美国Vektrex的LM-80:适用于LED和激光测试的解决方案

LM-80:适用于LED和激光测试的解决方案

Vektrex提供完善的LM-80测试解决方案,这些方案完全符合IESNA和Energy Star的各项测试标准。Vektrex积极参与LM-80相关标准的制定工作,负责领导负责开发LM-80测试方法的工作组,推动该标准顺利通过审批流程,最终被IEEE采纳为正式标准。

VektrexLM-80测试解决方案

Vektrex为激光器和LED封装、阵列及模块的可靠性测试以及光通量和颜色保持度的测量提供了全面的解决方案。

高容量的Vektrex LM-80系列产品结合了具有防尖峰保护功能的恒流或脉动电流驱动电路、高度集成的热控制系统以及自动光强度检测功能。该系列产品特别适用于需要符合LM-80-08和LM-80-15标准的产品测试,适用于各种低功率、中功率和高功率的LED灯珠、模块、COB芯片以及阵列产品,这些产品可以应用于红外、可见光或紫外线波段。此外,Vektrex LM-80系列产品也适用于激光二极管的测试需求。

LM80-21标准是在对之前的LM-80-15标准进行了二十多处修改的基础上制定的。该标准更新了测试程序,并充分考虑了紫外线LED以及激光/激光二极管的性能特点。

行业领先的驱动电子器件

节能型Vektrex SpikeSafe™系列电流源能够提供最高达50安培的直流电流和精密脉冲驱动电流,其工作电压可高达400伏特。这类产品非常适合用于LM-80测试以及高功率LED产品的可靠性测试。多通道设计使得设备具有更高的容量和功率密度,同时各通道可独立控制,从而便于进行灵活的测试操作。SpikeSafe™负载保护功能能持续监测所有通道上的电压和电流数值,一旦检测到异常情况,会立即切断电源。这种快速切断机制有助于保留有故障的设备以便进一步分析,同时也能保护其他设备免受损害,降低故障发生率,从而提升整体的可靠性。欲了解有关Vektrex ANSI/IESNA LM-80测试设备及电源的更多信息,请点击了解更多。

高容量热控系统

温度的均匀性是确保LM-80测试能够顺利进行的关键。Vektrex集成式热控系统利用冷却水以及闭环控制系统,实现了高效、紧凑的热控制效果。该系统的功率处理能力高达10千瓦,其工作温度可达到150摄氏度。因此,使用Vektrex热控系统,可以在同一个试验舱内对多种高功率设备进行测试。此外,系统配备有便于使用的抽屉式装置,方便设备的装卸。各个抽屉还可以独立调节温度,这样就可以同时测试具有不同热特性的多种设备了。欲了解更多关于Vektrex ANSI/IESNA LM-80热控系统的信息,请点击此处。

可重复的光线测量

Vektrex自动光度测量系统将热控制功能与精密的电气和光学检测设备相结合,同时配有易于使用的软件工具,可用于测量和记录LM-80标准所规定的光度及电气测试数据。该系统支持单脉冲、直流电以及连续脉冲三种测量模式,完全符合LM-85标准对高功率LED光源重复性测量的要求。凭借0.05%的通量重复性,Vektrex自动光度测量系统能够在短时间内检测出LED光源的测试数据变化趋势。VEKTREX——自动光度测量系统

综合测试软件

Vektrex软件应用旨在满足各种测试需求。LM-80软件套件包含STARS测试与监控软件,该软件能够对测试过程中的信号源、负载以及温控设备进行监控与管理。STARPLOT软件则可以以图形化方式呈现STARS生成的可靠性数据。通过STARPLOT,可以直观地查看各种可靠性数据,从而发现诸如LED阵列中的内部短路、连接器磨损以及温度问题等各种缺陷。从数据可视化处理到趋势分析,再到故障保护与远程温控功能,Vektrex软件大大简化了测试过程,并提升了数据收集的准确性。

LM-80系统的可靠性/可信度

无论您是想要扩大现有的测试能力,还是升级到更高性能的LM-80 LED测试系统,Vektrex提供的系统和组件都能帮助您灵活地实现各种不同的LED测试需求。全球范围内的众多知名制造商和LM-80测试机构都信赖Vektrex的产品,因为它们具备出色的性能、强大的处理能力以及极高的可靠性。

在经过认证的测试实验室中进行的LM-80测试

有几家获得LM-80认证的测试实验室,它们能够提供基于Vektrex LM-80解决方案的测试服务。这些测试服务包括:

  • LM80前的验证测试
  • 结合光度测量的LM-80可靠性测试
  • LM-80光强度测量仪
  • LM-80新系列产品的1,000小时测试

什么是LM-80-23?

