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LED灯具可靠性试验方法

1、范围
本标准规定了电源电压不超过1000V的室内和室外用LED灯具可靠性的一般试验方法。
本标准适用于LED灯具的可靠性试验,为了进行产品可靠性的验证,可根据产品的特性和使用环境,选择本标准中适宜的可靠性试验项目。
2、规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注8期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本( 包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T2423.3-2006电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验
GB/T 2423.22- 2012环境试验第2部分:试验方法试验N温度变化
GB/T2424.5-2006电工电子产品环境试验温度试验箱性能确认
GB 7000.1-2015灯具第1部分:一般要求与试验
GB/T9468-2008灯具分布光度测量的一般要求
GB/T24824-2009普通照明用LED模块测试方法
GB/T 24826- 2009普通照明用LED和LED模块术语和定义
GB/T 29293- 2012 LED筒灯性能 测量方法
IBC 62717:2014普通照明用LED 模块性能要求(LEmodules forgeneral 1ight ingperformance requi rements)
IES LM-80 LED 光源光通量维持率的测量方法(Approvedme thod formeasuring lumenmainte- nance of LED light sources)
3、术语和定义
B 7000.1-2015、GB/T 24824- 2009、GB/T 24826- 2009中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1初始值initialvalues
在样品稳定时所测得的光度和电学特征。
注:LED灯具的初始值测量一般不需要老炼。如果企业有明确要求,则按照企业要求的时间进行老炼。
3.2可靠性reliability
产品在规定的条件和规定的时间内,完成规定功能的能力。
3.3LED灯具可靠性LED luminaries reliability
灯具在规定时间和规定的环境下满意地实行所设计或指定任务的能力,包括灯具环境可靠性和灯具和光通维持率可靠性。
3.4光通维持率lumenma intenance
LED灯具寿命期间某一给定时间的灯具光通量除以灯具的初始光通量,以百分数表达
3.5光通维持寿命lumen maintenance life
在额定工作条件下,LED灯具光通量衰减至初始值的70%所经历的时间
3.6 LED灯具的失效LED luminaries failure
LED灯具由于某元器件失效而无法正常工作或者输出光通量随时间衰减到小于额定光通量的70%的现象。
3.7灯具性能的环境温度ambient temperature of luminaire performancetq
表征灯具性能质量的灯具周围的环境温度。
注1 : Zq
注2:对于给定的寿命时间,温度是一个定值,不是变值。
注3:根据声称的寿命时间,可以有多于一个的~温度。
3.8基本共振频率fundamental resonant frequency
激发响应的最低共振频率。
注:共振是指一个物理系统在特定频率下,以最大振幅做振动的情形。此一特定频率称之为共振频率。
4、一般试验要求
4.1试验环境条件
除非另有规定,应在相对湿度不超过65%、温度为25℃±1°的无空气对流环境下, 对处于稳定工作状态LED灯具进行性能参数的测量。
4.2 电源电压要求
除非另有规定,所有试验应在额定电压和额定频率下进行,如制造商给出电压范围,则在最大电压下进行试验。在稳定期间,电源电压和频率的稳定性应在+0.5%内,光通维持率试验期间的允差可为土2%。
参数测量时,电源电压和频率的允差应为+0.2%。
电源电压的总谐波含量不应超过3%。
4.3 稳定判定条件
在稳定期间,灯具应正常工作。每隔1min测量一次光输出, 在连续15min内, 当光输出的最大值和最小值与该15 min平均值的差异均小于1%时,则认为灯具达到稳定可以进行测量。如果在150min内仍不能达到稳定,也可进行测量,但应描述观察到的波动情况。
4.4初始值的测量
初始值光通量、电源输人功率、温度和色度的测量应按照GB/T 29293- 2012的规定进行测量。
4.5试验项目的选择
对于一般场合使用的LED灯具,应满足第5章、第6章和第7章的要求。结合具体产品的实际使用情况,产品标准可选择适合的其他可靠性试验项目。
5、温度循环试验
5.1总则
温度循环试验应按照GB/T 2423.22- 2012的试验Nb“规定 变化速率的温度变化”和下述规定进行。
5.2试验要求.
试验应在满足GB/T 2424. 5- 2006要求的试验箱内进行。试验温度见表1 ,温度容差为+2K。
温度循环试验的循环次数为250次。
如制造商提供的文件能够证明LED灯具所用的LED模块已符合IEC62717:2014中10.3.2的要求,则温度循环试验的循环次数可减少为10次。

