LED的寿命预测
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。
LED可靠性分析报告
LED可靠性分析报告一、引言随着科技的不断发展，LED（Light Emitting Diode，发光二极管）作为一种新型的照明光源，被广泛应用于室内照明、户外LED显示屏、汽车照明等领域。
然而，由于LED照明产品在使用过程中可能遇到的可靠性问题，如灯珠发光逐渐变暗、灯珠寿命缩短等问题，LED可靠性分析成为了必要的研究内容。
二、LED可靠性评估指标1.发光亮度衰减率发光亮度衰减率反映了LED灯珠在使用过程中发光效率的变化情况。
通过长时间的实验和监测，可以计算发光亮度在一定时间内的衰减率，评估LED灯珠的可靠性。
2.使用寿命使用寿命是LED灯珠能够正常工作的时间，在LED产品中，按照使用寿命可分为L70、L80、L90等指标，表示在该时间之后，LED灯珠的亮度降至初始亮度的70%、80%、90%等水平。
3.热设计LED灯珠在工作过程中会产生大量的热量，如果不能有效地散热，会导致LED灯珠温度过高，影响寿命和可靠性。
因此，合理的热设计是保证LED灯珠可靠性的重要因素之一三、LED可靠性分析方法1.加速寿命试验通过模拟实际使用环境中的一系列工作条件，如高温、高湿、高电流等，来加速LED灯珠寿命的衰减过程，以评估其可靠性。
2.寿命预测模型通过建立LED灯珠工作寿命与工作条件之间的关系模型，预测LED灯珠在特定工作条件下的使用寿命。
3.故障分析当LED灯珠出现故障时，通过对其进行分析，找出故障原因，从而改进设计和制造工艺，提高产品的可靠性。
四、LED可靠性改进措施1.热管理采用合理的热设计，包括散热器、热传导材料等，提高LED灯珠的散热效果，降低温度，延长使用寿命。
2.电路保护合理的电路保护设计，包括过流保护、过压保护等，能够减少电路损坏的风险，提高产品的可靠性。
3.优质材料采用高质量的LED芯片、封装材料等，能够提高产品的可靠性和稳定性。
4.严格的质量控制建立完善的质量控制体系，严格控制产品的制造工艺和质量，确保产品出厂前的可靠性测试。
LED寿命推算
大功率LED 寿命推算我们通常以光通量衰减作为LED 失效的判据，目前LED 行业内，大家基本上是以光通量衰减到初始值的70%时的工作时间作为LED 的平均工作寿命。
LED 的寿命是由其结温决定的，而结温又受LED 工作条件的影响。
所以通常我们说LED 的寿命是指某一工作条件下的工作寿命，可以通过如下公式计算：)exp(0t P P t β−=（1）式中P 0为初始光通量，P t 是LED 工作时间t 之后的光通量，β是某一工作条件下的衰退系数。
实际操作时，我们是通过老化测试来推算LED 产品的寿命的，假设在某个老化条件下老化时间t 后，LED 的光通量下降到P t ，则根据式（1）经过一些数学推导，我们可以得到该老化条件下（工作条件下）LED 的寿命L 70%：tP P L t •=)/ln(7.0ln 0%70（2）式中初始光通量P 0可由仪器测得，P t 和t 可由实验数据获得。
这样只要已知某一老化条件下的老化数据，就可以推算出该条件下LED 的寿命。
要得到LED 不同结温下的寿命，我们首先要了解衰退系数β与LED 结温T j 的关系：)/exp(0j a F kT E I −=ββ（3）式中β0为常数，E a 为激活能，k 为波耳兹曼常数(8.62×10-5ev )，I F 为工作电流，T j 为结温。
现在如果已知工作条件1（结温T j1）下的老化实验数据：老化时间t 1后光通量为P t1，以及工作条件2（结温T j2）下的老化数据：老化时间t 2后光通量为P t2，根据（2）式可以得到结温T j1下的寿命L 1和结温T j2下的寿命L 2：10111)/ln(7.0ln t P P L t •=20222)/ln(7.0ln t P P L t •=（4）然后结合（2）、（3）、（4）式，经过一系列数学推导可以得到该LED 产品的寿命L 70%与其结温T j 的关系式：111211221%70)}/1/1(/1/1)]/()ln[(exp{L T T T T I L I L I I L j j j j F F F F •−−•=（5）式中1F I 、2F I 、F I 分别为对应工作条件下LED 的工作电流，对（5）式做一些简化可得：（6）其中（7）当各个工作条件下的工作电流相同时，（7）式可简化为：（8）综上所述，已知一个工作条件（一个结温）下的老化数据，我们可以得到LED在该工作条件下的寿命（（2）式），已知两个工作条件（两个结温）下的老化数据，我们可以得到LED 任何结温下的工作寿命（（6）、（7）式）。
led灯具寿命测试标准
LED灯具寿命测试标准一、引言LED灯具，作为第四代光源，以其节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等特性，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。
