Введение

Световой поток — это измерение общего количества видимого света, излучаемого источником света. Это также широко известно как яркость или светоотдача. Светодиодная технология обычно производит больше люменов, чем другие решения, из-за ее высокой эффективности преобразования электричества в свет. В то же время одним из самых больших преимуществ светодиодных ламп является длительный срок службы, который обычно может достигать более 100 000 часов (т.е. L70>100 000 часов). Многие люди не знакомы с этой концепцией и тем, как мы получили срок службы в 100 000 часов. Поэтому необходимо изучить соответствующие стандарты испытаний, методы испытаний и статистику результатов, чтобы мы могли углубить наше понимание светоотдачи и ее снижения, которое относится к сроку службы светодиодного решения.

Почему мы будем обращать внимание на ухудшение светоотдачи?

Светодиодные проекты имеют четкие требования к параметрам ламп, таким как мощность, распределение силы света, значение пиковой силы, значение угла луча, цветовая температура, CRI, CCT, срок службы (переключение, поддержание светового потока). Итак, как доказать, что ваши лампы соответствуют требованиям во всех аспектах? IEC сформулировала соответствующие стандарты для этих параметров, а именно стандарты IEC62717 и IEC62722. Кроме того, существует стандарт LM-80-08, относящийся к сроку службы, в котором в основном тестируются светодиодные чипы. Помимо срока службы, в этой статье не слишком много разъясняется о других аспектах двух стандартов IEC. В большинстве случаев срок службы светодиодного модуля намного больше, чем фактическое время испытаний, поэтому многие результаты прогнозируются на основе испытаний, например, срок службы светодиодных микросхем определяется по результатам LM-80-08 в сочетании с Таблица ТМ21. Однако максимальное время испытаний, установленное IEC62717 и IEC62722, составляет 6000 часов, а объектом испытаний являются светодиодные модули или целые лампы. Стандарт не включает конкретный метод проверки работоспособности, но этапы расчета аналогичны после того, как мы обратимся к соответствующим статьям.

Стандарты относятся к ухудшению светоотдачи

IEC 62717 — это стандарт о требованиях к характеристикам светодиодных светильников (модулей) для общего освещения, который является дополнением к IEC 62031 (т. е. требованиям безопасности для светодиодных модулей). IEC 62717 в основном определяет детали для маркировки, размера, мощности, светового потока, коррелированной цветовой температуры, индекса цветопередачи и срока службы светодиодных модулей. IEC62717 охватывает три типа светодиодных модулей: светодиодный модуль со встроенным пускорегулирующим аппаратом, светодиодный модуль со встроенными средствами управления, но с отдельным пускорегулирующим аппаратом («полубалластным»), а также светодиодный модуль с полным отдельным пускорегулирующим аппаратом.

Стандарт IEC 62722-2-1:2022 определяет требования к рабочим характеристикам, методы испытаний и условия для светодиодных светильников. Настоящий стандарт распространяется на светодиодные светильники общего освещения. Содержание теста в основном такое же, как в IEC62717, за исключением того, что оно направлено на всю лампу, а не на светодиодный модуль.

Стандарт LM-80-08 определяет метод измерения для поддержания светового потока, который не определяет какие-либо другие режимы отказа светодиодных чипов. Кроме того, этот метод относится только к корпусам светодиодов, массивам и модулям, и в большинстве случаев мы используем для тестирования одиночные светодиодные чипы. Этот метод описывает метод испытаний для работы светодиодных источников света в контролируемых условиях. Эти источники света должны эксплуатироваться на внешнем вспомогательном оборудовании, чтобы получить наилучшие справочные данные о снижении светоотдачи, вызванной светодиодными чипами в течение срока их службы. В сочетании с таблицей Energy star TM21 мы можем получить прогнозную кривую светового потока светодиодных чипов через 50 000 часов или более.

Как рассчитывается срок службы светодиодного решения?

L70 — это показатель срока службы светодиодов и один из самых важных рейтингов, который электрики, агенты по закупкам и конечные пользователи могут использовать, чтобы решить, какой осветительный прибор лучше всего подходит для их проектов. По данным Министерства энергетики США, срок полезного использования (или номинальный срок службы) обычно описывается количеством часов работы, после которых светодиодный светильник излучает 70% своей первоначальной светоотдачи, после чего светильник необходимо обслуживать или заменять. для удовлетворения определенных требований к освещению. По этому определению мы нашли рейтинг L70 как определение срока службы ламп. Интуитивно мы протестировали 35 штук светодиодных чипов. После использования в течение определенного периода времени (при условии, что 50 000 часов) световой поток этих светодиодов имеет разную степень затухания, и их световой поток нормально распределяется, как показано на рисунке ниже. Можно сделать вывод, что после 50 000 часов использования светодиодных чипов 50% светодиодных чипов имеют выше 70% исходного светового потока, а остальные ниже 70%. Поскольку это нормальное распределение, мы можем заключить, что через 50 000 часов световой поток лампы сохраняется на уровне около 70 %, то есть L70 > 50 000 часов.

