LM80 есебі 3030 жарықдиодты чипті көше шамы үшін | Техникалық нұсқаулық

Жарықтандыру инженерлері, EPC мердігерлері және муниципалды сатып алу менеджерлері үшін, lm80 есебі 3030 жарықдиодты чипті көше шамы үшінЖарықдиодты шамдардың қызмет ету мерзімі туралы мәлімдемелерді тексеру және көше жарықтандыру жүйелерінің 50 000-нан 100 000 сағатқа дейінгі жобалық қызмет ету мерзіміне сәйкестігін қамтамасыз ету үшін ең маңызды құжат болып табылады. LM80 стандарты (IES LM-80-15) басқарылатын температурада (55°C, 85°C және кейде 105°C корпус температурасы) кемінде 6 000 сағат (әдетте 10 000 сағат) бойы жарықдиодты пакеттердің люменді сақтауын (жарық шығарудың сақталуын) өлшейді. 3030 жарықдиодты чипі (3,0 мм x 3,0 мм пакет, әдетте орташа қуатты жарықдиодты отбасылардан) жоғары тиімділігі (ваттқа 150-200 люмен) және жақсы жылулық өнімділігі арқасында көше шамдарында кеңінен қолданылады. LM80 есебі сынақ деректерін береді, ол TM-21 экстраполяциясымен біріктірілгенде нақты жұмыс температураларында L70 (люменді сақтаудың 70 пайызына дейінгі уақыт) және L90 (люменді сақтаудың 90 пайызына дейінгі уақыт) болжайды. Инженерия және сатып алу үшін аккредиттелген зертханадан (мысалы, UL, SGS, Intertek) алынған LM80 есебі Energy Star, DLC (DesignLights Consortium) немесе коммуналдық жеңілдіктерді талап ететін жобалар үшін міндетті болып табылады. Дереккөз: IES LM-80-15, IES TM-21-19.

3030 LED чипі көше шамы үшін LM80 есебі дегеніміз не

ٴبىرlm80 есебі 3030 жарықдиодты чипті көше шамы үшінарнайы 3030 жарықдиодты чип пакетінің жарық ағынын сақтау (бастапқы жарық шығару пайызы) көрсететін стандартталған сынақ есебі болып табылады, ол бақыланатын корпус температурасында (әдетте 55°C, 85°C және кейде 105°C) кемінде 6 000 сағат үздіксіз жұмыс істеу кезінде жасалады. Сынақ IES LM-80-15 стандартына сәйкес жүргізіледі, ол үлгі саны (температураға кемінде 25 жарықдиодты чип), өлшеу аралықтары (әр 1 000 сағат сайын) және есеп беру талаптарын анықтайды. Есепке шикі жарық ағынын сақтау деректері, сынақ шарттары (корпус температурасы, жетек тогы, қоршаған орта температурасы) және жылуды басқару ақпараты кіреді. Содан кейін LM80 есебінің деректері көше шамының шам шамының нақты жұмыс температурасында (әдетте корпус температурасы 65°C-тан 85°C-қа дейін) жарықдиодтың пайдалы қызмет мерзімін (L70, L90 және L50) есептеу үшін IES TM-21-19 экстраполяциясымен бірге қолданылады. Сатып алу кезінде DLC (DesignLights Consortium) Premium біліктілігі және көптеген коммуналдық жеңілдік бағдарламалары үшін жарамды LM80 есебі қажет. LM80 есебі болмаса, қызмет мерзімі туралы мәлімдемелер негізсіз болып саналады. Көзі: IES LM-80-15 4-бөлім, IES TM-21-19 6-бөлім.

3030 LED чипіне арналған LM80 есебінің техникалық сипаттамалары

Бағалау кезіндеlm80 есебі 3030 жарықдиодты чипті көше шамы үшінкелесі параметрлер тексерілуі керек

3030 LED чипінің материалдық құрылымы мен құрамы

LED чипінің құрылысын түсіну lm80 есебі 3030 жарықдиодты чипті көше шамы үшін түсіндіруге көмектеседі. Төмендегі кестеде типтік қабаттар көрсетілген.

