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LED灯具寿命说明

作者:熊东来源:深圳市晶宏照明有限公司 日期:2015年12月5日 21:58

对于传统灯具而言,灯具的“额定平均寿命”是指灯具停止发光的时间点。设计良好的LED产品,一般来说其额定寿命较长。就是因为寿命长的原因,在整个生命周期内,与传统技术的灯具相比,光输出衰退更多,因此,我们需要一种新的寿命确定方法。不管哪种类型的灯具,其寿命都是给定设计下的性能的统计测量。对LED产品而言,寿命一般认为是初始光输出70%时的操作时间,记为L70。目前,大功率白光 LED 光通维持率70%时的估计寿命为3万小时,假定在350mA的恒定电流下工作,并且保持结温不超过90℃。LED的寿命不断提高,允许更大的驱动电流和更高的工作温度。如今,额定电流 1 000mA、结温120℃的白光LED已经出现,寿命L70达到 5万小时。

欧盟ErP指令
根据欧盟2009/244/EC《关于执行非定向家用灯生态设计要求的ErP指令》要求,涉及非定向家用灯可靠性和寿命的技术指标有6000h的残存率、2000h的照度维护率、损坏之前的开关周期数(灯的一半寿命)、过早损坏率(200h/400h)等。在GB/T 24908-2010中,我国对普通照明用自镇流LED 灯的可靠性和寿命技术指标有灯在燃点3000h时光通维持率不应低于92%,在燃点6000h时光通维持率不应低于88%,在燃点至70%额定寿命时光通维持率不应低于70%;模块平均寿命不低于25000h;开关次数 15 000次。对一些新型、长寿命LED 灯来说,有的寿命更是长达5万一6万小时甚至更高。这些高可靠性、长寿命的技术指标要求确保了“既节能又节钱”的目的。

但是,按照标准要求,确定这些可靠性和寿命指标的试验往往需要花费数个月,甚至长达数年时间。若要等全部试验完成后才上市,则无法及时抢占市场先机;若不等试验完成即上市,则大批量生产后可能无法改进,或改进成本急剧增加。LED 具有长寿命的特点,光衰特性往往又是LED应用产品的重要评价指标之一。但是实际寿命测试过程所需时间太长,因此需要一种加速老化进行寿命测试的方法,目前主要的加速手段包括电压加速老化、电流加速老化、温度加速老化等,但尚无法确定统一的测试规律。

北美照明学会
LED 器件寿命评估的北美照明学会IES LM-80-08《测量LED 光源光通维持率的标准方法》标准。美国能源部申明LM-80标准不涉及灯具的测量,也不是评估灯具寿命的方法。IES TM-21是正在制定的LED寿命评估方法。然而,灯具制造商没有其他信息让自己获知LED 灯具的运行情况,让他们能够更好地理解和预测 LED 灯具的寿命。这样,光通维持率数据成为灯具寿命的大致评估数据。这不是LM-80的目的,也不是灯具寿命的准确评估。目前,此项标准要由第三方来进行测试,通过3种不同环境温度(55℃、85℃、制造商选择的温度点)下的6 000h 测试来得出结果,企业和机构必须对这个评估测试有了解,此类计算方式可以做内部模拟和推导,对企业和机构是大有益处的。LED的结温应当至少控制在100℃以下,若能控制在85℃以下,LED 器件的寿命可以达到 3万一4万小时;若能控制在75℃以下,LED 器件的寿命可以超过5万小时。

美国“能源之星”
根据美国能源部(DOE)关于固态照明产品(SSL)“能源之星”的寿命阈值要求,如果6000h最小光通维持率为91.8%,则最大声称寿命L70为25000h;如果6 000h最小光通维持率为94.1%,则最大声称寿命270为35000h;而且,“能源之星”所公布的数据同样适用于其他功率的LED。3000h的工作寿命试验,假如光衰在4%以内,保持70%的寿命>3.5万小时没问题,如果要达到 5万小时,则3000h的光衰还应更低。产品的性能应以科学研究和实验数据来说明问题。

L70是美国“能源之星”所要求的规格,被认为是足够长(例如5000h为5.5 年)且昂贵的试验。LED的应用场所各有不同,对系统可靠性的要求必然不同,如在室外风雨环境下或者工厂的震动等恶劣环境下使用的LED 照明,对系统可靠性的要求就与在酒店之内应用的要求不一样,前者对LED的光通衰减影响很大,所以LED 照明产品的寿命长短,很大程度上取决于使用条件对LED系统不同的可靠性要求。按美国“能源之星”的规定,室外要做到3.5万小时,室内要做到 2.5万小时。

“能源之星”要求“灯泡”规范和“灯具”规范中,光通维持率都需要测试6000h,相关的IES标准LM-80和TM-21设定的也是这个最少的测试时间,这是基于寿命推导统计方法和LED寿命属性的研究结果,是美国固态照明技术研究对世界的一个贡献。在国际电工委员会(欧洲)的IEC/PAS 62612: 2009《自整流通用照明LED 灯泡性能要求》和IEC/PAS 62717: 2011《通用照明的LED模组性能要求》这两个标准中,有关寿命方面的性能,除了IEC首次提出了额定寿命的1/4时间为寿命测试时间外,也注明了最大寿命测试时间是6 000h。在我国LED标准中,也陆续采用了6000h的寿命测试时间。这些都体现了美国提出的6000h 光通维持率测试时间,已被其他国家和组织广泛地认可。6000h,尤其在LED产品蓬勃发展更新换代很快的阶段,不是最好的办法。因此,各国都在寻找更快的寿命测试方法,北美照明工程协会也不例外,据说灯具的寿命测试时间有望短到 3000h。

中国质量认证中心(CQC)
中国质量认证中心在LED节能认证规范中规定:LED燃点3000h时,光通维持率应不低于96%,6000h 光通维持率不低于92%,1 000h 光通维持率不低于86%。2013 年 11月1日,中国质量认证中心发布了3个新版的LED 照明产品节能认证技术规范,分别是CQC 3127-2013《LED 道路隧道照明产品节能认证技术规范》、CQC 3128-2013《LED筒灯节能认证技术规范》和CQC 3129-2013《反射型自镇流 LED 灯节能认证技术规范》。目前,中国质量认证中心的LED 照明产品节能认证是通过测量3 000h、6 000h 光通维持率和显色指数稳定性来评判LED 灯具的寿命;而美国的“能源之星”对LED 照明产品进行认证时,光衰减测试的最低要求是6000h。这些测试方法虽然能检测出样品的实际寿命情况,但是测试时间太长,测试费用也过高,还不能很好地满足LED市场的需求。

所属类别: LED照明灯具知识

该资讯的关键词为:LED寿命