浅析“LED灯具流明维持率试验及光通寿命预测方法”
关于 LED 照明产品寿命测试评价方法及研究进展
关于LED 照明产品寿命测试评价方法及研究进展
【电源网】本文在调研LED 照明产品国际和国家标准有关寿命评价考虑的基础上，介绍了目前针对LED 寿命测试的相关研究工作，对LED 照明产品的寿命评估方法做了探索性研究。
经分析可知，采用寿命测试推算方法，IESTM21 和边界函数法均存在一定的问题。
研究表明，采用试验条件加速的方法来测试推算LED 照明产品的寿命存在较高的可行性，且此评价方法可显着缩短产品的寿命评价周期。
1 引言
发光二极管( Light Emitting Diode,LED) 作为一种光电子器件，本身具有长寿命的优势。
随着蓝光LED 芯片的发明和LED 照明技术的提高，LED 逐步进入普通照明领域，其技术水平也在近年呈现出快速的发展趋势。
LED 照明产品包括LED 光源和LED 灯具。
针对普通照明领域，受LED 照明产品价格因素的影响，综合考虑市场应用的性价比和成本收回效果，LED 照明产品的寿命及其评估方法在全行业内引起了广泛的关注，也成为近来讨论和研究的热点。
LED 照明产品的寿命及其评估方法研究主要基于三个方面的考虑：( 1) 产品的寿命评估方法研究及实施，将完善LED 照明产品的性能评价体系，缩短产品全面性能评价的测试周期，促进产品技术水平的提升; ( 2) LED 照明产品全面性能评价的实施，将对政府的相关决策和引导提供强有力的保障，从政府引导的角度，推动LED 照明行业的发展; ( 3) 这项工作将进一步增强市场的规范发展，从消费者认知和应用选择的角度，对LED 照明行业的健康发展提供保障。
目前国际领域内对LED 的寿命评估也愈加关注，本文在分析国际领域内。
LED照明灯具寿命的两种测试方法
LED照明灯具寿命的两种测试方法
LED光源的最大特点就是寿命长，可达到50000~100000小时，长时间的
监测其光衰情况是不实际的，因此，本标准将通过一种加速寿命试验的方法来
预测LED照明灯具的寿命。
适用范围
本标准适用于各类LED照明灯具的寿命测试，不包含灯具的电源部分
的测试。
技术要求
把LED灯具的光输出为初始光输出的70%作为寿命判断失效的指标。
试验方法一
结温是影响LED光衰减的重要原因。
结温的升高会使LED光衰很快。
LED在高电流下工作会产生更多得热量，从而加速老化。
本试验方法采用不同的驱动电流，选取5只LED灯具，在25℃环境温
度下，用不同电流进行加速寿命试验，得出光输出衰减的数学模型。
数学模型
y=exp(-αt)
α=m×exp(nI)
其中y表示相对光输出，α表示衰减常数，t为点灯时间，m、n为常数，
I为测试电流。
根据不同电流下的得到的关于y和t的测试数据，最终得出关于不同灯
具的衰减系数α，从而得出光通维持率在70%的寿命值t70%
试验方法二
采用温度作为恒定的加速应力，推算出在25℃下LED灯具失效判据70%时。
led寿命测试标准
led寿命测试标准
LED寿命测试标准通常包括以下几个方面：
1. L70寿命测试： L70寿命是指LED光输出衰减到初始光通量的70%所需要的时间。
测试时，LED灯具需要持续点亮，并记录每隔一定时间的光通量数据，通过拟合曲线来确定L70寿命。
2. Lumen维持率测试：LED灯具在使用一段时间后，其光输出会发生衰减，而Lumen维持率是指LED光输出衰减到初始光通量的百分比。
测试中通常使用恒流电源点亮LED灯具，然后每隔一定时间测量光通量，并计算Lumen维持率。
3. 环境温度测试：高温会对LED的寿命产生影响，因此测试中需要将LED置于高温环境下进行使用，并记录不同温度下的光通量变化。
通过分析光通量和温度之间的关系，可以预测LED在不同温度下的寿命。
4. 可靠性测试：可靠性测试主要包括高温寿命测试、低温寿命测试、湿热循环测试等，以模拟不同环境下的使用情况，评估LED在各种应力条件下的寿命。
以上是LED寿命测试的一些常见标准，具体的测试标准可能因产品类型和用途而有所不同，需要根据实际情况进行具体确定。
功率型LED光通维持寿命预测
功率型LED光通维持寿命的预测陈超中 李为军 施晓红 王晔（上海市质量监督检验技术研究院、国家电光源质量监督检验中心（上海）、国家灯具质量监督检验中心、上海时代之光照明电器检测有限公司，上海200233）摘要：介绍了LED光输出寿命的预测模型，引入数理统计学的基本原理并采用一元线性回归公式，分析解读了LM-80报告与LED光通维持寿命预测图。
