Jak zapewnić utrzymanie strumienia świetlnego LED w komorze wilgotnościowej o wysokiej i niskiej temperaturze (LM-80 Przewodnik standardowy)

Abstrakcja
Utrzymanie strumienia świetlnego LED jest kluczowym wskaźnikiem oceny żywotności i niezawodności źródeł światła. Jako międzynarodowo akceptowana metoda pomiaru utrzymania strumienia świetlnego źródeł LED, IES LM-80-08 Nakłada surowe wymagania dotyczące długoterminowej stabilności temperatury i wilgotności otoczenia podczas testu, a także jednorodności temperatury w komorze. Komora wilgotnościowo-wysokotemperaturowa służy jako podstawowe urządzenie do symulacji środowiskowej w tego typu testach starzenia niezawodności. Może ona symulować różne warunki klimatyczne, w tym stałą temperaturę oraz zmienną wilgotność i temperaturę, zapewniając kontrolowane środowisko eksperymentalne do długotrwałych testów starzenia źródeł LED. W niniejszym artykule omówiono LISUN GDJS-015B Komora o zmiennej wilgotności i wysokiej temperaturze jako obiekt badań. W połączeniu z wymaganiami testowymi określonymi w IES LM-80-08W artykule omówiono logikę aplikacji, kluczowe parametry działania sprzętu oraz punkty implementacji testów komory wilgotnościowej o wysokiej i niskiej temperaturze do testowania utrzymania strumienia świetlnego diod LED. Jednocześnie artykuł rozszerza scenariusze zastosowań tego sprzętu w weryfikacji niezawodności produktów elektrycznych i elektronicznych oraz podzespołów elektronicznych. Stanowi on punkt odniesienia dla laboratoriów LED do przeprowadzania zgodnych z przepisami testów utrzymania strumienia świetlnego. 

Wprowadzenie

Ze względu na szybki rozwój branży oświetlenia LED, certyfikacja eksportowa i ocena efektywności energetycznej opraw oświetleniowych wymagają wiarygodnych danych z testów utrzymania strumienia świetlnego jako dowodu pomocniczego. IES LM-80-08 Norma ta określa, że ​​pakiety, matryce lub moduły LED powinny być poddawane ciągłym testom starzenia przez nie mniej niż 6000 godzin. Strumień świetlny, współrzędne chromatyczności i inne kluczowe dane są zbierane co 1000 godzin. Niektóre projekty weryfikacyjne R&D wydłużają czas trwania testu do ponad 10 000 godzin, aby obliczyć długoterminową charakterystykę tłumienia źródeł światła. Podczas całego cyklu testowego wahania temperatury otoczenia i nierównomierny rozkład temperatury wewnątrz komory będą bezpośrednio zakłócać dane dotyczące tłumienia strumienia świetlnego i unieważniać raporty z testów. Zwykłe piece do starzenia nie posiadają dokładnego i stabilnego zamkniętego systemu kontroli temperatury i wilgotności i z trudem spełniają warunki pracy tysięcy godzin nieprzerwanej pracy.

Komora wilgotnościowa wysokiej i niskiej temperatury Potrafi symulować różne warunki środowiskowe, w tym niską i wysoką temperaturę, stałą wilgotność oraz zmienną wilgotność-ciepło. Oprócz testowania utrzymania strumienia świetlnego opraw LED, umożliwia weryfikację adaptacji środowiskowej urządzeń elektrycznych i elektronicznych, podzespołów półprzewodnikowych, elektroniki samochodowej i innych produktów, a także przeprowadza kompletne testy klimatyczne określone w normach krajowych i międzynarodowych, takich jak GB/T 2423, IEC 60068 i AEC-Q102. LISUN GDJS-015B Należy do serii GDJS, komory zmiennotemperaturowej i wilgotnościowej o wysokiej i niskiej temperaturze. Potwierdzona ponad dziesięcioletnim doświadczeniem w terenie, nadaje się do długotrwałych, ciągłych testów starzenia, w pełni spełniając wymagania kontroli środowiskowej. IES LM-80-08Jednocześnie wspiera on cykle wysokich i niskich temperatur oraz ocenę niezawodności podzespołów elektronicznych w zależności od wilgotności i temperatury. Jest to ważny instrument do symulacji środowiskowej w laboratoriach przemysłowych.

