一種led燈具系統(tǒng)可靠性的評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及LED燈具的檢測，尤其涉及一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國家大力倡導(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)勢受到越 來越多的關(guān)注，并且當(dāng)前全球都進(jìn)入了 "禁白行動"的穩(wěn)步推動期，所以LED為主體的半導(dǎo)體 照明產(chǎn)品將會大行其道。全球半導(dǎo)體照明產(chǎn)品預(yù)期市場占有率將在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)品的價格將會大幅度下降。
[0003] 然而，日益激烈的市場競爭和同質(zhì)化引起的價格戰(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，必將會損害消費(fèi)者的利益，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊也會影響LED產(chǎn)業(yè)的持 續(xù)發(fā)展。由此可見，質(zhì)量問題已經(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 靠性問題更是成為了急需解決的共性質(zhì)量問題。
[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。要對整個LED燈具系統(tǒng)進(jìn)行可靠性的評 價，就需要對LED燈具建立適當(dāng)?shù)目煽啃栽囼烅椖浚每茖W(xué)合理的方法進(jìn)行驗證。目前有 對LED器件進(jìn)行光通流明維持試驗推算其壽命的方法(IES LM-80)，也有對燈具采用光通流 明維持試驗的（IES LM-84)，但是對整個LED燈具系統(tǒng)來說，缺乏對其可靠性統(tǒng)一的評價方 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)中的問題，提供一種新型的LED燈具系統(tǒng)可靠性 的評價方法。
[0006] 為了實現(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)可靠性的評價方 法，包含有，
[0007] 步驟S1，提供LED燈具樣品，LED燈具樣品對應(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 驗項目類型；
[0009] 步驟S3，根據(jù)可靠性試驗項目類型，確定其對應(yīng)的試驗時間、點燈時間、加速因子 及等效點燈時間；
[0010] 步驟S4,根據(jù)LED燈具樣品的平均故障時間MTBF與樣品數(shù)量、等效點燈時間、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LED燈具樣品進(jìn)行可靠性評價，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)可靠性的評價方法的優(yōu)選方案，可靠性試驗項目類型包含 有溫度循環(huán)試驗，溫度循環(huán)試驗：
[0014] 試驗溫度的低溫極端值為-10°c，高溫極端值為+50°C，以4小時為一個循環(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間1小時、由高 溫極端值逐步至低溫極端值的轉(zhuǎn)換時間1小時、在低溫極端值下的保持時間1小時及由低溫 極端值逐步至高溫極端值的轉(zhuǎn)換時間1小時;再進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)換時間內(nèi)的升降溫速率為1°C/ 分鐘；
[0015] 試驗時間為1〇〇〇小時；
[0016]點燈時間為500小時；
[0017] 加速因子為1.44;
[0018]等效點燈時間為720小時。
[0019] 作為一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評價方法的優(yōu)選方案，可靠性試驗項目類型包含 有恒定濕熱試驗，恒定濕熱試驗：
[0020] 試驗溫度為401：±2°(：，相對濕度為93%±2%，以2.25小時為一個循環(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啟時間1小時及關(guān)閉時間1.25 小時；
[0021] 試驗時間為360小時；
[0022]點燈時間為360小時；
[0023] 加速因子為20.4;
[0024]等效點燈時間為3264小時。
[0025]作為一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評價方法的優(yōu)選方案，可靠性試驗項目類型包含 有低溫啟動試驗，低溫啟動試驗：