揭示出LED光输出寿命的预测建立在至少6000h检验的数理统计学的基础上，对于LED可靠性研究具有一定的现实意义。
关键词：LED；光通量；光通维持寿命；线性回归分析Lumen Maintenance Lifetime prediction of power LEDChen Chaozhong, Li Weijun, Shi Xiaohong & Wang Ye（Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research；National Center of Supervision & Inspection on Electic Light Source Quality (Shanghai)；China National Lighting Fitting Quality Supervision Testing Center (CLTC)；Shanghai Alphal Lighting Equipment Testing Ltd.(SALT)）Abstract: The estimation lifetime model of power LEDs was analyzed at first, at the same time, LM-80 reports and chart estimation of lumen maintenance data and L70 extrapolation were investigated based on the principles of mathematical statistics and the equation of linear regression. The results showed that using lumen maintenance data should be rested on the base of mathematical statistics at least 6000h testing time, which will be helpful to power LED reliability.Keywords: LED；luminous flux；lumen maintenance lifetime；linear regression analysisGaN基LED作为一种新型光源近年来得到飞速发展，据国家统计局数据，全国路灯数量约在9000万盏。
led寿命预测方法
LED寿命预测方法包括以下步骤：
1.确定LED的光衰：首先记录LED初始的光通量、功率和色温等参数，然后经过三个月
或更长时间的运行，再次记录这些参数，并进行对比。
如果光通量下降至初始值的70%，或者功率下降至初始值的70%，则可以确定LED的寿命。
2.测试LED的绝对亮度：在LED的工作温度下，将LED的电流逐渐减小，以观察LED的
绝对亮度何时降至初始亮度的50%。
3.根据LED的光衰模型进行预测：LED的光衰模型是描述LED随时间变化的亮度方程，根
据此模型，可以预测LED在未来的亮度变化。
以上是LED寿命预测的基本步骤，具体的预测方法可能需要根据具体的LED型号和应用环境进行调整。
浅谈LED灯具寿命的测试标准和方案
浅谈LED灯具寿命的测试标准和方案标准和测试方法对于任何新技术的成功都是至关重要的。
不仅是因为它们能确保安全，更是因为可以借由在鉴定产品性能方面所获得一致性而使业界达成共识并形成公平竞争。
标准和检测方法的缺乏会让所有参与者产生困惑，也一直是LED产业发展的瓶颈之一。
LED产品目前倍受青睐的一个重要原因是其节能和寿命因素，节能是非常容易看到的，而寿命的测试一直是让业界深感困惑。
由于缺乏标准，经常在市场上看到声称5万甚至10万小时的LED产品。
目前，美国照明工程学会（IES）、美国电气制造商协会（NEMA）、美国国家标准照明集团（ANSLG）、美国国家标准学会（ANSI）、美国国家标准与技术研究院（NIST）、美国保险商实验室（UL）、国际电工技术委员会（IEC）、国际照明委员会（CIE）以及加拿大标准协会（CSA）推进了标准的研发。
IES TM-21填补寿命测试方法空缺最近标准方面比较重要的新闻就是IES TM-21文件的出版。
这是美国照明工程学会技术委员会经过多年努力研制出的测试方法。