Rysunek: Komora wilgotnościowa

Wymagania środowiskowe IES LM-80-08 do komór wilgotnościowych o wysokiej i niskiej temperaturze

IES LM-80-08 Norma wymaga, aby źródła światła LED przeprowadzały równoległe testy starzenia w warunkach wielu gradientów temperatury. Powszechnie stosowane temperatury testowe to 25°C, 55°C i 85°C. Niektóre przedsiębiorstwa dodają 105°C jako warunek przyspieszonego starzenia. Temperatura otoczenia podczas testu musi być utrzymywana w niewielkim zakresie wahań, a temperatura wewnątrz komory musi być równomierna, aby uniknąć nierównomiernego nagrzewania próbek w różnych pozycjach, co mogłoby prowadzić do odchyleń w danych dotyczących zaniku strumienia świetlnego. Norma ogranicza również wilgotność względną w środowisku testowym, aby zapobiec korozji wilgociowej materiału obudowy diod LED spowodowanej nadmierną wilgotnością i zakłóceniami w mechanizmie awarii źródła światła.

Konwencjonalne piece laboratoryjne mogą pracować jedynie w warunkach wysokiej temperatury, nie potrafią symulować środowisk o niskiej temperaturze i charakteryzują się niewystarczającą dokładnością kontroli temperatury i wilgotności, przez co nie są kompatybilne z testami z naprzemienną wilgotnością i temperaturą. Wykwalifikowana komora wilgotnościowo-wysokotemperaturowa może z jednej strony osiągać szeroki zakres ustawień temperatury i przełączać się między każdym punktem starzenia w stałej temperaturze wymaganym przez LM-80 Z drugiej strony, charakteryzuje się długotrwałą, nieprzerwaną pracą bez częstego wyłączania i kalibracji, minimalizując błędy danych spowodowane ręczną interwencją. Dodatkowo, komorę wilgotnościowo-wilgotnościową można rozbudować o podwójne testy starzenia 85°C w warunkach wilgotności i ciepła, aby ocenić tłumienie strumienia świetlnego produktów LED w warunkach wysokiej temperatury i wilgotności, uzupełniając dane dotyczące niezawodności wilgotności i ciepła, a także starzenia w stałej temperaturze.

Podstawowe parametry sprzętowe i wydajnościowe GDJS-015B Komora o zmiennej wilgotności i wysokiej temperaturze

GDJS-015B Komora chłodnicza o wysokiej i niskiej temperaturze z funkcją wilgotności wykorzystuje autorski regulator temperatury połączony z dwurdzeniową architekturą sterowania PLC. System obsługuje interfejsy w języku chińskim i angielskim oraz jest wyposażony w interfejsy komunikacyjne USB, RS-232 i RS-485. Można go połączyć z oprogramowaniem komputerowym, aby umożliwić zdalny monitoring oraz automatyczne przechowywanie i śledzenie wszystkich danych testowych, spełniając tym samym wymagania archiwizacji danych w testach długoterminowych. Do pomiaru temperatury wybrano platynowe czujniki rezystancyjne PT100Ω/MV o wysokiej odporności na zakłócenia. Pomiar wilgotności odbywa się za pomocą czujników wilgotności firmy Vaisala z Finlandii. W porównaniu z tradycyjną metodą pomiaru temperatury suchego i mokrego termometru, zapewnia ona wyższą dokładność pomiaru i wymaga rzadszej konserwacji, zmniejszając obciążenie pracą podczas testów długoterminowych. System chłodniczy jest wyposażony w oryginalne, całkowicie zamknięte sprężarki chłodzone powietrzem francuskiej firmy TECUMSEH, gwarantujące stabilność i ciągłość pracy przez długi czas. Komora wewnętrzna wykonana jest ze stali nierdzewnej SUS304, odpornej na wilgoć i korozję cieplną oraz umożliwiającej tysiące godzin nieprzerwanych testów starzenia. Izolacja termiczna szafy wykonana jest z kompozytu sztywnej pianki poliuretanowej i supercienkiego włókna szklanego. Rama drzwi jest wyposażona w uszczelki z gumy silikonowej odpornej na wysokie temperatury, aby ograniczyć utratę temperatury i wilgoci. System cyrkulacji powietrza wyposażony jest w cichy silnik klimatyzacyjny i wielołopatkowe koło odśrodkowe, które zapewniają odpowiednią cyrkulację powietrza wewnątrz szafy i równomierną temperaturę i wilgotność w każdym miejscu wnęki. Urządzenie posiada liczne zabezpieczenia, w tym zabezpieczenie przed upływami prądu, zwarciem, przegrzaniem grzałki, przegrzaniem silnika, nadciśnieniem sprężarki, przeciążeniem i przetężeniem. Podczas długotrwałych testów bez nadzoru, urządzenie pozwala uniknąć uszkodzeń próbek spowodowanych awarią sprzętu.