LM80 сынағы үшін 3030 LED чипін өндіру процесі

Өндіру процесі LM80 нәтижелеріне әсер етеді. Негізгі қадамдар мыналарды қамтиды:

1. Эпитаксия (GaN өсіру): Галлий нитрид қабаттары сапфир немесе кремний карбиді субстратында 1000-нан 1200 градус Цельсийге дейінгі температурада металл-органикалық химиялық бу тұндыру (MOCVD) әдісімен өсіріледі. Кванттық ұңғымалардың біркелкілігі люменді сақтауға әсер етеді.

2. Чип жасау (меза ою, контактілі металдандыру): Меза ою жеке LED кристалдарын анықтайды. Металл контактілері (никель, алтын, алюминий) бүрку немесе буландыру арқылы тұндырылады. Контактінің шағылысуы жарықты алуға әсер етеді.

3. Фосфорлы жабын және қаптау: Фосфор (YAG:Ce) силиконмен араластырылып, чипке жағылады. Силиконды 150 градус Цельсийде 2-4 сағат бойы кептіру. Фосфор қалыңдығының біркелкі болмауы қызмет мерзімі ішінде түс өзгеруіне әкеледі (LM-80 түсті де өлшейді). Дереккөз: IES LM-80-15 7-бөлім.

4. Сынақ және сұрыптау: Жарықдиодтар жарық ағыны (лм) және корреляцияланған түс температурасы (CCT) бойынша сұрыпталады. LM80 сынақ үлгілері бір сұрыптан болуы керек (жарық ағыны мен CCT төзімділігі ±5 пайыз). Дереккөз: ANSI C78.377.

5. LM80 үлгілерін таңдау: Тәуелсіз зертхана (ISO 17025) өндірістік партиядан 25-50 чипті таңдайды. Үлгілер басқарылатын корпус температурасы бар жылу сынақ тақталарына (MCPCB) орнатылады. Дереккөз: IES LM-80-15 8-бөлім.

6. Люменді өлшеу аралығы: Бастапқы өлшеу (0 сағат), содан кейін әр 1000 сағат сайын 6000+ сағатқа дейін интеграциялық сфераны (диаметрі 0,5-тен 2,0 метрге дейін) қолдану арқылы. Фотометр NIST стандарттары бойынша калибрленген. Дереккөз: IES LM-79-19.

3030 LED чипінің сапа деңгейлерінің өнімділігін салыстыру

Бағалау кезіндеlm80 есебі 3030 жарықдиодты чипті көше шамы үшін, сапа дәрежелерін салыстыру.

LM80 сертификатталған 3030 жарықдиодтарын көше шамдарында өнеркәсіптік қолдану

3030 жарықдиодты чипті көше шамына арналған LM80 есебіинфрақұрылымдық жобалар үшін қажет:

• Қалалық көше жарықтандыруы (кобра басты шамдар):DLC біліктілігі LM80 есебін талап етеді, TM-21 L70 > 50 000 сағат (Стандарт) немесе L90 > 36 000 сағат (Премиум). Көптеген муниципалитеттер 10 жылдық кепілдік үшін Премиум деңгейін талап етеді. Дереккөз: DLC Техникалық талаптар кестесі 4.

• Автомагистраль және тоннель жарықтандыру:Ұзартылған қызмет мерзімі қажет (100 000 сағат). Жабық, жоғары температуралы тоннель шамдарында өнімділікті растау үшін 105°C корпус температурасында LM80 сынағын көрсетіңіз. Дереккөз: IES LM-80-15.

• Автотұрақ және шатыр жарықтандыруы:Шектеулі желдету жоғары жұмыс температурасына әкеледі. 85°C және 105°C корпус температурасында LM80 деректерін талап етеді. Нақты жұмыс Tcase температурасындағы TM-21 L70 кепілдік мерзімінен 2 есе асуы керек.

• Күн көше шамдары (желіден тыс):Жарықдиодтың қызмет мерзімі батареяның қызмет мерзіміне сәйкес келуі керек (5-тен 10 жылға дейін). 6 000 сағаттық LM80 есебі жеткілікті; L90 мақсаты маңызды емес.

• Коммуналдық жеңілдік бағдарламалары:Көптеген коммуналдық қызметтер (мысалы, Орегон энергия тресі, NYSERDA) жеңілдікке жарамдылық үшін LM80 есебі мен TM-21 экстраполяциясын талап етеді. 5 жылдан асқан есептер қабылданбауы мүмкін.