TM-21可以推断出LED产品的流明维持率，即点亮不同时间后LED的光输出量。
TM-21非常重要，其重要性体现在：LED寿命可能超过5万小时，比传统照明长得多，一直测试到底是不切实际的，因为历时太长、而且很可能在其寿命期内就已被淘汰，并且，LED不会像其它光源那样直接熄灭，LED光衰是很缓慢的，LED的“死亡点”在哪里，现在仍是人们讨论的话题。
为了更好的了解TM-21的重要性，我们先回顾一下LM-79和LM-80。
LM-79是对集成了控制电路和散热器的LED产品进行电气和光度测量认定的方法，涵盖总光通量、电功率、功效、色度和亮度分布的测量。
通过LM-79可计算出整灯的初始性能。
但是LM-79不涉及产品可靠性和寿命的测量。
LM-80测试的是不同温度下LED封装、阵列和模组的流明维持率，至少测试6000小时，以每1000小时为进阶，建议测试10 000小时。
浅谈LED灯具寿命的评估方法
—
位 为时 间 。对 于 Ｌ ７ ０ ， 则 Ｐ就是 对 应 的数 值 ７ ０ 。 最／ ｂ － － 乘法曲线拟合公式 （ １ ） 两边取 ｌ ｎ
‘ １ （ ￡ ）一 一 ａ ｔ＋ ｌ ｎ Ｂ （ ３ ）
令 ＝ｌ ｎ ｇ （ ｔ ） ， ｍ＝ 一口 ， ｂ ＝ｌ ｎ Ｂ， ：ｔ 则得 出
Ｉ ＥＳ ＴＭ ２ １１ １ ．Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＬＥＤ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ａ ｉ ｒ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ，ｗｅ ｃ ａ ｎ ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＬＥＤ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ＬＥ Ｄ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ；ＴＭ ２１ ；ＬＥ Ｄ ｌ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｆ ｅ
Ｏ 引 言
Ｌ Ｅ Ｄ被称 为第 四代 照 明光 源 或绿 色 光 源 ， 具 有节 能、 环保 、 寿 命长 、 体积 小 等特点 ， 可 以广 泛应 用 于各种 指示 、 显示 、 装饰 、 背 光源 、 普 通 照 明和 城 市 夜 景 等 领 域 。随 着 Ｌ Ｅ Ｄ光 效 的 不 断 提 升 ， Ｌ Ｅ Ｄ 的 寿 命 和 可 靠 性 越来 越受 到业 界 的重视 。一般 来 说 ， Ｌ Ｅ Ｄ 灯 具 产 品 的寿命就是指 Ｌ Ｅ Ｄ模块的寿命 ， 它是 Ｌ Ｅ Ｄ灯具产 品 最重 要 的 性 能 之 一 。Ｌ Ｅ Ｄ 寿 命 一 般 可 以达 到 ５ ０ ０ ０ ０ 至１ ０ ０ ０ ０ ０ ｈ ， 使 用 常 规方 法 想 得 出 Ｌ Ｅ Ｄ 的真 实 寿 命 几乎 是不 可 能 的 ， 通 常采 用 加 速 寿 命 试验 法 和 寿命 推 算法 。
LED灯寿命试验方法
现有的环氧树脂封装材料受紫外线照射后透明度降低，是高分子材料的光老化，是紫外线和氧参与下的一系列复杂反应的结果，一般认为是光引发的自动氧化过程。树脂劣变对寿命试验结果的影响，主要体现1000小时或以上长期寿命试验，目前只能通过尽可能减少紫外线的照射，来提高寿命试验结果的果客观性和准确性。今后还可通过选择封装材料，或者检定出环氧树脂的光衰值，并将其从寿命试验中排除。
4、封装工艺对寿命试验的影响
封装工艺对寿命试验影响较大，虽然采用透明树脂封装，可用显微镜直接观察到内部固晶、键合等情况，以便进行失效分析，但是并不是所有的封装工艺缺陷都能观察到，例如：键合焊点质量与工艺条件是温度和压力关系密切，而温度过高、压力太大则会使芯片发生形变产生应力，从而引进位错，甚至出现暗裂，影响发光效率和寿命。
第三，一般地说，抽样数量越多，风险性越小，寿命试验结果的结果越准确，但是，抽样数量越多抽样数量过多，必然造成人力、物力和时间的浪费，试验成本上升。如何处理风险和成本的关系，一直是我们研究的内容，我们的目标是通过采取科学的抽样方法，在同一试验成本下，使风险性下降到最低。
2、光电参数测试方法与器件配光曲线
