Cách đảm bảo duy trì quang thông LED bằng buồng độ ẩm nhiệt độ cao và thấp (LM-80 (Hướng dẫn tiêu chuẩn)

Tóm tắt
Độ duy trì quang thông của đèn LED là một chỉ số quan trọng để đánh giá tuổi thọ và độ tin cậy của nguồn sáng. Là một phương pháp được quốc tế chấp nhận để đo độ duy trì quang thông của nguồn sáng LED, IES LM-80-08 Thử nghiệm này đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt về độ ổn định lâu dài của nhiệt độ và độ ẩm môi trường thử nghiệm cũng như độ đồng nhất nhiệt độ trong khoang. Buồng nhiệt độ và độ ẩm cao và thấp đóng vai trò là thiết bị mô phỏng môi trường cốt lõi cho loại thử nghiệm lão hóa độ tin cậy này. Nó có thể tái tạo nhiều điều kiện khí hậu khác nhau, bao gồm nhiệt độ không đổi và độ ẩm, nhiệt độ thay đổi, cung cấp môi trường thí nghiệm có thể kiểm soát được cho các thử nghiệm lão hóa nguồn LED dài hạn. Bài báo này đề cập đến... LISUN GDJS-015B Buồng thay đổi nhiệt độ và độ ẩm cao thấp được chọn làm đối tượng nghiên cứu. Kết hợp với các yêu cầu thử nghiệm được quy định trong... IES LM-80-08Bài viết này trình bày chi tiết về logic ứng dụng, hiệu suất thiết bị chính và các điểm thực hiện thử nghiệm của buồng nhiệt độ và độ ẩm cao/thấp trong thử nghiệm duy trì quang thông LED. Đồng thời, bài viết này mở rộng các kịch bản ứng dụng của thiết bị này trong việc kiểm chứng độ tin cậy cho các sản phẩm điện và điện tử cũng như các linh kiện điện tử. Bài viết cung cấp tài liệu tham khảo cho các phòng thí nghiệm LED để thực hiện các thử nghiệm duy trì quang thông tuân thủ quy định. 

Giới thiệu

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp chiếu sáng LED, chứng nhận xuất khẩu và đánh giá hiệu quả năng lượng của đèn chiếu sáng đòi hỏi dữ liệu thử nghiệm duy trì quang thông hợp lệ làm bằng chứng hỗ trợ. IES LM-80-08 Tiêu chuẩn quy định rằng các gói, mảng hoặc mô-đun LED phải trải qua các thử nghiệm lão hóa liên tục trong thời gian không dưới 6000 giờ. Quang thông, tọa độ màu sắc và các dữ liệu quan trọng khác được thu thập theo định kỳ 1000 giờ. Một số dự án kiểm chứng R&D kéo dài thời gian thử nghiệm lên hơn 10000 giờ để tính toán đặc tính suy giảm dài hạn của nguồn sáng. Trong toàn bộ chu kỳ thử nghiệm, sự dao động nhiệt độ môi trường và phân bố nhiệt độ không đồng đều bên trong buồng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến dữ liệu suy giảm quang thông và làm mất hiệu lực các báo cáo thử nghiệm. Các lò lão hóa thông thường thiếu hệ thống kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm vòng kín chính xác và ổn định, khó có thể đáp ứng được điều kiện hoạt động liên tục hàng nghìn giờ.

Buồng ẩm độ cao và nhiệt độ thấp Thiết bị có thể mô phỏng nhiều điều kiện môi trường khác nhau, bao gồm nhiệt độ thấp, nhiệt độ cao, độ ẩm không đổi và độ ẩm-nhiệt độ thay đổi. Bên cạnh việc kiểm tra khả năng duy trì quang thông của đèn LED, thiết bị còn có thể cung cấp dịch vụ kiểm chứng khả năng thích ứng môi trường cho các thiết bị điện và điện tử, linh kiện bán dẫn, linh kiện điện tử ô tô và các sản phẩm khác, cũng như hoàn thành các thử nghiệm môi trường khí hậu theo quy định trong các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế như GB/T 2423, IEC 60068 và AEC-Q102. LISUN GDJS-015B Thuộc dòng buồng thử độ ẩm và nhiệt độ cao/thấp luân phiên GDJS. Được kiểm chứng qua hơn mười năm vận hành thực tế, sản phẩm phù hợp cho các thử nghiệm lão hóa liên tục dài hạn, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kiểm soát môi trường. IES LM-80-08Đồng thời, nó hỗ trợ việc thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ cao và thấp cũng như đánh giá độ tin cậy của các linh kiện điện tử trong điều kiện độ ẩm và nhiệt độ thay đổi. Đây là một thiết bị thử nghiệm mô phỏng môi trường quan trọng cho các phòng thí nghiệm công nghiệp.

