学霸告诉你如何准确计算LED使用寿命！！！

2.Ts温度点的数量要求。一般要求最少两个温度，具体考虑光源的使用环境。至少包含两个温度中（55℃和85℃）的一个。

3.数据采集时间：至少每隔1000H收集测试数据，测试时间不少于6000H。

4.光通量（流明）维持率：任意运行时间的输出光通量与原始光通量数据的比值百分比。

5.额定流明维持寿命：指定流明维持率百分比达到的时间。

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TM-21介绍

TM-21 Projecting Long Term Lumen Maintenance of LED Light Sources。光源长期流明维持率的预测。

LED光源的好处之一就是使用寿命长。和其他照明技术不同，在使用过程中通常不会突然失效。然而，随着时间的推移，光输出也会逐渐衰减。在某一时间点，LED发出的光衰减至某一水平而不再被认为达到了足够的应用要求。对于照明设计而言，理解LED光源何时达到“使用寿命”非常重要。

IES LM-80是用于测量LED光源流明维持率的方法。针对于LED阵列和模组，其定义了安装、条件和流明维持率的测试流程。LM-80是IES推荐的方法，并被广泛用于描述LED光衰特性。LED器件生产厂家提供的LM-80日常测试报告采用的数据都来自于持续测试6000小时或更多时间内的测试数据。然而，对于被测产品，LM-80并没有很好的定义收集到的数据，如何被实际用于确定LED的有效寿命。

额定流明维持寿命是指LED光源的光输出相对于初始光输出达到某一给定百分比所经过的运行时间。这个值被定义为Lp，p即百分比值。比如L70的含义是LED光输出下降至初始光输出的70%所经过的时间。LED光源达到其额定流明维持寿命取决于很多变量，包括运行温度、驱动电流、产品结构的技术与材料。因此，产品流明维持率不仅仅是制造商之间不同，并且在同一生产厂家内不同封装型式的LED之间也不相同。

标准中明确规定了：

1.额定流明维持寿命Lp,p表示剩余流明与初始数据流明的百分比。

2.使用数据：在本推算方法中所采用的数据按照IES LM-80所描述的方法采集数据。

3.样品数量：样品数量要求10pcs以上，分为10-19pcs，20pcs以上。

4.预测时间：10-19pcs不超过推算时间的5.5倍，20pcs不超过推算时间的6倍。即10-19pcs预测光通量时间只能推算5.5倍以内预测时间寿命，20pcs预测光通量时间只能推算6倍以内预测时间寿命。

5.寿命推算公式：由Φ(t)=βexp(-αt) 推导出寿命公式Lp= ln(100β/p)/α。

t =运行时间

Φ(t)=在时间t时的光通量输出归一化平均值。

Β =由最小二乘曲线拟合派生出的推算初始化常数。

α=最小二乘曲线拟合派生出的衰减系数。

根据标准文件计算公式可以得出相关的数据。

6.某温度的寿命推导：用于较低值Ts1和较高值Ts2之间的温度下的寿命推导。

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计算案例

本文数据以我司6V SMD 3030 LM-80测试数据为版本进行以下计算。

Ts测试数据寿命推算

① Tabel 3.1、3.4为LM-80测试数据 Ts,1=85℃, Ts,2=105℃

② 计算公式

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y=mx+b

m=（n∑xy-∑x∑y）/(n∑x2-(∑x)2)

b=(∑y-m∑x)/n

α=-m

β=exp(b)

n=Point #平均数据点

Lp= ln(100β/p)/α

样品的数量25pcs

③ 根据上述公式进行计算结果如下表Tabel 1

④ 以L70为计算寿命数据如下表 L70>36000H

⑤DLC 4.2 Premium L90为计算寿命数据如下表 Ts 85℃ L90>36000H, Ts 105℃ L90=35000H

⑥根据Φ(t)=βexp(-αt)公式可以计算出不同时间的光衰数据。

某温度的寿命推导

用于较低值Ts1和较高值Ts2之间的温度下的寿命推导

我司6V SMD 3030 LM-80测试数据为版本，数据为Ts=85℃ 以及Ts=105℃，现在上述数据进行Ts =100℃的寿命推导。

① 推导公式

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▼

温度单位转换为K

TS[K]=TS[℃]+273.15

由Arrhenius计算方程式

Φ1(t)=B0exp(-α1t)

可以推导出现场光衰常数αi

αi=Aexp(-Ea/(KBTs.i)

其中

A=指前因子

Ea=能量（电子eV）

Tsi=使用现场测试绝对温度（K）

KB=伯茨曼常数（8.6173*10-5 eV/K）

通过α1、α2和对应温度TS1和Ts2可以拟合出Ea

Ea/KB=(lnα1-lnα2)/(1/Ts.2-1/Ts.1)

从而计算出指前因子A

A=α1exp(Ea/(KBTs.1)

上式可用a2 Ts2 替代a1 Ts1

通过B1：Ts1初始预测常数； B2：Ts2 初始预测常数。

可计算出B0

B0=√(B1B2)

利用上式计算出B0，针对现场外壳测试温度Ts对应的Lp,利用下面的公式计算出Ts对应的流明维持率 Tabel 1。

Lp=ln(100B0/P)/α

②推导计算结果如下：

根据以上数据进行推导数据如下表：

③根据Φ1(t)=B0exp(-α1t)可推算出Ts =100℃ 不同时间段的光通量维持率

④6V SMD 3030 Ts 85-100℃ L90>36000H 符合DLC 4.2 Premium。

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