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LED燈具可靠性試驗方法

1、范圍
本標準規定了電源電壓不超過1000V的室內和室外用LED燈具可靠性的一般試驗方法。
本標準適用于LED燈具的可靠性試驗,為了進行產品可靠性的驗證,可根據產品的特性和使用環境,選擇本標準中適宜的可靠性試驗項目。
2、規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注8期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本( 包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T2423.3-2006電工電子產品環境試驗第2部分:試驗方法試驗Cab:恒定濕熱試驗
GB/T 2423.22- 2012環境試驗第2部分:試驗方法試驗N溫度變化
GB/T2424.5-2006電工電子產品環境試驗溫度試驗箱性能確認
GB 7000.1-2015燈具第1部分:一般要求與試驗
GB/T9468-2008燈具分布光度測量的一般要求
GB/T24824-2009普通照明用LED模塊測試方法
GB/T 24826- 2009普通照明用LED和LED模塊術語和定義
GB/T 29293- 2012 LED筒燈性能 測量方法
IBC 62717:2014普通照明用LED 模塊性能要求(LEmodules forgeneral 1ight ingperformance requi rements)
IES LM-80 LED 光源光通量維持率的測量方法(Approvedme thod formeasuring lumenmainte- nance of LED light sources)
3、術語和定義
B 7000.1-2015、GB/T 24824- 2009、GB/T 24826- 2009中界定的以及下列術語和定義適用于本文件。
3.1初始值initialvalues
在樣品穩定時所測得的光度和電學特征。
注:LED燈具的初始值測量一般不需要老煉。如果企業有明確要求,則按照企業要求的時間進行老煉。
3.2可靠性reliability
產品在規定的條件和規定的時間內,完成規定功能的能力。
3.3LED燈具可靠性LED luminaries reliability
燈具在規定時間和規定的環境下滿意地執行所設計或指定任務的能力,包括燈具環境可靠性和燈具和光通維持率可靠性。
3.4光通維持率lumenma intenance
LED燈具壽命期間某一給定時間的燈具光通量除以燈具的初始光通量,以百分數表達
3.5光通維持壽命lumen maintenance life
在額定工作條件下,LED燈具光通量衰減至初始值的70%所經歷的時間
3.6 LED燈具的失效LED luminaries failure
LED燈具由于某元器件失效而無法正常工作或者輸出光通量隨時間衰減到小于額定光通量的70%的現象。
3.7燈具性能的環境溫度ambient temperature of luminaire performancetq
表征燈具性能質量的燈具周圍的環境溫度。
注1 : Zq
注2:對于給定的壽命時間,溫度是一個定值,不是變值。
注3:根據聲稱的壽命時間,可以有多于一個的~溫度。
3.8基本共振頻率fundamental resonant frequency
激發響應的最低共振頻率。
注:共振是指一個物理系統在特定頻率下,以最大振幅做振動的情形。此一特定頻率稱之為共振頻率。
4、一般試驗要求
4.1試驗環境條件
除非另有規定,應在相對濕度不超過65%、溫度為25℃±1°的無空氣對流環境下, 對處于穩定工作狀態LED燈具進行性能參數的測量。
4.2 電源電壓要求
除非另有規定,所有試驗應在額定電壓和額定頻率下進行,如制造商給出電壓范圍,則在最大電壓下進行試驗。在穩定期間,電源電壓和頻率的穩定性應在+0.5%內,光通維持率試驗期間的允差可為土2%。
參數測量時,電源電壓和頻率的允差應為+0.2%。
電源電壓的總諧波含量不應超過3%。
4.3 穩定判定條件
在穩定期間,燈具應正常工作。每隔1min測量一次光輸出, 在連續15min內, 當光輸出的最大值和最小值與該15 min平均值的差異均小于1%時,則認為燈具達到穩定可以進行測量。如果在150min內仍不能達到穩定,也可進行測量,但應描述觀察到的波動情況。
4.4初始值的測量
初始值光通量、電源輸人功率、溫度和色度的測量應按照GB/T 29293- 2012的規定進行測量。
4.5試驗項目的選擇
對于一般場合使用的LED燈具,應滿足第5章、第6章和第7章的要求。結合具體產品的實際使用情況,產品標準可選擇適合的其他可靠性試驗項目。
5、溫度循環試驗
5.1總則
溫度循環試驗應按照GB/T 2423.22- 2012的試驗Nb“規定 變化速率的溫度變化”和下述規定進行。
5.2試驗要求.
試驗應在滿足GB/T 2424. 5- 2006要求的試驗箱內進行。試驗溫度見表1 ,溫度容差為+2K。
溫度循環試驗的循環次數為250次。
如制造商提供的文件能夠證明LED燈具所用的LED模塊已符合IEC62717:2014中10.3.2的要求,則溫度循環試驗的循環次數可減少為10次。

