本文是学习GB-T 33721-2017 LED灯具可靠性试验方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了电源电压不超过1000 V 的室内和室外用LED
灯具可靠性的一般试验方法。
本标准适用于 LED
灯具的可靠性试验,为了进行产品可靠性的验证,可根据产品的特性和使用环
境,选择本标准中适宜的可靠性试验项目。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2423.3—2006 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验 Cab:
恒定湿热试验
GB/T 2423.22—2012 环境试验 第2部分:试验方法 试验 N: 温度变化
GB/T 2424.5—2006 电工电子产品环境试验 温度试验箱性能确认
GB 7000.1—2015 灯具 第1部分: 一般要求与试验
GB/T 9468—2008 灯具分布光度测量的一般要求
GB/T 24824—2009 普通照明用LED 模块测试方法
GB/T 24826—2009 普通照明用LED 和 LED 模块术语和定义
GB/T 29293—2012 LED 筒灯性能测量方法
IEC 62717:2014 普通照明用LED 模块性能要求(LED modules for general
lighting performance
requirements)
IES LM-80 LED 光源光通量维持率的测量方法(Approved method for measuring
lumen mainte-
nance of LED light sources)
GB 7000.1—2015、GB/T 24824—2009、GB/T 24826—2009
中界定的以及下列术语和定义适用于
本文件。
3.1
初始值 initial values
在样品稳定时所测得的光度和电学特征。
注:LED
灯具的初始值测量一般不需要老炼。如果企业有明确要求,则按照企业要求的时间进行老炼。
3.2
可靠性 reliability
产品在规定的条件和规定的时间内,完成规定功能的能力。
3.3
LED 灯具可靠性 LED luminaries reliability
灯具在规定时间和规定的环境下满意地执行所设计或指定任务的能力,包括灯具环境可靠性和灯
具光通维持率可靠性。
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3.4
光通维持率 lumen maintenance
LED
灯具寿命期间某一给定时间的灯具光通量除以灯具的初始光通量,以百分数表达。
3.5
光通维持寿命 lumen maintenance life
在额定工作条件下,LED 灯具光通量衰减至初始值的70%所经历的时间。
3.6
LED 灯具的失效 LED luminaries failure
LED
灯具由于某元器件失效而无法正常工作或者输出光通量随时间衰减到小于额定光通量的
70%的现象。
3.7
灯具性能的环境温度 ambient temperature of
luminaire performance
tq
表征灯具性能质量的灯具周围的环境温度。
注 1 : ta≤t 。 关 于t, 见 GB7000.1—2015 的1.2.25。
注 2 : 对于给定的寿命时间,t 温度是一个定值,不是变值。
注 3 : 根据声称的寿命时间,可以有多于一个的t 温度。
3.8
基本共振频率 fundamental resonant frequency
激发响应的最低共振频率。
注: 共振是指一个物理系统在特定频率下,以最大振幅做振动的情形。此一特定频率称之为共振频率。
除非另有规定,应在相对湿度不超过65%、温度为25℃±1℃的无空气对流环境下,对处于稳定工
作状态 LED 灯具进行性能参数的测量。
除非另有规定,所有试验应在额定电压和额定频率下进行,如制造商给出电压范围,则在最大电压
下进行试验。在稳定期间,电源电压和频率的稳定性应在士0.5%内,光通维持率试验期间的允差可为
±2%。参数测量时,电源电压和频率的允差应为士0.2%。
电源电压的总谐波含量不应超过3%。
在稳定期间,灯具应正常工作。每隔1 min 测量一次光输出,在连续15 min
内,当光输出的最大值 和最小值与该15 min
平均值的差异均小于1%时,则认为灯具达到稳定可以进行测量。如果在
150 min内仍不能达到稳定,也可进行测量,但应描述观察到的波动情况。
初始值光通量、电源输入功率、温度和色度的测量应按照GB/T 29293—2012
的规定进行测量。
对于一般场合使用的LED
灯具,应满足第5章、第6章和第7章的要求。结合具体产品的实际使
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用情况,产品标准可选择适合的其他可靠性试验项目。
温度循环试验应按照 GB/T 2423.22—2012 的试验 Nb:"
规定变化速率的温度变化"和下述规定
进行。
试验应在满足 GB/T
