LM8008設(shè)備的實(shí)現(xiàn)

1、對(duì)LM-80-08的理解 深圳市邁昂科技有限公司 陳云明 對(duì)于IES LM-80-08這一標(biāo)準(zhǔn)，目前國內(nèi)有很多專家都做過講解，我也有幸得以聆聽學(xué)習(xí)，受益非淺。但在學(xué)習(xí)過程中，也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，不同的專家，對(duì)于相同的概念，相同的測試條件都有不同的理解。這就給我造成了很多困惑：到底哪一個(gè)才是標(biāo)準(zhǔn)想表達(dá)的呢？所以在此，我想把目前我所碰到的幾個(gè)疑惑點(diǎn)列出來，拋磚引玉，說說我的看法，供大家參考，不對(duì)之處，懇請(qǐng)各位批評(píng)指正。 1本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍IES LM-80-08 標(biāo)準(zhǔn)原文如下：This document provides the methods of the measurem

2、ent of lumen maintenance of sources including LED packages, arrays and modules only.在3.2節(jié)有對(duì)光源的定義：LED package, array, or module that is operated via an auxiliary driver.我的理解是該標(biāo)準(zhǔn)只適用于LED器件，LED陣列，或帶有驅(qū)動(dòng)器的LED模塊。顯然，這里面不應(yīng)該包括LED燈具，或帶有二次配光的LED產(chǎn)品。但通常我們會(huì)在最后半句話產(chǎn)生分歧：到底什么樣的產(chǎn)品才是帶有輔助驅(qū)動(dòng)器的LED模塊？由于IES LM-80-08對(duì)于LED光源做壽

3、命老化時(shí)，要求監(jiān)控其殼溫，而且是用熱電偶附著在Ts點(diǎn)測量，即用一點(diǎn)的溫度來衡量整顆LED的熱狀態(tài)，所以我的理解為：驅(qū)動(dòng)器必須與LED緊緊的結(jié)合在一起，并且其熱特性與LED一致，可以把驅(qū)動(dòng)器與LED看成是一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品。這樣通過測量Ts點(diǎn)的溫度，即可以得知整顆LED模塊的發(fā)熱狀態(tài)，從而得出控制參數(shù)和評(píng)判依據(jù)。有的人認(rèn)為驅(qū)動(dòng)器是獨(dú)立于LED模塊而存在，即兩者分離，我不太同意這一觀點(diǎn)。 2殼溫TsIES LM-80-08 標(biāo)準(zhǔn)原文如下：3.7 Case Temperature, (Ts)Ts is the temperature of the thermocouple attachment

4、 point on the LED light source package as defined by the manufacturer of the package.字面含義是：殼溫Ts為熱電偶附著于LED光源某點(diǎn)所測得的溫度，而這一點(diǎn)由生產(chǎn)廠家指定。關(guān)鍵的問題就出在：生產(chǎn)廠家怎么指定某一點(diǎn)？這一點(diǎn)需要符合哪些條件才能被指定為Ts點(diǎn)呢？我的理解為：這一點(diǎn)相對(duì)于整顆LED，必須有足夠的熱特性代表性，即通過測量這一點(diǎn)的溫度，即可以評(píng)估整顆LED的發(fā)熱情況；同時(shí)，測量點(diǎn)一定不能影響光輸出。3溫度及濕度條件IES LM-80-08 標(biāo)準(zhǔn)原文如下： Temperature and Humidity

5、Operation of the LED light sources between photometric measurements shall be at a minimum of three case temperatures, Ts, using the same drive current. The three case temperatures, Ts, shall be 55and 85 with a third temperature selected by the manufacturer. The case temperature and drive current sel

6、ected by the manufacturer should represent their expectation for customers applications and should be within the recommended operating temperature range. Case temperatures shall be controlled to - 2 during life testing. The temperature of the surrounding air should be maintained to within -5 of the

7、case temperature during testing. The surrounding air temperature should be monitored within the test chamber. Humidity shall be maintained to less the 65 RH throughout the life test.這段話大致可翻譯為：LED光源在兩次光度測量之間，至少需要工作于三個(gè)不同殼溫，并采用相同的驅(qū)動(dòng)電流。三個(gè)殼溫Ts分別為55，85和由生產(chǎn)廠家選定的另一溫度。生產(chǎn)廠家選定的殼溫和驅(qū)動(dòng)電流，應(yīng)能代表其對(duì)用戶應(yīng)用條件的期望值，并應(yīng)在推薦的LE