Жалпы салалық мәселелер және инженерлік шешімдер

Далалық мәселелерlm80 есебі 3030 жарықдиодты чипті көше шамы үшінкөбінесе деректерді дұрыс пайдаланбаудан туындайды.

• Мәселе: Шам болжанған L70 сағатына дейін істен шығады (шамадан тыс күңгірттену).
  Негізгі себеп: Нақты жағдайдағы корпус температурасы LM80 сынақ температурасынан асып түседі. TM-21 экстраполяциясы дұрыс емес (төмен) температураны пайдаланды. Сондай-ақ, шам конструкциясы сынақ тақтасына қарағанда жоғары жылу кедергісіне ие.
  Шешім: Термопараны (JEDEC JESD51-51 бойынша) пайдаланып, жұмыс істеп тұрған шамдағы нақты Tcase мәнін өлшеңіз. Егер Tcase LM80 сынақ температурасынан асып кетсе, жүргізу тогын азайтыңыз немесе жылу таратқышты жақсартыңыз. Сатып алу кезінде күтілетін максималды Tcase-ден 10°C жоғары температурада LM80 сынағын талап етіңіз. Дереккөз: IES TM-21-19 6.2-бөлім.

• Мәселе: LM80 есебі жақсы люмен сақталуын көрсетеді, бірақ далалық жағдайда түс өзгеруінен (LED көк немесе жасылға айналады) істен шығулар орын алады.
  Түпкі себеп: LM80 люменнің тұрақтылығын өлшейді, бірақ түстің өзгеруін (хроматикалық өзгеріс) өлшемейді. Кейбір LED шамдар люменнің төмендеуі 30 пайыздан асқанға дейін Δu'v' (түс өзгерісі) бойынша 0,010-нан 0,020-ға дейін жоғалтады. Дереккөз: IES LM-80-15 7.4-бөлім.
  Шешім: LM-80 стандартының A қосымшасына сәйкес хроматикалық өзгеріс деректерін (Δu'v') қамтитын LM80 есебін талап ету. 6000 сағатта максималды Δu'v' 0,007 етіп белгілеу.

• Мәселе: LM80 есебі 3030 LED чипіне арналған, бірақ жарықдиодты шам басқа бинді (әртүрлі ағын немесе CCT) пайдаланады, оның деградация сипаттамалары әртүрлі.
  Түпкі себеп: LM80 сынағы бір ағын бинінде (мысалы, Q бин, 150 мА кезінде 130-140 люмен) орындалды. Жоғары ағын биіндері әртүрлі жүргізу тогын немесе люменнің тұрақтылығы төмен фосфор құрамын пайдалануы мүмкін.
  Шешім: Тапсырыс берілген ағын мен CCT биніне арналған LM80 есебін талап ету. LED пакетіндегі таңбалаудағы бин кодын анықтау. Дереккөз: ANSI C78.377.

• Мәселе: LM80 сынағының ұзақтығы тек 6000 сағат (ең төменгі деңгей), бұл TM-21 экстраполяциясының дұрыс емес болуына әкеледі.
  Негізгі себеп: Өндіруші ең аз сынақ уақытымен нарыққа шығуға асықты. 6000 сағаттан TM-21 экстраполяциясының белгісіздік коэффициенті 1,5-тен 2 есеге дейін; 10 000 сағаттан белгісіздік 1,1 есеге дейін төмендейді.
  Шешім: L70 > 50 000 сағатты қажет ететін жобалар үшін LM80 сынақ ұзақтығын кемінде 10 000 сағат етіп белгілеңіз. Белгісіздік мәндерін қамтитын TM-21 есептеу парағын сұраңыз. Дереккөз: IES TM-21-19 8-бөлім.

Тәуекел факторлары және алдын алу стратегиялары

Қауіптерді азайту кезінде lm80 есебі 3030 жарықдиодты чипті көше шамы үшінинженерлік белсенділікті талап етеді.

• Жалған немесе ескірген LM80 есебі (күмәнді сынақ деректері):Алдын алу: Есепте зертхананың аккредитациясын (ISO 17025) тексеріңіз. Есеп нөмірін зертхананың онлайн тексеру порталымен (мысалы, UL тексеру) салыстырыңыз. Қайта сыналмаған жағдайда 5 жылдан ескі есептерді қабылдамаңыз. Дереккөз: IES LM-80-15 12-бөлім.

