【应用】LED标准化出厂测试方案,最大限度延长LED产品使用寿命

2018-09-30 ROHM
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与传统照明器件相比,LED非常耐用(使用寿命很长),发生灾难性故障的几率微乎其微,并且光度下降和颜色变化都非常缓慢。一般而言,LED只是固态照明系统中的一小部分,在照明系统中,LED的性能(如亮度、色温等)都会受到热量、电压波动以及机械应力等因素的影响。而这些因素在LED期间出厂时的标准化测试中是涉及不到的。


目前,还没有统一的针对这种情况的标准化测试方法,北美照明工程学会(IESNA)测试程序委员会开发了一套测试程序,并通过测试数据来预测灯具的使用寿命。本文将介绍其工作原理,以及如何使照明系统工程师延长灯具的使用寿命。 美国能源部提供的数据表明,照明灯具的寿命会受到工作条件(如环境温度、工作周期等)的影响,通常情况下卤素灯的使用寿命是1000小时,是白炽灯的两倍。对于荧光灯管而言,使用到的镇流器技术会严重影响其寿命(相比昂贵的镇流器,如果使用低廉的镇流器,其使用寿命可能会降低10000小时)。


图1 传统照明和LED的光输出强度对比

 

当然,LED也会发生故障,甚至是灾难性的故障。例如,用于LED封装模具的环氧树脂如果过热膨胀,便会对设备的连接施加压力,直到断路。此外,静电放电(ESD)可能会导致LED的半导体结失效。一般情况下,更可能的出现的结果是LED逐渐褪色,直到光输出强度不足以达到预期(通常是70%以下)。如图1所示,传统照明灯具更容易发生灾难性故障,在其使用寿命期间的亮度会降低20%~30%。


图2 LM-80测试数据


在商业应用中,不可能依靠制造商对LED进行长时间测试,以证明其使用寿命。常用的解决方案是采用较短时间的测试数据,进行分析预测LED的使用寿命。目前,大部分LED制造商采用由IESNA开发的LM-80方法对其产品进行测试。例如,美国的PNNL实验室和NIST研究院以及六个LED制造商已经联合制定了一份TM-21技术备忘录。在这份备忘录中,所使用的流明维持测试的外推算法是基于LM-80方法的测试数据。该算法忽略了前1000小时的数据,使用最小二乘曲线方法将数据拟合后得到的曲线如图2所示。


在商用LED产品中,Philips(飞利浦)公司推出的LUXEON Rebel LED的最大亮度为226lm(1A),L70(当LED流明维持率为70%时的使用时间)超过36000小时,使用LM-80测试程序和TM-21外推算法的测试数据如图3所示。


图3 使用LM-80测试程序和TM-21外推算法的LUXEON Rebel LED测试数据 


需要注意的是,目前LED的测试方法仅仅测试了LED本身的使用寿命,当LED整合到照明系统中,还会有其他影响LED使用寿命的因素。例如,大多数的LED故障机制都是与环境温度有关,温度过高会导致光输出减少,并加速LED劣化。虽然LED制造商在努力减少设备中的缺陷数量,但是半导体制造工艺并不完美,总会出现一些故障。


图4 ROHM公司的R-B15L1示意图 


尽管目前的LED测试方案还不完善,但各个厂商还是利用现有的测试方案,尽可能地提供了较为精确的产品使用寿命的预测数据。例如,ROHM(罗姆)公司推出的R-B15L1,如图1所示,灯泡能够产生550流明,功耗仅为8瓦(功效为69流明/瓦),R-B15L1直接采用100VAC输入。根据ROHM公司提供的测试数据,其使用寿命长达40000小时。


此外,ROHM公司还推出了多个系列LED产品解决方案(如PICOLED®系列贴片LED),可用于工业电子、通信及高可靠设备、汽车电子、智能物联、消费电子以及测试测量等应用领域。更多的ROHM公司的LED产品选型可以参考世强官网提供的:【选型】ROHM(罗姆)光学元器件LED选型指南