8、D工作溫度范圍內(nèi)。在壽命測試時(shí)，殼溫應(yīng)控制在-2范圍內(nèi)，而LED周圍空氣溫度應(yīng)控制在-5范圍內(nèi)。周圍空氣溫度為溫度試驗(yàn)箱內(nèi)的監(jiān)控溫度。在整個(gè)壽命試驗(yàn)過程中，濕度應(yīng)維持小于65%。實(shí)際上，關(guān)于這段話，大家都知道有三個(gè)溫度。但是我重點(diǎn)想討論的是 “殼溫應(yīng)控制在-2”是什么意思？“LED周圍空氣溫度控制在-5”范圍內(nèi)又是什么意思？按照我的理解，殼溫的實(shí)際溫度波動(dòng)范圍為（Ts-2） - Ts）；而LED周圍空氣溫度波動(dòng)范圍為（Ts-5）- Ts）。以55這一組為例，殼溫波動(dòng)范圍為（53-55），而周圍空氣溫度波動(dòng)范圍為（50-55）。感覺這里特別難以理解，所以如果大家有不同意見，懇請(qǐng)告知。 

9、4光度測量溫度IES LM-80-08 標(biāo)準(zhǔn)原文如下：6.3 Photometry Measurement TemperatureThe ambient temperature during lumen and chromaticity measurements shall be set to 25 +/- 2. The ambient temperature throughout the test duration shall be provided in the test report for each photometric measurement. The LED light sour

10、ce shall be required to cool to room temperature prior to measurement.翻譯為：在光度和色度測量時(shí)，周圍空氣溫度應(yīng)設(shè)定為25 +/- 2。對(duì)于每一次光度測量，其整個(gè)測試過程中的溫度都應(yīng)該記錄在測試報(bào)告中。在測量前LED光源應(yīng)首先冷卻到房間溫度。字面的翻譯估計(jì)問題不大。但上次和一個(gè)客戶溝通時(shí)，他提出了另一個(gè)觀點(diǎn)：即在光度測試過程中也應(yīng)該控制LED的殼溫。理由為要把LED周圍空氣溫度控制在（25 +/- 2）范圍內(nèi)很難，特別是在積分球內(nèi)部更難，所以需要控制殼溫為（25 +/- 2）。而我則認(rèn)為只要控制房間溫度即可，不需要控制LED

11、殼溫。我的理由為在進(jìn)行光度/色度測量時(shí)，LED被點(diǎn)亮的時(shí)間非常短暫，發(fā)熱量有限，控制殼溫的意義不大；最主要的是，如果控制LED殼溫，顯然偏離了LED的真實(shí)使用條件，在這種條件下，測量結(jié)果的參考價(jià)值被降低了。但說實(shí)話，我也不知道到底應(yīng)該怎么測量，懇請(qǐng)大俠指教。 我們對(duì)IES LM-80-08 也進(jìn)行了翻譯，有需要的可以來信索取。LM-80-08設(shè)備的實(shí)現(xiàn)深圳市邁昂科技有限公司 陳云明 上周我們提出了對(duì)于LM-80-08設(shè)備選擇的一些基本方法。根據(jù)這個(gè)方法，我們可以對(duì)設(shè)備的主要關(guān)注點(diǎn)，主要難點(diǎn)以及與標(biāo)準(zhǔn)的契合程度，都能夠進(jìn)行一一檢驗(yàn)。目前常州國家半導(dǎo)體照明檢測中心、美國藍(lán)菲光學(xué)

12、儀器公司、深圳市邁昂科技有限公司合作開發(fā)了一套設(shè)備 MLTS128-05 ，完全實(shí)現(xiàn)了LM-80-08標(biāo)準(zhǔn)的所有關(guān)注點(diǎn)，應(yīng)該是目前全球范圍內(nèi)最為先進(jìn)的設(shè)備。作為實(shí)例，下面我就根據(jù)前面提到的六個(gè)關(guān)注點(diǎn)，對(duì)該套設(shè)備進(jìn)行一一解析，以供大家參考。   1、殼溫Ts如何控制？在該設(shè)備中，采用大功率、大尺寸電致冷器來實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)型號(hào)LED的殼溫控制。首先是把同一型號(hào)LED進(jìn)行樣品取樣。對(duì)于每一個(gè)試驗(yàn)溫度，我們推薦選擇20顆LED（三個(gè)溫度共60顆LED），并把LED焊接在特制鋁基板上，然后把鋁基板裝配到電致冷器上。電致冷器的最大制冷功率可以達(dá)到60W，溫度范圍（-20） -

13、150。對(duì)于殼溫Ts的采樣可以采用三點(diǎn)式或多點(diǎn)式。如果LED表面積很小，廠家沒有給出Ts測試點(diǎn)，則我們只能在鋁基板的表面取三個(gè)有代表性的測量點(diǎn)，然后通過定制算法獲得溫度，用此溫度值作為Ts，該法即為三點(diǎn)式測溫；如果LED的表面積比較大，廠家給出了Ts測試點(diǎn)，則我們可以對(duì)每一顆LED的殼溫進(jìn)行采樣，即為多點(diǎn)式。  圖1 電致冷器安裝于冷熱箱之間的隔板上 為了很好的控制環(huán)境溫度，所以必須要有一個(gè)溫度試驗(yàn)箱。本設(shè)備采用了一個(gè)具有專利技術(shù)的冷熱雙區(qū)溫度試驗(yàn)箱。即溫度箱分為上（冷）下（熱）兩個(gè)區(qū)，在兩區(qū)的隔板之間開有9個(gè)（或16個(gè)）圓孔。把LED裝配到致冷器上后，再把致冷器

