LM-80ForENERGYSTARLED元件流明维持率证

1、LM-80 For ENERGY STAR : LED元件流明维持率验证LED灯具相较传统照明的优点为其高效能/长寿命，目前各家 LED厂积极导入产品进入LED灯具照明市场，但消费者实际使用后的观感却是LED灯具似乎未如想像中的长效能，经过半年的使用就可发现色温 /亮度不均匀的问题，且其价格尚未能贴近消费者的期望，因 此大多数消费者仍停留在观望的阶段。根究其原因在于目前的 LED寿命预估并未有一套标准可让厂商遵循，LED灯具厂与LED元件厂的实验方式也不一致。LED元件厂量测方式：为了让 LED 元件维持在 Ta(Ambient Temperature)=Tj(Junction Tempera

2、ture) =25 C 的 温度下工作，LED元件在未加散热片并使用脉波方式进行寿命实验，因此一般在规格书上可见到其效能数据的温度是 Tj=25 CoLED灯具厂量测方式：LED灯具为成品，寿命实验则是使用定电压 /定电流的方式进行，但 LED灯具内包含电 源供应器/灯罩/散热片，且LED灯具为多颗LED元件所组成，因此实际的 LED元件的工作 温度高于实验的环境温度 Ta=25 C (TjTa)。LED的寿命与其使用温度成反比，因此若LED灯具厂直接采用LED元件的寿命数值作为规格时，消费者看到规格与实际使用的落差也就因此产生。有鑑于此美国能源部(DOE)下的环境保护局(EPA)所颁发的能源

3、之星(ENERGY STAR)提 出了 LED固态照明灯具的验证方式，其内容中表示若要取得其LED固态照明灯具的认证须检附五项资料：1、依照IESNA LM-79实验方法产出的光度测试报告2、依照IESNA LM-79实验方法产出的积分球输出测试报告3、流明维持率：选项一 ：LED元件性能.依照IESNA LM-80实验方法产出的LED元件测试报告.提供LED灯具的ISTMT(LED元件原位置温度测试)报告选项二：LED灯具性能.依照IESNA LM-79实验方式产出的6,000小时测试报告4、电源供应器提供LED灯具的TMPPS（原位置电源供应器温度测试）报告5、保固方式在流明维持率的选项一

4、中需要进行两项的数据实验，其目的就是要以LED元件的LM-80各项温度实验报告推算 LED灯具的寿命，如此便可解决元件与灯具不同温度所对应的寿命问题。依照能源之星的标准，将固态照明灯具应用分成两类，其要求规格与实验标准如表1.使用范围要求规格实验标准室内住宅25,000小时流明维持率二70%6,000小时流明维持率二91.8%户外住宅及商用35,000小时流明维持率二70%6,000小时流明维持率二94.1表1 : ENERGY STAR固态照明灯具寿命要求顾及产品上市时间及数据有效性，按照能源之星与IESNA LM-80的标准，实验时间至少需要6,000小时，参照图1说明了解能源之星的要求后

5、，接下来讨论LM-80的规范内容，LM-80中实验方式为使用3种测试温度，分别为55 C /85 C,第三温度点由厂商自订，前文中有提到利用LED元件的LM-80报告推算LED灯具光衰寿命，使用下列的范列说明：LED元件使用25 C /55 C /85 C进行LM-80实验，6,000小时的结果如下表 2:Ttime25 C55 C85 C0 Hours100%100%100%6,000 Hours98.80%95.20%92.80%表2 : LM-80实验结果数值范例表厂商使用该LED元件于LED灯具上量测的温度(TMPLED)为以下三种情况时，LED灯具的光 衰寿命计算，可参阅图2:TMP

6、LED W LM-80测试最低温度(25 C ):LED灯具直接使用LM-80报告25 C数值作为其光衰数值。LM-80 低温(25 C /55 C ) W TMPLED W LM-80 高温(55 C /85 C ):套用公式1,进行LED灯具光衰寿命推估，若 LED灯具温度为75 C, 经计算后可得知该 LED灯具的光衰维持率为93.6% 。LM-80测试最低温度(85 C ) W TMPLEDLED灯具无法使用LM-80报告中光衰数值，须采用灯具ENERGY STAR中灯具点亮方式进行, 或LM-80进行更高温度测试。 L192.8-95.2 (75-55)=93.60 0公式125=C

7、Mi-nienari-zera59CLwmefi屈執口:词帖叱戟弓：85=CO2971 111 些 2223 3 33 44 Jb-屜555 5 60000ir0Ln0iri0vi0vi|0tri0!in*0ui0un0Ln0 J iniuinursj000000000000000000000图2 : LED灯具温度与LM-80实验温度光衰说明范例经由LM-80的实验搭配In Situ的温度量测，LED灯具厂便可有一套计算寿命的依据， 若需要计算更长时间(如:50,000小时)的流明维持率数值则需要搭配IESNA目前正在讨论中的TM-21推估公式来进行计算，此份文件的Draft版本已于2011

8、年出版。LM-80的实验目的为计算 LED元件的平均光衰维持率，其实验时间长达6,00010,000小时，因此建议厂商的LED产品至少要先执行过一般的可靠度实验(如:HTOL/WHTOL/HTSL等)确认产品无可靠性问题后再执行LM-80的实验，如此便可降低LM-80实验执行过程中的风险。结语：2008年出版的IESNA LM-80在规范中有许多部分未交代清楚，例如：1、 Ts(Case Temperature)的重复定义，此部分常造成读者无法厘清Ts指的是实验的目标壳 温还是实际量测的壳温，如 Ts Ts-2 C、ATa-Ts W 5 C,此定义问题已在 IES已在网站上 更新勘误表，新的解释能清楚说明其关系式。2、 Ta未有指定量测位置，接近 LED或远离LED量测Ta温度可能会造成实验的结果不同。3、 Airflow未订定风速，仅说明Minimized，实际LED灯具在使用时其实不会有类似Chamber的强制对流的环境，只有本身的热对流，此部分未定义也可能会有实验结果误差的产生。4、 制程变更的实验要求，仅在LED灯具中有描述方法， 但在LED元件中却未提及，比如色 温不同是否需要重新认证 ？ 此部分常让厂商不知如何订定实验计划。以上项目在2011年的LM-80版本应会有较明确的说明，届时应该能让我们能更清楚规范的 要求。LM-80的