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  • AUTOSAR Lv4. 资深工程师 2018-11-06
    可以直接影响我心情
  • 螳螂猫 Lv7. 资深专家 2018-11-02
    学习学习
  • 灰太狼 Lv7. 资深专家 2018-11-01
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  • 先天二极管 Lv8. 研究员 2018-10-25
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描述- 杰华特微电子成立于2013年,是一家快速成长的高性能模拟和数模混合半导体供应商。公司采用自有的先进工艺技术进行芯片设计和制造。公司拥有广泛的产品组合,涵盖DC/DC、AC/DC、线性电源、电池管理、信号链、显示、汽车电子等,应用范围涉及计算机、通讯、工业控制、服务器与数据中心、汽车电子、家用电器、消费类电子、照明等众多领域。

型号- JW1532N5,JW3663,JW3665,JWB19677BC,JW1123,JW1969D1,JW1120,JW19989A,JW19989B,JW5520S,JW1360,JW19989C,JW19976C,JW19988D,JW19988E,JWM9103A,JW15158I,JW16097,JW16098,JWH5123CH,JW15158D,JWQ7821,JW1125,JW7903,JW1969DC,JW5291PF,JW19976M,JW7806-2.85,JW7902,JW15158K,JW19975S,JWS22750,JW3651,JW1609E,JW5711,JW5710,JW3412,JW1969C1,JW15158B,JW19818CT,JW7111SA,JW5168BS,JW1532M5,JW19976A,JW19988B,JW19976B,JW19988C,JWH3515,JWQ7830,JWS29021,JW19975B,JW19975C,JW19987D,JW19987E,JWH3516,JW5712,JW5715,JW7806-2.75,JW5219P,JW19975M,JW5717,JW19975N,JW5716,JW3311-XXX,JW7921,JW1969C,JW1969A,JW7920,JW1386,JWH3530,JW4005H,JW19967A,JW19967B,JW19967C,JW15156E,JW15156F,JW5305F,JW7726H,JW5062TF,JW7823A,JWQ7843,JW15156D,JW1969O,JW1813B,JWS29001TA,JW5357HFM,JWS29001TB,JWB19673B,JWB19673A,JW5306F,JW19989E,JWQ7853,JWS29001,JWS29002,JW1969EC,JW3319,JW1160,JW7809-3.0,JW5523,JW1519B,JW1164,JW19957B,JW18226,JWQ5103CS,JW1822O,JW3313S-XXX,JW7115SA-1,JW3330,JWH7160A,JW5092H,JW7115SA-2,JW5092A,JW3332,JW5510,JW5513,JWH7924,JWH7917,JW16066,JWH7915,JWQ5103BS,JW19967M,JW7809-3.3,JWM9203FCL,JW7809-3.2,JW7809-3.1,JW196738C,JW196738D,JW3362,JW1180O,JW7809-2.85,JWM9123EC,JW1180E,JWH5513,JW3360,JW16033,JW1832O,JWQ5103AS,JW1965O,JW5292PF,JW5306,JW5305,JWQ7806,JWQ7924,JW1965BC,JWQ7809,JW1832D,JWQM93902,JWM9102,JW7830,JW5357HF,JW5535,JW7952,JWH7821,JW5169BS,JWM9220,JWH7823,JWH7822,JW18222,JW18221,JW3312-XXX,JWH7821A,JW1967EH,JWQ5513,JW1965AC,JW1518L,JW7809-4.0,JW1536NC,JW7809-4.5,JW5262CFM,JW5357HM,JWB19819,JWH7030,JWB19816,JW1539A,JW7726HAEC,JW5188CU,JW1882,JW19925A,JW5363HF,JW19925B,JW19925C,JW19876,JWB1981L,JW5711A,JW12558C,JW1539O,JW12558D,JW3701,JW3702,JW33708,JW12558A,JW3703,JW1965DC,JW1999A,JW1830D,JW1999B,JW5352HM,JW1964B,JW7115S-1,JW7115S-2,JWH5103AS,JWH6346A,JW1516A,JW5188DU,JW5352HF,JW19948E,JW3317-XXX,JW1516,JW5712A,JWH7160,JW1831D,JW1964D,JW5188DH,JW1964C,JW5361FM,JW1513A,JW5291F,JWH7295,JWH7294,JW5362HF,JW5186AU,JW19818C,JW5291P,JWB19818J,JWB19818L,JW5262CM,JW5701G,JW5701F,JW19853,JW5701E,JWQ3760,JW5701B,JW5262CF,JW5701A,JWH71522L,JW5186AH,JWH71522H,JWH7291,JWH7290,JW1965FC,JWQ6346A,JW4056A,JW1520AH,JW1538B,JWH7069,JW3360-XXX,JW5292F,JWH7067,JW5292P,JWH5123S,JW1530,JWB1992A,JWH5123P,JWH6344A,JWB1992B,JW1532BL,JW1962O,JW5062T,JWM9215AEC,JWB1992M,JW19925M,JW12557C,JW19