14、安裝到冷熱隔板上的圓孔位置。這樣就可以使致冷器裝有LED一面暴露在熱箱里面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED周圍空氣溫度的控制；而致冷器的散熱器暴露在冷箱里面，通過電致冷器制冷，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)LED殼溫Ts的控制；如果電致冷器的制冷功率接近其最大值時(shí)，冷箱啟動(dòng)，快速帶走電致冷器散熱器的熱量，達(dá)到對(duì)LED二次致冷的目的。見圖1。這個(gè)溫度控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：a）電致冷器的致冷速度快，通常只需要幾分鐘時(shí)間即可達(dá)到設(shè)定溫度值。b）由于有冷箱二次致冷，所以致冷功率大，適用于多顆大功率LED器件。c）溫度控制精度高，可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度和殼溫的精確長期控制。 2、LED如何安裝？實(shí)際上在第一個(gè)問題里面，我們就提到了

15、如何安裝LED。由于我們采用焊接方式，因而能夠做到可靠連接。相反，如果不采用焊接連接，而采用其他夾緊、壓接方式，至少可能出現(xiàn)三個(gè)問題：a）連接時(shí)，由于壓力不同，接觸點(diǎn)改變，有可能不能可靠連接。b）連接觸點(diǎn)長時(shí)間暴露在高溫下容易氧化，造成接觸不良。c）多次連接有可能損壞LED器件的接觸點(diǎn)，而且對(duì)于貼片型LED非常難于連接。  圖2電致冷器裝配及LED安裝圖 3、LED如何供電？在本系統(tǒng)中采用了多通道電流源給每一顆LED單獨(dú)供電。每一臺(tái)電流源有64個(gè)電流通道，最大電壓可達(dá)400V，最大電流可達(dá)0.5A/通道。如果需要更大電流，則可以多通道并聯(lián)即可。對(duì)于需要更多通道的情

16、況，可以增加電流源。單獨(dú)給每一顆LED供電的好處在于：a）當(dāng)某一顆LED失效或某通道設(shè)備故障后，不影響其他LED的繼續(xù)試驗(yàn)。b）非常便于檢查LED故障，不會(huì)造成誤判，提高排除故障的速度和準(zhǔn)確性。圖3LED獨(dú)立供電示意圖 4、老化/失效時(shí)間如何監(jiān)控？由于我們采用每顆LED單獨(dú)供電，所以對(duì)于失效的判斷非常簡單，故而可以精確檢測失效時(shí)間。在這里，我想重點(diǎn)說一下系統(tǒng)的控制備份和數(shù)據(jù)備份功能，我們用了一個(gè)專利產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)此功能。在正常工作情況下，系統(tǒng)配置有兩臺(tái)工控機(jī)。主計(jì)算機(jī)用于對(duì)外設(shè)控制，并采集溫度、電壓、電流、時(shí)間等參數(shù)。此時(shí)，從計(jì)算機(jī)做三件事情：一是對(duì)主機(jī)發(fā)出的每一個(gè)控制指令都進(jìn)行備份，這

17、樣當(dāng)主機(jī)故障時(shí)，從機(jī)可以清楚的知道外設(shè)的工作狀態(tài)，從而可以無縫接管控制權(quán)，繼續(xù)對(duì)外設(shè)進(jìn)行控制；另外，對(duì)于外設(shè)傳回的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行同步備份，以防主機(jī)故障造成數(shù)據(jù)丟失；第三，從機(jī)也運(yùn)行一個(gè)監(jiān)控程序，單獨(dú)監(jiān)控主機(jī)的工作狀態(tài)是否正常，如果不正常則立即接管系統(tǒng)。從機(jī)接過系統(tǒng)控制權(quán)后立即報(bào)警，請(qǐng)求人工干預(yù)。此時(shí)從機(jī)變成了主機(jī)，等到原來的主機(jī)排除故障再次投入運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)變?yōu)閺臋C(jī)，而且會(huì)自動(dòng)對(duì)其中斷這段時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，并準(zhǔn)備好條件，一旦現(xiàn)在的主機(jī)故障后，其會(huì)再次接過控制權(quán)，變?yōu)橹鳈C(jī)。 圖4主從監(jiān)控系統(tǒng)示意圖  5、如何進(jìn)行光度/色度測試？根據(jù)前面的討論，我們認(rèn)為光度/色度測試必

