2023-09-15技术文章

GB/T 41423-2022:LED封装长期光通量和辐射通量维持率的推算

《GB/T 41423-2022 LED封装长期光通量和辐射通量维持率的推算》标准文件由中国轻工业联合会提出,由全国照明电器标准化技术委员会(SAC/TC 224)归口,文件于2022年4月15日发布,2022年11月1日正式实施。该标准等同采用IEC 63013:2017《LED封装 长期光通量和辐射通量维持率的推算》,并引用了IEC 62504、ANSI/IES TM-21-19、ANSI/IES LM-80-20等国际标准,为LED封装的光通量维持率测试、流明维持率测试和长期维持率推算提供了标准化的测试方法和推算程序。本文将详细解析GB/T 41423-2022标准的主要内容、测试方法、推算程序以及报告要求,重点介绍IESNA LM-80、IESNA LM-84、TM-21、TM-27等标准在LED封装流明维持率测试和老化寿命测试中的应用,帮助LED封装生产企业、LED灯具制造商、用户和质量监督检验部门更好地理解和应用该标准。翊明科技作为专业的LED照明检测设备制造商,基于对GB/T 41423-2022标准的深入理解,开发了LEDLM-84PL流明维持率和老化寿命测试系统,为企业提供符合标准的LED封装光通量维持率测试和老化寿命测试解决方案。

一、GB/T 41423-2022标准的引入与背景

《GB/T 41423-2022 LED封装长期光通量和辐射通量维持率的推算》标准文件由中国轻工业联合会提出,由全国照明电器标准化技术委员会(SAC/TC 224)归口,文件于2022年4月15日发布,2022年11月1日正式实施。该标准等同采用IEC 63013:2017《LED封装 长期光通量和辐射通量维持率的推算》,并引用了IEC 62504、ANSI/IES TM-21-19、ANSI/IES LM-80-20等国际标准,为LED封装行业提供了统一的光通量维持率测试和长期维持率推算标准。

GB/T 41423-2022标准的制定和实施,为LED封装的光通量维持率测试、流明维持率测试和长期维持率推算提供了标准化的测试方法和推算程序,有助于LED封装生产企业准确评估产品的长期性能、流明维持寿命和老化寿命,为用户选择合适的产品提供科学依据,同时也为质量监督检验部门提供了标准化的LED封装检测方法和流明维持率测试标准。

二、GB/T 41423-2022标准范围与应用领域

GB/T 41423-2022标准中规定了LED封装的光通量维持率测试程序和测试条件,同时还提供了根据收集到的有限的光通量维持率测试数据来推算LED封装光通量长期维持率的推算程序和推算条件(准则)。该标准同样适用于辐射通量维持率和光量子通量维持率长期维持的推算;也适用于普通照明用LED封装和植物光照用LED封装的光通量维持率测试。

GB/T 41423-2022标准中的推算方法所使用的测试数据,按照ANSI/IES LM-80-20(IESNA LM-80)的方法收集所得。IESNA LM-80是LED光源流明维持率测试的标准方法,为LED封装老化寿命测试提供了数据收集基础。长期维持率的推算程序基于ANSI/IES TM-21-19(TM-21)中的指数拟合函数,TM-21标准提供了从LM-80测试数据推算长期流明维持率的方法。且在ANSI/IES TM-21-19的指数拟合函数不适用的情况下,给出了另一种边界函数程序。此外,IESNA LM-84标准则适用于LED灯具的流明维持率测试,而TM-27标准提供了LED灯具长期流明维持率的推算方法。

GB/T 41423-2022标准规定的测试方法、数据收集和样品数量应根据ANSI/IES LM-80-20(IESNA LM-80)规定方法收集LED封装光通量维持率的测试数据;建议采用小于1000h间隔来测量光通量。测试周期不宜超过6000h。流明维持率测试是LED封装老化寿命测试的核心内容,通过长期监测LED封装的光通量变化,可以准确评估LED封装产品的长期性能、流明维持寿命和老化寿命。

三、GB/T 41423-2022光通量维持率推算方法详解

GB/T 41423-2022标准规定的推算方法包括:指数拟合函数(Exponential fit function,EFF)和边界函数(Border function,BF),其中应将EFF作为主要推算方法,仅当EFF的α≤0时,使用BF推算。这两种推算方法为LED封装光通量维持率测试和长期维持率推算提供了科学依据。

1、指数拟合函数(EFF)推算方法

如ANSI/IES TM-21-19(TM-21)所述,EFF方法基于如下假设,在早期光通量衰减模式结束后,可以使用曲线拟合函数来拟合和外推后续测试数据。TM-21标准是流明维持率推算的重要依据,与IESNA LM-80配合使用,可以准确评估LED封装的长期性能、流明维持寿命和老化寿命。指数拟合函数公式如下:

Φ(t) = Be(-αt)

其中:

  • t:运行时间;
  • Φ(t):在时间t时的光通量输出归一化平均值;
  • B:由最小二乘法曲线拟合派生出的推算初始化常数;
  • α:最小二乘法曲线拟合派生出的衰减率常数。

流明维持寿命的计算公式为:

Lp = ln(100×B/p)/α

其中:

  • Lp:以小时表示的流明维持寿命,p为剩余流明与初始流明的百分比。
  • 当α>0时,指数拟合曲线会衰减至零,Lp是正值;当α≤0时,指数拟合曲线会随着时间的增加而增加,但Lp是负值,此时应使用边界函数(BF)进行推算。