Poniższa tabela zawiera kluczowe specyfikacje modeli częściowych z serii GDJS. Wśród nich: GDJS-015B nadaje się do średnich i dużych partii źródeł światła LED i próbek opraw oświetleniowych LM-80 Testy starzenia z zachowaniem światła. Posiada wystarczającą objętość komory, aby umieścić wiele grup równoległych próbek testowych jednocześnie, co poprawia wydajność badań laboratoryjnych.

Punkty wdrożenia LM-80 Test z wykorzystaniem komory wilgotnościowej o wysokiej i niskiej temperaturze

Przed rozpoczęciem formalnego testu starzenia się światła, należy przeprowadzić weryfikację wyposażenia komory wilgotnościowo-wysokotemperaturowej. Najpierw należy potwierdzić warunki pracy urządzenia. Komora powinna być umieszczona w pomieszczeniu laboratoryjnym o temperaturze otoczenia 5–30°C, wilgotności względnej nieprzekraczającej 85%, dobrej wentylacji i braku kondensacji. Należy zachować odstęp umożliwiający odprowadzanie ciepła, aby zapobiec wahaniom temperatury i wilgotności spowodowanym przez słabe odprowadzanie ciepła przez urządzenie. Następnie należy przeprowadzić kalibrację temperatury i wilgotności bez obciążenia wewnątrz komory, sprawdzić, czy wahania temperatury i jej jednorodność mieszczą się w dopuszczalnym zakresie błędów określonym w normie, a także potwierdzić prawidłowe zbieranie danych przez czujniki oraz czy funkcje komunikacji i rejestracji danych normalnie zapisują krzywe historyczne. Podczas umieszczania próbek nie należy blokować przepływu powietrza w kanale wentylacyjnym komory. Należy pozostawić wystarczające odstępy między próbkami, aby zapewnić przepływ powietrza przez każdą testowaną próbkę diody LED i uniknąć lokalnej akumulacji ciepła, która powoduje rozbieżności między rzeczywistą temperaturą próbki a temperaturą zadaną.

W celu skonfigurowania programu testowego należy ustawić stałą temperaturę starzenia zgodnie z IES LM-80-08Wyłącz zbędny dopływ wilgoci i kontroluj wilgotność w komorze w zakresie dozwolonym przez normę. Włącz funkcję rejestrowania danych urządzenia, aby stale rejestrować parametry środowiskowe wewnątrz komory. Co 1000 godzin, zgodnie z normą, wyjmij próbki, zmierz strumień świetlny i współrzędne chromatyczności w standardowych warunkach testowych, a następnie umieść próbki z powrotem w komorze wilgotnościowej o wysokiej i niskiej temperaturze, aby kontynuować starzenie, aż do zakończenia podstawowego cyklu testowego trwającego 6000 godzin. Jeśli zachodzi potrzeba jednoczesnej oceny wpływu wilgoci i ciepła na zanik strumienia świetlnego diod LED, komora wilgotnościowa o wysokiej i niskiej temperaturze może być używana do podwójnych testów 85°C, ustawiając warunki 85°C i 85% wilgotności względnej w celu starzenia pod wpływem wilgoci i ciepła. Porównaj różnicę w utrzymaniu strumienia świetlnego podczas starzenia w stałej temperaturze i przeanalizuj odporność urządzeń w opakowaniach na starzenie pod wpływem wilgoci i ciepła.