2424.5—2006要求的试验箱内进行。试验温度见表1,温度容差为±2 K。
表 1 温度循环试验的试验温度
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温度循环试验的循环次数为250次。
如制造商提供的文件能够证明LED 灯具所用的 LED 模块已符合 IEC 62717:2014
中10.3.2的要
求,则温度循环试验的循环次数可减少为10次。
单次循环的试验程序如下:
a) LED
灯具在最大试验温度环境下达到稳定,然后断开电源,试验箱内的环境温度以(10±2)
K/min 的速率降低到最小试验温度。
b) LED 灯具在最小试验温度下保持断开电源50 min,然后进行10次10 s 开、50
s 关的循环。
c) LED 灯具接通电源。
d) 试验箱内的环境温度以(10±2)K/min 的速率升高到最大试验温度。
e) LED 灯具在最大试验温度下保持接通电源50 min,然后进行10次10 s 开、50
s 关的循环。
试验后,样品的标贴应无开裂、卷曲或脱落,样品无明显的损坏,且按 GB/T
9468—2008 规定测得
的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
电源开关试验的环境温度见表2。
GB/T 33721—2017
表 2 电源开关试验的环境温度
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开关试验以30 s 开,30 s 关为一个开关循环。循环次数为 LED 灯具所用的
LED 模块的额定寿命
的一半(例如,LED 模块额定寿命为20000 h,则循环次数为10000次)。
如制造商提供的文件能够证明 LED 灯具所用的 LED 模块已符合 IEC62717:2014
中10.3.3的要
求,则开关试验的循环次数可减少为1000次。
试验后,样品应无明显的损坏,且按 GB/T 9468—2008
的规定测得的光通量相对于初始光通量的
变化不应超过10%。
LED 灯具应在试验条件下连续工作1000h, 试验温度见表3,温度容差为±2 K。
表 3 加速工作寿命试验的试验温度
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试验期间,如热保护器会以熄灭或减少其光输出的方式进行保护,则应将热保护器短路。
试验后,将 LED 灯具冷却到室温,按GB/T 9468—2008
的规定测得的光通量相对于初始光通量的
变化不应超过10%。
如制造商提供的文件能够证明LED 灯具所用的 LED 模块已符合 IEC62717:2014
中10.3.4的要 求,则 LED 灯具不进行加速工作寿命试验,但LED
模块在灯具内长期工作的适应性由第10章的高温
操作试验验证。
对于在冷、热快速切换的场合使用的LED 灯具,应按照GB/T 2423.22—2012
的试验 Na:" 规定转
换时间的快速温度变化"和下述规定进行温度冲击试验。
温度冲击试验参数如表4所示。
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表 4 温度冲击试验参数
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试验后,样品的标贴应无开裂、卷曲或脱落,样品无明显的损坏,且按 GB/T
9468—2008 规定测得
的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
在高湿度条件下使用的 LED 灯具应满足恒定湿热试验的要求。
试验应在试验箱内进行,试验箱应满足 GB/T 2423.3—2006 中第4章的要求。
试验时,应先使试验箱和试验样品处于试验室环境条件下,然后将试验箱内的温度调节到40
℃士 2℃,当灯具t₄ 高于40℃时,试验温度按t
进行,且使样品达到温度稳定。然后在2 h 内将试验箱内
的湿度调节到93%±3%,待箱内的温度和湿度达到规定值并稳定后进行通断电循环,同时开始计算试
验持续时间,通断电循环的时间见表5,试验持续时间为168 h。
试验期间,如热保护器会以熄灭或减少
其光输出的方式进行保护,则将热保护器短路。
表 5 恒定湿热试验条件
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30 min通,60 min断 |
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60 min通,120 min断 |
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当规定的试验持续时间结束时,样品应留在试验箱中恢复,先将试验箱内的湿度调节到75%士
2%,然后在0.5 h 内将温度调节到试验室环境温度,且温度容差为±1 K,
待箱内的温度和湿度达到恢
复条件并稳定后,保持2 h。
试验后,样品应无明显的损坏,并满足GB 7000.1—2015
中10.2的要求,且按GB/T9468—2008 的