LED具有高可靠性和长寿命的优点，在实际生产研发过程中，需要通过寿命试验对LED芯片的可靠性水平进行评价，并通过质量反馈来提高LED芯片的可靠性水平，以保证LED芯片质量，为此在实现全色系LED产业化的同时，开发了LED芯片寿命试验的条件、方法、手段和装置等，以提高寿命试验的科学性和结果的准确性。
●寿命试验条件的确定
根据寿命试验条件的要求，LED可采用并联和串联两种连接驱动形式。并联连接形式：即将多个LED的正极与正极、负极与负极并联连接，其特点是每个LED的工作电压一样，总电流为ΣIfn，为了实现每个LED的工作电流If一致，要求每个LED的正向电压也要一致。
关于TM寿命推算方法
关于TM21 LED寿命推算方法1、基础知识IES LM-80-08是用于测量LED光源光通维持率的方法，被广泛用于描述LED的光衰特性，LED器件生产厂家提供的LM-80-08测试报告（ES认可的测试机构测试）采用的数据都来至于持续测试6000h或更多时间内的测试数据，然而对于被测产品LM-80-08并没有很好的定义对于收集到的数据，如何被实际用于确定LED的有效寿命。
TM-21是Energy Star标准的技术备忘，补充了根据LM-80-08测试过程中获得的数据，来进行超出老化时间的寿命推算的方法。
额定光通维持寿命是指LED光源的光输出相对于初始光输出达到某一给定百分比所经过的运行时间，这个值被定义为Lp，p为给定的百分比值，业界常用LED光输出下降至初始光输出的70%所经过的时间来定义LED的寿命，LED达到其额定光通维持寿命取决于很多变量，包括运行温度、驱动电流、产品结构的设计和材料特性。
2、样品规模及测试数据采集对于从LM80报告中获得的所有针对某一特定产品的壳温、驱动电流等数据，都应用于流明维持寿命推算，推荐的样品规模集最小为20 pcs，并可以在流明维持寿命推算中，相对于寿命测试持续时间，LED推算寿命最大不超过6倍测试时间。
任何样品规模的改变都将导致不确定度及流明维持寿命推算的时间间隔的改变，对于样品规模为10~19pcs的情况，LED推算寿命最大不超过倍测试时间。
不支持样品规模小于10pcs的寿命推算。
从目前各厂家提供的LM80报告来看，样品规模多为20 pcs或25 pcs。
目前LM80 6000h报告中数据的采集时间间隔多为1000h，且很多厂家持续测试时间已超6000H，超6000H的附加测量可以提高流明维持寿命推算的准确性。
3、流明维持寿命推算方法目前LM80报告中采用最多的是对采集到的数据进行曲线拟合，以推算光通维持率衰减至70%所经历的时间，这个时间就是LED的流明维持寿命。
LED灯具寿命推算
LM-80 For ENERGY STAR : LED元件流明维持率验证LED灯具相较传统照明的优点为其高效能/长寿命，目前各家LED厂积极导入产品进入LED灯具照明市场，但消费者实际使用后的观感却是LED灯具似乎未如想像中的长效能，经过半年的使用就可发现色温/亮度不均匀的问题，且其价格尚未能贴近消费者的期望，因此大多数消费者仍停留在观望的阶段。
根究其原因在于目前的LED寿命预估并未有一套标准可让厂商遵循，LED灯具厂与LED元件厂的实验方式也不一致。
LED元件厂量测方式:为了让LED元件维持在Ta(Ambient Temperature)=Tj(Junction Temperature)=25℃的温度下工作，LED元件在未加散热片并使用脉波方式进行寿命实验，因此一般在规格书上可见到其效能数据的温度是Tj=25℃。
LED灯具厂量测方式:LED灯具为成品，寿命实验则是使用定电压/定电流的方式进行，但LED灯具内包含电源供应器/灯罩/散热片，且LED灯具为多颗LED元件所组成，因此实际的LED元件的工作温度高于实验的环境温度Ta=25℃(Tj>Ta)。
LED的寿命与其使用温度成反比，因此若LED灯具厂直接采用LED元件的寿命数值作为规格时，消费者看到规格与实际使用的落差也就因此产生。
有鑑于此美国能源部(DOE)下的环境保护局(EPA)所颁发的能源之星(ENERGY STAR)提出了LED固态照明灯具的验证方式，其内容中表示若要取得其LED固态照明灯具的认证须检附五项资料:1、依照IESNA LM-79实验方法产出的光度测试报告2、依照IESNA LM-79实验方法产出的积分球输出测试报告3、流明维持率:选项一: LED元件性能.依照IESNA LM-80实验方法产出的LED元件测试报告.提供LED灯具的ISTMT(LED元件原位置温度测试)报告选项二: LED灯具性能.依照IESNA LM-79实验方式产出的6,000小时测试报告.4、电源供应器.提供LED灯具的TMPPS(原位置电源供应器温度测试)报告.5、保固方式在流明维持率的选项一中需要进行两项的数据实验，其目的就是要以LED元件的LM-80各项温度实验报告推算LED灯具的寿命，如此便可解决元件与灯具不同温度所对应的寿命问题。
