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一種led燈具系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)方法

文檔序號(hào):9920937閱讀:782來(lái)源:國(guó)知局
一種led燈具系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及LED燈具的檢測(cè),尤其涉及一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排和低碳環(huán)保,半導(dǎo)體照明因其本身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)受到越 來(lái)越多的關(guān)注,并且當(dāng)前全球都進(jìn)入了 "禁白行動(dòng)"的穩(wěn)步推動(dòng)期,所以LED為主體的半導(dǎo)體 照明產(chǎn)品將會(huì)大行其道。全球半導(dǎo)體照明產(chǎn)品預(yù)期市場(chǎng)占有率將在2020年達(dá)到60-75%以 上,而且隨著技術(shù)的不斷成熟和產(chǎn)品的規(guī)模效應(yīng),半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的價(jià)格將會(huì)大幅度下降。
[0003] 然而,日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和同質(zhì)化引起的價(jià)格戰(zhàn)造成了產(chǎn)品良莠不齊,如果任 由劣質(zhì)產(chǎn)品流通市場(chǎng),必將會(huì)損害消費(fèi)者的利益,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊也會(huì)影響LED產(chǎn)業(yè)的持 續(xù)發(fā)展。由此可見(jiàn),質(zhì)量問(wèn)題已經(jīng)是制約LED照明產(chǎn)品普及的關(guān)鍵因素,而LED燈具樣品的可 靠性問(wèn)題更是成為了急需解決的共性質(zhì)量問(wèn)題。
[0004] 作為半導(dǎo)體照明的主流終端產(chǎn)品,LED燈具系統(tǒng)比較復(fù)雜,包含了材料學(xué)、光學(xué)、機(jī) 械、電子和計(jì)算機(jī)軟件等多學(xué)科交叉內(nèi)容。LED燈具系統(tǒng)的主要元部件包括:LED封裝器件及 模組、電子組件、光學(xué)材料、散熱系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)材料等。要對(duì)整個(gè)LED燈具系統(tǒng)進(jìn)行可靠性的評(píng) 價(jià),就需要對(duì)LED燈具建立適當(dāng)?shù)目煽啃栽囼?yàn)項(xiàng)目,利用科學(xué)合理的方法進(jìn)行驗(yàn)證。目前有 對(duì)LED器件進(jìn)行光通流明維持試驗(yàn)推算其壽命的方法(IES LM-80),也有對(duì)燈具采用光通流 明維持試驗(yàn)的(IES LM-84),但是對(duì)整個(gè)LED燈具系統(tǒng)來(lái)說(shuō),缺乏對(duì)其可靠性統(tǒng)一的評(píng)價(jià)方 法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題,提供一種新型的LED燈具系統(tǒng)可靠性 的評(píng)價(jià)方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)這一目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)方 法,包含有,
[0007] 步驟S1,提供LED燈具樣品,LED燈具樣品對(duì)應(yīng)有一企業(yè)聲稱壽命;
[0008] 步驟S2,根據(jù)LED燈具樣品的產(chǎn)品類型及用途,確定所述LED燈具樣品的可靠性試 驗(yàn)項(xiàng)目類型;
[0009] 步驟S3,根據(jù)可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目類型,確定其對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)時(shí)間、點(diǎn)燈時(shí)間、加速因子 及等效點(diǎn)燈時(shí)間;
[0010] 步驟S4,根據(jù)LED燈具樣品的平均故障時(shí)間MTBF與樣品數(shù)量、等效點(diǎn)燈時(shí)間、失效 次數(shù)和置信水平之間的關(guān)系,得到LED燈具樣品的失效率;
[0011] 步驟S5,根據(jù)LED燈具樣品的可靠度水平、LED燈具樣品失效率、聲稱壽命三者之間 的關(guān)系,得到LED燈具樣品的可靠度水平,進(jìn)而得到不同樣品數(shù)、不同失效次數(shù)和不同置信 水平對(duì)于LED燈具樣品關(guān)于聲稱壽命下的可靠度水平曲線;以及,
[0012] 步驟S6,根據(jù)可靠度水平曲線對(duì)LED燈具樣品進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià),判斷企業(yè)聲稱壽命 是否可以接受。
