一种led灯具系统可靠性的评价方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及LED灯具的检测，尤其涉及一种LED灯具系统可靠性的评价方法。
【背景技术】
[0002] 随着国家大力倡导节能减排和低碳环保，半导体照明因其本身的技术优势受到越 来越多的关注，并且当前全球都进入了 "禁白行动"的稳步推动期，所以LED为主体的半导体 照明产品将会大行其道。全球半导体照明产品预期市场占有率将在2020年达到60-75%以 上，而且随着技术的不断成熟和产品的规模效应，半导体照明产品的价格将会大幅度下降。
[0003] 然而，日益激烈的市场竞争和同质化引起的价格战造成了产品良莠不齐，如果任 由劣质产品流通市场，必将会损害消费者的利益，产品质量参差不齐也会影响LED产业的持 续发展。由此可见，质量问题已经是制约LED照明产品普及的关键因素，而LED灯具样品的可 靠性问题更是成为了急需解决的共性质量问题。
[0004] 作为半导体照明的主流终端产品，LED灯具系统比较复杂，包含了材料学、光学、机 械、电子和计算机软件等多学科交叉内容。LED灯具系统的主要元部件包括:LED封装器件及 模组、电子组件、光学材料、散热系统和结构材料等。要对整个LED灯具系统进行可靠性的评 价，就需要对LED灯具建立适当的可靠性试验项目，利用科学合理的方法进行验证。目前有 对LED器件进行光通流明维持试验推算其寿命的方法(IES LM-80)，也有对灯具采用光通流 明维持试验的（IES LM-84)，但是对整个LED灯具系统来说，缺乏对其可靠性统一的评价方 法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提供一种新型的LED灯具系统可靠性 的评价方法。
[0006] 为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种LED灯具系统可靠性的评价方 法，包含有，
[0007] 步骤S1，提供LED灯具样品，LED灯具样品对应有一企业声称寿命；
[0008] 步骤S2,根据LED灯具样品的产品类型及用途，确定所述LED灯具样品的可靠性试 验项目类型；
[0009] 步骤S3，根据可靠性试验项目类型，确定其对应的试验时间、点灯时间、加速因子 及等效点灯时间；
[0010] 步骤S4,根据LED灯具样品的平均故障时间MTBF与样品数量、等效点灯时间、失效 次数和置信水平之间的关系，得到LED灯具样品的失效率；
[0011] 步骤S5,根据LED灯具样品的可靠度水平、LED灯具样品失效率、声称寿命三者之间 的关系，得到LED灯具样品的可靠度水平，进而得到不同样品数、不同失效次数和不同置信 水平对于LED灯具样品关于声称寿命下的可靠度水平曲线；以及，
[0012] 步骤S6,根据可靠度水平曲线对LED灯具样品进行可靠性评价，判断企业声称寿命 是否可以接受。
[0013] 作为一种LED灯具系统可靠性的评价方法的优选方案，可靠性试验项目类型包含 有温度循环试验，温度循环试验：
[0014] 试验温度的低温极端值为-10°c，高温极端值为+50°C，以4小时为一个循环周期， 循环次数为250次;进一步地，所述循环周期包含有在高温极端值下的保持时间1小时、由高 温极端值逐步至低温极端值的转换时间1小时、在低温极端值下的保持时间1小时及由低温 极端值逐步至高温极端值的转换时间1小时;再进一步地，转换时间内的升降温速率为1°C/ 分钟；
[0015] 试验时间为1〇〇〇小时；
[0016]点灯时间为500小时；
[0017] 加速因子为1.44;
[0018]等效点灯时间为720小时。
[0019] 作为一种LED灯具系统可靠性的评价方法的优选方案，可靠性试验项目类型包含 有恒定湿热试验，恒定湿热试验：
[0020] 试验温度为401：±2°(：，相对湿度为93%±2%，以2.25小时为一个循环周期，循环 160次，进一步地，所述循环周期包含有在额定工作条件下开启时间1小时及关闭时间1.25 小时；
[0021] 试验时间为360小时；
[0022]点灯时间为360小时；
[0023] 加速因子为20.4;
[0024]等效点灯时间为3264小时。
[0025]作为一种LED灯具系统可靠性的评价方法的优选方案，可靠性试验项目类型包含 有低温启动试验，低温启动试验：