18、須在積分球內(nèi)進(jìn)行。否則我們想象不出，還有什么更合適的方法可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。如何既能方便進(jìn)行老化，又能方便進(jìn)行光度/色度測試，是整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)。所以我認(rèn)為這也是這套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)精華所在。前面我們提到了電致冷器可以直接安裝在溫度箱內(nèi)進(jìn)行老化。實(shí)際上系統(tǒng)還做了特殊設(shè)計(jì)，使該致冷器可以直接安裝于積分球上進(jìn)行光度/色度測試。這樣整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行壽命試驗(yàn)時(shí)，只需要焊接一次LED，就可以完成整個(gè)壽命試驗(yàn)過程，把對(duì)LED的人為損壞降到最低。另外，在對(duì)LED進(jìn)行光度/色度測試時(shí)，由于是多顆LED同時(shí)暴露在積分球內(nèi)部，所以系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了一個(gè)開關(guān)矩陣電路，用于分別點(diǎn)亮每一顆LED，實(shí)現(xiàn)對(duì)單顆LED的單獨(dú)測量。 

19、;圖5電致冷器安裝于積分球示意圖 圖6電致冷器安裝于積分球   6、如何進(jìn)行價(jià)格比較？對(duì)于價(jià)格部分，大家如果感興趣，我們可以單獨(dú)溝通。從目前的情況來看，假設(shè)按240個(gè)通道計(jì)算，MLTS128-05的（每通道/價(jià)格）和國內(nèi)產(chǎn)品價(jià)格大致相當(dāng)。如果增加通道數(shù)至540個(gè)通道，則MLTS128-05的（每通道/價(jià)格）比國內(nèi)產(chǎn)品價(jià)格便宜20%左右。以上價(jià)格還是在包括了一套光色電測量系統(tǒng)的情況下。也即不但有一套壽命系統(tǒng)，而且還有一套Labsphere的高精度光色電測量系統(tǒng)（50cm積分球）。如果不包括這套系統(tǒng)，價(jià)格將會(huì)便宜20%左右。從而可以看出，這套系統(tǒng)的性價(jià)比非常

20、高。期待您的垂詢！  圖7監(jiān)控系統(tǒng)LM-80-08實(shí)現(xiàn)難點(diǎn) 深圳市邁昂科技有限公司 陳云明 坦率地說，以我個(gè)人的觀點(diǎn)來看，要實(shí)現(xiàn)LM-80-08標(biāo)準(zhǔn)，非常困難。也可以換句話說，LM-80-08這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的可操作性很低。但鑒于目前還沒有更好標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)LED器件的壽命進(jìn)行評(píng)估，所以大家都采取保守策略，還是在努力實(shí)現(xiàn)LM-80-08標(biāo)準(zhǔn)的各種苛刻條件。LM-80-08到底其實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)在哪里？下面我也想根據(jù)我對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的理解，談?wù)効捶?，供大家參考?#160;1、老化時(shí)間至少6000小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)原文如下：7.1 Lumen Maintenance Testing Durat

21、ion and IntervalAt the specified ambient temperature noted in section 4.4 the unit shall be driven for at least 6,000 hours with data collection at a minimum of every 1000 hours. 10,000 hours are preferred for the purposes of improved predictive modeling標(biāo)準(zhǔn)大致可翻譯為：在4.4節(jié)中提及的環(huán)境溫度條件下，LED組件至少需要進(jìn)行6000小時(shí)的測試

22、，每隔1000小時(shí)至少需要測量收集一次數(shù)據(jù)。如果想改進(jìn)預(yù)測模型，則推薦測試10000小時(shí)。 這是本標(biāo)準(zhǔn)里面最難以實(shí)現(xiàn)的一點(diǎn)。為什么這么說，因?yàn)殡S著時(shí)間的延長，很多其他的問題都會(huì)凸顯出來，成為一個(gè)潛在新難點(diǎn)。a）6000小時(shí)為250天，測試時(shí)間太長。對(duì)于現(xiàn)代快速發(fā)展的企業(yè)，員工流動(dòng)性也比較大，所以有可能出現(xiàn)試驗(yàn)還沒有做完，但是操作人員已經(jīng)更換。新的操作人員接手工作，可能會(huì)丟失掉很多試驗(yàn)信息。b）250天對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品的試驗(yàn)時(shí)間太長。目前產(chǎn)品的更新?lián)Q代都很快，有可能產(chǎn)品還在試驗(yàn)階段，但是更新的產(chǎn)品已經(jīng)上市。這樣對(duì)企業(yè)形成非常大的壓力，甚至不愿意投入資源來做壽命測試。c）時(shí)間太長，對(duì)于測試設(shè)

23、備本身也是一個(gè)嚴(yán)峻考驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)備至少要能夠連續(xù)工、作1000小時(shí)，而通常大多數(shù)LM-80-08試驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)品都為新產(chǎn)品，都沒有經(jīng)過嚴(yán)格的測試就上市，所以其可靠性就是一個(gè)很大的不確定性。從目前來看，由設(shè)備本身的故障而導(dǎo)致的試驗(yàn)中斷，比LED本身失效而造成的試驗(yàn)中斷要多得多。d）每隔1000小時(shí)需要做一次光度測試，采集LED光度、色度數(shù)據(jù)信息。由于LED的封裝形式多樣，尺寸規(guī)格各不相同，而為了準(zhǔn)確測量LED的光衰情況，則需要把LED放置于積分球內(nèi)進(jìn)行測試。這樣就帶來了一個(gè)問題，多次重復(fù)安裝、老化、拆卸、安裝、測量、拆卸，工作量太大！如何減少安裝和測試的工作量就成了首要問題。e）如果采取以上的拆卸

