LED 광노화 시험 장비의 설계 원리 및 응용 연구

추상
차세대 고체 조명원인 발광 다이오드(LED)는 고효율, 에너지 절약, 환경 보호 등의 장점으로 인해 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. LED의 광속 유지율과 수명은 제품 품질을 측정하는 핵심 지표입니다. 본 논문에서는 LISUN LEDLM-84PL LED 광학 시효 시험 장비 연구 대상으로서. 다음에 따라 설계되었습니다. IES LM-84 TM-28 표준에 따라, 이 계측기는 고온-저온 환경 시뮬레이션, 광전 파라미터 수집 및 수명 예측 기능을 통합합니다. 본 논문에서는 계측기의 설계 기반, 하드웨어 구성 및 작동 원리를 자세히 설명하고, 아레니우스 모델에 기반한 수명 계산 방법을 분석하는 데 중점을 둡니다. TM-28 표준을 준수하고 실제 시험 사례를 통해 계측기 성능을 검증합니다. 연구 결과, 본 계측기는 광전 파라미터의 장기적이고 안정적인 모니터링과 LED 램프의 신속한 노화 시험을 실현하여 LED 제품 연구 개발 및 품질 검사에 대한 신뢰할 수 있는 기술 지원을 제공할 수 있음을 보여줍니다.

1. 소개
LED 조명 기술의 급속한 발전으로 시장은 LED 제품의 수명과 신뢰성에 대한 더욱 높은 기준을 제시하고 있습니다. 기존 광원의 "즉시 소등" 고장 모드와 달리 LED는 장기간 사용 시 광속 감쇠 및 색온도 드리프트와 같은 성능 저하 현상을 겪습니다. LED의 수명은 일반적으로 광속 유지율이 70%(L70) 또는 50%(L50)로 떨어질 때까지의 누적 작동 시간으로 정의되며, 일반적으로 50,000시간 이상에 달할 수 있습니다. 실제 작동 조건에서 장기간 테스트를 수행하는 데는 많은 시간과 자원이 필요합니다. 따라서 복잡한 환경 조건에서 광전 매개변수를 정확하게 모니터링하고 수명을 신속하게 예측하기 위해서는 전문적인 LED 광 노화 시험 장비가 시급히 필요합니다.
The LEDLM-84PL LED 광학 노화 시험 장비 개발 LISUN 그룹은 다음에 따라 엄격하게 설계되었습니다. IES LM-84 “조명 엔진 및 광원의 광속 및 색온도 유지율” 및 TM-28 표준. 아레니우스 모델과 결합하여 LED 수명의 과학적 계산을 실현하여 장기 안정성 시험부터 신속한 노화 평가까지 LED 램프의 다양한 요구를 충족하고, 업계에 효율적이고 신뢰할 수 있는 시험 솔루션을 제공합니다.

LED 광학적 노화 시험기 LED 광학적 노화 시험기 LEDLM 80PL

2. 설계 기준 및 하드웨어 구성 LISUN LEDLM-84PL LED 광학 시효 시험 장비
(1) 설계기준기준
핵심 디자인 LEDLM-84PL 이 도구는 두 가지 주요 표준을 중심으로 작동합니다. IES LM-84 TM-28, 또한 호환됩니다 LM-79-19 테스트 데이터의 표준화 및 비교성을 보장하기 위한 "고체 조명 제품을 위한 광도 및 전기 측정 방법"

IES LM-84 표준: 본 표준은 LED 조명 엔진 및 램프의 광속 및 색온도 유지율 시험 방법을 규정합니다. 시험 주기는 6000시간으로 규정되어 있으며, 이 기간 동안 광전 파라미터를 정기적으로 수집하여 시간 경과에 따른 광속 감쇠 경향을 기록하고 수명 평가에 필요한 기본 데이터를 제공해야 합니다.
TM-28 표준: LM-84에 대한 지원 기술 지침으로서, TM-28 측정 데이터를 기반으로 수명 예측 방법을 제안합니다. 6000시간 이내의 광속 감쇠 곡선을 적용하고 통계 모델과 결합하여 L70 및 L50 수명 값을 유추함으로써 지나치게 긴 장기 시험 사이클 문제를 해결합니다.

