫 度循環試驗的試驗條件： 低溫極端值為-40°C，高溫極端值為巧(TC，W4小時為一個循環周期，循環次數為500 次，試驗時間合計2000小時;進一步地，所述循環周期包含有在高溫極端值下的保持時間1 小時、由高溫極端值逐步至低溫極端值的轉換時間1小時、在低溫極端值下的保持時間1小 時及由低溫極端值逐步至高溫極端值的轉換時間1小時;更進一步地，轉換時間內的升降溫 速率為rc/分鐘。4. 根據權利要求2或3所述一種Lm)燈具光衰的檢測方法，其特征在于，步驟S22中，判定 所述燈具樣品是否可靠的標準:所述LED燈具樣品的標貼應無開裂、卷曲或脫落，所述LED燈 具樣品無明顯的損壞，且按GB/T 9468規定測得的溫度循環試驗后的光通量Φι要求相對于 0小時狀態下的光通率Φο的變化不應超過10%。5. 根據權利要求1至4中任意一項所述一種Lm)燈具光衰的檢測方法，其特征在于，步驟 S3中，獲取所述LED燈具樣品的正向電壓與結溫關系曲線的方式系根據中國專利 CN102193053A公開的"一種燈具內L邸正向電壓與結溫的關系曲線的測量方法"。6. 根據權利要求1至5中任意一項所述一種Lm)燈具光衰的檢測方法，其特征在于，步驟 S4中，將所述Lm)燈具樣品置于正常工作位置并在額定電壓及額定頻率的條件下正常工作， 待所述LED燈具樣品達到熱平衡后，對所述LED燈具產品輸入測量電流If (根據LED燈具功 率、規格型號的不同，If在滿足測量要求的前提下盡量小），每次測量的時間為1ms，W獲得 所述L邸燈具樣品的模組在室溫下的正向電壓Vf，并根據所述正向電壓Vf結合所述正向電壓 與結溫關系曲線中得到對應的所述結溫值Tj。7. 根據權利要求6所述一種Lm)燈具光衰的檢測方法，其特征在于，步驟S4中，所述LED 燈具樣品置于在GB 7000.1標準的附錄D規定的防風罩內。8. 根據權利要求1至7所述一種Lm)燈具光衰的檢測方法，其特征在于，步驟S5中，結合 美國能源之星LM-80測試報告確定與所述結溫值Tj最為鄰近的第一焊點溫度值Τι和第二焊 點溫度值Τ2(Τ2>Τ?)，進而再確定與所述第一焊點溫度值Τι和所述第二焊點溫度值Τ2分別對 應在試驗時間為6000小時(或9000小時）的光通維持率Lled(Ti)和光通維持率Lled(T2); 若Tj 時，采用美國能源之星LM-8〇ii試報告中相關溫度下的6000小時(或9000小時） 光通維持率作為所述L邸燈具樣品在6000小時(或9000小時）的光通維持率； 若Ti<Tj含T2時，利用公iS通過插入法推算 出所述L邸燈具樣品在試驗時間為6000小時(或9000小時）的光通維持率； 若Tj〉T2時，利用公??通過插入法推算出 所述L邸燈具樣品在試驗時間為6000小時(或9000小時）的光通維持率。
【文檔編號】G01R31/44GK105842634SQ201610159998
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月21日
【發明人】王偉, 趙旭, 施曉紅, 陳超中
【申請人】上海時代之光照明電器檢測有限公司, 國家電光源質量監督檢驗中心(上海), 國家燈具質量監督檢驗中心