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LM-80不等于LED灯具/灯泡的寿命

  • 来源:五联灯饰   作者:产品顾问刘   发布时间:2022-06-21   浏览:

  目前LED灯泡在市场中存在着两个重要的问题:

  第一是标识不清。根据工研院测试业界的LED灯泡发现,高达五成以上的LED灯泡,所标示的实际光通量均低于标示值10%以上。

  第二是品质参差不齐。目前市场上没有一套规范能够说清楚LED灯泡的售价与品质之关系。造成消费者经常拿着「苹果和橘子」在比较,有些更是花了较高的 价格,但并没有买到品质相对高的产品,这种劣币逐良币的情形越来越严重,也引起了欧美日等国高度关注LED灯具/灯泡的标识和品质的问题。

  有监于此,经济部能源局针对LED灯泡也加速节能标章的推动,对这件事情来说,笔者是一则以喜,一则以忧。喜的是至少台湾快要有一个共通性的标准,可 以提供消费者来选择自己所需要的LED灯泡。忧的是,消费者花了比较多的钱,购买了符合「节能标章基准要求项目」的LED灯泡,真的就有了品质上的保障 吗?

  二、流明维持率足以代表LED灯具寿命吗?

  目前市场上较具官方代表性的规范,能够与灯泡寿命扯上一点关系的,应该是属美国环境保护署/能源之星针对LED灯泡/灯具所发布的LM-80规范了。 然而,自从此规范发布之后,在北美已陆续出现了一些不同的声音,有些可靠性专家们甚至开始呼吁,应该要立即停止以LM-80的流明维持率(L70)作为 LED灯泡或灯具寿命判断的唯一依据。

  事实上,2006年时,美国能源部固态照明(SSL)品质工作小组,邀请了32位可靠性专家们,针对LED的可靠性与寿命估算方法进行非常深入的讨 论。在考量LED当时产业技术能力后,工作小组决定,以流明维持率(L70)来代表LED元件和灯具的可靠性会最为显着,也是最容易被量化的指标。原因 是,传统钨丝灯泡在使用上,只要钨丝烧毁了,就表示灯泡寿命到了,而LED灯泡在流明衰退上,是逐渐而缓慢的,在衰退初期,人们在视觉上是感觉不到的,一 直要等到光源衰退至初始光源的70%(L70)时,人们才会感觉的到灯泡变暗,这时也就影响到照度。因此,工作小组建议以流明维持率(L70)作为LM- 80规范的唯一判定依据。但争议点是,流明维持率等不等于LED灯泡或灯具的寿命(Life Time)? LM-80规范有存在着什么样的问题呢?

  三、苹果要跟苹果比:LED灯具是「电子产品」,不是传统「灯泡」

  LED元件寿命:

  基本上LED元件是发光二极体,本就属电子元件的一种。因此,若要谈LED元件的寿命,应该使用已经相当成熟的电子元件加速寿命试验(ALT)方法, 配合取样数以及数据统计分析等,来评估LED元件寿命。以目前LM-80规范来说,以三种试验温度,配合能源之星所订定的流明维持率要求,作为LED元件 的失效判定标准,其实争议是不大的,特别是在TM-21寿命推估方式发布后,更解决了各厂商在LED元件寿命上各说各话的情形,但是对使用LED元件的灯 具厂来说,可能产生的争议点是:

  1. 在能源之星/LM-80规范中,要求LED元件必须通过三种不同温度的试验,在每个试验温度下,最少必须有20颗LED元件通过6000小时的试验,并以 流明维持率作为试验成败的唯一判断依据。争议就在于,如果在6000小时试验过程中,有LED元件出现不亮或烧毁的情形,均可不列入流明维持率的计算,单 单此举,就已经不符合LED元件寿命计算的要求了。

  2. 若要采用LM-80试验数据做为寿命计算依据也是可行的,只要清楚定义那些失效模式代表着失效即可(例如:流明维持率、死灯、烧毁、色座标/电压/电流偏 移等),任何失效定义之失效模式出现时,即代表LED元件的寿命到了。除了晶粒品质外,包括封装材料的选择到打线技术等,都影响到LED元件的寿命与可靠 性。因此,对于要执行LM-80或是寿命验证的LED元件来说,先通过「可靠性资格验证」绝对有其必要性。

  备注:在执行LM-80/6000小时的试验过程中,为了降低部分LED失效而使试验中断的风险,通常LED元件厂会提高试验的取样数量,当试验过程 中有部分LED出现死灯或早夭时,能源之星是允许故障样品不列入平均流明维持率的计算,但要求必须在LM-80报告中注明。因此,灯具厂商在阅读LED供 应商所提供的LM-80报告时,除了须了解试验温度与流明维持率外,样品数量资讯就更须审慎了。

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