规定测得的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
在高温环境下使用的 LED 灯具应满足高温操作试验的要求。
试验应在试验箱内进行,试验箱应满足 GB/T 2424.5—2006 的要求。
试验时,应先使试验箱和试验样品处于试验室环境条件下,样品通电,然后将试验箱温度以不超过
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1K/min 的变化速率调节到制造商声称的最高工作温度+10 K,
但室内灯具不应低于40℃,室外灯具 不应低于50℃,温度容差为±2 K,
试验箱内的相对湿度不应超过50%,待箱内的温度达到规定值并稳
定后,应持续试验168
h,如制造商有试验时间的特殊说明,则应采用制造商的声称。试验期间,如热保
护器会以熄灭或减少其光输出的方式进行保护,则应将热保护器短路。
当规定的试验持续时间结束时,试验样品应在试验箱内保持通电状态,然后以不超过1
K/min 的
变化速率将温度降到试验室环境温度,并稳定2 h。
试验后,样品应无明显的损坏,且按 GB/T 9468—2008
的规定测得的光通量相对于初始光通量的
变化不应超过10%。
在低温环境下工作的 LED 灯具应满足低温启动试验的要求。
试验应在试验箱内进行,试验箱应满足 GB/T 2424.5—2006 的要求。
试验时,应先使试验箱和试验样品处于试验室环境条件下,然后将试验箱温度以不超过1
K/min
的变化速率降低到制造商声称的最低工作温度,如无声称时室内灯具采用-20℃,室外灯具采用
-40℃,温度容差为±2 K, 待箱内的温度达到规定值并稳定2 h 后,样品进行300次1
min 开,19 min
关的循环。循环结束后的样品在低温状态下应能在5 s 内点亮。
当试验结束时,试验样品应保留在试验箱内,然后以不超过1 K/min
的变化速率将温度恢复到试
验室环境温度,并稳定2 h。
试验后,样品应无明显的损坏,且按 GB/T 9468—2008
的规定测得的光通量相对于初始光通量的
变化不应超过10%。
当制造商声称的最高贮存温度高于70℃时,应进行高温贮存试验来验证 LED
灯具在极端高温环
境下的贮存和运输能力。
试验应在试验箱内进行,试验箱应满足 GB/T 2424.5—2006 的要求。
试验时,应先使试验箱和试验样品处于试验室环境条件下,然后将试验箱温度以不超过1
K/min 的变化速率调节到制造商声称的最高贮存温度,温度容差为±2 K,
试验箱内的相对湿度不应超过
50%,待箱内的温度达到规定值并稳定后,试验应至少持续72
h,如制造商有试验时间的特殊说明,则
应采用制造商的声称。
当规定的试验持续时间结束时,试验样品应保留在试验箱内,然后以不超过1
K/min 的变化速率
将温度恢复试验室环境温度,并稳定2 h。
试验后,样品应无明显的损坏,且按 GB/T 9468—2008
的规定测得的光通量相对于初始光通量的
变化不应超过10%。
当制造商声称的最低贮存温度低于-10℃时,应进行低温贮存试验来验证 LED
灯具在极端低温
环境下的贮存和运输能力。
试验应在试验箱内进行,试验箱应满足 GB/T 2424.5—2006 的要求。
试验时,应先使试验箱和试验样品处于试验室环境条件下,然后将试验箱温度以不超过1
K/min
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的变化速率调节到制造商声称的最低贮存温度,温度容差为±2 K,
待箱内的温度达到规定值并稳定
后,应至少持续试验72
h,如制造商有试验时间的特殊说明,则应采用制造商的声称。
当规定的试验持续时间结束时,试验样品应保留在试验箱内,然后以不超过1
K/min 的变化速率
将温度恢复试验室环境温度,并稳定2 h。
试验后,样品应无明显的损坏,且按 GB/T 9468—2008
的规定测得的光通量相对于初始光通量的
变化不应超过10%。
13.1.1 室外用杆式安装灯具
试验应在灯具的基本共振频率、按规定的加速度进行。
应在3个互相垂直的轴(x,y 和x)上用5 Hz 至30 Hz
扫频,寻找并确定基本共振频率。
试验时,灯具应安装在说明书中规定的最小直径的安装钢管上,悬臂安装灯具的夹紧装置尾端到灯
杆的距离为10 cm。
注:试验时应使用模拟灯杆装置,该装置一般由底座、灯杆和(或)悬臂组成,其中模拟灯杆的高度不应高于
500 mm,模拟悬臂与水平面的夹角与灯具安装说明书一致。
灯具按正常安装位置在振动发生器上扣紧,在每个平面上按振动加速度和基本共振频率经受
100000次振动。使用在道路上的灯具的加速度见表6,使用在桥梁以及天桥上的灯具的加速度见表7。
每个平面上的振动试验可以用不同的备用样品进行以消除连接部件老化的影响。
表 6 一般应用的灯具的振动试验等级
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1.5 g(14.7 m/s²) |
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1.5 g(14.7 m/s²) |
