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[认证|测试] M-21-应用LM-80流明维持实验推估LED灯具寿命

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M-21-应用LM-80流明维持实验推估LED灯具寿命

  TM-21 : 应用 LM-80 流明维持实验推估LED灯具长期寿命
  July 06, 2011 美国环保署(EPA)所出版的ENERGY STAR Luminaires V1.1已将RLF
  及 SSL Luminaires 两大型态的灯具规範进行整合,并订定 April 01, 2012将正式开始实施,除了审核的资料项目增加外,引起较多讨论的应该是 LM-82及TM-21的要求已纳入其中。
  LM-82目前在 IESNA 尚未正式出版,其内容主要为 LED Light Engines 及Integrated LED Lamps 的电性与光学特性在不同温度下的特徵验证方式,其量测方式相
  似于 LM-79-08程序,但重点为温度对电/光参数的特徵影响性评估。另一部分为 IESNA 于 July 25, 2011出版的 TM-21-11 (Projecting Long Term Lumen Maintenance of LED Light Sources),TM-21将与日前所公告的 LM-80-08实验进行连结,应用 LM-80-08的实验数据来推估 LED 元件及灯具的长期寿命表现。
    将 TM-21-11与 LM-80相关推估应用程序进行说明如下:
  步骤一 : LED 元件供应商对其 LED Source(Package/Array/Module)进行 3个温度(55℃/85℃/自选温度)至少 6,000小时的 LM-80-08实验。

  样品数要求 : (与可推估时间其有关连性)
095823rzggs5ryo205005t.jpg
   测试时间要求 : (与推估精準度有连结性)

  至少 6,000小时,建议为 10,000小时,每隔 1,000小时需要取得测试之 LED

  光衰数据资料,间隔时间越短(如:500小时)可提升推估时的準确度。

  步骤二 : 依 TM-21-11公式推估 3个测试温度(55℃/85℃/自选温度)的长期寿命数据。取得各温度实验数据平均值,测试资料取出时间规则为:
0958232ncseem4r1ktbnri.jpg

 以 Exponential Least Squares Curve-Fit(最小平方曲线拟合)取得斜率m(Slope)与截距 b(Intercept),计算 m与 b 时若测试时间越长间隔越密集,其精準度将提升,接着计算出 B 与α数值。
095824ukk3h5prhmckbmk5.jpg

   依下列公式计算出各温度实验之LED在ENERGY STAR规定之流明维持率70%

  时的寿命时间数值。

  L70 : 当LED 流明维持率为 70%时的使用时间
0958242tp5y855ybd69d56.jpg

  以步骤一中样品数量进行可推估倍数时间之标準判断:
0958245oukwf6568ryryfr.jpg
  表示方式为 : L70(6K) > 36,000 hours

  (6K) : LM-80测试时间,(6K)=6,000小时;(10K)=10,000小时

  36,000 Hours : 样品≧20ea,测试时间=6,000,可推估 6倍为 36,000小时

   使用 Exponential 公式计算出各时间之流明维持率,则可以计算出之数据绘出
09582438z0fy8yz1nusjsf.jpg
  各测试温度的推估寿命曲线图:

  步骤叁 : 取得该 LED 元件置于 LED 灯具的实地量测温度(In Situ Temperature)。

   请参照 ISTMT(In Situ Temperature Measurement Test)测试程序取得 LED 元

  件置于 LED 灯具中的温度,该测试温度位置须与 LM-80-08的 Ts设定位置相

  同,取出之温度资料称为 TMPLED(LED Temperature Measurement Point)。

  步骤四 : 以测量之 TMPLED与 TM-21计算之结果进行内插计算,取得 TMPLED的推估寿

  命数值。

   从叁个测试温度点中选出包覆 TMPLED最近的两个温度点作为计算基準点。

   计算 Arrhenius Model 温度加速参数 A 并得出 Decay Rate:α与定值参数 B0。

   以上述之公式计算出 TMPLED的L70数值,相同程序表示 TMPLED之结果。

  L70(6K) > 36,000 hours
095824yoj07alyjafosfjf.jpg
   套入相关时间数值并绘製出 TMPLED与叁个 Ts的寿命推估图。
095823seg844tl2goowoe4.jpg
  以四个程序来说明LM-80-08与TM-21-11的应用及推估方式,希望能藉由此文的说明让各位对TM-21有较清晰的概念,并善用此推估方式来评估您的LED产品,若您想试算目前手边之资料,ENERGY STAR的官方网站已提供一套计算器供下载,虽然没有图表的绘製功能,但上述的计算程序皆已建入。参考连结为: www.energystar.gov/TM-21calculator


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