24、、安裝方式，每一顆LED經(jīng)過11次的安裝/拆卸后，基本上也會(huì)被機(jī)械損傷，或者透鏡部分會(huì)有污物粘附。這樣LED的光輸出特性發(fā)生改變，從而不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康摹?#160;2、樣品選擇標(biāo)準(zhǔn)原文如下：4.3 Sample SelectionSample selection of the LED light sources is important since the value of the test will depend upon the method of sampling, size of the sample, conditions of testing and other factors.

25、Sample sources shall be selected to be sufficiently representative of the overall population being tested. In most cases, this sampling shall be specified by an appropriate standards committee document. The sampling method and sample size used shall be reported.上文可以翻譯為：LED光源的樣品選擇非常重要，因?yàn)闇y量結(jié)果將取決于取樣方法、

26、樣品規(guī)模、測試條件及其他因素。樣品光源對(duì)于總體測試產(chǎn)品而言，需要具有足夠的代表性。在大多數(shù)情況下，取樣方法需要由一個(gè)合適的標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)文檔指定。取樣方法和樣品規(guī)模都需要在報(bào)告中列出。 這里的難點(diǎn)在于樣品規(guī)模，即到底多少樣品才是具有“足夠代表性”？通常業(yè)界說法為每種型號(hào)LED在每個(gè)溫度條件下至少需要20顆LED，三個(gè)溫度條件就至少需要60顆LED。這樣帶來的一個(gè)問題就是工作量倍增。舉一個(gè)例子：假設(shè)我們同時(shí)做5個(gè)型號(hào)的LED測試，每個(gè)型號(hào)60顆LED，則總的需要300顆LED；每一組LED壽命試驗(yàn)按6000小時(shí)試驗(yàn)時(shí)間，每一組測試11次計(jì)算（0時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)、96小時(shí)、200小時(shí)、

27、1000小時(shí)、2000小時(shí)、3000小時(shí)、4000小時(shí)、5000小時(shí)、6000小時(shí)），則總的測試次數(shù)為3300次；按照目前大多數(shù)壽命試驗(yàn)設(shè)備操作情況，做一次光色度測試需要安裝一次（到溫度箱），（從溫度箱）拆卸一次，安裝一次（到積分球），光色電測量，（從積分球）拆卸一次。假設(shè)按照每顆LED安裝一次需要6分鐘，拆卸一次需要2分鐘計(jì)算，則測試完3300次需要時(shí)間13200分鐘，或220小時(shí)，或31天。很難想象檢測單位安排一個(gè)人每天都在做這一重復(fù)性工作。 3、如何安裝LED由前面兩點(diǎn)說明可知，進(jìn)行LM-80-08試驗(yàn)，需要對(duì)大量LED進(jìn)行重復(fù)性安裝老化測試工作，這樣就帶來幾個(gè)問題：a）如何解

28、決LED導(dǎo)熱性？由于LED在老化測試時(shí)需要控制其溫度，所以LED的安裝一定要求其與熱沉之間緊密接觸且導(dǎo)熱良好。業(yè)界通常的做法是在LED與熱沉之間涂敷上導(dǎo)熱硅膠以增強(qiáng)其導(dǎo)熱性。但一旦涂敷導(dǎo)熱硅膠，則在多次拆卸、安裝過程中，就非常容易玷污LED的透鏡，從而影響光輸出。b）如何解決LED安裝的方便性？由于LED需要多次拆卸、安裝，所以如何方便省時(shí)的安裝就成為必須解決的問題。有的說用夾子夾，有的說焊接，眾說紛紜，莫衷一是。但無論何種方法，好像都沒有解決方便性的問題，而且?guī)砹诵聠栴}。比如如果采用夾子夾的方式，則夾子連接是否可靠？在長時(shí)間老化過程中是否會(huì)造成觸點(diǎn)氧化，從而接觸不良，導(dǎo)致LED溫度升高？如

29、何給LED施加足夠壓力，使其與熱沉緊密接觸？如果采用焊接方式，則經(jīng)過多次焊接，LED透鏡是否會(huì)熔化變形，從而影響光輸出？由于多次安裝時(shí)，既要考慮其電特性不能受到影響，又要考慮其導(dǎo)熱性，以便保證其散熱恒溫條件。所以這就給設(shè)備制造商出了一個(gè)難題：如果考慮了方便性，采用夾緊或插拔的方式，則經(jīng)過長時(shí)間的高溫氧化，電氣連接的可靠性成疑；而且LED封裝外殼與熱沉之間的導(dǎo)熱性也不能得到很好保證。如果過分考慮電氣連接的可靠性和LED的可散熱性，則會(huì)犧牲連接的方便性，這樣就會(huì)極大的增加安裝連接的工作量，而且非常容易損傷LED，或者玷污LED透鏡。c）相同的問題是，如何把LED安裝進(jìn)積分球進(jìn)行測試？因?yàn)樵谇懊娴睦?/p>