溫度循環試驗的試驗溫度


5.3試驗程序
單次循環的試驗程序如下:
a ) LED燈具在最大試驗溫度環境下達到穩定,然后斷開電源,高低溫試驗箱內的環境溫度以(10±2 ) K/min的速率降低到最小試驗溫度。
b)LED燈具在最小試驗溫度下保持斷開電源50min然后進行10次10s開.50s關的循環。
c)LED燈具接通電源。
d)試驗箱內的環境溫度以( 10±2 )K/min的速率升高到最大試驗溫度。
e) LED燈具在最大試驗溫度下保持接通電源50min然后進行10次10 s開.50 s關的循環。
5.4合格判定
試驗后,樣品的標貼應無開裂、 卷曲或脫落, 樣品無明顯的損壞,且按GB/T9468 - 2008規定測得的光通量相對于初始光通量的變化不應超過10%。
6、電源開關試驗
電源開關試驗的環境溫度見表2。

電源開關試驗的環境溫度
開關試驗以30 s開.30 s矣為一個開笑循環。循環次數為LED燈具所用的LED模塊的額定壽命的一半(例如LED模塊額定壽命為20()0()h.則循環次數為10000次)
如制造商提供的文件能夠證明LED燈具所用的LED模塊已符合IEC62717:2014中10.3.3的要求,則開關試驗的循環次數可減少為1000次。
試驗后,樣品應無明顯的損壞,且按GB/T 9468- 2008的規定測得的光通量相對于初始光通量的變化不應超過10%。
7、加速工作壽命試驗
LED燈具應在試驗條件下連續工作1 000 h, 試驗溫度見表3,溫度容差為土2K。


加速工作壽命試驗的試驗溫度
試驗期間,如熱保護器會以熄滅或減少其光輸出的方式進行保護,則應將熱保護器短路。
試驗后,將LED燈具冷卻到室溫, 按GB/T 9468 - 2008的規定測得的光通量相對于初始光通量的變化不應超過10%。
如制造商提供的文件能夠證明LED燈具所用的LED模塊已符合IEC62717:014中10.3.4的要求,則LED燈具不進行加速工作壽命試驗,但IED模塊在燈具內長期工作的適應性由第10章的高溫操作試驗驗證。
8、溫度沖擊試驗
對于在冷、熱快速切換的場合使用的LED燈具,應按照GB/T 2423. 22 - 2012的試驗Na:規定轉換時間的快速溫度變化”和下述規定進行溫度沖擊試驗。

溫度沖擊試驗參數如表4所示。

溫度沖擊試驗參數

對不適用70℃高溫的燈具(如燈具中選用了熱變形溫度低于70℃的材料)可按照其聲稱的最高耐受溫度設定高溫。
暴露時間的選擇與燈具的熱容量有關,產品暴露時間的確定方法可見附錄A。如制造商能夠提供相關信息來證明產品具有特殊的暴露時間,則可采用制造商聲稱的暴露時間。
試驗后, 樣品的標貼應無開裂、卷曲或脫落, 樣品無明顯的損壞,且按GB/T 9468- 2008規定測得的光通量相對于初始光通量的變化不應超過10%。
9、恒定濕熱試驗
在高濕度條件下使用的LED燈具應滿足恒定濕熱試驗的要求。
試驗應在試驗箱內進行,試驗箱應滿足GB/T2423.3-2006中第4章的要求。

試驗時,應先使試驗箱和試驗樣品處于試驗室環境條件下,然后將試驗箱內的溫度調節到40℃±2℃,當燈具高于40℃時.試驗溫度按進行.且使樣品達到溫度穩定。然后在2b內將試驗箱內的濕度調節到93%士3%,待箱內的溫度和濕度達到規定值并穩定后進行通斷電循環,同時開始計算試驗持續時間,通斷電循環的時間見表5,試驗持續時間為168h。試驗期間,如熱保護器會以熄滅或減少其光輸出的方式進行保護,則將熱保護器短路。