温度循环试验的试验温度


5.3试验程序
单次循环的试验程序如下:
a ) LED灯具在最大试验温度环境下达到稳定,然后断开电源,高低温试验箱内的环境温度以(10±2 ) K/min的速率降低到最小试验温度。
b)LED灯具在最小试验温度下保持断开电源50min然后进行10次10s开.50s关的循环。
c)LED灯具接通电源。
d)试验箱内的环境温度以( 10±2 )K/min的速率升高到最大试验温度。
e) LED灯具在最大试验温度下保持接通电源50min然后进行10次10 s开.50 s关的循环。
5.4合格判定
试验后,样品的标贴应无开裂、 卷曲或脱落, 样品无明显的损坏,且按GB/T9468 - 2008规定测得的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
6、电源开关试验
电源开关试验的环境温度见表2。

电源开关试验的环境温度
开关试验以30 s开.30 s矣为一个开笑循环。循环次数为LED灯具所用的LED模块的额定寿命的一半(例如LED模块额定寿命为20()0()h.则循环次数为10000次)
如制造商提供的文件能够证明LED灯具所用的LED模块已符合IEC62717:2014中10.3.3的要求,则开关试验的循环次数可减少为1000次。
试验后,样品应无明显的损坏,且按GB/T 9468- 2008的规定测得的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
7、加速工作寿命试验
LED灯具应在试验条件下连续工作1 000 h, 试验温度见表3,温度容差为土2K。


加速工作寿命试验的试验温度
试验期间,如热保护器会以熄灭或减少其光输出的方式进行保护,则应将热保护器短路。
试验后,将LED灯具冷却到室温, 按GB/T 9468 - 2008的规定测得的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
如制造商提供的文件能够证明LED灯具所用的LED模块已符合IEC62717:014中10.3.4的要求,则LED灯具不进行加速工作寿命试验,但IED模块在灯具内长期工作的适应性由第10章的高温操作试验验证。
8、温度冲击试验
对于在冷、热快速切换的场合使用的LED灯具,应按照GB/T 2423. 22 - 2012的试验Na:规定转换时间的快速温度变化”和下述规定进行温度冲击试验。

温度冲击试验参数如表4所示。

温度冲击试验参数

对不适用70℃高温的灯具(如灯具中选用了热变形温度低于70℃的材料)可按照其声称的最高耐受温度设定高温。
暴露时间的选择与灯具的热容量有关,产品暴露时间的确定方法可见附录A。如制造商能够提供相关信息来证明产品具有特殊的暴露时间,则可采用制造商声称的暴露时间。
试验后, 样品的标贴应无开裂、卷曲或脱落, 样品无明显的损坏,且按GB/T 9468- 2008规定测得的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
9、恒定湿热试验
在高湿度条件下使用的LED灯具应满足恒定湿热试验的要求。
试验应在试验箱内进行,试验箱应满足GB/T2423.3-2006中第4章的要求。

试验时,应先使试验箱和试验样品处于试验室环境条件下,然后将试验箱内的温度调节到40℃±2℃,当灯具高于40℃时.试验温度按进行.且使样品达到温度稳定。然后在2b内将试验箱内的湿度调节到93%士3%,待箱内的温度和湿度达到规定值并稳定后进行通断电循环,同时开始计算试验持续时间,通断电循环的时间见表5,试验持续时间为168h。试验期间,如热保护器会以熄灭或减少其光输出的方式进行保护,则将热保护器短路。