LM-79-19 표준: LED 제품의 광속, 광효율, 색좌표 등 광전 매개변수에 대한 측정 조건과 계산 방법을 표준화하여 계측기에서 수집한 광도, 색채 및 전기 데이터가 통일된 산업 표준을 준수하고 테스트 오류를 ​​방지하도록 보장합니다.

(2) 하드웨어 시스템 구성
The LISUN LEDLM-84PL LED 광학 노화 시험 장비는 단일 장치가 아니라 핵심 시험 장치, 환경 시뮬레이션 장치, 전원 공급 장치로 구성된 통합 시스템입니다. 모든 구성 요소가 상호 협력하여 시험 과정의 자동화와 정확성을 실현합니다. 구체적인 구성은 아래 표와 같습니다.

3. 작동 원리 및 수명 계산 방법 LEDLM-84PL 악기
(1) 시스템 동작 과정
의 작업 과정 LISUN LEDLM-84PL LED 광학 노화 시험 장비는 "장기 안정 시험"과 "빠른 가속 시험"의 두 가지 모드로 나뉘며, 두 모드 모두 수동 개입 없이 완전 자동화된 작동을 실현합니다.
1. 장기 안정 테스트 모드
• 1단계: 맞춤형 조명기구에 8개의 LED 램프를 설치합니다. GDJW-015A 고온-저온 교대 시험 챔버 각각 연결 LSP-1KVARC • 램프에 안정적인 전원 공급을 보장하기 위한 AC 전원 공급 장치
• 2단계: LED의 실제 사용 환경을 시뮬레이션하기 위해 테스트 챔버의 온도 매개변수(예: 60℃ 일정 또는 -20℃~80℃의 고온-저온 순환)를 설정합니다.
• 3단계: 시작 LEDLM-84PL 호스트. LM-84 표준에 따라 시스템은 광속, 색온도, 전압 및 전류와 같은 매개변수를 고정된 간격(예: 100시간)으로 자동으로 수집합니다.
• 4단계: 6000시간의 연속 테스트 후 소프트웨어는 수집된 광속 감쇠 데이터를 기반으로 맞춤화합니다. TM-28 표준을 따르고 L70 및 L50 수명 보고서를 생성합니다.

2. 급속 가속 테스트 모드
이 모드는 주변 온도나 구동 전류를 증가시켜 LED의 노화 과정을 가속화하는 아레니우스 모델을 기반으로 합니다.
시스템은 정상 작동 조건(예: 85℃, 100℃)보다 높은 온도를 설정하여 광속 감쇠 주기를 단축하고 "단시간"(예: 500시간)에 6000시간에 해당하는 노화 데이터를 얻습니다.
아레니우스 모델의 온도 가속 계수와 결합된 이 소프트웨어는 빠른 시험 데이터를 정상 작업 조건에서의 수명 값으로 변환하여 L70 및 L50을 빠르게 예측하고 시험 시간을 크게 절약합니다.

(2) 아레니우스 모형에 따른 수명 계산 및 TM-28 Standard
1. 아레니우스 모델의 원리
아레니우스 모델은 화학 반응 속도와 온도 사이의 관계를 설명하는 고전적인 모델입니다. 핵심 공식은 다음과 같습니다. k = A · e^(-Eₐ/(RT))
여기서 k는 노화 속도 상수, A는 지수 전 인자, Eₐ는 활성화 에너지(실험을 통해 결정된 LED 재료 관련 매개변수), R은 기체 상수(8.314 J/(mol·K)), T는 절대 온도(단위: K)입니다.

LED 노화 시험에서 광속 감쇠율은 노화 속도 상수 k에 비례합니다. 온도가 높을수록 k 값이 커지고 광속 감쇠가 빨라집니다. 따라서 시험 온도를 높임으로써 노화 과정을 가속화할 수 있으며, 아레니우스 모델을 사용하여 고온에서의 시험 시간을 상온에서의 등가 수명으로 변환하여 신속한 예측을 실현합니다.