30、化過程中，LED后表面已經(jīng)涂敷有導(dǎo)熱材料，所以安裝進(jìn)積分球測試時(shí)，一定要小心，不能玷污積分球表面或夾具，否則會(huì)影響其他測試。 4、如何實(shí)現(xiàn)LED的試驗(yàn)溫度條件IES LM-80-08 標(biāo)準(zhǔn)原文如下： Temperature and Humidity Operation of the LED light sources between photometric measurements shall be at a minimum of three case temperatures, Ts, using the same drive current. The three case tem

31、peratures, Ts, shall be 55and 85 with a third temperature selected by the manufacturer. The case temperature and drive current selected by the manufacturer should represent their expectation for customers applications and should be within the recommended operating temperature range. Case temperature

32、s shall be controlled to - 2 during life testing. The temperature of the surrounding air should be maintained to within -5 of the case temperature during testing. The surrounding air temperature should be monitored within the test chamber. Humidity shall be maintained to less the 65 RH throughout th

33、e life test.這段話大致可翻譯為：LED光源在兩次光度測量之間，至少需要工作于三個(gè)不同殼溫，并采用相同的驅(qū)動(dòng)電流。三個(gè)殼溫Ts分別為55，85和由生產(chǎn)廠家選定的另一溫度。生產(chǎn)廠家選定的殼溫和驅(qū)動(dòng)電流，應(yīng)能代表其對(duì)用戶應(yīng)用條件的期望值，并應(yīng)在推薦的LED工作溫度范圍內(nèi)。在壽命測試時(shí)，殼溫應(yīng)控制在-2范圍內(nèi)，而LED周圍空氣溫度應(yīng)控制在-5范圍內(nèi)。周圍空氣溫度為溫度試驗(yàn)箱內(nèi)的監(jiān)控溫度。在整個(gè)壽命試驗(yàn)過程中，濕度應(yīng)維持小于65%。 由于LED點(diǎn)亮后，其溫度會(huì)升高，具體升高的數(shù)值與LED的光效、功率、散熱條件等相關(guān)。但在標(biāo)準(zhǔn)中要求把殼溫Ts控制在和環(huán)境溫度相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，所以我們必須

34、采取制冷措施來穩(wěn)定溫度，這就是一個(gè)非常大的難點(diǎn)。其難點(diǎn)除了上面提到的如何安裝的問題外，還有三個(gè)方面：a）如何對(duì)LED制冷？標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了LED在三個(gè)溫度條件下Ts的工作范圍，顯然在通常情況下，LED通電后，Ts會(huì)升高，這就要求必須有致冷機(jī)制，迅速帶走LED熱量，以恒定其溫度。由于受到封裝形式的不同，安裝方法的不同，對(duì)LED制冷也變得非常復(fù)雜。目前有的使用硅油冷卻制冷，有的是把LED安裝在金屬導(dǎo)熱條上制冷。我們認(rèn)為，這都不是非常有效的制冷方法。因?yàn)轱@然，這樣的制冷方法，其熱響應(yīng)特性非常慢，無法快速響應(yīng)LED的熱變化；更致命的是，對(duì)于安裝在同一個(gè)致冷板但功率不同的LED，其無法提供不同的制冷功率。b）

35、LED供電？這一難點(diǎn)通常被絕大部分設(shè)備制造商忽略了，因?yàn)槟壳斑€沒有一個(gè)很好的解決方案。如果從試驗(yàn)可靠性出發(fā)，給每一顆LED單獨(dú)配備一個(gè)直流源供電，則成本太高，很多企業(yè)無力購買；如果采用串聯(lián)方式給LED供電，則串聯(lián)回路的某一顆LED發(fā)生故障后，就會(huì)影響整個(gè)回路的試驗(yàn)條件，從而給試驗(yàn)帶來非常大的不確定度。從標(biāo)準(zhǔn)本身來看，我認(rèn)為盡管成本高昂，但采用單獨(dú)給每顆LED供電的方式應(yīng)該是一個(gè)首選項(xiàng)。c）控LED的殼溫Ts？Ts是整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的核心概念，但如何監(jiān)測卻是業(yè)界的一個(gè)難題。因?yàn)榻^大部分LED的封裝尺寸都很小，要找到Ts這一個(gè)熱特性代表點(diǎn)，生產(chǎn)廠家不好找，檢測用戶不好測，主要是熱電偶無法方便的固定在Ts點(diǎn)