[0026]试验温度为产品规定的最低使用温度，以20分钟为一个循环周期，循环次数为300 次，进一步地，所述循环周期包含有开启时间1分钟及关闭时间19分钟，试验时间为100小 时；
[0027]点灯时间为5小时；
[0028]加速因子为1;
[0029]等效点灯时间为5小时。
[0030]作为一种LED灯具系统可靠性的评价方法的优选方案，可靠性试验项目类型包含 有电源开关试验，电源开关试验：
[0031]以1分钟为一个循环周期，循环次数为小时为单位的额定寿命的一半;进一步地， 循环周期包含有在额定工作条件下开启时间30秒及关闭时间30秒；
[0032] 试验时间为209小时；
[0033]点灯时间为105小时；
[0034]加速因子为1;
[0035]等效点灯时间为105小时。
[0036]作为一种LED灯具系统可靠性的评价方法的优选方案，可靠性试验项目类型包含 有高温操作试验，高温操作试验：
[0037] 试验温度为环境温度加上10°C，室内灯具的试验温度不低于40°C ;
[0038] 试验时间为360小时；
[0039]点灯时间为360小时；
[0040] 加速因子为1.68;
[0041 ] 等效点灯时间为604.8小时。
[0042]与现有技术相比，本发明的优点在于:考虑LED灯具的可靠性试验项目以及试验参 数对LED灯具系统的可靠度的影响，为评价LED灯具系统的可靠性提供新的途径，对LED灯具 系统可靠性的表征和提高具有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0043]图1为本发明根据所进行的LED灯具系统的可靠性试验项目，推算出来的不同样品 数情况下系统可靠度与置信水平之间的关系曲线。其中，实线表示样品数为20个的情况，虚 线表示样品数为10的情况，失效次数为0。
[0044] 图2为本发明推算的LED灯具系统的可靠度与失效次数之间的关系曲线。其中，置 信水平设置为60%，样品数为20个。
【具体实施方式】
[0045] 下面通过具体的实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0046] 取LED室内照明灯具为例，防护等级为IP20，企业对产品的声称寿命为25000小时， LED灯具系统的置信水平取值60%~99%，失效次数取0~4次。
[0047]具体实施步骤如下：
[0048] 1、对于LED室内灯具，确定要进行的可靠性试验项目包括:温度循环试验、恒定湿 热试验、低温启动试验、电源开关试验和高温操作试验。具体的试验条件参考相应的LED灯 具可靠性试验方法标准文件。其中，每个试验项目结束后，都要对LED灯具样品进行合格判 定，样品要标贴完整，没有明显的损坏，而且每个试验项目结束后测量LED灯具的光通量，相 对于初始光通量的变化不应超过10%。
[0049] 2、对于LED室内灯具，要确定每个可靠性试验的试验时间和点灯时间。
[0050] (1)温度循环试验:试验温度为低温-10°C，高温+50°C，4小时一个循环，循环次数 为250次。1个4小时周期包括在每个极端温度下各保持1小时和温度极限之间的1小时转换 时间。升降温速率为1°C/分钟，接通和断开灯具时间17min。所以试验时间为1000小时，点灯 时间为500小时。
[00511 (2)恒定湿热试验:试验温度为40 °C ± 2 °C，相对湿度为93 % ± 2 %，在额定工作条 件下进行试验，对于IP20的室内灯具来说，一个循环是60分钟开，75分钟关，循环160次，试 验时间为360小时，点灯时间为360小时。
[0052] (3)低温启动试验:试验温度为产品规定的最低使用温度，开关次数为300次，20分 钟开关1次，1分钟开，19分钟关。试验时间为100小时，点灯时间为5小时。
[0053] (4)电源开关试验：在额定工作条件下进行开关试验，以30秒开，30秒关为1个循 环，开关次数为小时为单位的额定寿命的一半，这里的试验时间为209小时，点灯时间为105 小时。
[0054] (5)高温操作试验：灯具试验温度为环境温度加上10°C，室内灯具不低于40°C，试 验时间为360小时，点灯时间为360小时。
[0055] 3、对于室内LED灯具，确定每个可靠性试验项目的加速因子，并且计算总共的等效 点