925N,JW1962H,JW1962G,JWB1992N,JW5018XF,JWH7060,JW1965EC,JW1538NC,JWB1992S,JW7807-1,JW5293P,JWB1698D,JW1532AL,JW18066M,JW5061TC,JW19819L,JW5061TF,JWH5125CH,JW5703C,JW19836,JWS24285,JW1962BH,JWH5102C,JW5052C,JWH5102B,JW7726AD,JW5040C,JWH5102A,JW7726AC,JW3318-XXX,JWQ52992,JWQ52993,JW5173S,JWH5125S,JW1550,JW19928E,JW4054A,JW19818J,JW19818L,JW7726BL,JW1556,JW1962AH,JW12555B,JW77218B,JW77218C,JW7726BH,JW16638F,JWH5125C,JW19818T,JW5186A,JW16638D,JW5392H,JW5188AH,JWH5103BS,JW3760,JW5392F,JW1532Y,JW7111S,JW5188AU,JW12552B,JW19813,JW5066F,JW19818,JW5393C,JW1962DG,JW19819,JW1994A,JWH5103CS,JW1994B,JW1994C,JW5393F,JW1994D,JW5393H,JW3510,JW1572,JW1571,JW3410-XXX,JW3319-XXX,JW1994M,JW5520SA,JW5079A,JWB1536AC,JW18287E,JW18287D,JW19828,JW18287C,JW18287B,JWS24157,JW18287A,JW5188A,JW16979C,JW5079C,JW7222,JW7228,JW1996EG,JWM368H,JW5394F,JW7106,JW5031S,JW3412-XXX,JW9520,JWQ5103CSF,JW5040,JW7221,JW1531M,JW7806-4.5,JW5068A,JW5262C,JW18288E,JW5250A,JW5056F,JW18288D,JW7109,JW7807-2.8,JW18288C,JW7807-2.9,JW18288B,JW5068C,JW1962FG,JW1531B,JW7807-2.7,JW7807-2.5,JW7807-2.2,JWH5140,JW5262M,JW7211,JW5262L,JW7807-2.1,JW5371F,JW7221L,JWH5141,JW5250S,JW5393,JW5262N,JW5392,JW7806-4.0,JW1531O,JW5394,JW5069A,JW1568K,JW5059TC,JW1515HA,JW1520D,JWB18226,JW5069C,JW1962EG,JW1532B,JW5059TF,JW5057C,JW1556B,JW5033C,JW1556C,JW1532A,JWH5140F,JW5066,JW7124,JW7808-2.75,JWH5276,JW5372F,JWH5155,JW3362-XXX,JWM9106EC,JWH5156,JWM9203CL,JW5057S,JW5142P,JW7122,JW5065,JW1565J,JW7807-1.8,JW7807-1.5,JW5056,JWH5280,JW5361M,JW7112,JW7808-2.85,JW7113,JW7807-1.2,JWM367H,JWH6375,JW7118,JW5361F,JWH5042,JW5361H,JWH6374,JW15307,JW5292,JWH5046,JW5291,JWH7103,JW5058S,JW5393HF,JW5143P,JW7806-3.0,JW5293,JW7806-3.1,JWQ7065,JW7806-3.2,JW7806-3.3,JWQ71910,JWB1981S2,JWB1981S3,JWB1981S4,JWS29001CA,JWS29001CB,JWB1981S5,JWB1981S6,JW1566A,JW1962GG,JW16608F,JW1816,JW1962JG,JW1536AC,JW5362H,JWB1997A,JW5352HFM,JW5361HM,JWH7232,JW16066B,JW5393CF,JW16066C,JW7260,JW5361HF,JW19673C,JW5186CU,JW15329B,JW15329A,JW7265,JW7806-2.5,JWB1997M,JWQ5125A,JWB1997N,JWH71524H,JW7806-2.7,JW7806-2.8,JW1602,JW7806-2.9,JW1660B,JWB1997S,JW5363F,JW1609,JW1236A,JW5018YF,JW3902,JW1236B,JW3903,JWH71524L,JW1606,JW1962IG,JWH7241,JWM367,JWH5141F,JW1996HG,JWM368,JWM369,JW16803O,JW5363H,JWH6396,JW5070,JW5186DU,JW5071,JW15328A,JW7806-2.2,JW15158AS,JW15328B,JWQ5102A,JW5255A,JW7105B,JW5186DH,JWM362,JW5352M,JW7228P,JW5352H,JW7107S,JW7700A8,JW1681O,JW18222S,JWB1995B,JWQ29021,JWQ5102C,JWQ5102B,JW7806-1.8,JW7806-1.9,JW1985,JW1149H,JW3655E,JW1807BH,JWH5084,JW1962KG,JWH5083,JWS22251,JW5092,JW15326B,JW19698F,JW19698E,JW5093,JWQ5102CSF,JW7806-1.2,JW19698C,JWB1995SB,JW7806-1.5,JW5015A,JW1332C,JW1332B,JW5100A,JW5100B,JW1332A,JW1807CH,JWQM93902A,JW7809-1.2,JW19818JT,JWQM93902F,JWH5103CSF,JW1518HCD,JW1255O,JWQ5123