LM-80-23是IESNA最新发布的标准,其中详细规定了LM-80测试的相关要求。该标准明确了如何测定LED灯珠、灯组及照明模块在长时间使用过程中的光通量保持率及颜色变化情况。它规定了在各种工作温度下进行长期测试的方法(最低测试时间为6,000小时,建议测试时间为10,000小时),从而有助于评估产品的能效、可靠性和使用寿命。与LM-80-23相关的标准还有LM-79(用于灯具级别的测试)和TM-21(用于预测产品的使用寿命)。

什么是光通维持率?

流明维持率是通过多种测试方法来评估光源性能并预测其使用寿命的指标。这些光源会逐渐退化,最终无法再提供足够的照明效果。流明维持率测试后会生成一份标准化报告。这份报告有助于使用者为各自的应用场景选择合适的光源,从而确保产品的质量,并避免因不必要的维护而带来的成本浪费。

LM-80-23这一测试标准得到了北美照明工程学会(IESNA)的认可,并被全球广泛采用。该标准用于评估LED和激光模块或芯片在多长时间内能够持续输出足够的光线。此前,制造商们使用多种不同的测试方法,而LM-80-23则提供了一种更为统一的测试方式:通过检测光照强度和颜色变化来评估产品的性能。

在测试时间与温度这两个因素的影响下,LM-80-23测试能够确定光源的寿命会以多快的速度缩短。同时,该测试还会考虑温度等外部因素对光源寿命的影响,因为这些因素可能会加速光源性能的衰退过程。

  • LM-80测试能够确定光源的衰减速度与时间,同时也会考虑温度等可能加速其衰减的外部因素。
  • 色移指的是所产生光的颜色发生多大的变化,以及变化的程度如何。这种测试也被称为色度变化测试,其目的是确定光线何时会从白色变为红色,同时还会考虑温度变化对这一过程的影响。
  • LM-80测试无法提供有关光源的绝对输出功率、光线质量或能效等方面的信息。要获取这些数据,需要通过LM-79光度测试来进行测量。
  • LM-80标准仅适用于LED或激光阵列及模块,不适用于整盏灯或照明装置。这些数据有助于根据不同应用需求选择合适的发光器件。
  • 要想在美国获得能源之星认证,或者为那些旨在降低能耗的商业改造项目获得各州的认证,就必须进行LM-80测试。

LM-80测试的关键要求

LM-80标准的关键要求Vektrex完全符合各项要求。
恒流驱动模式(直流电模式)
;PWM驱动/脉冲驱动模式
;电流精度低于3%
SpikeSafe™保护型模块化电流源:
可承受400伏、50安培的直流电压;
支持精确脉冲输出功能;
每个电流输出通道均可独立控制;
典型电流精度高达0.1%;
平均无故障时间为175,000小时。
精确的时间保持功能
通常使用时间为6,000至10,000小时
能够记录被测设备的故障情况
记录数据、监控错误与故障,
计时功能,数据可视化展示
两个或更多测试温度:
-2到∞;测试环境温度控制范围:
-5到∞;空气温度控制范围也是-5到∞。
可在150摄氏度的高温下正常工作,温度稳定性优于0.2摄氏度。<#>每个处理腔体的最大负载可达10千瓦。<#>该设备支持紫外线、红外线、可见光等多种波段的照射,同时也适用于各种阵列式检测装置的使用。
基于光谱仪的测量方法
可选择的测量温度范围
可自动测试多达80个被测单元
测量精度可达到0.05%
支持LM-85标准测试。
测试时间不确定性分析众多通过NVLAP认证的安装机构提供
LM-80相关培训服务。

TM-21到底是什么?

TM-21测试与LM-80测试配合使用。在完成至少6,000小时的LM-80测试后,再按照规定间隔进行光照强度测量。随后,通过TM-21测试来进一步评估光通量的衰减情况。测试结果以现有数据为基础,能够预测出该照明设备在至少36,000小时内的性能表现(如果继续进行LM-80测试,预测时间还可以更长)。通过结合这两种测试的数据,可以更全面地了解LED照明设备随时间变化而产生的性能变化情况,从而帮助制造商不断优化产品的性能。

LM-80-21到底是什么?

