[发明专利]一种基于热耦合作用的LED照明系统寿命预测方法有效

专利信息
申请号: 201810498221.4 申请日: 2018-05-23
公开(公告)号: CN108804777B 公开(公告)日: 2021-09-28
发明(设计)人: 曲小慧;刘青 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: G06F30/23 分类号: G06F30/23;G06F119/08
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 熊玉玮
地址: 210096 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 耦合 作用 led 照明 系统 寿命 预测 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于热耦合作用的LED照明系统寿命预测方法,属于LED产品测试的技术领域。本发明建立了基于热耦合作用下改进的LED照明系统等效热模型,采用有限元仿真方法来获取非线性参数,最后由LED系统等效热模型和参数曲线获取系统中不同器件的温度信息,并根据不同器件的寿命模型提供了一种基于实际运行环境下的LED照明系统寿命准确预测方法。该方法充分考虑LED光源和LED驱动器热耦合作用,有利于指导LED照明系统的散热及系统设计,提高LED照明产品的寿命和可靠性。

技术领域

本发明公开了一种基于热耦合作用的LED照明系统寿命预测方法,属于LED 产品预测的技术领域。

背景技术

相比于传统光源,LED具有发光效率高、寿命长等优点,已广泛应用于室内和室外照明场合。目前,市场上的LED产品寿命通常标称为25000-50000小时,然而,用户在使用过程中发现很多LED产品在标称寿命前失效。LED光源和LED驱动器中任一部分发生故障都会导致整个LED照明系统故障。

造成LED产品实际工作时间与标称时间差异的原因有:(1)失效标准不同,寿命定义不明确,对于单个LED或者电容器而言,失效时间Lp表示光通量或电容降为的初始值p%,对于一批LED光源和LED驱动器而言,失效时间表示在BX工作时间里有X%的失效率,即X%产品的输出光通量或电容下降到初始值的p%; (2)实际运行环境不同,按照工业标准IESLM-80,获取LED失效时间Lp的加速试验是在特定的环境下进行的,电容器的测试也是在恒定的温度下进行的,而实际运行中工作环境和条件与LED产品的规格说明中不同,恶劣工况下甚至严重超过规格;(3)LED光源和LED驱动器之间的不兼容,在LED照明系统中, LED驱动器是最薄弱的部分,但是LED光源的寿命常常被误认为是整个LED系统的寿命。

目前,很多学者对LED光源和LED驱动器单独进行寿命预测和热设计优化,也有学者提出了基于LED驱动器元件之间的热耦合作用对LED驱动器可靠性与寿命的影响,但是对于LED光源和LED驱动器之间的系统级热耦合作用对LED 照明系统的可靠性研究与寿命预测的影响尚未可知,而对于封装的LED照明系统,LED光源大部分光能转化为热量散出,LED驱动器也存在损耗转化为热量散出的情形,在密闭狭小的空间内,两者散热相互耦合,影响各自寿命,因此,一种基于系统级热耦合作用的LED照明系统寿命预测有利于指导LED散热和系统设计,提高LED照明产品的寿命和可靠性,真正实现绿色照明。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足,提供了一种基于热耦合作用的LED照明系统寿命预测方法,考虑了LED光源和LED驱动器之间的系统级热耦合作用,实现了实际运行环境下LED照明系统寿命的准确预测,解决了在实际运行环境中LED照明系统寿命预测不准确的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案:

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