LED寿命推算方式
LED寿命推算方式
许多电子产品的寿命是以坏掉来评判，但LED是一种寿命很长的光源，可使用很久都不会坏。
但光通量的输出却会随着时间而衰减，因此行业内通常用光衰至70%所需的时间来定义LED光源的寿命，即L70。
随着技术的进步，LED的光衰越来越缓慢，要完整测试其光衰至70%的时间也难以做到。
由于电子产品的寿命呈指数规律，因此LED通常做较短时间的老化，通过采样光衰数据，然后以指数函数来推算其光衰至70%的时间。
通常对LED老化6000小时测试光通维持率LM（Lumen Maintains），按照指数规律，若6000小时后LM >91.8%，便可宣称25,000小时的寿命，若LM>94.1%可宣称35,000小时的寿命，但寿命推算的时间不超过测试时间的6倍。
图1.光衰指数曲线。
浅析LED灯流明维持寿命的预估问题
浅析LED灯流明维持寿命的预估问题LED作为一种发光的半导体电子元件，其用途也由一开始的显示板和指示灯等延伸为电视机采光、显示器照明等。
在其技术发展的过程中，流明维持寿命的问题也成了重要技术性问题。
文章就LED灯的流明和寿命作为总起，针对LED 灯维持寿命的预估问题作出论述，以期能为LED灯的发展和应用提供一些浅见。
标签：LED灯；流明维持寿命；分类；预估方法引言LED通常指的是一种由III-IV族化合物等相关半导体组成的，能将电能转化为光能的半导体电子元件，其最为核心的是PN结。
在一定条件下，LED具有发光特性，由红色光、蓝色光、绿色光和橙色光等组成。
所以，LED灯的应用是高新科技下的产物，其流明维持寿命的准确评估是LED灯未来发展和改革的重要课题。
1 LED灯的流明和寿命概述通常来说，针对固态照明灯具来说，根据美国国家能源部门的CALIPER计划第十三轮产品检测可以发现，LED灯的照明技术始终处于变化过程中，尤其是对于13个SSL的固态照明灯具而言。
美国能源部门的调查结果还表明了其色温、功率以及显色指数等因素在一定状况下能得到相应的提高，且最为重要的是能够达到平均61lm/W的平均光效。
相较之前三个季度而言，平均光效大多增加了20%左右。
而且，在实际工作过程中，大部分LED灯的光效往往能达到或者突破85lm/W。
随着高效LED灯的出现和发展，大部分高效LED灯几乎能达到2700K的低色温和90以上的高显色指数。
与此同时，在最近一次针对LED灯的替代产品调查过程，LED灯每千流明的价格也在不断下降。
尽管LED灯每流明的价格有所下调，但是其寿命和光电性能一直都是一个重要问题。
所以，基于流明价格不断降低以及凸显光色电性能保存LED灯优势的需要，其流明维持寿命的估算也就显得极为重要。
2 LED灯的寿命预估分析2.1 LED灯的寿命预估分析就现阶段LED灯的技术发展和未来走向来看，LED灯的温度升高大多是因为其剩余的电能进行转换而形成的热能。
LED器件与光源模组光通维持率与寿命时间
LED器件与光源模组光通维持率与寿命时间LED器件与光源模组光通维持率与寿命时间——LED应用入门简介一、LED器件与光源模组的光通维持率Lv根据GB/T24823-2009《普通照明用LED模块性能要求》，LED器件或光源模组的光通维持率是指：《模块在规定的条件下燃点，在寿命期间内一特定时间的光通量与该模块的初始光通量之比，以百分率表示》，即有如下表示：Lv=[φ（t）/φ（0）]X100%式中：t为特定时间单位为小时，一般规定为3000h或6000h φ（t）为燃点时间t后的光通量φ（0）为燃点前的初始光通量规定LED器件或LED模组必须达到一定的光通维持率，实际是用它来评判LED器件预期工作寿命时间或LED光源模组在规定的环境温度等（即额定）条件下连续工作，其辐射光输出的衰退速率，如果衰退速率高，则此LED器件或光源模组的寿命时间短，反之则长。
因为光通维持率越高，其工作寿命时间也长，二者是关联的。