Вышеупомянутое является гипотетической идеальной ситуацией, потому что фактический срок службы светодиода больше, а производитель и лаборатория не имеют столько денег, оборудования и рабочей силы, чтобы провести такой длительный тест Текущее основное время тестирования составляет 10000 часов, 14 000 часов или 18 000 часов.Посредством подбора кривой мы можем оценить поддержание просвета светодиодных чипов/модулей через 50 000 часов и 10 000 часов, поэтому мы можем сделать вывод о сроке службы светодиодов/лампы, как показано на рисунке слева. ниже.

Требования к производительности, указанные в стандарте 62717

Ранее мы представили тестовый контент LM80 в другой статье, вы можете проверить его, если вам интересно. Стандарты испытаний 62722 и 62717 в основном одинаковы, за исключением того, что первый предназначен для ламп, а 62717 — для светодиодных модулей. Ниже мы подробно расскажем о тестовом содержании 62717. 62717 В дополнение к приведенному ниже содержанию тестирования относится к сроку службы лампы, содержание тестирования также включает мощность, распределение силы света, значение пиковой силы, значение угла луча, цветовую температуру, CRI и CCT и т. д.

Поддержание просвета

Срок службы светодиодного светильника определяется не только моментом внезапного выхода из строя. Большинство ламп на самом деле вообще не выходят из строя в течение заданного периода эксплуатации, а их яркость со временем будет уменьшаться (деградировать). Поэтому срок службы светодиодных светильников в основном ограничивается падением светового потока ниже заданного минимального уровня «x[%]» и внезапным выходом из строя (отказ блока питания светодиодов здесь не рассматривается). Помимо деградации светодиодов, уменьшение или ухудшение светового потока может быть связано с выходом из строя отдельных светодиодов или светодиодных модулей. В зависимости от конструкции эти светодиоды или светодиодные модули могут быть интегрированы в светильники в большом количестве. На рисунке ниже показано исходное состояние, деградация и внезапный выход из строя светодиодных уличных фонарей в трех случаях.

Текущие стандарты IEC 62717 и 62722 определяют два стандарта срока службы: «Постепенное ухудшение светоотдачи» и «Внезапное исчезновение светоотдачи». На этой основе приведен стандарт срока службы, показанный на рисунке ниже, с выделением текущего различия между сроком службы (LxBy) и медианным сроком службы (Lx) (согласно определению расчета срока службы мы понимаем, что Lx на самом деле LxB50 ). Светодиодные светильники имеют очень большой срок службы и время выхода из строя, поэтому невозможно проконтролировать весь срок службы светодиодных светильников до их выпуска на рынок. Вместо этого мониторинг осуществляется в течение более короткого периода времени, а показатели срока службы и отказов экстраполируются точно определенными методами.

Постепенное ухудшение светоотдачи {срок службы (LxBy), средний срок службы (Lx)}

Срок полезного использования основан на проценте светильников/шариков, затронутых повышенным затуханием светового потока, выраженном в LxBy. Допустимое ослабление светового потока светодиодных ламп/светодиодных чипов в течение срока их службы представлено переменной «х», которая относится к проценту от номинального светового потока лампы. Типичное значение «x» составляет 70% или 80% (L70 или L80), что указывает на срок службы светодиодных чипов/светильника при температуре окружающего освещения 25°C (например, 50 000 часов). LxBy указывает продолжительность времени, в течение которого y% светодиодных чипов/ламп одного типа не могут обеспечить не менее x% начального светового потока. Средний срок службы Lx (исключая By) фактически основан на сроке службы By = B50. Lx также представляет отрезок времени, то есть в это время 50% однотипных светодиодных чипов/ламп не могут обеспечить хотя бы x% начального светового потока. Помните, что в Стандарте ничего не сказано о световом потоке отдельного светодиодного светильника или его точном распределении.