LM-80-21是IESNA发布的旧版标准,其中规定了LM-80-21测试的相关要求。

LM-80-21(2022年)的变更内容

  • 应用范围已扩展到包括激光器和紫外线发光二极管
  • 由于卤素灯作为成品进行测试时表现更佳,因此没有将其纳入标准范围。负责该工作的小组的任务是,将激光二极管和卤素LED灯添加到LM-80标准中。
  • 定义已更新,使其更简洁明了、更易于理解。
  • 现在,Ts点被称作TMP温度;该温度点可能位于封装的外部。
  • 必须用图片或图纸记录下TMP传感器的安装位置。这样,就可以在其他地点重复进行测试;同时,也能在同一个照明设备上,对相同位置的参数进行对比测量。
  • 采用热建模来监测TMP温度的方法已被弃用。
  • 现在,空气已成为必需的测试环境。因此,再也无法在氦气等特殊光谱环境下进行LM-80测试了。
  • 其他文档中的相关数据也需要进行验证。在开始测试之前,必须仔细审查TM-21及其他相关文档,确保测量间隔、测试时长等各项参数都符合要求。
  • 现在,光学测量必须能够捕捉到98%的光线。被测物体必须与球体相连,这样才能确保有98%的灯光能够被捕获。此外,也可以使用角光谱辐射计来进行测量。
  • 在每个测量间隔期间,都需要进行自吸收校正。这种校正可以弥补装有被测设备的测试板所发生的变形或变化带来的影响。
  • 色度测量可以采用CIE 1976标准中的uprime、vprime坐标系,或者CIE 1931标准中的x、y坐标系。而在汽车行业,人们普遍使用x、y坐标系来进行色度测量。
  • 如果Vf或If的值发生了50%的变化,那么这些被测器件就可以被视为不合格品。这样一来,测试实验室就可以将那些因为合规性过高而无法正常工作的被测器件剔除出去。
  • 数据报告的相关要求已明确。现在,标准化测量方式被明文允许使用。色度测量的相关规范也得到了明确界定。这些变更使得LM-80标准更符合常规的实验室操作惯例。
  • 必须报告LED的故障类型。故障的类别可以是机械故障、电气故障或光学故障。
  • IES TM-27光谱功率分布数据被列为可选项目,以便将来能够将这些数据用于其他研究领域。
  • 已添加关于COB器件测试的相关说明附录。该附录详细阐述了测试COB器件的最佳实践方法。
  • 新增了关于实验室最佳操作规范的详细附录。该附录汇总了工作组成员们提出的各种操作建议与规范。
  • 杰夫·赫莱特来自Vektrex公司,他担任该工作组的负责人。

LM-80-15(2015年)的变更内容

  • 适用范围扩大到包括辐射能、光子或光通量的维持工作。
  • 需要控制空气温度。
  • 可以使用其他类型的温度传感器(热电阻、热电偶、热敏电阻等)。
  • 在制造商指定的测量点处检测到的箱体温度
  • 可以使用任何一种用于测量温度的光源。
  • 监测病例体温的具体方法
  • 所有被测单元都需被追踪记录。
  • 测试前不进行任何调味处理或陈酿工序。
  • 驱动类型已扩展,现在包括PWM驱动、交流稳压驱动以及恒压驱动。
  • 无需满足纹波和总谐波失真方面的要求

LM-80-08 附录(2012年版)

  • 测试温度被缩减为两个选项,其中其中一个温度必须为55摄氏度或85摄氏度。
  • 在不同的测试温度下,可以使用不同的电流。
  • 根据TM-21标准进行插值计算以预测光通量的维持情况时,两种温度下所需的驱动电流必须保持一致。
  • 在三种或更多不同的温度下进行测试,能够得到更精确的插值结果。

关键LM-80-08(2008年)标准/能源之星认证测试要求;

  • 每个设备系列至少需要20台设备的测试样本。
  • 模块的测试批次数量至少为10台设备。
  • 仅限恒定电流模式(直流供电)
  • 当前准确率超过3%
  • 三种测试温度:55摄氏度、85摄氏度,以及制造商指定的第三种温度。
  • 进行温度测量时,必须使用热电偶(需使用专用导线)。
  • 箱体的温度应保持在比测试温度低2摄氏度或更高的水平。
  • 空气温度应保持在比测试温度低5摄氏度或更高的水平。
  • 测试时间至少需6,000小时(建议至少10,000小时)。
  • 在T0时刻进行光照强度测量,之后通常每1,000小时测量一次。
  • 在25摄氏度时进行的亮度测量结果。
  • 必须计算出该软件应用程序的测试时间不确定性,以确保测试工作能够以最少的时间完成。
  • 红细胞压积低于65%
  • 记录下最高的流明维持率、色度指标,以及产品出现严重故障的情况。
  • 17025实验室认证
  • NVLAP自我认证与LM-80审核

LM-80标准得到了全球的认可。其目的是让LED及各种LED产品能在统一的标准化测试条件下进行检测。通过LM-80测试得到的数据,实际上是一组关于光通量维持率的数值矩阵。LM-80标准还规定了这些数据的标准化报告格式。

LED制造商利用这些数据来预测LED在整个使用寿命期间的发光强度,从而改进生产工艺,并将自己的产品与竞争对手的产品进行比较。而LED的使用者(比如照明设计师)则利用这些标准化数据来选择最适合自己需求的LED产品。同时,结合TM21标准,他们还能确定合适的保修期限。在美国,要想获得能源之星认证,就必须进行LM-80测试。

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