对用于普通照明的白光LED器件或光源模组，在上述颁布的国家标准或CQC节能认证技术要求中都规定其3000小时的光通维持率不能低于92%,或6000小时不低于88％等,对于路灯用的LED器件或光源模组3000小时的光通维持率不能低于96%，6000小时不低于92％等,同时还规定了其工作寿命时间（即光衰至初始值的70%的工作时间）的要求为30000小时或40000小时。
本文主要讨论LED器件与光源模组的光通维持率与寿命时间的相互关联性。
供作参考！二、LED器件与LED光源模组光通维持率Lv与寿命时间t(LIFE)的关联性从电子器件的电功能会隨工作时延长发生暖慢退化的亚玛卡西方程知道，对于LED发光器件，其发光能力即光输出也会随使用时间哀退,也就是指随着器件工作时间的延长，其输出辐射光通量会发生衰退，即所谓的“光衰”。
GB/T24823-2009中规定，LED器件或光源模组连续工作直到其输出光通量为其初始光通量值的70%时的时间，(单位：小时)。
试论LED灯流明维持寿命的预估问题
趋 势 的 变 ∞ 电流 棚功 率 ， 其 都趋 于稳 定 ， 具 有恒 定的 功率 因数 Ｐ （ ＞ ． ＞ 上接 第３ ８ ０ 页） Ｆ ； 对 于总 趣 量 来说 ， 存在较 小 的相 对漂 移， 缓 慢 起伏 衰减 ， 光 效也 有Ａ， Ｂ， Ｃ ， Ｄ， Ｅ 五套磨煤机运行， 随负
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（ ＞ 上接 第３ ９ ０ 页）
LM80试验中LED光源流明维护试验方法
LM80试验中LED光源流明维护试验方法
1、流明维护试验时间与间隔
在指定周围温度中，仪器至少必须驱动6000小时，至少每隔1000小时收集一次数据。
为了改善预测模型，间隔最好为10，000小时。
2、操作周期
不像其他的光源，反复开电源会缩短寿命，削弱性能，LED 可以很高的速率调整，不影响寿命。
但是，设备和模型必须在稳定的电流下驱动，避免调整对结果产生影响。
必须报告驱动方法。
3、记录故障
至少在每个测量间隔中，用目测法或者自动监测法检测LED光源的故障。
每个故障都必须调查，确定是否确实是LED光源故障，而不是辅助设备或电子连接件的不恰当机能引起的。
必须报告灾难性的 LED 光源故障，并且记录在实验报告中。
4、色度
在流明维护试验过程中，必须在每个光度试验间隔测量色度，测量并报告色度的变化。
如何利用实验数据有效推估LED寿命？
如何利用实验数据有效推估LED寿命？美国环保署（Environmental Protection Agency, EPA）与能源部（Department of Energy, DOE），自2010 年起陆续对LED 光源灯具/灯泡发布能源之星（Energy Star®）及Lighting Facts 标准，让相关业者的LED 照明产品规格有所依循，目前国际LED 大厂针对LED 产品的寿命评估与产品规格，也以此为依据。
也就是说，LED 厂商若想打入国际LED 照明市场，势必取得LED能源之星认证这张门票。
在能源之星部份，2011 年7 月6 日，EPA 为了简化资格审查程序，特别将住宅照明(RLF)及固态照明（SSL Luminaires）两大型态的灯具规范整合成【ENERGY STAR®Luminaires Program Requirement V1.1】，并订定2012 年4 月1 日正式开始实施，此外灯泡的部分也整合成【ENERGY STAR®Program Requirements for Integral LED Lamps V1.4】，两份规范中除了审核的数据项增加外，引起较多讨论的应该是【LM-82 光电特性规范】与【TM-21 寿命预估规范】的要求已纳入其中。
LM-82 目前在北美照明协会(IESNA)尚未正式出版，其内容主要为LED Light Engines 及Integrated LED Lamps 的电性与光学特性在不同温度下的特征验证方式，其量测方式相似于LM-79-08 计划，但重点为温度对电/光参数的特征影响性评估。
另一部分则为IESNA 于2011 年7 月25 日出版的TM-21-11 (Projecting Long Term Lumen Maintenance of LED Light Sources)，此规范主要是针对LED 光源表现与寿命进行预测，并与日前所公告的LM-80-08 LED 流明维持率实验进行连结，应用LM-80-08 的实验数据来推估LED 组件及灯具/灯泡的长期寿命表现。
浅谈LED灯具寿命的评估方法
