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精品论文 参考文献 LED灯寿命可靠性检测方法探讨 浙江阳光照明电器集团股份有限公司 浙江 上虞 312300 【摘　要】本文提出LED灯寿命可靠性可通过光输出饱和度、电流温度色差、结温和热阻来预测，并通过阿伦纽斯（Arrhenius）公式推算LED灯的寿命时间。 【关键词】LED灯；寿命；光通维持率；颜色漂移；光输出饱和度；电流温度 引言 LED灯因其高效节能、寿命长、尺寸小受到社会各界的热捧，也受到政府部门的高度重视，2010年国家发改委、住建部、交通运输部联合提出“半导体照明产品应用示范工程项目”以加快LED产品的推广。 由于LED灯寿命长，通常为25000小时以上，如果正常连续燃点需要费时近3年时间，如何能快速的预测灯的寿命，是各LED设计制造企业都非常关心的一个话题。经过阳光实验室团队的大量实验和参考国内外研究成果，本文提出通过光输出饱和度、电流温度色差、结温和热阻来预测LED灯的寿命。并提出建立LED灯检测手段需要配置的测量仪器设备。 一、LED典型的特性曲线与寿命可靠性关系 LED灯寿命失效一般采用光衰（光通维持率）和色差（颜色漂移）2个指标低于相应的标准值来评判。 1、光输出饱和度与LED光衰可靠性关系 1.1、LED光输出与注入电流呈线性关系，由于电流增大带来温度升高，光输出呈现饱和趋势： 1.2、光输出饱和度越严重，LED光衰越大，寿命越短： 1.3、本关系图的意义在于：一方面可指导我们的研发人员设定合理的工作电流，另一方面也可同条件下选取特征电流点通过比较不同供应商的LED光输出饱和度，来评判质量优劣。光输出饱和度越严重的说明寿命试验后LED光衰越大，寿命越短。 2、电流温度色差与LED寿命可靠性关系 2.1、白光LED色品坐标随结温和电流的增大而减小，如下图： 2.2、白光LED的电流温度色差越大，老炼后颜色退化量越大，寿命越短: 可同条件下比较不同供应商的LED电流温度色差，电流温度色差越大的说明寿命试验后颜色退化量越大，寿命越短，以比较产品质量优劣。 3、结温和热阻与LED可靠性关系 LED的热阻以及使用环境温度对于LED的可靠性起着非常关键的作用，LED设计与应用中要解决的最关键的问题就是散热问题。 3.1测量和计算结温、热阻 Rth,J-R：热阻，单位：℃/W TJ：结点温度 TR：参考点温度，一般为引脚、散热金属板的温度 PH：输入的热功率 IVf：总的输入功率 Phi;e：光辐射通量，一般为毫瓦mW级，可设为0 根据上述公式，知道热阻，当输入不同热功率时，结温可由测得的参考点温度计算确定，如下： （2）热阻的测量 热阻一般会由LED芯片厂家提供，比如CREE的样册中提供了各型号的热阻，当不知道热阻的情况下，需要通过测试和计算。一般采用测量一定脉冲电流条件下的正向电压的间接方法来测量，热阻的测量在此不作展开，结温与正向电压的关系成反比： （3）结温的公式如下： TJ：结点温度，单位：℃ TJ0：参考结温，一般为环境温度 V`f：当前结温下的正向电压 Vf0：参考结温下的正向电压 KVT：正向电压与温度之间的比率系数，可通过下式计算，一般LED芯片厂家会提供。 Vf1：环境温度时的正向电压 Vf2：热平衡后的正向电压 TJ1：环境温度时的结温 TJ2：热平衡后的结温 3.2结温和热阻与LED可靠性关系 同一类产品，寿命与结温成指数反比关系： 二、通过阿伦纽斯（Arrhenius）公式预测LED灯寿命 瑞典人阿伦纽斯提出的寿命推测关系模型，在国际上已被应用于电子产品的寿命推算。 1、阿伦纽斯（Arrhenius）公式 K=L1/L2=exp[Ea/K(1/T1-1/T2)] （1）在LED上的应用如下： Lc,0：环境温度25℃的平均工作寿命； Lc,i：加速试验时间； Ea：激活能；