选型指南  -  JW JOULWATT  - 2024/6/24 PDF 中文 下载

ITW 交通行业解决方案——汽车电子市场

型号- LOCA,SL8130,HA系列,MA420,PSA系列,RTVS 8127 LV-C,PSA 2500,MA815,UB 45000,DC系列,SL6350,MA2060,EP6060,MA1020,MA3045,PLEXUS®DT1303,PLEXUS®DT2630,EP8080,MA310,MA1025,MA550,MA925 系列,T-BOND 25,PSA 11000,121FR,PSA 4500 FR,DC 1000,SA830,MA425,IC300,MA422,HA1510,AO420,UB 3000,PB 3500,RTVS 8127 LV,MA2003,PSA 4500,CFO,UB 20000,MA2805,SA830 系列,PLEXUS® DT2115,RTVS 27 HTC,PB 950,116FRFC,RTVS 3-95-1,121FR-DH,MA8101,RTVS 3-95-2,62010P,MA305HV,PSA 45000,LOCA系列,HP 250,PLEXUS®DT2530,10-104-06,HA1803,HA1804,68015P,PSA 21000 FR,MA805,MA925,SL6600,PSA 30000FR,KB65,HA1810,MA920,MA2090,HA1410,T-BOND E8,T-BOND E5,SL6200,SM2030,HA1820,MA216,IC510,PSA,PLEXUS®DT2435,SL系列,PLEXUS®DT2430,GB系列,PSA 750,NOVATTANE 2100,116FR,SM1330,68012P,PSA 11000 FR,SM2030 LV,SL6300,UB 15000,EP6250,MA920 系列,MA2045,PSA 21000,14167MA300,MA320,T-BOND EP7125,NOVATTANE 2130,HA2410,MA832,MA830,62030W,PB系列,SM1030,MA330,MA3940,PSA 30000,117FR,SM7530,PLEXUS® DT2325,HA1850,HP250Q,CIPG H1220,MA209,SL6,SL6400,SL6系列,UB系列,T-BOND E90

应用及方案  -  ITW  - 2023/8/16 PDF 中文 下载

极海汽车电子芯片及应用

型号- APM32A407XGT7,F103XXT7,G32A1445UAT0MLL,GALT,G32A1465UAT0MLL,G32A1445UAT0MLH,G32A系列,G32A1465UAT0MLH,APM32F103RCT7,GURC系列,APM32A407VGT7,APM32A407,APM32A103,APM32A103X,GALT61120,G32A1445 系列,APM32A103CBT7,APM32F003F6U7,APM32A407ZGT7,GURC01,APM32A091RCT7,APM32A091,APM32,APM32F072RBT7,G32A1465系列,APM32A103RET7,APM32A103VET7,APM32F072CBT7,APM32F072XBT7,G32A1445,GALT系列,APM32A,G32A1465,G32A1165,APM32A系列,G32A,GURC