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1.5 g(14.7 m/s²) |
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2.0 g(19.6 m/s²) |
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1.5 g(14.7 m/s²) |
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1.5 g(14.7 m/s²) |
表 7 使用在桥梁或天桥上的灯具的振动试验等级
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3.0 g(29.4 m/s²) |
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3.0 g(29.4 m/s²) |
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3.0 g(29.4 m/s²) |
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3.5 g(34.3 m/s²) |
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3.0 g(29.4 m/s²) |
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3.0 g(29.4 m/s2) |
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13.1.2 其他灯具
振动试验可参照GB/T 2423.10。
试验样品不包装、不通电,按其预定使用位置固定在试验台中央,
振动方向为互相垂直的3个方向,振动试验参数为:
——频率范围:10 Hz~55 Hz~10 Hz;
——振幅:0.35 mm;
——扫描速率:约1 oct/min;
——持续时间:30 min。
试验结束时,灯具的外壳不应破坏,电气间隙不应减小,灯具的所有部件都不能松动。任何可能造
成安全问题的损坏都等同于试验失败。通电后,灯应能正常启动和燃点。
14 LED 灯具的光通维持寿命试验方法
14.1.1 概 述
根据灯具是否使用了有LM-80 测试报告和确定的t、位置的 LED
模块、测定的参数与 LM-80 报告 的符合性(包括灯具中模块的温度t,和电流 I;与
LM-80 报告中t、、I₁)、以及灯具是否使用本标准表8
给出的二次光学材料,按照图1规定的流程确定适用的试验方法。
注:t、和 I 分别为 LM-80 报告中LED 模块焊点温度和输入电流值,i、和 I
分别为 LED 灯具中的 LED 模块焊点
温度和输入电流值。
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style="width:8.32671in;height:11.6468in" />1.EI模块有
1.M-80报告?
否
14.3直接法
是
否
有 灯 具 位 置 ?
是
否
L'\<l?
足
否
t ≤faus?
是
否
用表8材料?
是
△₃ '\<5 ℃?
否
是
14.21000
h法
图 1 试验方法选择流程图
14.1.2 测定灯具参数的条件
灯具在制造商声称的工作条件和性能工作温度 tq±2℃下工作。如果制造商有多个
tq 的声称,试
验应在最高声称的tq 下进行。
14.1.3 测定计算灯具内LED 模块单元电流 I
测定灯具内LED 模块的输入电流,根据不同的电路计算模块单元的 I, 以确定 I
与 LM-80 报告
给出的模块电流 I 的对应性。测定的结果可能是:
b) I>I。
14.1.4 测定灯具内LED 模块 t、点的温度,测定的结果可能是:
a) 灯具t、点温度未超过 LM-80
测试报告中的t、点最低温度,即t、≤tmm,或灯具t、点温度等于
LM-80 报告中其他两个温度中的任一温度;
b) 灯具t、点温度超过 LM-80 测试报告中的t、点最低温度,但未超过 LM-80
测试报告中的t、点
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其他最高温度,即tmin\<t、\<tsmd/max;
c) 灯 具t、点温度超过LM-80 测试报告中的t、点最高温度,即t\tsmax。
14.1.5 灯具中常用二次光学材料光衰△Lo 典型估计值见表8。
表 8 二次光学材料光衰△L。 的典型估计值
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35000 h<声称寿命
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25000 h。
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14.2.1 1000 h 验证试验