Резкое ухудшение светоотдачи (L0Cy)

Термин «значение резкого отказа» (AFV) указывает процент светодиодных светильников, которые внезапно выходят из строя до достижения медианного срока службы Lx. Светодиодные светильники, в которых выходит из строя только один светодиод, и светодиодные светильники, в которых выходит из строя только один из нескольких светодиодных модулей, не классифицируются как внезапные отказы, значение которых выражается с помощью L0Cy. L0 означает, что один и тот же тип светодиодных чипов/светильника дает 0% от исходного светового потока. «Cy» указывает процент светодиодных чипов/светильников, которые больше не излучают свет, по отношению к общему количеству. Например, L0C10 отражает время, когда 10% светодиодных чипов/светодиодных чипов внезапно перестают излучать свет, и его кривую прогнозирования отказов можно увидеть на рисунке Постепенное ухудшение светоотдачи и резкое ухудшение светоотдачи. Условно говоря, вероятность резкого отказа светодиодных решений невелика, поэтому этот параметр требуется нескольким покупателям и проектам. В дополнение к внезапному выходу из строя светодиодных чипов также происходит внезапный выход из строя всей лампы, что влияет на надежность светодиодной системы.

Надежность системы– Ожидаемый срок службы светодиодного светильника зависит от надежности всех компонентов, используемых в системе, а также от условий окружающей среды, в которых будет использоваться светильник. Выход из строя одного компонента светильника может привести к внезапному выходу из строя всего светильника. На надежность светодиодных систем освещения влияет множество факторов, основанных на компонентах, таких как качество электроэнергии, среда использования, уровень структурной защиты, качество подключения светодиодов и т. д.

Испытание на долговечность

Измерение циклического изменения температуры (альтернативный тест 1 или 2 со скоростью 1 К/мин)

Например, светодиодный модуль для испытания 2 помещают в испытательную камеру, в которой температура изменяется от –10 °С до +50 °С в течение 4 ч и в течение 250 периодов (1000 ч) испытания. Светодиодный модуль устанавливается на соответствующий радиатор для достижения максимальной номинальной температуры tp при температуре испытательной камеры +50°C.

Четырехчасовой период состоит из 1 часа выдержки при каждой экстремальной температуре и 1 часа времени перехода (1 К/мин) между экстремальными температурами.Светодиодное уличное освещение включается и выключается на 17 мин.

Проверка переключения питания

При испытательном напряжении, токе или мощности светодиодный модуль должен включаться и выключаться на 30 секунд каждое. Количество повторных циклов (50 000) равно половине среднего номинального срока службы Lx в часах. Пример: если номинальный средний срок службы составляет 100 000 часов, то количество циклов равно 50 000).

Ускоренное испытание на работоспособность

Светодиодный модуль должен работать непрерывно без переключения при испытательном напряжении и температуре на 10 К выше номинальной максимальной рекомендуемой рабочей температуры, а время работы составляет 1000 часов. Следует обойти любую тепловую защиту, которая отключит светодиодный модуль или уменьшит светоотдачу, например, защиту от перегрева, встроенную в блок питания светодиода.

Решение ZGSM с 62717 и 62722

ZGSM может предоставить различные отчеты для проверки параметров и срока службы лампы, включая LM80, TM21, ISTMT, LM79, IEC62717 и IEC62722 и т. д. Ниже мы перечисляем различные уличные фонари ZGSM, а также те сертификаты и отчеты, которые выдаются третьей стороной.

Краткое содержание

В этой статье мы надеемся, что у каждого есть определенное понимание ухудшения светоотдачи светодиодного решения и соответствующего срока службы. У нас также есть графические пояснения о том, как прогнозировать срок службы ламп, в надежде, что каждый сможет лучше понять принцип прогнозирования срока службы. Мы видим, что для светодиодных чипов соответствующими стандартами являются LM-80-08 и IEC62717. Для светодиодных ламп (например, уличных и прожекторов), соответствующий стандарт — IEC62722. В течение всего срока службы светодиодного решения его основной основой является проверка скорости поддержания светового потока, задействованы все три стандарта, и оно в основном направлено на постепенное ухудшение светоотдачи. IEC62717 и IEC62722 также предусматривают резкое снижение светоотдачи, а также испытание на долговечность светодиодных чипов и ламп. Кроме того, конструктивное исполнение светодиодного светильника оказывает существенное влияние на его характеристики и заявленный срок службы, и нам необходимо понимать причины ухудшения светового потока и внезапного выхода из строя (включая электрические и тепловые характеристики светодиодного модуля, температуру окружающей среды в помещении). где используется светильник, и в других условиях освещения). Понимание этого проектной стороной также может помочь ей лучше выбрать подходящие лампы, а также полезно сформулировать план технического обслуживания для своего проекта освещения.

Сопутствующие продукции

Сопутствующие блоги

Сопутствующие проекты

Люди также спрашивают

Введение автора