• LM80 сынақ тогы мен шамның жұмыс тогы арасындағы сәйкессіздік:Алдын алу: LM80 сынақ тогы шамның максималды жүргізу тогына тең немесе одан жоғары болуы керек. 3030 жарықдиодтары үшін 200 мА кезінде, 150 мА-дағы LM80 жарамсыз. Нақты жүргізу тогына 10 пайыздық маржа қосып, LM80 сұраңыз.

• Шамдағы жылулық дизайнның жеткіліксіздігі (LM80-ден жоғары Tcase):Алдын алу: Tcase-ті JEDEC JESD51-51 бойынша ең нашар жағдайдағы қоршаған орта температурасында (40-50 градус Цельсий) өлшеңіз. Tcase-тің LM80 сынақ температурасынан кемінде 10°C төмен болуын қамтамасыз етіңіз. Мысалы, LM80 85°C-та болса, шамның Tcase мәні 75°C-тан аспауы керек.

• Барлық жарықдиодты компоненттер үшін LM80-дің болмауы (ақ көше шамында тек көк жарықдиод сыналған):Алдын алу: Ақ жарықдиодтар үшін LM80 толық ақ жарықдиод пакетінде (көк чип + фосфор) орындалуы керек. Жеке чип деңгейіндегі LM80 жеткіліксіз, себебі фосфордың деградациясы ескерілмейді.

Сатып алу нұсқаулығы: 3030 жарықдиодты көше шамы үшін LM80 есебін қалай тексеру керек

Сатып алу менеджерлері үшін мына тізімді пайдаланыңыз:lm80 есебі 3030 жарықдиодты чипті көше шамы үшін:

1. LM80 сынақ ұзақтығы мен толықтығын тексеріңіз:Сынақ ұзақтығы ≥ 6 000 сағатты растаңыз (10 000+ артық). Есеп 55°C, 85°C және 105°C корпус температураларындағы деректерді қамтуы керек. Кез келген температураның болмауы TM-21-ді белгілі бір қолданулар үшін жарамсыз етеді.

2. Зертхана аккредитациясын тексеріңіз: Есеп ISO 17025 аккредитацияланған зертханадан (UL, SGS, Intertek, NVLAP немесе балама) болуы керек. Зертхана атауы мен аккредитация нөмірін тексеріңіз. Аккредитацияланбаған зертханалардың есептерін қабылдамаңыз.

3. Сынақ шарттарының шам дизайнына сәйкестігін тексеріңіз: Сынақ жүргізу тогы (мА) шамның жүргізу тогына тең немесе одан жоғары болуы керек. Сынақ корпус температурасы нақты шам Tcase-тен 10 градус Цельсий маржасымен төмен немесе тең болуы керек. Әр температура үшін сынақ үлгісінің саны ≥ 25.

4. 6 000 сағаттағы люмен сақталуын қарап шығыңыз: 85°C температурада люмен сақталуы ≥ 95 пайыз болуы керек (97-98 пайыз артық). 93 пайыздан төмен болса, нашар термиялық немесе фосфор дизайнын көрсетеді.

5. TM-21 экстраполяция есебін сұраңыз:Өндіруші TM-21 есептеу парағын (IES TM-21-19) ұсынуы тиіс. Шамның нақты Tcase кезінде L70, L90 және L50 мәндерін тексеріңіз. Экстраполяция коэффициентін тексеріңіз (6 000 сағаттық сынақ үшін ≤ 6.0, 10 000 сағаттық сынақ үшін ≤ 2.5). Дереккөз: IES TM-21-19 6-бөлім.

6. Хроматтық ығысу деректерін сұраңыз (Δu'v'): Премиум жобалар (сәулеттік немесе түс маңызды) үшін LM-80 Қосымша А бойынша 6 000 сағатта Δu'v' ≤ 0.007 болуын талап етіңіз.

7. Үлгіні тексеру сынағы (ірі жобалар үшін қосымша): Сол өндірістік партиядан 100 жарықдиодты тапсырыс беріңіз. 105°C корпус температурасында, 200 мА жүктеу тогында, 3 000 сағат бойы жеделдетілген қызмет мерзімі сынағын орындаңыз. LM80 деректерімен салыстыру: LM80 экстраполяциясынан ±10 пайыз айырмашылықта рұқсат етілген азаю.