36、。所以如何尋找Ts點(diǎn)的替代溫度就成為設(shè)備制造商需要考慮的頭等大事。 5、如何計(jì)算老化時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)原文如下：6.1 InstrumentationIn life testing, accurate recording of elapsed operating time is critical. If used, an elapsed time meter shall be connected to the particular test positions and shall accumulate time only when the installed LED light sources

37、 are energized. In the event of a power failure to a position, monitoring devices shall not accumulate time. Video monitoring, current monitoring, or other means shall be used to determine elapsed operating time if designed to provide sufficient temporal accuracy. All equipment calibration shall be

38、in accordance with manufacturer specifications. Total elapsed time uncertainty should be within ± 0.5%.翻譯如下：在壽命試驗(yàn)中，精確記錄運(yùn)行時(shí)間是關(guān)鍵。如果采用計(jì)時(shí)器，則應(yīng)連接在指定的測量點(diǎn)，而且只有LED被通電后才能累計(jì)時(shí)間。當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)發(fā)生電源故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備不能累計(jì)時(shí)間。如果設(shè)計(jì)提供了足夠的時(shí)間精度，則視頻監(jiān)控、電流監(jiān)控，或其他方法都可以用于確定運(yùn)行時(shí)間。所有設(shè)備的校準(zhǔn)，都應(yīng)按制造商的規(guī)格要求進(jìn)行?？偟倪\(yùn)行時(shí)間不確定度應(yīng)在±0.5%以內(nèi)。 這里的難點(diǎn)在于最后一句

39、話：時(shí)間總不確定度應(yīng)控制在±0.5%以內(nèi)。為什么這是一個(gè)難點(diǎn)？因?yàn)橐惶紫到y(tǒng)運(yùn)行6000小時(shí)，其不出現(xiàn)故障的概率非常低。標(biāo)準(zhǔn)本身是允許出現(xiàn)故障的，關(guān)鍵是準(zhǔn)確的記錄故障時(shí)間點(diǎn)。而記錄故障時(shí)間，對(duì)于串聯(lián)LED，有可能會(huì)造成很大失誤。比如10顆LED串聯(lián)，其中一顆LED短路，其他9顆LED正常，如果我們對(duì)于故障的監(jiān)控方法為測量電流，顯然無法發(fā)現(xiàn)這一故障。如果難于確定故障，顯然精確計(jì)算故障時(shí)間就無從談起，從而造成總時(shí)間確定度不可控。舉一個(gè)例子：假如一顆LED在運(yùn)行過程中，員工于晚6：00下班，恰巧供電電源于6：01故障；第二天早9：00員工上班，發(fā)現(xiàn)電源故障，迅速排除，并繼續(xù)老化。但由于其無法

40、確定昨晚具體的故障時(shí)間，所以總的不確定時(shí)間為晚6：00-早9：00，共計(jì)15小時(shí)，相對(duì)于6000小時(shí)，則總時(shí)間不確定度為0.25%。如果出現(xiàn)兩次這樣的情況，則總時(shí)間不確定即為0.5%。這樣幾個(gè)月的辛苦就會(huì)白費(fèi)，此批試驗(yàn)結(jié)果無效。 標(biāo)準(zhǔn)里面只說了LED的供電電源故障，實(shí)際上故障原因遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這一點(diǎn)。比如LED本身失效、計(jì)時(shí)器失效、電網(wǎng)斷電、程序故障、控制故障、LED安裝混亂等等。每一種故障，其檢測手段都不相同，所以也就可能造成檢測失誤，增加時(shí)間不確定度。總之，由于試驗(yàn)時(shí)間的增加，樣品的增加，就把整個(gè)試驗(yàn)的可執(zhí)行度大大降低，從而給設(shè)備制造商、產(chǎn)品生產(chǎn)商、產(chǎn)品用戶帶來了極大的困難。如何有效的

41、克服困難，給業(yè)界提供高質(zhì)量的解決方案，就理所當(dāng)然的成為了我們的努力方向。如何選擇LM-80-08測試設(shè)備 深圳市邁昂科技有限公司 陳云明 我們?cè)谇懊嫣岢隽藢?duì)LM-80-08這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的看法和疑惑之處，這一次，我想來說說對(duì)于選擇相應(yīng)設(shè)備的看法，希望對(duì)大家有所幫助。我想，對(duì)于試驗(yàn)設(shè)備的選擇，肯定應(yīng)該根據(jù)LM-80-08標(biāo)準(zhǔn)的要求來進(jìn)行。LM-80-08標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備的要求可以從以下幾個(gè)方面來考察： 1、殼溫Ts如何控制？對(duì)于溫度試驗(yàn)條件，可能大家都知道需要三個(gè)溫度：55，85，生產(chǎn)廠家指定的另一溫度。但實(shí)際上確切的說，應(yīng)該是三組溫度。對(duì)于每一組溫度有兩個(gè)溫度值需要考察，一是