灯具按表9规定的条件进行1000 h
试验,试验结束后,灯具应满足表9规定的各项指标。
表 9 试验条件和考核指标
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25000 h<声称寿命
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35000 h<声称寿命
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40 ℃±2℃,65%±5% |
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60 ℃±2℃,65%±5% |
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考虑到实际试验过程中环境温度在容差范围内的漂移的影响,△t、的计算需要引入环境温度
t。在 1000h 试验前后漂移的补偿,LED 焊点温度上升△t、=t,(1000
h)-t、(0h)+△t。,其中,环境温度的
漂移△ta=ta(0 h)—ta(1000 h)。
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14.2.2 根据 LM-80 数据确定灯具内 LED 模块的6000 h 光通维持率L,
根据测定灯具内 LED 模块 t、点的温度和 LM-80 报告数据,确定灯具内 LED
模块光通维持率作
为 Li:
a) 当灯具内LED 模块t、点的温度属于14.1.4中 a), 直接采用 LM-80
数据为该灯具内LED 模 块光通量数据,即将 LM-80 报告中相关温度下的6000 h
光通维持率作为Li。
b) 当灯具内LED 模块 t、点的温度属于14. 1.4中b),
通过式(1),用插入法推算出该 t、温度下
style="width:8.74002in;height:0.68662in" />…… (1)
其中LLEp(ts) 和 LLep(tg) 是 与t、点温度最临的 LM-80
报告中给定的两个焊点温度t 、和 t (例
如55℃和85℃)在试验时间为6000 h 的光通维持率。
c) 当灯具内 LED 模块t、点的温度属于14.1.4中c), 则 LM-80
的数据不能用于确定灯具内 LED 模块光通维持率作为 L₁。
14.2.3 根据灯具的声称寿命等确定灯具内LED 模块的6000 h 光通维持率L
根据灯具寿命期间灯具光输出衰减、二次光学材料光衰减、散热结构老化对光输出衰减的影响,由
式(2)得出与灯具声称寿命 T 有关的 LED 模块6000 h 最低光通维持率L:
style="width:3.27332in;height:0.39336in" /> (2)
其中,
Lm(T)—- 灯具声称寿命为 T 时的光通维持率,例如0.7;
△Lo ——
二次光学材料光输出随时间衰退估计值;其中,表8给出了部分二次光学材料的典型
光输出衰减估计值;
△Ls —— 散热结构随时间老化造成的 LED 光输出衰减。如果△t,\<5℃,△L,
可以忽略不计。
如果△t,≥5℃, 按14.3规定的方法进行。△t、值可从1000 h 验证试验得到,验证试
验条件见14.2.1。
注:当产品宣称寿命不超过35000 h
时,使用现有公式计算。当产品声称寿命超过35000h 且不超过50000 h 时 ,
将现有公式中的“6000”更改为“9000”。
14.2.4 样品数量
试验样品数量见表11。
14.2.5 合格判定
当 L/>L 时,则认为制造商声称的寿命可接受,反之则不接受。
14.3.1 试验条件
灯具在制造商声称的工作条件和性能工作温度tq±2℃ 下工作。如果制造商有多个
tq 的声称,试
验应在最高声称的tq 下进行。
14.3.2 试验时间 t
灯具在制造商声称的工作条件和性能工作温度下工作至少6000 h
。对于声称寿命50000 h 的灯
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具,在时间和测试设备容许的条件下,可增加测试时间到10000 h
或更长。应每隔1000 h 测量一 次光
通量,初始的1000 h 测量时间间隔可以缩短。
应精确记录 LED
灯具实际工作时间。为了时间的精确性,可以使用视频监控、电流监控和其他的
方法,以确定实际工作时间。
14.3.3 样品数量n
试验样品数与最大可估算寿命有关,具体见表10。试验样品数量至少为3个。
14.3.4 计算光通维持寿命Lp
14.3.4.1 归 一化:
对每个测量点光通量数据对0 h 归一化。
14.3.4.2 平均:
对归一化得到的多组数据进行算术平均值计算。
14.3.4.3 选择用于拟合的数据:
— 测量周期为6000 h 时,使用1000 h 之后的数据用于拟合。
— — 测量周期为6000 h~10000h 时,取最后5000 h 的数据用于拟合。
— — 测量周期大于10000 h
时,取总测量周期的后半段数据作为拟合数据。例如,如果试验周期 为13000