Hình: Buồng ẩm

Yêu cầu về môi trường của IES LM-80-08 Dùng cho buồng độ ẩm nhiệt độ cao và thấp.

IES LM-80-08 Tiêu chuẩn này yêu cầu các nguồn sáng LED phải thực hiện các thử nghiệm lão hóa song song dưới nhiều điều kiện nhiệt độ khác nhau. Các nhiệt độ thử nghiệm thường được sử dụng bao gồm 25℃, 55℃ và 85℃. Một số doanh nghiệp bổ sung thêm 105℃ như một điều kiện lão hóa tăng tốc. Nhiệt độ môi trường thử nghiệm phải được duy trì trong phạm vi dao động nhỏ, và nhiệt độ bên trong khoang phải đồng đều để tránh hiện tượng gia nhiệt không đồng đều của các mẫu ở các vị trí khác nhau, điều này có thể dẫn đến sai lệch dữ liệu suy giảm quang thông. Tiêu chuẩn này cũng giới hạn độ ẩm tương đối của môi trường thử nghiệm để ngăn ngừa sự ăn mòn do độ ẩm quá cao gây ra đối với vật liệu đóng gói LED và sự can thiệp vào cơ chế hỏng hóc vốn có của nguồn sáng.

Các lò nung thí nghiệm thông thường chỉ có thể tạo ra điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao, thiếu khả năng mô phỏng môi trường nhiệt độ thấp và độ chính xác kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm không đủ, do đó không tương thích với các thử nghiệm nhiệt độ-độ ẩm luân phiên. Một buồng độ ẩm nhiệt độ cao và thấp đạt tiêu chuẩn có thể, một mặt, đạt được phạm vi cài đặt nhiệt độ rộng và chuyển đổi giữa mỗi điểm lão hóa nhiệt độ không đổi cần thiết. LM-80 Tiêu chuẩn. Mặt khác, nó có khả năng hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không cần tắt máy và hiệu chỉnh thường xuyên, giảm thiểu lỗi dữ liệu do can thiệp thủ công. Ngoài ra, buồng độ ẩm nhiệt độ cao và thấp có thể được mở rộng để thực hiện các thử nghiệm lão hóa nhiệt độ-độ ẩm kép 85 nhằm đánh giá sự suy giảm quang thông của các sản phẩm LED trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao, bổ sung dữ liệu độ tin cậy về nhiệt độ-độ ẩm bên cạnh thử nghiệm lão hóa ở nhiệt độ không đổi.

Các thông số phần cứng và hiệu năng cốt lõi của GDJS-015B Buồng luân phiên nhiệt độ và độ ẩm cao và thấp

GDJS-015B Buồng thử nghiệm nhiệt độ và độ ẩm luân phiên cao thấp sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ tự phát triển kết hợp với kiến ​​trúc điều khiển PLC lõi kép. Hệ thống hỗ trợ giao diện vận hành tiếng Trung và tiếng Anh, được trang bị các giao diện truyền thông USB, RS-232 và RS-485. Nó có thể kết nối với phần mềm máy tính chủ để thực hiện giám sát từ xa, lưu trữ tự động và truy xuất nguồn gốc tất cả dữ liệu thử nghiệm, đáp ứng yêu cầu lưu trữ dữ liệu cho các thử nghiệm dài hạn. Cảm biến điện trở bạch kim PT100Ω/MV được lựa chọn để thu thập nhiệt độ với khả năng chống nhiễu mạnh. Việc đo độ ẩm sử dụng cảm biến độ ẩm Vaisala của Phần Lan. So với phương pháp bầu ướt và bầu khô truyền thống, nó cho độ chính xác đo cao hơn và yêu cầu bảo trì ít thường xuyên hơn, giảm khối lượng công việc vận hành cho các thử nghiệm dài hạn. Hệ thống làm lạnh được trang bị máy nén làm mát bằng không khí kín hoàn toàn chính hãng của TECUMSEH Pháp để đảm bảo sự ổn định của hoạt động liên tục lâu dài. Buồng bên trong được làm bằng thép không gỉ SUS304, có khả năng chống ăn mòn do độ ẩm và nhiệt, phù hợp cho hàng nghìn giờ thử nghiệm lão hóa liên tục. Lớp cách nhiệt của buồng sử dụng cấu trúc hỗn hợp gồm bọt polyurethane cứng và sợi thủy tinh siêu mịn. Khung cửa được trang bị các dải gioăng cao su silicon chịu nhiệt cao để giảm thiểu sự rò rỉ nhiệt độ và độ ẩm. Hệ thống tuần hoàn không khí được trang bị động cơ điều hòa không khí độ ồn thấp và bánh xe ly tâm nhiều cánh để tạo ra luồng không khí lưu thông đầy đủ bên trong tủ và đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm đồng đều ở mọi vị trí trong khoang. Thiết bị tích hợp nhiều biện pháp bảo vệ an toàn bao gồm rò rỉ điện, ngắn mạch, quá nhiệt bộ gia nhiệt, quá nhiệt động cơ, quá áp máy nén, quá tải và quá dòng. Trong các thử nghiệm kéo dài không cần giám sát, nó có thể tránh được hư hỏng mẫu do sự cố thiết bị gây ra.