浅谈LED灯具寿命的评估方法曲杨;俞剑峰;邹学军【摘要】介绍了IES_TM21_11中使用的LED寿命推算法及LED灯具的寿命评估方法.针对LED灯具寿命,可以先评估LED模块寿命,再结合二次光学材料的光衰减值,估算灯具整体的寿命.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2017(034)005【总页数】2页(P173-174)【关键词】LED模块;TM21;LED灯具寿命【作者】曲杨;俞剑峰;邹学军【作者单位】赛尔富电子有限公司,浙江宁波315103;赛尔富电子有限公司,浙江宁波315103;赛尔富电子有限公司,浙江宁波315103【正文语种】中文LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。
随着LED光效的不断提升，LED的寿命和可靠性越来越受到业界的重视。
一般来说，LED灯具产品的寿命就是指LED模块的寿命，它是LED灯具产品最重要的性能之一。
LED寿命一般可以达到50 000至100 000 h，使用常规方法想得出LED 的真实寿命几乎是不可能的，通常采用加速寿命试验法和寿命推算法。
IES_TM21_11是采用寿命推算法进行寿命估计，不过它是基于LM80报告的。
LM80报告给出大量的测试数据，而TM21( IES_TM21_11的简称)是基于LM80报告中的数据进行寿命估计的。
下面具体讨论TM21的估算方法。
TM21估算出的LED寿命是L70寿命，也就是LED光通量衰减到初始值70%时的寿命。
这里用到的第一个假设条件是，LED的光通量是满足指数分布的，光通量的公式为：式中，t为LED运行时间，单位是h；φ(t)为时间t时平均光通量；B为最小二乘法曲线拟合出的初始光通；α为最小二乘法曲线拟合出衰减常数。
根据上式可以得出光通量维持寿命公式式中，Lp为光通量衰减到初始光通量p%时的寿命，单位为时间。
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在流 明维持率类别判 定方法上 ，Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ １ ７有如
下规 定 ：
环保节能 ；另一方 面也是其 “ 长寿命” 的声称 。 本 文 主要 聚 焦 国 际标 准 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ ２ ２ — ２ — １和美 国
Ｔ Ｍ一 ２ ８ 草案关 于 Ｌ Ｅ Ｄ 灯具 流明维持率试验及光通寿
４） 判别 ６ ０ ０ ０ ｈ 的流明维持处于表 １ 中哪个级
命预测方法 ，并 对 目前我 国正在起草 的国家推荐标准
Ｇ Ｂ ／ Ｔ Ｘ Ｘ ＸＸ Ｘ ・ ２ ０ １ Ｘ“ Ｌ Ｅ Ｄ灯具可靠性试验方法” 中
的Ｌ Ｅ Ｄ灯具 １ ０ ０ ０ ｈ流明维持率试验及光通寿命验证
通 寿命 验证 方 法进 行 了介 绍 。
关键 词 ：Ｌ Ｅ Ｄ模 块 ；Ｌ Ｅ Ｄ灯具 ；流 明维持 率 ；光通 寿命 ；最 小二 乘法
表 １ 流明维持率类别
０前 言
流明维持率 （ ％）
代码
９ ８ ７
半导体 固态 照明 （ Ｓ Ｓ Ｌ）是 未来发展 的趋势 ，特 别是 全球能 源 日趋 紧张 、气候 日益恶化 的今 天。随着
实测 Ｌ Ｅ Ｄ灯具光输出随时『 日 Ｊ 衰减数 据 ， 对产品光通维
持率寿命作预测 ， 该数据能直接反映 Ｌ Ｅ Ｄ灯具系统的
光输 出特性 ， 但 至少 ６ ０ ０ ０ ｈ的试验周期和较大 的样品 数量对企业来说也是不小的成本 。
（ ２ ）叠加法或组合法 该方法 同时利用 Ｌ Ｍ一 ８ ４数据和 Ｌ Ｍ一 ８ ０ 数据 ，且 需要至少 ３ ０ ０ ０ ｈ的 Ｌ Ｅ Ｄ灯具流 明维持试验 ，相 比直
方法进行介绍 。
１ 国际标准 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ ２ ２ — ２ － １ Ｌ Ｅ Ｄ灯具性能 对于灯具性能标 准 ，目前 国际电工 委员会 （ Ｉ Ｅ Ｃ）
别 ，并用 对应的代码表示 。
优点 ：
该 方法给出了 Ｌ Ｅ Ｄ灯具如果使用 了 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ １ ７ 定 义的 Ｌ Ｅ Ｄ 模块流 明维持 的试验方法 ，也就是说 Ｌ Ｅ Ｄ