8. Кепілдікті LM80 деректерімен байланыстыру: Жеткізуші LM80 негізіндегі L70 мәніне сәйкес келетін кепілдікті талап етіңіз (мысалы, L70 > 50 000 сағат үшін 10 жылдық кепілдік). Кепілдік люменнің нашарлауын, түстің ығысуын және апатты істен шығуды қамтуы тиіс. Дереккөз: DLC кепілдік талаптары.

Инженерлік іс-зерттеу

Жоба түрі:Қалалық көше шамдарын ауыстыру (3 500 шам, әрқайсысы 100 Вт).
Орналасқан жері:Портленд, Орегон, АҚШ (қоңыржай климат, қалыпты қоршаған орта температурасы).
Қолданылатын LED чипі:3030 орта қуатты LED, 150 мА жүргізу тогы, 5 000K түс температурасында чипке 130 люмен.
3030 LED чипінің көше шамына арналған LM80 есебі қаралды:Сынақ ұзақтығы 55°C, 85°C және 105°C температурада ISO 17025 зертханасында 10 000 сағат. 6 000 сағатта (85°C) люмен сақталуы: 97,5 пайыз. TM-21 экстраполяциясы: 65°C корпус температурасында L70 = 92 000 сағат, L90 = 48 000 сағат. 6 000 сағатта хроматикалық ығысу Δu'v' = 0,004.
Нәтижелер мен артықшылықтар:Жарықдиодты шамның дизайны кезінде 35°C қоршаған орта температурасында Tcase 62°C өлшенді (бұл LM80 сынақ температурасынан төмен). 4 жыл жұмыс істегеннен кейін (35 000 сағат эквивалентті) далалық сынақ нәтижесінде жарықтың сақталуы 94,5 пайызды құрады (TM-21 болжамы бойынша 95,0 пайыз). Түстің ауытқуы Δu'v' 0,005 (қолайлы) мөлшерінде өлшенді. Қала әрбір шамға 75 АҚШ доллары мөлшерінде (жалпы 262 500 АҚШ доллары) DLC Premium жеңілдігін алуға құқықты болды. Өндіруші 10 жыл кепілдік берді. Алғашқы 4 жылда LED-ге қатысты ешқандай ақау туралы хабарланбады. Дереккөз: Жобадан кейінгі бағалау, IES LM-80-15, IES TM-21-19.

Жиі қойылатын сұрақтар бөлімі

1. Сұрақ: LM80 және TM-21 арасындағы айырмашылық неде?
   Жауап: LM80 (IES LM-80-15) - бұл жарықдиодты пакеттердің жарықтылығын бақыланатын жағдайда 6 000-нан 10 000+ сағатқа дейін өлшейтін сынақ стандарты. TM-21 (IES TM-21-19) - LM80 деректерін LED өмір сүру ұзақтығын (L70, L90) 50 000-нан 100 000 сағатқа дейін экстраполяциялау үшін қолданылатын есептеу әдісі.

2. Сұрақ: 6 000 сағаттық LM80 есебі 10 жылдық кепілдікке (50 000 сағат) жеткілікті ме?
   A: TM-21 бойынша экстраполяция коэффициенті ≤ 6.0 болғанда қолайлы. Дегенмен, 10 000+ сағаттық LM80 белгісіздікті азайтады (экстраполяция коэффициенті ≤ 2.5) және жоғары сенімділікті жобалар үшін артық. Дереккөз: IES TM-21-19 6.2-бөлім.

3. С: LM80 есебіндегі L70 нені білдіреді?
   A: L70 - жарықдиодты шамның жарық ағыны бастапқы мәнінің 70 пайызына дейін төмендейтін уақыт (сағатпен). Көше жарықтандыру үшін L70 50 000 сағат - әдеттегі минимум; L70 100 000 сағат - премиум.