42、殼溫Ts，變化范圍為Ts （Ts-2）；二是溫度試驗(yàn)箱的溫度（即環(huán)境溫度），設(shè)定溫度變化范圍為Ts （ Ts-5）。這兩者息息相關(guān)：殼溫Ts會(huì)受環(huán)境溫度的影響，同時(shí)通入電流后溫度會(huì)繼續(xù)升高，實(shí)際值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于55/85及指定溫度。對(duì)于設(shè)備制造商而言，環(huán)境溫度非常容易實(shí)現(xiàn)。但如何實(shí)現(xiàn)殼溫Ts的控制卻是一個(gè)難點(diǎn)。所以在購買設(shè)備時(shí)，需要反復(fù)詢問制造商的一個(gè)問題是：如何對(duì)LED制冷，控制其殼溫Ts？如果殼溫控制不好，整個(gè)試驗(yàn)的有效性就會(huì)遭受到巨大的破壞。為什么把這個(gè)問題擺在首位？因?yàn)樵贗ES LM-80-08里面，實(shí)際上只有兩個(gè)核心概念，一個(gè)是殼溫Ts，一個(gè)就是流明維持率。前者說明了整個(gè)試驗(yàn)的過程控制，后

43、者說明了壽命評(píng)價(jià)方法?？梢奣s是最重要的一個(gè)概念。目前絕大多數(shù)設(shè)備對(duì)于這個(gè)參數(shù)都并沒有真正實(shí)現(xiàn)可控。 2、LED如何安裝？LED如何安裝關(guān)系到兩個(gè)重要問題。一是關(guān)系到測試工作量的大小，如果每測量一次LED，都需要去拆裝一次LED，顯然這樣的方法會(huì)帶來極大的工作量；二是關(guān)系到測試過程中對(duì)失效分析的正確判斷。如果采用多次拆裝的方法進(jìn)行測量、老化，則在這個(gè)過程中非常容易造成人為損壞LED，或LED安裝不當(dāng)、連接不良而老化中斷。如果發(fā)生這樣的情況，對(duì)于判斷LED的失效就變得非常困難，到底是人為操作原因、設(shè)備原因，還是LED本身質(zhì)量問題造成的失效呢？所以在通常情況下，LED最好采取焊接的方式比

44、較可靠，這樣在老化過程中不會(huì)發(fā)生觸點(diǎn)氧化的問題；另外一個(gè)要求就是在測試時(shí)不需要取下LED，可以直接帶著夾具進(jìn)行測試，這樣就可以極大的減小工作量和人為因素的影響，提高壽命試驗(yàn)的成功率。 3、LED如何供電？LED是單顆獨(dú)立供電，還是多顆串并聯(lián)供電，這個(gè)問題也關(guān)系到LED失效判斷的問題。嚴(yán)格意義上講，為了試驗(yàn)的可靠性，每一顆LED都必須有一個(gè)獨(dú)立的電流源供電，這樣每一顆LED的失效都能得到有效監(jiān)控。而且當(dāng)一顆LED失效后，不會(huì)影響其他LED的壽命試驗(yàn)。反之，如果采用LED串聯(lián)方式供電，當(dāng)一顆LED短路時(shí)，或者采用并聯(lián)方式供電，當(dāng)一顆LED斷路時(shí)，失效的LED很難被發(fā)現(xiàn)。但如果采用獨(dú)立電源

45、供電，所有這些問題都不存在，通過簡單的電流、電壓檢測就能發(fā)現(xiàn)失效LED，從而精確計(jì)算老化時(shí)間及失效時(shí)間。由于受到預(yù)算限制的原因，通常有不少廠家還是會(huì)選擇LED串并聯(lián)的方式來構(gòu)建LED老化通路。但這時(shí)，我們可以考察其串聯(lián)或并聯(lián)LED的數(shù)量，理論上，肯定是越少越好。如果采用串并聯(lián)，當(dāng)取出LED進(jìn)行光度/色度測試時(shí)，無法單顆點(diǎn)亮LED，所以無法單顆測量。這就意味著需要拆裝LED，所以第二個(gè)問題馬上就凸顯出來了。 4、老化/失效時(shí)間如何監(jiān)控？時(shí)間的監(jiān)控本來是一個(gè)非常簡單的問題，但由于試驗(yàn)時(shí)間的超長要求，失效狀態(tài)不易判斷，失效監(jiān)控條件不易設(shè)置，所以失效時(shí)間點(diǎn)非常難以確定。隨著測試運(yùn)行時(shí)間的延長，電腦硬件和軟件的可靠性本身是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，誰到無法保證在長達(dá)6000個(gè)小時(shí)的測試過程中不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)等故障。而一旦死機(jī)，后果將是災(zāi)難性的：有可能數(shù)據(jù)丟失，有可能運(yùn)行時(shí)間監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)錯(cuò)誤，也有可能試驗(yàn)中斷。所有這些，都對(duì)最終試驗(yàn)結(jié)果造成永久性破壞。針對(duì)長時(shí)間運(yùn)行監(jiān)控的這一特殊要求，系統(tǒng)是否有監(jiān)控備份