然而，LED灯具的使用寿命检测成为了一大挑战。
为此，本文将介绍一种LED灯具寿命测试的标准，以期为LED灯具的寿命检测提供参考。
二、LED灯具寿命测试标准概述1.测试目的：本标准旨在通过一种加速寿命试验的方法，预测LED照明灯具的寿命。
2.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。
3.技术要求：LED灯具的光输出衰减至初始光输出的70%作为寿命判断失效的指标。
三、LED灯具寿命测试方法1.结温加速老化测试：结温是影响LED光衰减的重要原因。
结温的升高会使LED光衰加快。
在高电流下工作的LED会产生更多热量，从而加速老化。
试验采用不同驱动电流，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。
2.温度加速老化测试：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%时的期望寿命。
选取5个相同规格的LED灯具，调节烘箱温度，分别在50℃、80℃、100℃、120℃、150℃条件下，在额定电流、恒流条件下作为恒定加速的条件。
记录5组LED可靠性试验过程的所有参数：光输出（照度或光强或光通量）、试验时间、电流、功率、结温等。
四、总结通过以上介绍，我们可以了解到LED灯具寿命测试的标准和方法。
这些方法在一定程度上可以预测LED灯具的使用寿命，为LED灯具的质量和可靠性提供了保障。
然而，LED灯具的使用寿命还受到许多其他因素的影响，如材料质量、工艺水平、使用环境等。
因此，在实际应用中，还需结合具体情况，综合考虑这些因素，以更准确地评估LED灯具的使用寿命。
随着LED照明技术的不断发展和市场需求的日益增长，LED灯具的寿命测试标准将不断完善和提高。
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寿命怎么衡量,光衰减百分比来规定
LED寿命怎么衡量,光衰减百分比来规定
LED 寿命怎么衡量，光衰减百分比来规定
LED 的长时间工作会光衰引起老化，尤其对大功率LED 来说，光衰问题更加严重。
在衡量LED 的寿命时，仅仅以灯的损坏来作为LED 显示屏寿命的终点是远远不够的，应该以LED 的光衰减百分比来规定LED 的寿命，比如5%或10%，这样更有意义。
光衰：在对感光鼓表面充电时，随着电荷在感光鼓表面的积累，电位也不断升高，最后达到“饱和”电位，就是最高电位。
表面电位会随着时间的推移而下降，一般工作时的电位都低于这个电位，这个电位随时间自然降低的过程，称之为”暗衰”过程。
感光鼓经扫描曝光时，暗区（指未受光照射部分的光导体表面）电位仍处在暗衰过程；亮区（指受光照射部分的光导体表面）光导层内载流子密度迅速增加，电导率急速上升，形成光导电压，电荷迅速消失，光导体表面电位也迅速下降，称之为”光衰”，最后趋缓。
致衰退效应：也称S-W 效应。
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LED的寿命可以预测吗？
一切事物都有发生、发展和消亡的过程，LED也不例外，是有一定寿命的。
早期的LED只是手电筒、台灯这类的礼品，用的时间不长，寿命问题不突出。
但是现在LED已经开始广泛地用于室外和室内的照明之中，尤其是大功率的LED路灯，其功率大、发热高、工作时间长，寿命问题就十分突出。
过去认为LE D寿命一定就是10万小时的神话似乎彻底破灭了。
那么到底问题出在哪里呢？
假如不考虑电源和驱动的故障，LED的寿命表现为它的光衰，也就是时间长了，亮度就越来越暗，直
到最后熄灭。
通常定义衰减30%的时间作为其寿命。
那么LED的寿命能不能预测呢？这个问题无法简单地回答，需要从头讲起。
1．LED的光衰
大多数白色LED是由蓝色LED照射黄色荧光粉而得到的。
引起LED光衰的主要原因有两个，一个是蓝光LED本身的光衰，蓝光LED的光衰远比红光、黄光、绿光LED要快。
还有一个是荧光粉的光衰，荧光粉在高温下的衰减十分严重。
各种品牌的LED它的光衰是不同的。
通常LED的厂家能够给出一套标准的光衰曲线来。
例如美国Cree公司的光衰曲线就如图1所示。
图1. Cree公司的LED的光衰曲线
从图中可以看出，LED的光衰是和它的结温有关，所谓结温就是半导体PN结的温度，结温越高越早出现光衰，也就是寿命越短。
从图上可以看出，假如结温为105度，亮度降至70%的寿命只有一万多小时，95度就有2万小时，而结温降低到75度，寿命就有5万小时，65度时更可以延长至9万小时。
所以延长寿命的关键就是要降低结温。
不过这些数据只适合于Cree的LED。
并不适合于其他公司的LED。
例如Lu
miled公司的LuxeonK2的光衰曲线就如图2所示。
图2. Lumiled 公司的LuxeonK2的光衰曲线
当结温从115℃提高到135℃，就会使寿命从50,000小时降低到20,000小时。