应用及方案  -  极海半导体  - Jul-2024 PDF 中文 下载

【IC】芯凯电子KTD2061多通道LED驱动芯片,具有独特LED配置和独立渐变引擎,为RGB照明提供便捷灵活

Kinetic Technologies KTD2061多通道LED驱动芯片,具有独特的LED配置和独立的渐变引擎,大大缩小了产品尺寸,并为RGB照明应用提供了前所未有的简单性和灵活性。以往的RGB LED驱动芯片,所有LED都以共阳极方式连接到输入电压,而阴极都有独立的布线回路,因此需要37条PCB布线,用于驱动12个RGB模块的36个LED。

产品    发布时间 : 2023-12-08

极海半导体(Geehy Semiconductor)汽车电子芯片 选型指南

描述- 极海汽车电子芯片产品布局通用微控制器/微处理器、传感器、接口、驱动等多条产品线,战略聚焦车身控制、信息娱乐系统、BMS电池管理系统及域控等领域,提供符合ISO 26262功能安全标准、安全可靠、质量稳定的芯片产品与应用方案,并为客户提供丰富的开发生态与本地化技术支持。通过优质的服务和多元化的产品组合,满足汽车电子行业日益增长的应用需求,协助客户实现快速量产,助力国产汽车产业向上发展。

型号- G32A1445UAT0MLL,G32A1465UAT0MLL,G32A1445UAT0MLH,G32A1465UAT0MLH,APM32F103RCT7,APM32A407VGT7,APM32A407,APM32A103,APM32A103CBT7,APM32F003F6U7,GURC01,APM32A407ZGT7,APM32A103系列,APM32A091RCT7,APM32A091,APM32,APM32F072RBT7,APM32A091系列,APM32A407系列,G32A1445系列,APM32A103RET7,APM32A103VET7,APM32F072CBT7,G32A1445,G32A

选型指南  -  极海半导体  - Jan-2024 PDF 中文 下载

3路恒定电流LED驱动器WS2801,电流设定范围5~150mA,适合用于需要接力串接的LED照明系统

芯进电子WS2801是一个恒定电流LED驱动器,它主要为室内/外LED显示屏,和装饰性LED照明系统而设计,非常适合用于需要接力串接的LED照明系统,拥有3个独立的输出驱动通道,每个通道均能实现独立的256级PWM灰度控制。

产品    发布时间 : 2023-10-28

Light-Pak N2LPS LED emergency lighting system

型号- N2RFM21222,N2RFM21221,N2LPSM212220,N2LPSM212222 UX71SDHAZ,N2LPS,N2LPSM212222,N2LPSM212222 UX72SDHAZ,N2RF

数据手册  -  EATON BUSSMANN  - 2023/4/19 PDF 英文 下载

【产品】内置孔径的开槽光开关,可实现高分辨率位置检测

TT公司推出的开槽光开关 OPB847TX/OPB847TXV/OPB848TX/OPB848TXV,由砷化铝镓(GaAIAs)红外发光二极管和硅光电晶体管组成,符合MIL-PRF-19500美国军用标准。

新产品    发布时间 : 2018-02-06

【产品】低驱动电流的垂直腔面发射激光器,电池供电设备的理想选择

TT Electronics公司推出的OPV330是一款垂直腔面发射激光器(VCSEL),采用850纳米VCSEL技术,数据速率超过2.5Gbps, VCSEL可用于低功耗应用,如电池供电设备。

新产品    发布时间 : 2018-03-03

罗姆携车载小型高可靠性LED以及LED驱动器IC参加2022第十七届汽车灯具产业发展技术论坛

罗姆于2022年11月9至11日亮相2022第十七届汽车灯具产业发展技术论坛暨第八届上海国际汽车灯具展,展示了全新的汽车电子解决方案和丰富的产品阵容,并于论坛现场发表了车载LED驱动IC专题演讲,分享了罗姆最新的LED驱动技术成果。

厂牌及品类    发布时间 : 2022-11-17

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可定制单色光灯珠、双色灯珠、全彩灯珠、发光二极管、贴片灯珠、贴片LED等产品,尺寸:0.6*0.3mm-3.2*2.7mm,波长:405-940nm,亮度:24-750mcd,电压:1.5-3.5V。

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