浅析LED光输出强度衰退的评估[3]

　　3 威布尔分布函数预测功率型LED 的寿命

　　在IESNA 照明手册上并没有灯的寿命这个术语，但传统上通常把50%测试灯失效的时间定义为灯的寿命。不同与传统照明光源，LED 光源几乎很少发生灾难性失效，但其光输出会随着燃点的时间缓慢降低。基于之前研究的人眼对光输出水平降低的响应[18]，并考虑到在额定负载电流条件下LED 发光强度和颜色衰退与结温的函数关系，ASSIST 给出两个用于通用照明的LED 部件和系统使用寿命的定义，定义通用照明设施的使用寿命为70%流明维持时间，但这个定义并不是对所有用途的照明光源使用，例如对于装饰照明的光源来说，使用寿命定义为50%的流明维持时间。

　　最近 Philip 依据 LES LM-80-08《测量LED 光源光通维持批准的方法》率先在线发布光通维持的LM-80 测试报告[19]，报告详细给出了统一应力条件和注入电流条件下(例如,在DB03：LM-80 测试报告第5 页，试验时的应力条件为：85℃，0.35A，基座温度Ts=85℃，环境温度Ta=84℃)80 个LED 在1000h、1500h、2000h、3000h、4000h、5000h 和6000h的光输出数据采集，且该数据用24h 输出光通量归一化后，用威布尔分布函数预测功率型LED 的使用寿命。然而，从指数外推的结果看，竟然有负的L70 寿命出现，这是不可接受的。在公布的DR-03 上同时也列出了 和 的值。其中，为外延回归系数，为相关系数，代表了回归平方,如果越接近于1，表明拟合程度越好。DR-03 单个LED的值(例如, 试验时的应力条件为：55℃，0.35A，基座温度Ts=69℃，环境温度Ta=73℃)来看，80 个测试的样品中大于0.5 的不到一半，说明拟合程度并不好，这也暗示至少对于所测的样品批次而言，运用此种外推模型并不能很好的进行寿命的预测。而且，LED的衰退并不是一成不变，一种模式进行下去的，有的LED 指数衰退可能发生在燃点几千小时后才开始显示出衰退行为, Cree 公司也报道了5000 小时后的光通维持衰退模式与早期相比有明显的不同[20]。

　　由于材料和制造工艺的差异，不同制造商的 LED 的光通维持性能可能存在巨大差异,LED 燃点1000 小时后再进行测试，然后通过指数外延推测LED L70 或L50 的光通维持进而推算LED 使用寿命并不具有普适性，至少从已经报道的结果来看。也许对某些制造商生产的LED 产品来说，2000 小时、3000 小时或更大才是最佳的开始光通测试时间点。因此需要深入研究影响不同种类功率型 LED 光通维持率的因素，并希望通过这些研究来提出更具有普适性的预测模型，从而更加准确地为照明行业描述LED 光通维持特性。