已发布 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ ２ ２ — １ ：２ ０ １ ４《 灯具性 能一 第１ 部分 ：一
般要求 》和 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ ２ ２ — ２ — １：２ ０ １ ４《 灯具 性能一 第２ — １
部分 ： Ｌ Ｅ Ｄ灯具特殊要求 》 这２ 个标准 。 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ ２ ２ ・ ２ — １
模块 满足 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ １ ７的要求 ，并 有相应 的流明维持率 类别 ， 那么 Ｌ Ｅ Ｄ灯具使用这些模块 ， 且 装入灯具后模
块 的性能温度不超过 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ １ ７中流明维持试 验时的 温度 ，Ｌ Ｅ Ｄ 模块 的流 明维持率就可 以作为 Ｌ Ｅ Ｄ 灯具 流明维持率 ，Ｌ Ｅ Ｄ 灯具就不需要做 Ｌ Ｅ Ｄ 流明维持率 试 验 ，这对企业来 说可以节约成本和时间。 缺点 ： １ ）对于灯具 设计者来说 ，仅考虑 Ｌ Ｅ Ｄ模块在 ｔ ｐ 温 度下 的流明维 持数据符合 灯具设计 要求是 不够 的 ， Ｌ Ｅ Ｄ模块装入灯具前和装入灯具后所施 加的电流大小 也应考虑 ；
没有给 出 Ｌ Ｅ Ｄ灯具 寿命 的预测方 法 ， 只是在产品信息
要求上给 出所使用 Ｌ Ｅ Ｄ模块 的额 定使用 寿命 值 。
在Ｌ Ｅ Ｄ灯具流 明维持 率要求 方面， Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ ２ ２ — ２ — １
规定 “ Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ １ ７ Ｌ Ｅ Ｄ模块性 能要求 中 ｌ ０ ． ２条款 的规 定适用于 Ｌ Ｅ Ｄ灯具” 。而 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ １ ７中 １ ０ ． ２条款关于
电子集成技术在 Ｌ Ｅ Ｄ 产品 中的应用 ，Ｌ Ｅ Ｄ 灯具小型
≥９ Ｏ
≥８ Ｏ
≥７ Ｏ
化 、智能化 和模块 化的趋势 日趋 明显 ，有越来 越多的
Ｌ Ｅ Ｄ产 品开始 进入通用照 明领域 ，以替代传统照 明灯 具。 然而 ， 集成化 的 Ｌ Ｅ Ｄ灯具不 同于传统灯具的光源 可 以方便替换 ， 而我 们选择 Ｌ Ｅ Ｄ灯 具一方面是 因为它
流明维持 的要求是 “ ２ ５ ％额定寿命且其 ≤６ ０ ０ ０ ｈ操作 时间 的流 明维持类别应满 足表 １ 的要求” 。
２ ）标 准只给出了 Ｌ Ｅ Ｄ 灯具 寿命表示方式 ，例如
・
２１ ・
２ ０ １ ５ 年１ 月
光 源 与 照 明
２ ０ １ ５ 年第 １ 期
Ｌ Ｅ Ｄ灯具属于光输 ｆ ¨ 逐渐衰减时 ， 寿命用 Ｌ ｘ Ｂ ｙ 表示 ， Ｌ Ｅ Ｄ 灯具 属于突然光输 出衰减 时 ，寿命用 Ｃ ｙ表示 ，
摘 要 ：分析了目前 国际标准 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ７ ２ ２ ・ ２ — １ 和美国 Ｔ Ｍ一 ２ ８ 草案关于 Ｌ Ｅ Ｄ灯具流明维持率试验及光通寿命预测方法 ，并对正在 起 草 的 国家推 荐标 准 Ｇ Ｂ ／ Ｔ Ｘ Ｘ ＸＸ Ｘ 一 ２ ０ １ Ｘ“ Ｌ Ｅ Ｄ 灯具 可靠 性试 验方 法”（ 已形 成报 批稿 ）中 的 Ｌ Ｅ Ｄ 灯具 １ ０ ０ ０ ｈ流 明维持 率试 验及 光
２ ０ １ ５ 年１ 月
光 源 与 照 明
２ ０ １ ５ 年第 １ 期 浅析 “ Ｌ Ｅ Ｄ灯 具 流 明维 持 率试 验
及光通 寿命预测方法＂
李 为 军 国 家电光 源质量 监督 检验 中心 （ 上海 ） 国家灯具质 量监 督 检验 中心 （ 上海 ２ ０ １ １ １ ４ ）
１ ）燃点 Ｌ Ｅ Ｄ模块 ， 待稳定后 ， 测量 流明光输 出 ， 并作 为 Ｌ Ｅ Ｄ模块 初始光输出 ； ２ ） 每间隔 １ ０ ０ ０ ｈ测量一次流 明光输 出，测试 时 间为 ２ ５ ％额定寿命 ，且其 ≤６ ０ ０ ０ ｈ ； ３ ） 把测试 结果对初始归一化 ；