h, 那么使用的数据,是处于6500 h 和13000 h
之间的。如果在50%处没有数据,
那么之前一个时间点的数据用在数据拟合中。例如,测量周期为13000 h,
每1000h 读一 次,
应使用6000到13000 h 之间的数据点。
14.3.4.4 数据拟合和光通维持寿命的计算:
——假设灯具流明衰减遵循自然指数规律,用式(3)拟合得到初始常数 B
和衰减率常数α。
φ(t)=BXe-“
式中:
φ(t)—— 归一平均后流明输出;
t —— 试验时间,单位为小时(h);
——使用式(4)计算光通维持寿命。
style="width:1.74011in;height:0.6666in" />
式中:
…………………………
…………………………
(
(
3)
4)
L。——光通维持寿命,单位为小时(h);
p
——光通维持寿命对应的光通维持率,该值由制造商声称,如果没有特殊说明,则默认为70%。
注1:当α>0时,指数拟合曲线呈下降趋势,此时得到的Lp>0;
当α\<0时,指数拟合曲线呈增长趋势,此时得到的
Lp\<0。
拟合的例子见附录 B。
14.3.5 光通维持寿命的最大可估算值Lp
根据试验样品数量 n 按表10得到相应的放大系数 x,
算值:
L 。'=t×x
式中:
t— 试验时间,单位为小时(h)。
按式(5)计算光通维持寿命的最大可估
……………………… (5)
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表10 光通维持寿命的最大可估算值与试验样品数量的关系
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例如,试验样品数量为6个,对应的放大系数x 为5,当试验时间t 为6000 h
时,光通维持寿命的
最大可估算值为30000 h。
14.3.6 确定预测光通维持寿命
根据计算光通维持寿命L。 和光通维持寿命的最大可估算值L,
确定预测光通维持寿命,具体步骤
见图2。
style="width:9.6867in;height:7.33326in" />计算的流明维持寿命
L>0
Lp\<0
Lp≤L'
M>1m
预测的流明维持
寿命不超过/
预测的流明维持
寿命不超过
预测的流明维持
寿命不超过/}
图 2 确定预测光通维持寿命的流程
注:计算计算得到的光通维持寿命 L,>0, 且 L,≤L
时,则预测的光通维持寿命不超过 L。;计算的光通维持寿命
Lp>0, 且 L,>L 时,则预测的光通维持寿命不超过
L。;计算的光通维持寿命L。\<0, 则预测的光通维持寿命
不超过 Lp。
14.3.7 合格判定
试验期间,对偶然失效样品记录在报告中,但不参与计算评定。企业声称的光通维持寿命不应超过
预测光通维持寿命。
GB/T 33721—2017
最低试验样品数量要求见表11。
表11 样品数量要求
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1000 h法 |
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GB/T 33721—2017
(资料性附录)
产品暴露时间的确定方法
暴露时间可按以下步骤来确定(见图 A.1):
a) 在试验样品上布置一个或几个有代表性的温度测量点来测量样品温度;
b) 当试验样品从环境温度 TA 转移到新环境温度 TB
时,暴露开始,立即记录开始时间;
c) 当样品温度和新环境温度 Tg 的温差△T 在 3 K~5K
的范围内,或试验规范规定的范围内,认 为温度达到稳定;
d) 温度稳定时间t,是从暴露开始到温度达到稳定的时间;
e) 试验样品的暴露时间t₁ 应比温度稳定时间t、长,可选择3 h、2h、1h或30
min。 本示例不适合于发热试验样品。
style="width:9.9334in;height:6.31334in" />
图 A.1 暴露持续时间(t₁) 的确定
style="width:3.16665in;height:0.7733in" />
style="width:3.12008in;height:0.80014in" />
style="width:3.73336in;height:0.74668in" />
style="width:7.70666in;height:1.68652in" />
GB/T 33721—2017
(资料性附录)
计算光通维持寿命的范例
B.1 拟合的实例
B.1.1 拟合公式
假设灯具流明衰减遵循自然指数规律,则使用式(B.1) 或式(B.2) 进行拟合。
φ(t)=BXe“ ……… ……………… (B.1)
或者,
Inφ=1nB—α×t
式中:
φ(t)—— 平均归一化后流明输出;
t — 点灯时间,单位为小时(h);
B —— 初始常数;
α — 衰减系数。
按线性拟合公式的一般形式,式(B.2) 可以写成:
y=m×x+b
根据式(B.2) 和式(B.3) 可知, y=Inφ,m=-a,b=InB,x=t。
因为,
… … … … … … … … … …(B.2)
………… …………… (B.3)
