怎样预测LED的寿命?

怎样预测LED的寿命?

LED在一般说明中,都是可以使用50000小时以上,还有一些生产商宣传其LED可以运作100000小时左右。这方面主要的问题是,LED并不是简单的不再运作而已,它的额定使用寿命不能用传统灯具的衡量方法来计算。实际上,在测试LED使用寿命时,不会有人一直呆在旁边等着它停止运作。不过,还是有其他方法来测算LED的使用寿命。LED之所以持久,是因为它不会产生灯丝熔断的问题。LED不会直接停止运作,但它会随着时间的流逝而逐渐退化。有预测表明,高质量LED在经过50000小时的持续运作后,还能维持初始灯亮度的60%以上。假定LED已达到其额定的使用寿命,实际上它可能还在发光,只不过灯光非常微弱罢了。

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?

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。

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。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。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。

2. 如何才能延长LED的寿命?
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。

3. 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,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。

上海力汕推出的LEDLM-80PL LED光通量维持率及老化寿命测试系统是根据IES-LM-80,IES0LM-82,TM-21, GB2312-80等CIE和IEC标准设计制造。可以记录光通量随时间的变化曲线及色参数随时间的变化曲线。通过测试记录较短时间的光衰数据,推算出LED的寿命时间。

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