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LED使用寿命和因素的相关信息

2019.11.11 来源: 浏览:0次

  是使用寿命较长的光源,通常不会突然失效,而是渐渐地失去亮度。其光通量(单位是流明)逐渐变小。这就是所谓的(衰减/老化)。LED失去亮度的速率取决于工作条件,以及温度、相对湿度等外部因素和热负荷变化。如何准确地预测使用寿命?

  与传统光源相比,LED在其使用寿命结束时仍会发光,只是不够明亮。为预测LED的使用寿命,必须先定义失效标准。L70/B50是最常用的标准。L代表寿命结束时的相对亮度级别(70%),B代表此时亮度低于 70% 的LED的相对数量(50%)。

  用于确定普通照明中LED使用寿命的行业标准包括测试规范IES LM-80和基于IES准则TM-21的计算方法。LM-80规定数据的记录方式。测试必须在两种不同的封装温度下持续进行至少6000个小时。TM-21描述根据LM-80测试结果预测使用寿命的计算方法。外推法限制为LM-80测试时长的六倍。

  除了高温,高电流,相对湿度也会加快劣化过程。为获得更精确的使用寿命预测,光电半导体等制造商不仅让LED在不同的温度下,而且在不同的电流和不同的湿度级别下工作,并定期测量亮度。乍一看,似乎所有LED的亮度下降都是一样的。亮度下降可通过数学函数来定义,这些函数能推断出将来的亮度下降。但我们无法显而易见地看出哪个函数最准确。要找到最适合的函数,我们可以使用数学技巧,即最小二次偏差方法。

  基于此矩阵,可预测 LED 在不同应用条件下的使用寿命。

  我们能得到更精确的结果

  但即使是上述方法,也没有考虑到一个事实:单个LED元件受到不同老化机制的影响。例如,工作期间,由于芯片上有杂质区域(即不发光区域),会出现光分散中心。封装材料可能会变黄,反射表面可能会变暗。对于更精确的老化模型,将分别记录各种LED元件的老化行为,然后将结果组合到更复杂的模型中。

  在时间极长的实验中进行的测量仍与此老化模型产生的结果不同。虽然芯片上的工艺是导致亮度逐渐降低的主要因素,但20,000小时后,变得易碎的封装等也会明显加快亮度下降。这正是大大加速的元件老化测试能够显示其作用的地方。例如温度为150 C时,在仅1000小时左右后出现的亮度下降,就可能与在正常条件(80 C)下10,000小时后出现的亮度下降相同

  矩阵法描述不同条件下的使用寿命

  如果在不同的温度和电流下对多个元件进行加速老化,并根据各测试条件计算使用寿命,则可以制作出一个矩阵。这有助于预测元件在不同条件下的使用寿命。与正常工作条件下的测试相比,加速的使用寿命测试(比如欧司朗光电半导体之前执行的那些测试)提供的LED衰减/老化行为预测更加可靠。

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