[0013] 作為一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)方法的優(yōu)選方案,可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目類型包含 有溫度循環(huán)試驗(yàn),溫度循環(huán)試驗(yàn):
[0014] 試驗(yàn)溫度的低溫極端值為-10°c,高溫極端值為+50°C,以4小時(shí)為一個(gè)循環(huán)周期, 循環(huán)次數(shù)為250次;進(jìn)一步地,所述循環(huán)周期包含有在高溫極端值下的保持時(shí)間1小時(shí)、由高 溫極端值逐步至低溫極端值的轉(zhuǎn)換時(shí)間1小時(shí)、在低溫極端值下的保持時(shí)間1小時(shí)及由低溫 極端值逐步至高溫極端值的轉(zhuǎn)換時(shí)間1小時(shí);再進(jìn)一步地,轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)的升降溫速率為1°C/ 分鐘;
[0015] 試驗(yàn)時(shí)間為1〇〇〇小時(shí);
[0016]點(diǎn)燈時(shí)間為500小時(shí);
[0017] 加速因子為1.44;
[0018]等效點(diǎn)燈時(shí)間為720小時(shí)。
[0019] 作為一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)方法的優(yōu)選方案,可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目類型包含 有恒定濕熱試驗(yàn),恒定濕熱試驗(yàn):
[0020] 試驗(yàn)溫度為401:±2°(:,相對(duì)濕度為93%±2%,以2.25小時(shí)為一個(gè)循環(huán)周期,循環(huán) 160次,進(jìn)一步地,所述循環(huán)周期包含有在額定工作條件下開(kāi)啟時(shí)間1小時(shí)及關(guān)閉時(shí)間1.25 小時(shí);
[0021] 試驗(yàn)時(shí)間為360小時(shí);
[0022]點(diǎn)燈時(shí)間為360小時(shí);
[0023] 加速因子為20.4;
[0024]等效點(diǎn)燈時(shí)間為3264小時(shí)。
[0025]作為一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)方法的優(yōu)選方案,可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目類型包含 有低溫啟動(dòng)試驗(yàn),低溫啟動(dòng)試驗(yàn):
[0026]試驗(yàn)溫度為產(chǎn)品規(guī)定的最低使用溫度,以20分鐘為一個(gè)循環(huán)周期,循環(huán)次數(shù)為300 次,進(jìn)一步地,所述循環(huán)周期包含有開(kāi)啟時(shí)間1分鐘及關(guān)閉時(shí)間19分鐘,試驗(yàn)時(shí)間為100小 時(shí);
[0027]點(diǎn)燈時(shí)間為5小時(shí);
[0028]加速因子為1;
[0029]等效點(diǎn)燈時(shí)間為5小時(shí)。
[0030]作為一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)方法的優(yōu)選方案,可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目類型包含 有電源開(kāi)關(guān)試驗(yàn),電源開(kāi)關(guān)試驗(yàn):
[0031]以1分鐘為一個(gè)循環(huán)周期,循環(huán)次數(shù)為小時(shí)為單位的額定壽命的一半;進(jìn)一步地, 循環(huán)周期包含有在額定工作條件下開(kāi)啟時(shí)間30秒及關(guān)閉時(shí)間30秒;
[0032] 試驗(yàn)時(shí)間為209小時(shí);
[0033]點(diǎn)燈時(shí)間為105小時(shí);
[0034]加速因子為1;
[0035]等效點(diǎn)燈時(shí)間為105小時(shí)。
[0036]作為一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)方法的優(yōu)選方案,可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目類型包含 有高溫操作試驗(yàn),高溫操作試驗(yàn):
[0037] 試驗(yàn)溫度為環(huán)境溫度加上10°C,室內(nèi)燈具的試驗(yàn)溫度不低于40°C ;
[0038] 試驗(yàn)時(shí)間為360小時(shí);
[0039]點(diǎn)燈時(shí)間為360小時(shí);
[0040] 加速因子為1.68;
[0041 ] 等效點(diǎn)燈時(shí)間為604.8小時(shí)。
