普通照明发光二极管寿命评估测试方法研究

摘要

LED作为新一代绿色光源，与传统光源相比，最大的优势在于其高光效和长寿命，这使得LED在普通照明领域的应用前景非常开阔。但也正是LED超长的寿命，对其寿命测试与可靠性性能评估提出了极大的挑战。目前大多数LED器件生产厂家标称的寿命多大于50000小时，即5.7年，这么长的时间对于实验室测试评估是不现实的。因此，在合理的时间内对LED的使用寿命进行可容忍误差的预测评估，对于工业界、学术界和终端用户都至关重要。
　　本文研究了一种工业用发光二极管寿命评估测试方法，能够凭借短时间的寿命试验对LED的长期寿命进行预测。本文首先详细论述了这种预测方法的原理，它通过在一定时间内对一组LED进行光通量测试，每隔一段时间进行光衰监测，然后对这组光衰数据进行归一化处理，并通过指数函数拟合的方法对LED全寿命进行预测。
　　本文自行搭建了一套针对1W大功率LED器件的寿命测试平台，对一组20个LED器件开展了长期寿命试验。另外针对这套系统及该预测方法进行了测量不确定度分析，理论上验证了该系统和方法进行LED寿命预测的可行性，并且从实验结果上也同样得到了验证。
　　本文最后还按此方法对目前市场上几种典型LED器件进行了寿命预测分析，得到了这些典型LED器件的寿命数据，这些结果对于半导体照明行业以及终端用于具有重要参考意义。

目录

摘要

引言

第一章 绪论

1．1 课题背景

1．1．1 LED发展历程

1．1．2 LED技术发展趋势

1．1．3 LED在普通照明中的应用

1．2 课题研究现状

1．2．1 基本概念

1．2．2 LED失效机理

1．2．3 可靠性预测方法

1．2．4 加速试验的意义及其分类

1．3 本文研究内容

第二章 LED长期流明维持率的预测方法

2．1 LED的流明维持特性

2．1．1 LED光衰曲线

2．1．2 LED的结温

2．1．3 LED伏安特性的温度系数

2．1．4 LED结温的具体测算方法

2．1．5 浅析LED灯具的寿命预测

2．2 LED流明维持率寿命预测方法

2．2．1 测试数据及样品规模

2．2．2 光通量数据采集

2．2．3 流明维持寿命推算

2．2．4 温度数据插值

2．3 归纳

第三章 LED寿命试验

3．1 LED寿命测试系统

3．1．1 系统设计

3．1．2 基于光谱辐射测试的LED寿命试验

3．1．3 试验平台

3．1．4 积分球

3．1．5 系统检验

3．2 实验方法

3．3 系统测量不确定度分析

3．3．1 不确定度分析理论

3．3．2 不确定度分析结果

第四章 数据分析与处理

4．1 LED长期流明维持率预测方法的验证

4．1．1 通过实际实验数据得到L70

4．1．2 运用LED长期流明维持率方法预测L70

4．1．3 理论与实测值的对比

4．2 LED长期寿命维持率预测方法的应用

4．2．1 9000小时Ts1=55℃试验数据

4．2．2 9000小时Ts1=85℃试验数据

4．2．3 插值运算

4．2．4 小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

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