[发明专利]一种LED照明产品预期寿命评价方法

权利要求书

1.一种LED照明产品预期寿命评价方法，其特征在于包含以下步骤：

第一步：按照现有标准IES TM-21-11:LED光源长期流明维持率的预测中对样品数量的要求，确定用于本评价方法LED照明产品规定的最小样品数量；将老化试验过程中不同老化时间下测量得到的LED照明产品光通量测量值转化为所对应的自然对数值；

第二步：基于老化试验数据，采用e指数模型对LED照明产品光通量衰减规律进行描述，并对其进行线性转换，得到一元二次线性模型，如式(1)所示：

Y_i＝a+bX_i+μ_i (1)

其中：

Y_i为LED照明产品在给定时间下的光通量的自然对数值；

X_i为给定时间；

a为模型参数；

b为模型参数；

μ_i为随机扰动项，其均值为0；

运用最小二乘法、最大似然法处理同一老化试验所得试验数据，以最小二乘法为例对以上数据进行初步处理得到参数统计量，其具体流程为：

根据实验数据，采用最小二乘法得到a，b的参数点估计值如式(2)所示：

其中：

参数a，b的方差如式(3)所示：

其中：

为随机误差项的方差估计量，

e_i为第i个样本观测点的残差，

n为LED照明产品样本数量；

第三步：计算给定置信度下光通量衰减模型参数的置信区间，对于参数a，b，采用正态分布、威布尔分布进行拟合，根据选定的分布函数得到参数a、b各自的置信区间，其具体方法为：

1)对于参数a，b均服从正态分布的情况，得参数a置信区间如式(4)所示：

参数b置信区间如式(5)所示：

其中：

n为LED照明产品样本数量；

α_p为显著性水平；

为概率为x，自由度为y的卡方分布值；

2)对于参数a，b均服从威布尔分布的情况，采用数值方法求解其置信区间；

第四步：预测受试LED照明产品老化至给定预期寿命时，采用蒙特卡洛仿真方法，在实验次数不少于10000次的情况下，得到多组服从由第三步选定分布的参数a和b的伪随机值，将每一组随机值带入模型得到一组LED照明产品经给定预期寿命衰减后的光通量随机仿真数据；之后，画出仿真数据的分布直方图，然后将数据的频数除以组距，并将组距无限取小，拟合出LED照明产品在预期寿命时的光通量分布概率密度曲线；

进一步地，利用大数定理，用蒙特卡洛仿真数据中预期寿命下光通量大于光通量初始值的70％的实验频率代替概率，得到LED照明产品在给定预期寿命下的可靠度的计算公式如式(6)所示：

其中：

R为LED照明产品在给定预期寿命下的可靠度；

N为蒙特卡洛仿真实验中选定的实验次数；

N(L_t≥0.7L₀)为预期寿命下光通量大于等于0.7倍初始光通量的蒙特卡洛仿真中的实验次数；

第五步：指定可靠度阈值，若由第四步计算得出的可靠度不小于可靠度阈值，判定受试LED照明产品寿命达到预期要求，否则判定受试LED照明产品寿命没有达到预期要求；

本发明通过以上步骤，给出了一种判断LED照明产品寿命是否达到预期要求的评价方法。

2.根据权利要求1所述的一种LED照明产品预期寿命评价方法，其特征在于：在第五步中，指定满足需求的可靠度阈值，若受试LED照明产品老化至预期寿命时满足光通量要求的可靠度不小于可靠度阈值，判定受试LED照明产品寿命达到预期，否则判定受试LED照明产品寿命没有达到预期。