[0042]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:考慮LED燈具的可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目以及試驗(yàn)參 數(shù)對(duì)LED燈具系統(tǒng)的可靠度的影響,為評(píng)價(jià)LED燈具系統(tǒng)的可靠性提供新的途徑,對(duì)LED燈具 系統(tǒng)可靠性的表征和提高具有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1為本發(fā)明根據(jù)所進(jìn)行的LED燈具系統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目,推算出來(lái)的不同樣品 數(shù)情況下系統(tǒng)可靠度與置信水平之間的關(guān)系曲線。其中,實(shí)線表示樣品數(shù)為20個(gè)的情況,虛 線表示樣品數(shù)為10的情況,失效次數(shù)為0。
[0044] 圖2為本發(fā)明推算的LED燈具系統(tǒng)的可靠度與失效次數(shù)之間的關(guān)系曲線。其中,置 信水平設(shè)置為60%,樣品數(shù)為20個(gè)。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面通過(guò)具體的實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0046] 取LED室內(nèi)照明燈具為例,防護(hù)等級(jí)為IP20,企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的聲稱壽命為25000小時(shí), LED燈具系統(tǒng)的置信水平取值60%~99%,失效次數(shù)取0~4次。
[0047]具體實(shí)施步驟如下:
[0048] 1、對(duì)于LED室內(nèi)燈具,確定要進(jìn)行的可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目包括:溫度循環(huán)試驗(yàn)、恒定濕 熱試驗(yàn)、低溫啟動(dòng)試驗(yàn)、電源開(kāi)關(guān)試驗(yàn)和高溫操作試驗(yàn)。具體的試驗(yàn)條件參考相應(yīng)的LED燈 具可靠性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)文件。其中,每個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)束后,都要對(duì)LED燈具樣品進(jìn)行合格判 定,樣品要標(biāo)貼完整,沒(méi)有明顯的損壞,而且每個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)束后測(cè)量LED燈具的光通量,相 對(duì)于初始光通量的變化不應(yīng)超過(guò)10%。
[0049] 2、對(duì)于LED室內(nèi)燈具,要確定每個(gè)可靠性試驗(yàn)的試驗(yàn)時(shí)間和點(diǎn)燈時(shí)間。
[0050] (1)溫度循環(huán)試驗(yàn):試驗(yàn)溫度為低溫-10°C,高溫+50°C,4小時(shí)一個(gè)循環(huán),循環(huán)次數(shù) 為250次。1個(gè)4小時(shí)周期包括在每個(gè)極端溫度下各保持1小時(shí)和溫度極限之間的1小時(shí)轉(zhuǎn)換 時(shí)間。升降溫速率為1°C/分鐘,接通和斷開(kāi)燈具時(shí)間17min。所以試驗(yàn)時(shí)間為1000小時(shí),點(diǎn)燈 時(shí)間為500小時(shí)。
[00511 (2)恒定濕熱試驗(yàn):試驗(yàn)溫度為40 °C ± 2 °C,相對(duì)濕度為93 % ± 2 %,在額定工作條 件下進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)于IP20的室內(nèi)燈具來(lái)說(shuō),一個(gè)循環(huán)是60分鐘開(kāi),75分鐘關(guān),循環(huán)160次,試 驗(yàn)時(shí)間為360小時(shí),點(diǎn)燈時(shí)間為360小時(shí)。
[0052] (3)低溫啟動(dòng)試驗(yàn):試驗(yàn)溫度為產(chǎn)品規(guī)定的最低使用溫度,開(kāi)關(guān)次數(shù)為300次,20分 鐘開(kāi)關(guān)1次,1分鐘開(kāi),19分鐘關(guān)。試驗(yàn)時(shí)間為100小時(shí),點(diǎn)燈時(shí)間為5小時(shí)。
[0053] (4)電源開(kāi)關(guān)試驗(yàn):在額定工作條件下進(jìn)行開(kāi)關(guān)試驗(yàn),以30秒開(kāi),30秒關(guān)為1個(gè)循 環(huán),開(kāi)關(guān)次數(shù)為小時(shí)為單位的額定壽命的一半,這里的試驗(yàn)時(shí)間為209小時(shí),點(diǎn)燈時(shí)間為105 小時(shí)。
[0054] (5)高溫操作試驗(yàn):燈具試驗(yàn)溫度為環(huán)境溫度加上10°C,室內(nèi)燈具不低于40°C,試 驗(yàn)時(shí)間為360小時(shí),點(diǎn)燈時(shí)間為360小時(shí)。
[0055] 3、對(duì)于室內(nèi)LED燈具,確定每個(gè)可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目的加速因子,并且計(jì)算總共的等效 點(diǎn)
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