其他各家公司的光衰曲线应当可以向原厂索取。
2．如何才能延长LED的寿命
由图中可以得出结论，要延长其寿命的关键是要降低其结温。
而降低结温的关键就是要有好的散热器。
能够及时地把LED产生的热散发出去。
在这里我们不准备讨论如何设计散热器的问题，而是要讨论哪一个散热器的散热效果相对比较好的问题。
实际上，这是一个结温的测量问题，假如我们能够测量任何一种散热器所能达到的结温，那么不但可以比较各种散热器的散热效果，而且还能知道采用这种散热器以后所能实现的LED寿命。
3．如何测量结温
结温看上去是一个温度测量问题，可是要测量的结温在LED的内部，总不能拿一个温度计或热电偶放进PN结来测量它的温度。
当然它的外壳温度还是可以用热电偶测量的，然后根据给出的热阻Rjc（结到外壳），可以推算出它的结温。
，但是在安装好散热器以后，问题就又变得复杂起来了。
因为通常LED是焊接到铝基板，而铝基板又安装到散热器上，假如只能测量散热器外壳的温度，那么要推算结温就必须知道很多热阻的值。
包括Rjc（结到外壳），Rcm（外壳到铝基板，其实其中还应当包括薄膜印制版的热阻），Rms（铝基板到散热器），Rsa（散热器到空气），其中只要有一个数据不准确就会影响测试的准确度。
图3给出了LED到散热器各个热阻的示意图。
其中合并了很多热阻，使得其精确度更加受到限制。
也就是说，要从测得的散热器表面温度来推测结温的精确度就更差。
图3. LED到散热器各个热阻的示意图
幸好有一个间接测量温度的方法，那就是测量电压。
那么结温和哪个电压有关呢？这个关系又是怎么
样的呢？
我们首先要从LED的伏安特性讲起。
4．LED伏安特性的温度系数
我们知道LED是一个半导体二极管，它和所有二极管一样具有一个伏安特性，也和所有的半导体二极管一样，这个伏安特性有一个温度特性。
其特点就是当温度上升的时候，伏安特性左移。
图4中画出了L
ED的伏安特性的温度特性。
图4. LED伏安特性的温度特性
假定对LED以Io恒流供电，在结温为T1时，电压为V1，而当结温升高为T2时，整个伏安特性左移，电流Io不变，电压变为V2。
这两个电压差被温度去除，就可以得到其温度系数，以mV/ºC表示。
对于普通硅二极管，这个温度系数大约为-2mV/ºC。
但是LED大多数不是用硅材料制成的，所以它的温度系数也要另外去测定。
幸好各家LED厂家的数据表中大多给出了它的温度系数。
例如对于Cree公司的XLamp70 90XR-E大功率LED，其温度系数为-4mV/ºC。
要比普通硅二极管大2倍。
而美国Philips-Lumileds公司的L uxeon Rebel的伏安特性温度系数为-2—4mV/ºC。
至于美国普瑞的阵列LED（BXRA）就给出了更为详细的
数据。
但是，他们给出的数据，其范围也未免过于宽大，以至于失去了利用的价值。
不管怎样，只要知道LED的温度系数就很容易可以从测量LED的前向电压中推算出LED的结温了。
5．如何具体测算LED的结温
现在就以Cree公司的XLamp7090XR-E为例。
来说明如何具体测算LED的结温。
要求已经把LED安装到散热器里，并且是采用恒流驱动器作为电源。
同时要把连接到LED去的两根线引出来。
在通电以前就把电压表连接到输出端（LED的正极和负极），然后接通电源，趁LED还没有热起来之前，马上读出电压表的读数，也就是相当于V1的值，然后等至少1小时，等它已经达到热平衡，再测一次，LED两端的电压，相当于V2。
把这两个值相减，得出其差值。
再被4mV去除一下，就可以得出结温了。
实际上，LED 多半为很多个串联再并联，这也不要紧，这时的电压差值是由很多串联的LED所共同贡献，所以要把这个电压差值除以所串联的LED数目再去除以4mV，就可以得到其结温。
例如，LED是10串2并，第一次测得的电压为33V，第二次热平衡后测得的电压为30V，电压差为3V。
这个数字先要除以所串联的LED个数（10个），得到0.3V，再除以4mV，可以得到75度。
假定开机前的环境温度是20度，那么这时候的
结温就应当是95度。
采用这种方法得出的结温，肯定要比用热电偶测量散热器的温度再来推算其结温要准确很多。
6．如何来预测这个灯具的寿命
从结温来推测寿命好像应该很简单，只要查一下图1的曲线，就可以知道对应于95度结温时的寿命就可以得到LED的寿命为2万小时了。
但是，这种方法用于室内的LED灯具还有一定的可信度，如果应用到室外的LED灯具，尤其是大功率LED路灯，那里还有很多不确定因素。
最大的问题是LED路灯的散热器的散热效率的随时间而降低。
这是由于尘土、鸟屎的积累而使得其散热效率降低。
也还因为室外有很强烈的紫外线，也会使LED的寿命降低。
紫外线主要是对封装的环氧树脂的老化起很大作用，假如采用硅胶，可以有所改善。
紫外线对荧光粉的老化也有一些坏作用，但不是很严重。
不过，这种方法用来相对比较两种散热器的散热效果是比较有效的。
很明显，伏安特性左移越小的散热器，其散热效果就越好。
另外，对于预测室内LED灯具的寿命也还是有一定的准确度的。