恒定濕熱試驗條件

當規定的試驗持續時間結束時, 樣品應留在試驗箱中恢復,先將試驗箱內的濕度調節到75%士2%,然后在0.5h內將溫度調節到試驗室環境溫度,且溫度容差為t1K,待箱內的溫度和濕度達到恢復條件并穩定后,保持2h。
試驗后,樣品應無明顯的損壞,并滿足GB 7000.1 - 2015中10.2的要求,且按GB/T 9468- 2008的規定測得的光通量相對于初始光通量的變化不應超過10%。
10、高溫操作試驗
在高溫環境下使用的LED燈具應滿足高溫操作試驗的要求。
試驗應在試驗箱內進行,試驗箱應滿足GB/T 2424.5- 2006的要求。
試驗時,應先使試驗箱和試驗樣品處于試驗室環境條件下,樣品通電,然后將試驗箱溫度以不超過1K/ min的變化速率調節到制造商聲稱的最高工作溫度+.10K.但室內燈具不 應低于40℃室外燈具不應低于50℃溫度容差為王2K試驗箱內的相對濕度不應超過50%待箱內的溫度達到規定值并穩定后應持續試驗168h.如制造商有試驗時間的特殊說明:則應采用制造商的聲稱。試驗期間.如熱保護器會以熄滅或減少其光輸出的方式進行保護,則應將熱保護器短路當規定的試驗持續時間結束時,試驗樣品應在試驗箱內保持通電狀態,然后以不超過1K/min的變化速率將溫度降到試驗室環境溫度,并穩定2h.
試驗后,樣品應無明顯的損壞,且按GB/T9468-2008的規定測得的光通量相對于初始光通量的變化不應超過10%。
11、低溫后動試驗
在低溫環境下工作的LED燈具應滿足低溫啟動試驗的要求。
試驗應在試驗箱內進行,試驗箱應滿足GB/T 2424. 5- 2006的要求。
試驗時,應先使試驗箱和試驗樣品處于試驗室環境條件下,然后將試驗箱溫度以不超過1K/min的變化速率降低到制造商聲稱的最低工作溫度,如無聲稱時室內燈具采用-20℃,室外燈具采用-40℃,溫度容差為+2K,待箱內的溫度達到規定值并穩定2h后, 樣品進行300次1min開,19min 關的循環。循環結束后的樣品在低溫狀態下應能在5 s內點亮。
當試驗結束時,試驗樣品應保留在試驗箱內, 然后以不超過1K/min的變化速率將溫度恢復到試驗室環境溫度,并穩定2h。
試驗后,樣品應無明顯的損壞,且按GB/T9468-2008的規定測得的光通量相對于初始光通量的變化不應超過10%。
12、極端溫度貯存.
12.1高溫貯存
當制造商聲稱的最高貯存溫度高于70C時,應進行高溫貯存試驗來驗證LED燈具在極端高溫環境下的貯存和運輸能力。
試驗應在試驗箱內進行.試驗箱應滿足GB/T 2424 .5- 2006的要求。
試驗時,應先使試驗箱和試驗樣品處于試驗室環境條件下,然后將試驗箱溫度以不超過1K/min的變化速率調節到制造商聲稱的最高貯存溫度.溫度容差為土2K.試驗箱內的相對濕度不應超過50%,待箱內的溫度達到規定值并穩定后,試驗應至少持續72h,如制造商有試驗時間的特殊說明,則應采用制造商的聲稱。
當規定的試驗持續時間結束時,試驗樣品應保留在試驗箱內,然后以不超過1K/min的變化速率將溫度恢復試驗室環境溫度.并穩定2h。
試驗后, 樣品應無明顯的損壞,且按GB/T 9468 - 2008的規定測得的光通量相對于初始光通量的變化不應超過10%。
12.2低溫貯存
當制造商聲稱的最低貯存溫度低于一10C時.應進行低溫貯存試驗來驗證LED燈具在極端低溫環境下的貯存和運輸能力。
試驗應在試驗箱內進行,試驗箱應滿足GB/T 2424 .5- 2006的要求。
試驗時,應先使試驗箱和試驗樣品處于試驗室環境條件下,然后將試驗箱溫度以不超過1K/min的變化速率調節到制造商聲稱的最低貯存溫度,溫度容差為2 K.待箱內的溫度達到規定值并穩定后,應至少持續試驗72h,如制造商有試驗時間的特殊說明,則應采用制造商的聲稱。
當規定的試驗持續時間結束時,試驗樣品應保留在試驗箱內,然后以不超過1 K/min的變化速率將溫度恢復試驗室環境溫度,并穩定2 h。
試驗后,樣品應無明顯的損壞,且按GB/T 9468- 2008的規定測得的光通量相對于初始光通量的變化不應超過10%。
13、振動試驗
13.1試驗要求
13.1.1室外用桿式安裝燈具
試驗應在燈具的基本共振頻率. 按規定的加速度進行。
應在3個互相垂直的軸( :r,;y和幻上用5 Hz至30 Hz掃頻,尋找并確定基本共振頻率。
試驗時,燈具應安裝在說明書中規定的最小直徑的安裝鋼管上,懸臂安裝燈具的夾緊裝置尾端到燈桿的距離為10cm。
注:試驗時應使用模擬燈桿裝置,該裝置一般由底座、燈桿和(或)懸臂組成,其中模擬燈桿的高度不應高于500 mm,模擬懸臂與水平面的夾角與燈具安裝說明書一致。

燈具按正常安裝位置在振動發生器上扣緊,在每個平面上按振動加速度和基本共振頻率經受100000次振動。使用在道路.上的燈具的加速度見表6,使用在橋梁以及天橋上的燈具的加速度見表7。每個平面上的振動試驗可以用不同的備用樣品進行以消除連接部件老化的影響。

燈具的振動試驗等級


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