[0026]試驗溫度為產(chǎn)品規(guī)定的最低使用溫度，以20分鐘為一個循環(huán)周期，循環(huán)次數(shù)為300 次，進(jìn)一步地，所述循環(huán)周期包含有開啟時間1分鐘及關(guān)閉時間19分鐘，試驗時間為100小 時；
[0027]點燈時間為5小時；
[0028]加速因子為1;
[0029]等效點燈時間為5小時。
[0030]作為一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評價方法的優(yōu)選方案，可靠性試驗項目類型包含 有電源開關(guān)試驗，電源開關(guān)試驗：
[0031]以1分鐘為一個循環(huán)周期，循環(huán)次數(shù)為小時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啟時間30秒及關(guān)閉時間30秒；
[0032] 試驗時間為209小時；
[0033]點燈時間為105小時；
[0034]加速因子為1;
[0035]等效點燈時間為105小時。
[0036]作為一種LED燈具系統(tǒng)可靠性的評價方法的優(yōu)選方案，可靠性試驗項目類型包含 有高溫操作試驗，高溫操作試驗：
[0037] 試驗溫度為環(huán)境溫度加上10°C，室內(nèi)燈具的試驗溫度不低于40°C ;
[0038] 試驗時間為360小時；
[0039]點燈時間為360小時；
[0040] 加速因子為1.68;
[0041 ] 等效點燈時間為604.8小時。
[0042]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:考慮LED燈具的可靠性試驗項目以及試驗參 數(shù)對LED燈具系統(tǒng)的可靠度的影響，為評價LED燈具系統(tǒng)的可靠性提供新的途徑，對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)的可靠性試驗項目，推算出來的不同樣品 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，實線表示樣品數(shù)為20個的情況，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。
【具體實施方式】
[0045] 下面通過具體的實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0046] 取LED室內(nèi)照明燈具為例，防護(hù)等級為IP20，企業(yè)對產(chǎn)品的聲稱壽命為25000小時， 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]具體實施步驟如下：
[0048] 1、對于LED室內(nèi)燈具，確定要進(jìn)行的可靠性試驗項目包括:溫度循環(huán)試驗、恒定濕 熱試驗、低溫啟動試驗、電源開關(guān)試驗和高溫操作試驗。具體的試驗條件參考相應(yīng)的LED燈 具可靠性試驗方法標(biāo)準(zhǔn)文件。其中，每個試驗項目結(jié)束后，都要對LED燈具樣品進(jìn)行合格判 定，樣品要標(biāo)貼完整，沒有明顯的損壞，而且每個試驗項目結(jié)束后測量LED燈具的光通量，相 對于初始光通量的變化不應(yīng)超過10%。
[0049] 2、對于LED室內(nèi)燈具，要確定每個可靠性試驗的試驗時間和點燈時間。
[0050] (1)溫度循環(huán)試驗:試驗溫度為低溫-10°C，高溫+50°C，4小時一個循環(huán)，循環(huán)次數(shù) 為250次。1個4小時周期包括在每個極端溫度下各保持1小時和溫度極限之間的1小時轉(zhuǎn)換 時間。升降溫速率為1°C/分鐘，接通和斷開燈具時間17min。所以試驗時間為1000小時，點燈 時間為500小時。
[00511 (2)恒定濕熱試驗:試驗溫度為40 °C ± 2 °C，相對濕度為93 % ± 2 %，在額定工作條 件下進(jìn)行試驗，對于IP20的室內(nèi)燈具來說，一個循環(huán)是60分鐘開，75分鐘關(guān)，循環(huán)160次，試 驗時間為360小時，點燈時間為360小時。
[0052] (3)低溫啟動試驗:試驗溫度為產(chǎn)品規(guī)定的最低使用溫度，開關(guān)次數(shù)為300次，20分 鐘開關(guān)1次，1分鐘開，19分鐘關(guān)。試驗時間為100小時，點燈時間為5小時。
[0053] (4)電源開關(guān)試驗：在額定工作條件下進(jìn)行開關(guān)試驗，以30秒開，30秒關(guān)為1個循 環(huán)，開關(guān)次數(shù)為小時為單位的額定壽命的一半，這里的試驗時間為209小時，點燈時間為105 小時。
[0054] (5)高溫操作試驗：燈具試驗溫度為環(huán)境溫度加上10°C，室內(nèi)燈具不低于40°C，試 驗時間為360小時，點燈時間為360小時。
[0055] 3、對于室內(nèi)LED燈具，確定每個可靠性試驗項目的加速因子，并且計算總共的等效 點