style="width:7.52006in;height:0.70686in" /> … … … … …(B.4)
style="width:4.0334in;height:0.68662in" /> … … … … … … … … … …(B.5)
式中:
n—— 拟合用测试数据的点数。
在线性拟合分析中,需要对x 、y
之间相关程度做出判断,这就要计算相关系数,如果 r² 越接近于
1,表明拟合程度越好。该数值应在报告中给出。 r 的计算公式如下:
… … … … … … … … … …(B.6)
… … … … … … … … … …(B.7)
… … … … … … … … … …(B.8)
… …(B.9)
B.1.2 拟合并计算得到预测光通维持寿命的例子
以 6 0 0 0 h 试验数据拟合得到初始常数B
和衰减率常数α的具体步骤和实例如下:
GB/T 33721—2017
a) 归一化
在试验温度55℃下,对某6个受试样本6000 h 光通量测量数据进行相对0h
数据的归一化处理, 相关结果见表
B.1,对归一化得到的多组数据进行算术平均值计算,得到该组样品在各个时间点相对于
表 B.1 6000 h 光通量数据的归一化处理
6000 ht,=55℃的试验数据
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b) 拟合并得到初始常数B 和衰减率常数a
仅考虑大于1000h 之后(包括1000 h)数据,拟合点数n 为 6
(t=1000,2000,…,6000), 按最小
平方曲线拟合结果见表B.2,用式(4)和式(5)计算得到初始常数 B
和衰减率常数α,这样就可以用公式
计算光通维持寿命。
表 B.2 6000 h试验寿命预测
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B.2 试验时间及采用的拟合数据与预测寿命的关系
预测光通维持寿命的试验至少需要6000 h,如果试验时间达到10000 h
或以上,拟合应该使用最
GB/T 33721—2017
后的5个数据。试验6000 h 得到的预测光通维持寿命与试验10000 h
或以上得到的预测光通维持寿
命可能不同,这时应以试验10000 h 或以上得到的预测光通维持寿命为准。
图 B.1 给 出 了 根 据 不 同 试 验 时 间 的 6 0 0 0 h 拟 合 曲 线 和 1
0 0 0 0 h 拟 合 曲 线 的 例 子 , 由 于 后 段 测 试 数
据(6000 h~10000h) 趋于平坦,根据10000 h
测试数据拟合的预测光通维持寿命比6000 h 的长。
style="width:10.62677in;height:5.10664in" />
注1: F'(6
注2: F'(10
注3: F(10
K):根据6000 h 测试数据的拟合曲线。
K):根据10000 h 测试数据的拟合曲线。
K):样本测试数据的平均值。
图 B.1 根 据 测 试 数 据 拟 合
的 流 明 维 持 曲 线
style="width:12.3266in" />
GB/T 33721—2017
GB/T 33721—2017《LED灯具可靠性试验方法》
国家标准第1 号修改单
本修改单经国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)于2019年8月30日批准,自2020年
一、修改第14.1.1条
第14.1.1条中的“LED 模块"修改为"LED 光源",图1中"LED 模块"修改为"LED
光源”:
根据灯具是否使用了有LM-80 测试报告和确定的t’位置的LED
光源、测定的参数与LM-80 报告 的符合性(包括灯具中模块的温度 t′和电流
I′与 LM-80 报告中t、、Ir)以及灯具是否使用本标准表8
给出的二次光学材料,按照图1规定的流程确定适用的试验方法。
注:t、和 I₁ 分别为 LM-80 报告中LED 光源焊点温度和输入电流值,t、和
I′分别为 LED 灯具中的LED 光源焊点 温度和输入电流值。
style="width:8.31334in;height:11.28006in" />1.FD光 源 有 否 14.3
直接法
是
否
有灯具/:位置?
是
否
I:\<1?
是
否
ts′≤famr?
是
否
用表8材料?
是
1000 h验证, 否
A,'\<5 ℃?
是
14.21000 h法
图 1 试验方法选择流程图
style="width:12.34674in" />
GB/T 33721—2017
二、修改第14.2.3条
第14.2.3条第一句中的"灯具光输出衰减"修改为"光源光输出衰减":
根据灯具寿命期间光源光输出衰减、二次光学材料光衰减、散热结构老化对光输出衰减的影响,由
式(2)得出与灯具声称寿命 T 有关的 LED 模块6000 h 最低光通维持率L₁。
三、修改第14.2.5条
第14.2.5条中的">"修改为“≤”:
当 L/≤L, 时,则认为制造商声称的寿命可接受,反之则不接受。
更多内容 可以 GB-T 33721-2017 LED灯具可靠性试验方法. 进一步学习