在 LED 照明產品首次應用于普通照明至少 10 年后，如何評估 LED 照明產品的可靠性仍然是一個持續爭論的話題，有時甚至是混亂的話題。下面我們將了解一些用于可靠性設計 LED 照明系統的指標和流程。

　　白熾燈或熒光燈等現有照明技術的壽命通常以平均額定壽命為特征，即連續運行的燈的一半測試群體發生故障（即不再發光）的時間（以小時為單位）。白熾燈的平均額定壽命約為 1,000 小時，緊湊型熒光燈約為 12,000 小時，線性熒光燈約為 25,000 小時。相比之下，在適當環境條件下運行的 LED 可以發光 100,000 小時或更長時間，因此無法測量平均額定壽命。

　　相反，LED 照明壽命使用 L70 指標來表征，這是以小時為單位的時間，以流明 （L） 為單位測量的光輸出下降到初始值的 70%。從可靠性工程角度來看，L70 的缺點是測試方法由公認的照明權威機構照明工程學會發布，僅基于 LED 封裝的流明輸出測量值，不考慮其他系統組件，例如驅動器、熱管理設計，甚至光學器件。現有的照明制造商并沒有把重點放在整體系統的可靠性上，因為燈幾乎總是第一個出現故障的組件。隨著 LED 照明的出現，制造商和最終用戶已經開始明白，照明系統的其他部分可能是整個壽命的限制因素，如下表所示。

　　產品類別使用壽命（小時）

　　白熾燈1,000

　　節能燈12,000

　　線性熒光25,000

　　點燈25,000

　　LED燈槽56,000

　　LED路燈50,000

　　表 1 SSL 與其他照明技術相比的典型性能

　　正式意義上的可靠性是部件或系統在指定的操作條件下在指定的時間段內按預期運行的概率。產品可靠性評估幾乎總是基于加速壽命測試統計建模和預測。對于 LED 照明系統，流明衰減和其他組件的故障都會影響整體可靠性，如下圖所示。但是，將照明系統性能的這兩個不同方面結合起來的統計模型被證明是難以捉摸的，這也是將重點放在穩健性測試上的主要原因。

　　在現場操作的背景下，穩健性是產品或系統在指定環境中按預期操作的能力的非量化指標，通過確認設計和生產過程產生的產品能夠承受比正常預期更高的壓力水平手術。幾十年來，電子行業一直采用穩健性測試協議作為其驗證計劃的一部分。這個概念直到最近才被更大的 LED 照明社區所接受，因為人們已經意識到基于 LED 的照明產品與其他類型的電子產品沒有太大區別，當然，它們會產生光。

　　與使用設計原型的可靠性測試相比，穩健性測試通常涉及使生產樣品經受各種過應力條件，使其更多地成為整體 QA 計劃的一部分。與目標是測試失敗以了解失敗模式的可靠性測試不同，穩健性測試的期望是所有產品在測試結束時都能正常運行。

　　LED 照明的穩健性測試類似于JEDEC、IEC和其他組織發布的其他類型電子設備的測試，但針對 LED 產品的特殊特性進行了定制。給定產品的具體測試協議將取決于預期的應用，例如，室內辦公產品的測試面板可能不需要包括高溫操作或振動。下表中列出的測試代表了推薦用于 LED 照明產品的一些更常見的穩健性測試。

　　測試樣本量（典型）持續時間（典型）描述

　　高溫操作30 個（3 個，共 10 個）1000 小時連續運行：

　　1. 與允許的最大電流對應的溫度

　　2. 對應于允許的最高溫度的驅動電流

　　低溫操作30 個（3 個，共 10 個）1000 小時在 40 °C（典型值）的環境溫度和工作溫度允許的最大驅動電流下連續運行

　　電源循環操作30 個（3 個，共 10 個）1000 小時在標稱溫度和驅動電流下開/關操作。由制造商確定的占空比

　　非工作溫度循環30 個（3 個，共 10 個）500 次循環在 T min = 40 °C 和

　　T max = 85 °C時，典型的浸泡時間和溫度為 15 分鐘

　　變頻振動30 個（3 個，共 10 個）168 小時由制造商確定的頻率分布

　　高溫/高濕30 個（3 個，共 10 個）1000 小時在 85 °C 的典型環境溫度和 85% 的典型 RH 下連續或循環運行

　　腐蝕30 個（3 個，共 10 個）168 小時在標稱溫度和驅動電流下運行，75% RH（典型值）至鹽霧

　　曝光（非工作）3 個（3 個，共 1 個）1000 小時透鏡和外殼材料暴露于近紫外輻射

　　灰塵208 小時在標稱溫度和驅動電流下連續運行

　　表 2 LED 照明系統穩健性的典型測試

　　一些標準機構最近已經解決了 LED 照明系統穩健性的主題，并且正在進行進一步的努力。下一次，我們將回顧現有和計劃中的標準，以及每個標準如何解決 LED 照明系統的可靠性問題。

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