Bảng dưới đây liệt kê các thông số kỹ thuật chính của các mô hình một phần trong dòng sản phẩm GDJS. Trong đó, GDJS-015B Thích hợp cho các lô hàng vừa và lớn các nguồn sáng LED và mẫu đèn chiếu sáng. LM-80 Thử nghiệm lão hóa duy trì lòng mạch. Thiết bị có thể tích khoang đủ lớn để đặt nhiều nhóm mẫu thử song song cùng lúc, nâng cao hiệu quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.

Các điểm triển khai của LM-80 Thử nghiệm sử dụng buồng độ ẩm nhiệt độ cao và thấp.

Trước khi bắt đầu thử nghiệm lão hóa duy trì quang thông chính thức, cần hoàn tất việc kiểm tra thiết bị của Buồng Nhiệt độ Cao và Độ ẩm Thấp. Đầu tiên, xác nhận môi trường hoạt động của thiết bị. Buồng phải được đặt trong không gian phòng thí nghiệm với nhiệt độ môi trường 5-30℃, độ ẩm môi trường không cao hơn 85%RH, thông gió tốt và không có hiện tượng ngưng tụ. Cần chừa khoảng trống tản nhiệt để ngăn ngừa sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm do khả năng tản nhiệt kém của thiết bị. Thứ hai, thực hiện hiệu chuẩn không tải nhiệt độ và độ ẩm bên trong buồng, xác minh rằng sự dao động nhiệt độ và độ đồng đều nhiệt độ nằm trong phạm vi sai số cho phép được quy định bởi tiêu chuẩn, và xác nhận việc thu thập dữ liệu bình thường của các cảm biến và chức năng giao tiếp và ghi dữ liệu có thể lưu trữ các đường cong lịch sử một cách bình thường. Khi đặt mẫu, không được chặn sự lưu thông của ống dẫn khí trong buồng. Để đủ khoảng trống giữa các mẫu để đảm bảo luồng không khí có thể đi qua từng mẫu LED được thử nghiệm và tránh tích tụ nhiệt cục bộ gây ra sự không nhất quán giữa nhiệt độ mẫu thực tế và nhiệt độ cài đặt.

Để thiết lập chương trình thử nghiệm, hãy đặt nhiệt độ lão hóa không đổi theo... IES LM-80-08Tắt chức năng tạo độ ẩm không cần thiết và kiểm soát độ ẩm trong buồng ở mức cho phép theo tiêu chuẩn. Kích hoạt chức năng ghi dữ liệu của thiết bị để liên tục ghi lại các thông số môi trường bên trong buồng. Cứ sau mỗi 1000 giờ theo quy định của tiêu chuẩn, lấy mẫu ra, đo quang thông và tọa độ màu sắc trong môi trường thử nghiệm tiêu chuẩn, sau đó đặt mẫu trở lại Buồng Nhiệt Độ Cao và Độ Ẩm để tiếp tục quá trình lão hóa cho đến khi hoàn thành chu kỳ thử nghiệm cơ bản 6000 giờ. Nếu cần đánh giá đồng thời tác động của độ ẩm và nhiệt độ lên sự suy giảm quang thông của LED, có thể sử dụng Buồng Nhiệt Độ Cao và Độ Ẩm để thực hiện thử nghiệm kép 85, thiết lập điều kiện 85℃ và 85%RH cho quá trình lão hóa nhiệt độ-độ ẩm. So sánh sự khác biệt về khả năng duy trì quang thông trong điều kiện lão hóa ở nhiệt độ không đổi và phân tích hiệu suất chống lão hóa nhiệt độ-độ ẩm của các thiết bị đã đóng gói.