4. С: 2026 жылғы жоба үшін 2018 жылғы 10 000 сағаттық LM80 есебін пайдалана аламын ба?
   A: Ұсынылмайды. Жарықдиодты чип технологиясы мен фосфор құрамдары тез өзгереді. 3-5 жылдан ескі есептер ағымдағы өндірісті көрсетпеуі мүмкін. Ағымдағы өндіріс партиясынан (12 ай ішінде) LM80 есебін сұраңыз.

5. С: LM80 сынағы апатты істен шығуды (ашық тізбек) болжайды ма?
   A: Жоқ. LM80 тек люменнің төмендеуін өлшейді, апаттық істен шығуды (сым байланысының үзілуі, электростатикалық разряд зақымдануы) емес. Апаттық істен шығу жылдамдығы жарықдиодты сенімділік сынақтарымен (мысалы, JEDEC JESD22) қамтылады. Дереккөз: JEDEC JESD22-A108.

6. С: 3030 жарықдиоды үшін 6000 сағатта жақсы люмен сақтау пайызы қандай?
   A: 85°C корпус температурасында 97-98 пайыз өте жақсы; 95-96 пайыз қолайлы; 93 пайыздан төмен болса, жылу дизайнының нашарлығын немесе сапасыз фосфорды көрсетеді.

7. С: DLC көше жарықдиодты шамдарын біліктіліктен өткізу үшін LM80 талап ете ме?
   A: Иә. DLC Техникалық талаптар V5.1 LM80 есебін (кемінде 6000 сағат) және TM-21 экстраполяциясын талап етеді. DLC Premium хабарланған температурада L90 > 36 000 сағатты талап етеді. Дереккөз: DLC Техникалық талаптар 4-кестесі.

8. С: Аккредиттелмеген зертхананың LM80 есебіне сенуге бола ма?
   A: Жоқ. Аккредиттелмеген зертханалар калибрленбеген жабдықты немесе дұрыс емес процедураларды қолдануы мүмкін. Көптеген коммуналдық қызметтер мен DLC аккредиттелмеген есептерді қабылдамайды. Әрқашан ISO 17025 аккредитациясын талап етіңіз.

9. С: Жүргізу тогы LM80 нәтижелеріне қалай әсер етеді?
   Ж: Жоғары жүргізу тогы түйіспе температурасын және ток тығыздығын арттырып, люменнің тозуын тездетеді. 150 мА кезіндегі LM80 L70 70 000 сағатты көрсетуі мүмкін; 200 мА кезінде L70 45 000 сағатқа дейін төмендеуі мүмкін. LM80 сынақ тогы шамның жүргізу тогына сәйкес келуін немесе одан асып кетуін қамтамасыз етіңіз. Дереккөз: IES LM-80-15 6.1-бөлім.

10. С: Түс ауытқуы (Δu'v') LM80 есебіне кіреді ме?
    Ж: LM-80-15 А қосымшасы әр 1 000 сағат сайын хроматикалық ауытқуды (Δu'v') өлшеуді талап етеді. Дегенмен, көптеген өндірушілер бұл деректерді қоспайды. Δu'v' көрсеткішін қамтитын толық LM80 есебін сұраңыз. Көптеген қолданбалар үшін 6 000 сағаттағы қолайлы ауытқу Δu'v' < 0,007. Дереккөз: IES LM-80-15 А қосымшасы.

Техникалық қолдау немесе баға ұсынысын сұраңыз

Жарықтандыру инженерлері мен муниципалдық сатып алу менеджерлері үшін LM80 есептерін, TM-21 экстраполяцияларын және DLC біліктілік мәртебесін қарау бойынша техникалық қолдау қолжетімді. 3030 LED чиптерін қолданатын көше шамдарына толық LM80 құжаттамасымен (10 000+ сағат сынағы, ISO 17025 аккредиттелген зертхана, TM-21 L70 > 70 000 сағат) баға ұсынысын сұраңыз.

Автор туралы

Бұл нұсқаулықты Солтүстік Америка, Еуропа және Азия бойынша муниципалдық, тасжолдық және коммерциялық жарықтандыру жобалары үшін LM80 сынағы, TM-21 экстраполяциясы және DLC біліктілігі саласында 15 жылдан астам тәжірибесі бар LED жүйелерінің инженерлері мен жарықтандыру сатып алу мамандары жазды. Барлық ұсыныстар IES LM-80-15, IES TM-21-19 және DLC техникалық талаптарына сәйкес келеді.