Oprócz zastosowań w branży oświetlenia LED, komora wilgotnościowo-wysokotemperaturowa może również przeprowadzać inne testy niezawodności środowiskowej urządzeń elektrycznych i elektronicznych oraz podzespołów półprzewodnikowych, wdrażając testy niskotemperaturowe GB/T 2423.1, wysokotemperaturowe GB/T 2423.2, zmienne testy wilgotności i ciepła GB/T 2423.4, a także testy wytrzymałościowe urządzeń optoelektronicznych AEC-Q102 i testy obciążenia klimatycznego dla urządzeń elektronicznych w pojazdach drogowych. Jedno urządzenie może spełnić wymagania weryfikacji środowiskowej dla wielu kategorii produktów i poprawić kompleksowy wskaźnik wykorzystania sprzętu laboratoryjnego.

Notatki dotyczące bezpieczeństwa sprzętu i długoterminowej konserwacji

Podczas gdy komora wilgotnościowo-wysokotemperaturowa przeprowadza ciągłe testy trwające tysiące godzin, codzienna konserwacja urządzenia ma bezpośredni wpływ na wiarygodność danych testowych. Regularnie sprawdzaj system zasilania wodą, aby sprawdzić urządzenie dostarczające oczyszczoną wodę i zapewnić dopływ czystej wody w trybie wilgotności, aby zapobiec zablokowaniu obwodu wodnego. Regularnie sprawdzaj odprowadzanie ciepła przez skraplacz i usuwaj kurz, aby zagwarantować stabilną, długotrwałą pracę układu chłodniczego. Nie wyłączaj ręcznie wielu funkcji zabezpieczających urządzenia. W przypadku przegrzania lub alarmu przeciążeniowego, usterki należy wyeliminować przed wznowieniem testów starzenia. Aby zapewnić długą, nieprzerwaną pracę, LM-80 W przypadku testów zaleca się okresowe eksportowanie historycznych krzywych temperatury i wilgotności, ponowne sprawdzanie, czy parametry środowiskowe są zgodne z wymaganiami norm w całym cyklu, a także prowadzenie kompletnych rejestrów operacji sprzętu w celu ułatwienia śledzenia raportów z testów.

Wniosek

IES LM-80-08 Test utrzymania strumienia świetlnego jest kluczowym elementem certyfikacji produktów LED oraz oceny prac badawczo-rozwojowych. Sukces testu w dużej mierze zależy od długoterminowej stabilności, precyzji kontroli temperatury i wilgotności oraz jednorodności temperatury w komorze wysoko- i niskotemperaturowej. LISUN GDJS-015B Komora o zmiennej wilgotności i wysokiej temperaturze Komora charakteryzuje się szerokim zakresem temperatur, precyzyjną kontrolą temperatury i wilgotności, importowanymi komponentami rdzeniowymi oraz kompletnym systemem zabezpieczeń. Może przejść tysiące godzin nieprzerwanych testów starzenia źródeł światła LED, zapewnia stabilne i kwalifikowane warunki środowiskowe oraz uzyskuje zgodne i wiarygodne dane z testów utrzymania strumienia świetlnego. Jednocześnie ta komora wilgotnościowo-wysokotemperaturowa jest zgodna z ogólnymi normami testów środowiskowych dla urządzeń elektrycznych i elektronicznych oraz komponentów. Służy nie tylko do specjalnych celów. LM-80 Komora służy nie tylko do testów w przemyśle oświetleniowym, ale także do ogólnej weryfikacji niezawodności, takiej jak testy w wysokiej i niskiej temperaturze oraz zmiennego wilgotnościowo-ciepłowego dla produktów elektrycznych i elektronicznych. Jest to ważne narzędzie do symulacji środowiskowej dla działów badawczo-rozwojowych, kontroli jakości i zewnętrznych laboratoriów badawczych. W praktyce operatorzy muszą w pełni rozumieć ograniczenia warunków środowiskowych określonych w normach, przeprowadzić kalibrację sprzętu przed testem, zapewnić odpowiednie rozmieszczenie próbek, przechowywać dane procesowe i regularnie je konserwować. Tylko w ten sposób operatorzy mogą w pełni wykorzystać wydajność komory wilgotnościowo-wysokiej i niskiej temperatury oraz zagwarantować autentyczność i wiarygodność wyników testów.