Ngoài ngành công nghiệp chiếu sáng LED, buồng thử nghiệm độ ẩm nhiệt độ cao và thấp này còn có thể thực hiện các thử nghiệm độ tin cậy môi trường khác cho các thiết bị điện tử và linh kiện bán dẫn, bao gồm thử nghiệm nhiệt độ thấp GB/T 2423.1, thử nghiệm nhiệt độ cao GB/T 2423.2, thử nghiệm độ ẩm-nhiệt độ luân phiên GB/T 2423.4, cũng như thử nghiệm độ bền thiết bị quang điện tử AEC-Q102 và thử nghiệm tải trọng khí hậu cho thiết bị điện tử xe đường bộ. Một thiết bị duy nhất có thể đáp ứng các yêu cầu kiểm định môi trường cho nhiều loại sản phẩm và nâng cao tỷ lệ sử dụng tổng thể của thiết bị phòng thí nghiệm.

Ghi chú về an toàn thiết bị và bảo trì dài hạn

Khi buồng thử nghiệm độ ẩm nhiệt độ cao và thấp thực hiện các thử nghiệm liên tục kéo dài hàng nghìn giờ, việc bảo trì thiết bị hàng ngày sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tính chính xác của dữ liệu thử nghiệm. Thường xuyên kiểm tra hệ thống cấp nước để kiểm tra thiết bị cấp nước tinh khiết và đảm bảo cung cấp nước sạch trong chế độ độ ẩm để tránh tắc nghẽn mạch nước. Kiểm tra khả năng tản nhiệt của dàn ngưng tụ thường xuyên và loại bỏ bụi bẩn để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của hệ thống làm lạnh. Không được tự ý tắt các chức năng bảo vệ an toàn của thiết bị. Trong trường hợp quá nhiệt, báo động quá dòng, các sự cố phải được khắc phục trước khi tiếp tục thử nghiệm lão hóa. Để hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không bị gián đoạn, cần đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định. LM-80 Để thực hiện các thử nghiệm, nên định kỳ xuất các đường cong lịch sử nhiệt độ và độ ẩm, kiểm tra lại xem các thông số môi trường có tuân thủ các yêu cầu tiêu chuẩn trong suốt chu kỳ hay không, và lưu giữ đầy đủ hồ sơ vận hành thiết bị để thuận tiện cho việc truy xuất nguồn gốc các báo cáo thử nghiệm.

Kết luận

IES LM-80-08 Thử nghiệm duy trì quang thông là một hạng mục thử nghiệm quan trọng trong chứng nhận sản phẩm LED và đánh giá nghiên cứu và phát triển. Sự thành công của thử nghiệm phụ thuộc phần lớn vào độ ổn định lâu dài, độ chính xác kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, cũng như độ đồng đều nhiệt độ trong buồng thử nghiệm nhiệt độ và độ ẩm cao và thấp. LISUN GDJS-015B Buồng luân phiên nhiệt độ và độ ẩm cao và thấp Sản phẩm có phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng, kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm chính xác cao, các linh kiện cốt lõi nhập khẩu và hệ thống bảo vệ an toàn hoàn chỉnh. Nó có thể đáp ứng hàng nghìn giờ thử nghiệm lão hóa liên tục cho nguồn sáng LED, cung cấp điều kiện môi trường ổn định và đạt tiêu chuẩn, đồng thời thu được dữ liệu thử nghiệm duy trì quang thông hợp lệ và tuân thủ các quy định. Bên cạnh đó, buồng thử nghiệm nhiệt độ và độ ẩm cao/thấp này tương thích với các tiêu chuẩn thử nghiệm môi trường chung cho các thiết bị và linh kiện điện tử. Nó không chỉ phục vụ các nhu cầu đặc biệt LM-80 Thiết bị này không chỉ dùng để kiểm tra trong ngành công nghiệp chiếu sáng mà còn hoàn thành việc xác minh độ tin cậy tổng quát như kiểm tra nhiệt độ cao-thấp và độ ẩm-nhiệt độ thay đổi cho các sản phẩm điện và điện tử. Đây là một công cụ mô phỏng môi trường quan trọng cho các phòng thí nghiệm nghiên cứu và phát triển, kiểm tra chất lượng và kiểm định bên thứ ba. Trong công việc thử nghiệm thực tế, người vận hành cần hiểu rõ các ràng buộc của điều kiện môi trường được quy định trong tiêu chuẩn, hoàn thành việc hiệu chuẩn thiết bị trước khi thử nghiệm, bố trí mẫu hợp lý, lưu giữ dữ liệu quy trình và bảo trì thường xuyên. Chỉ bằng cách này, người vận hành mới có thể phát huy tối đa hiệu suất của buồng độ ẩm nhiệt độ cao và thấp và đảm bảo tính xác thực và độ tin cậy của kết quả thử nghiệm.