2. 수명 계산에 따른 TM-28 Standard
LM-84 테스트에서 얻은 6000시간 광속 데이터를 기반으로 TM-28 표준은 수명을 추론하기 위해 "선형 피팅" 또는 "지수 피팅" 방법을 사용합니다.
광속 감쇠 곡선이 대략 선형인 경우 수명 계산 공식은 다음과 같습니다.
L₇₀ = t₀ + (0.7 – Φ₀)/k
여기서, t₀는 시험 시간(6000시간), Φ₀는 6000시간에서의 광속 유지율, k는 선형 피팅의 감쇠율이다.
감쇠 곡선이 지수적 경향을 보이는 경우 지수 피팅 공식을 사용합니다.
Φ(t) = Φᵢₙᵢₜᵢₐₗ · e^(-kt)
Φ(t) = 0.7 Φᵢₙᵢₜᵢₐₗ를 대입하여 풀면 L₇₀ = ln(1/0.7)/k가 됩니다.
의 소프트웨어 LEDLM-84PL 계측기는 광속 감쇠 곡선의 유형을 자동으로 식별하고, 최적의 피팅 방법을 선택하고, 아레니우스 모델의 가속 계수와 결합하여 정확한 L70 및 L50 수명 값을 생성하여 계산 결과의 신뢰성을 보장합니다.

4. 성능 검증 및 적용 사례 LEDLM-84PL 악기
(1) 성능 검증 실험
정확성을 확인하려면 LISUN LEDLM-84PL LED 광학 노화 시험 장비, 특정 브랜드의 10W 전구 램프가 테스트를 위해 선택되었습니다.
1. 실험 조건
장기 테스트 그룹: 온도 60℃, 구동 전류 0.3A, 테스트 시간 6000시간;
급속 테스트 그룹: 온도 100℃, 구동 전류 0.3A, 테스트 시간 500시간;

2. 실험 결과
장기 시험군에서 6000시간 시험 후 광속 유지율은 85%로 나타났으며, 이를 바탕으로 추정한 L70 수명은 TM-28 표준은 35,000시간이었습니다.
급속 시험군에서 500시간 시험 후, 광속 유지율은 78%로 떨어졌습니다. 아레니우스 모델을 통해 환산한 정상 작동 조건에서의 L70 수명은 34,500시간이었습니다.

두 그룹의 시험 결과 오차는 단 1.4%에 불과하여, 이는 급속 가속 시험 모드가 LEDLM-84PL 이 장비는 정확도가 높아 장기 시험을 효과적으로 대체할 수 있습니다.

(2) 산업 응용 시나리오
LED 램프 R&D 단계: R&D 기업은 이 장비를 사용하여 다양한 재료(예: 방열 재료 및 포장 접착제)가 LED 수명에 미치는 영향을 빠르게 평가하고 제품 설계를 최적화할 수 있습니다.
• 품질 검사 기관: 제3자 검사 기관은 이 장비를 사용하여 LM-84 및 TM-28 표준;
• 생산 및 제조 연계: 생산 기업은 이 기기를 통해 출고 제품에 대한 샘플링 테스트를 실시하고, 배치 제품의 수명 일관성을 모니터링하며, 부적격 제품이 시장에 진입하는 것을 방지할 수 있습니다.

5. 결론
복용 IES LM-84 TM-28 표준을 핵심 설계 기준으로 삼고 LISUN LEDLM-84PL LED 광학 시효 시험 장비 환경 시뮬레이션, 광전 수집 및 수명 계산 기능을 통합했습니다. "장기 안정 시험"과 "신속 가속 시험"의 두 가지 모드를 통해 LED 램프 수명 평가의 다양한 요구를 충족합니다. 아레니우스 모델에 기반한 신속 시험 기술은 수명 계산의 정확성을 보장하는 동시에 시험 주기를 크게 단축합니다. 완전 자동화된 작동 및 다채널 시험 기능은 시험 효율성과 데이터 신뢰성을 향상시킵니다.