2、边界函数(BF)推算方法

当指数拟合函数的α≤0时,说明LED封装光通量维持率测试数据不满足指数衰减规律,此时应使用边界函数(BF)进行推算。边界函数提供了另一种推算方法,适用于指数拟合函数不适用的情况,确保LED封装光通量维持率推算结果的可靠性。

四、GB/T 41423-2022测试报告要求

在GB/T 41423-2022标准测试报告中,可计算寿命为完全按照上面的公式计算得到,而报告寿命以不超过测试总时间的5.5倍为限。这一限制确保了LED封装光通量维持率推算结果的可靠性,避免过度外推导致的不准确结果,保证流明维持寿命和老化寿命评估的科学性。

GB/T 41423-2022标准规定的测试报告应包含以下内容:

  1. LED封装测试样品的详细信息(型号、规格、数量等);
  2. 光通量维持率测试条件和环境参数;
  3. 测试数据收集方法和时间间隔;
  4. 使用的推算方法(EFF指数拟合函数或BF边界函数);
  5. 推算参数(B、α等);
  6. 可计算寿命和报告寿命;
  7. 测试周期和总测试时间。
GB/T 41423-2022标准文档封面,LED封装长期光通量和辐射通量维持率的推算标准,等同采用IEC 63013:2017,LED封装光通量维持率测试标准,流明维持率测试,老化寿命测试标准,IESNA LM-80、TM-21标准应用
图 1:GB/T 41423-2022标准文档 - LED封装长期光通量和辐射通量维持率的推算标准,规定了LED封装光通量维持率测试程序和长期维持率推算方法,支持IESNA LM-80、IESNA LM-84、TM-21、TM-27等标准

五、翊明科技LED封装光通量维持率测试解决方案

杭州翊明科技有限公司通过对GB/T 41423-2022标准的深入解读与理解,开发出LEDLM-84PL流明维持率和老化寿命测试系统,此系统为企业进行LED封装光通量长期维持率推算提供有据可依的测试数据,为企业、用户和质量监督检验部门对LED封装产品质量管控提供了标准依据和测试解决方案。

翊明科技LEDLM-84PL流明维持率和老化寿命测试系统完全符合GB/T 41423-2022标准要求,能够按照IESNA LM-80方法收集LED封装光通量维持率测试数据,并基于TM-21的指数拟合函数进行长期维持率推算。系统同时支持IESNA LM-84和TM-27标准,适用于LED灯具的流明维持率测试和推算。LEDLM-84PL系统具有以下特点:

  • 严格按照IESNA LM-80标准进行LED封装光通量维持率测试数据收集,确保流明维持率测试的准确性和可靠性;
  • 支持IESNA LM-84标准,适用于LED灯具的流明维持率测试和光通量维持率测试;
  • 基于TM-21标准进行长期流明维持率推算,支持指数拟合函数(EFF)和边界函数(BF)两种推算方法;
  • 支持TM-27标准,提供LED灯具长期流明维持率的推算功能和老化寿命评估;
  • 自动计算流明维持寿命和老化寿命,完成完整的LED封装老化寿命测试流程;
  • 生成符合GB/T 41423-2022标准要求的测试报告,包含流明维持率测试数据和老化寿命测试数据;
  • 支持多通道同时测试,提高LED封装老化寿命测试效率和光通量维持率测试效率。
翊明科技LEDLM-84PL流明维持率和老化寿命测试系统设备图片,符合GB/T 41423-2022标准,支持IESNA LM-80、IESNA LM-84、TM-21、TM-27标准,用于LED封装光通量维持率测试、流明维持率测试和老化寿命测试,LED灯具流明维持率测试系统
图 2:翊明科技LEDLM-84PL流明维持率和老化寿命测试系统 - 完全符合GB/T 41423-2022标准要求,支持IESNA LM-80、IESNA LM-84、TM-21、TM-27标准,专业用于LED封装光通量维持率测试、流明维持率测试和老化寿命测试

六、GB/T 41423-2022标准总结与应用展望

GB/T 41423-2022标准为LED封装的光通量维持率测试和长期维持率推算提供了标准化的测试方法和推算程序,有助于LED封装生产企业准确评估产品的长期性能、流明维持寿命和老化寿命。标准中规定的指数拟合函数(EFF)和边界函数(BF)两种推算方法,为不同情况下的LED封装光通量维持率推算提供了科学依据。该标准与IESNA LM-80、IESNA LM-84、TM-21、TM-27等国际标准相结合,形成了完整的LED封装流明维持率测试和老化寿命测试标准体系。

作为专业的LED照明检测设备制造商,翊明科技深刻理解GB/T 41423-2022标准的重要性,开发了LEDLM-84PL流明维持率和老化寿命测试系统,为企业提供标准化的LED封装光通量维持率测试解决方案。该系统完全符合GB/T 41423-2022标准要求,支持IESNA LM-80、IESNA LM-84、TM-21、TM-27等标准,能够帮助企业准确评估LED封装和LED灯具的流明维持率,完成完整的LED封装老化寿命测试流程,为LED封装产品质量管控提供可靠依据,共同推动LED封装行业的规范化、标准化发展。

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图 3:LED封装光通量维持率测试数据与推算结果 - GB/T 41423-2022标准指数拟合函数EFF应用示例,展示LED封装光通量维持率衰减曲线、流明维持寿命和老化寿命计算结果,符合TM-21标准要求

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