恒定湿热试验条件

当规定的试验持续时间结束时, 样品应留在试验箱中恢复,先将试验箱内的湿度调节到75%士2%,然后在0.5h内将温度调节到试验室环境温度,且温度容差为t1K,待箱内的温度和湿度达到恢复条件并稳定后,保持2h。
试验后,样品应无明显的损坏,并满足GB 7000.1 - 2015中10.2的要求,且按GB/T 9468- 2008的规定测得的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
10、高温操作试验
在高温环境下使用的LED灯具应满足高温操作试验的要求。
试验应在试验箱内进行,试验箱应满足GB/T 2424.5- 2006的要求。
试验时,应先使试验箱和试验样品处于试验室环境条件下,样品通电,然后将试验箱温度以不超过1K/ min的变化速率调节到制造商声称的最高工作温度+.10K.但室内灯具不 应低于40℃室外灯具不应低于50℃温度容差为王2K试验箱内的相对湿度不应超过50%待箱内的温度达到规定值并稳定后应持续试验168h.如制造商有试验时间的特殊说明:则应采用制造商的声称。试验期间.如热保护器会以熄灭或减少其光输出的方式进行保护,则应将热保护器短路当规定的试验持续时间结束时,试验样品应在试验箱内保持通电状态,然后以不超过1K/min的变化速率将温度降到试验室环境温度,并稳定2h.
试验后,样品应无明显的损坏,且按GB/T9468-2008的规定测得的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
11、低温后动试验
在低温环境下工作的LED灯具应满足低温启动试验的要求。
试验应在试验箱内进行,试验箱应满足GB/T 2424. 5- 2006的要求。
试验时,应先使试验箱和试验样品处于试验室环境条件下,然后将试验箱温度以不超过1K/min的变化速率降低到制造商声称的最低工作温度,如无声称时室内灯具采用-20℃,室外灯具采用-40℃,温度容差为+2K,待箱内的温度达到规定值并稳定2h后, 样品进行300次1min开,19min 关的循环。循环结束后的样品在低温状态下应能在5 s内点亮。
当试验结束时,试验样品应保留在试验箱内, 然后以不超过1K/min的变化速率将温度恢复到试验室环境温度,并稳定2h。
试验后,样品应无明显的损坏,且按GB/T9468-2008的规定测得的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
12、极端温度贮存.
12.1高温贮存
当制造商声称的最高贮存温度高于70C时,应进行高温贮存试验来验证LED灯具在极端高温环境下的贮存和运输能力。
试验应在试验箱内进行.试验箱应满足GB/T 2424 .5- 2006的要求。
试验时,应先使试验箱和试验样品处于试验室环境条件下,然后将试验箱温度以不超过1K/min的变化速率调节到制造商声称的最高贮存温度.温度容差为土2K.试验箱内的相对湿度不应超过50%,待箱内的温度达到规定值并稳定后,试验应至少持续72h,如制造商有试验时间的特殊说明,则应采用制造商的声称。
当规定的试验持续时间结束时,试验样品应保留在试验箱内,然后以不超过1K/min的变化速率将温度恢复试验室环境温度.并稳定2h。
试验后, 样品应无明显的损坏,且按GB/T 9468 - 2008的规定测得的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
12.2低温贮存
当制造商声称的最低贮存温度低于一10C时.应进行低温贮存试验来验证LED灯具在极端低温环境下的贮存和运输能力。
试验应在试验箱内进行,试验箱应满足GB/T 2424 .5- 2006的要求。
试验时,应先使试验箱和试验样品处于试验室环境条件下,然后将试验箱温度以不超过1K/min的变化速率调节到制造商声称的最低贮存温度,温度容差为2 K.待箱内的温度达到规定值并稳定后,应至少持续试验72h,如制造商有试验时间的特殊说明,则应采用制造商的声称。
当规定的试验持续时间结束时,试验样品应保留在试验箱内,然后以不超过1 K/min的变化速率将温度恢复试验室环境温度,并稳定2 h。
试验后,样品应无明显的损坏,且按GB/T 9468- 2008的规定测得的光通量相对于初始光通量的变化不应超过10%。
13、振动试验
13.1试验要求
13.1.1室外用杆式安装灯具
试验应在灯具的基本共振频率. 按规定的加速度进行。
应在3个互相垂直的轴( :r,;y和幻上用5 Hz至30 Hz扫频,寻找并确定基本共振频率。
试验时,灯具应安装在说明书中规定的最小直径的安装钢管上,悬臂安装灯具的夹紧装置尾端到灯杆的距离为10cm。
注:试验时应使用模拟灯杆装置,该装置一般由底座、灯杆和(或)悬臂组成,其中模拟灯杆的高度不应高于500 mm,模拟悬臂与水平面的夹角与灯具安装说明书一致。

灯具按正常安装位置在振动发生器上扣紧,在每个平面上按振动加速度和基本共振频率经受100000次振动。使用在道路.上的灯具的加速度见表6,使用在桥梁以及天桥上的灯具的加速度见表7。每个平面上的振动试验可以用不同的备用样品进行以消除连接部件老化的影响。

灯具的振动试验等级


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