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LED照明灯具寿命影响因素及测试方法的研究

作　者: 邹琳
导　师: 邹念育
学　校: 大连工业大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: LED灯具加速寿命试验影响因素权重模糊综合评判法
分类号: TM923.34
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

长寿和节能方面的巨大潜能是促使LED走入照明界的两个重要原因，很多学者都预测LED将成为21世纪的主流照明光源。在LED灯具可靠性影响参数当中，寿命是最具代表性的参数。因此，LED的使用寿命已经成为业内最为关注的问题之一，无论对于LED制造商还是使用者来说，开展关于LED寿命方面的研究具有重要的现实意义。而目前，对于LED寿命的研究仍旧停留在光源上，然而，在实际生产使用当中，人们更关注的是LED灯具的寿命。但是LED灯具系统不同于LED光源，影响其寿命的因素众多且复杂。并且，每个因素对它的影响程度都各不相同，因此，目前国内外都没有提出一个合理有效的方法可以对其寿命进行评价。而模糊综合评判法可以对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价，这样就可以很好的解决模糊的、难以量化的问题。目前，这一算法深受广大科技工作者的欢迎与重视，已广泛用于评价桥梁、铁路、军用机械等复杂系统的可靠性。因此用该方法对LED灯具寿命进行评价具有十分重要的研究意义。本文主要从LED光源和LED灯具两方面对其寿命进行研究，具体工作及成果如下：现有的LED光源寿命评价方法仅以光通维持率为参数，然而，色参数的漂移对LED寿命的影响是一个极为重要的参数，因此需要将色参数作为LED寿命评价指标建立适当模型。利用电流和温度加速寿命试验对几款LED光源的光通维持率以及色参数漂移进行研究。在高温条件下，得到两种样品最终的预测寿命为67136h和14572h。对于LED灯具，从LED光源、散热系统、驱动电源、使用环境4个方面，对影响LED灯具寿命的因素进行了全面分析，并针对这4个一级因素划分所对应的二级因素，并邀请业内20位知名专家对上述因素进行评价，确定每一个因素对LED灯具寿命影响的权重，这样使评价结果更为准确和有说服力。根据上述所得到得每个因素的对LED灯具寿命影响的权重，利用模糊综合评判法建立了评价LED灯具寿命的模型，而该模型正是评价这种复杂系统行之有效的方法。而利用该模型对两款LED灯具进行模拟计算，仅仅改变一个影响因素，计算结果就明显不同，这也证明使用该方法对LED灯具进行寿命评价具有一定可信性，但要想推广该方法，仍需要进行大量试验验证。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-19
  1.1 引言  10-11
  1.2 LED 寿命定义  11-14
    1.2.1 传统灯具寿命  11-12
    1.2.2 LED 寿命定义  12-14
  1.3 影响 LED 寿命的原因  14-16
    1.3.1 散热效果对 LED 寿命的影响  14-15
    1.3.2 驱动电源对 LED 寿命的影响  15-16
  1.4 LED 寿命评价研究现状及面临问题  16-18
    1.4.1 LED 寿命研究现状  16-17
    1.4.2 LED 寿命研究面临的问题  17-18
  1.5 本论文研究内容及行文安排  18-19
第二章 LED 寿命评价相关概念及理论基础  19-31
  2.1 LED 寿命评价相关概念  19-26
    2.1.1 LED 可靠性失效理论  20-21
    2.1.2 光通量  21-22
    2.1.3 色坐标  22-24
    2.1.4 色温  24
    2.1.5 显色指数  24-26
  2.2 电流加速寿命试验理论基础  26-28
    2.2.1 三参数模型  26
    2.2.2 指数模型  26-27
    2.2.3 经验公式  27
    2.2.4 Eyting 模型  27-28
  2.3 温度加速寿命试验理论基础  28-30
    2.3.1 阿伦纽斯-基本模型  28-29
    2.3.2 阿伦纽斯-对数模型  29-30
    2.3.3 阿伦纽斯-指数模型  30
    2.3.4 阿伦纽斯-威布尔模型  30
  2.4 本章小结  30-31
第三章 LED 光源加速寿命试验研究  31-46
  3.1 电流加速寿命试验及评价结果分析  31-35
    3.1.1 实验方法  31-32
    3.1.2 评价结果分析  32-35
  3.2 温度加速寿命试验及评价结果分析  35-38
    3.2.1 实验方法  35-36
    3.2.2 评价结果分析  36-38
  3.3 色参数评价结果分析  38-42
    3.3.1 色坐标试验结果  38-40
    3.3.2 显色指数试验结果  40-42
  3.4 基于色参数的 LED 寿命评价  42-45
  3.5 本章小结  45-46
第四章模糊综合评判法理论基础  46-52
  4.0 模糊综合评判法简介  46
  4.1 模糊评判法理论基础  46-51
    4.1.1 确定因素集  47
    4.1.2 确定评判集  47
    4.1.3 构造评判矩阵  47
    4.1.4 选择评判函数进行计算  47-51
  4.3 本章小结  51-52
第五章 LED 灯具寿命评价方法  52-66
  5.1 基于模糊评判法的 LED 灯具寿命评价方法  52-58
  5.2 LED 灯具寿命影响因素分析  58-60
    5.2.1 LED 灯具寿命一级影响因素结果分析  58-59
    5.2.2 LED 灯具寿命二级影响因素结果分析  59-60
  5.3 实例分析 1  60-62
  5.4 实例分析 2  62-65
  5.5 本章小结  65-66
第六章总结与展望  66-68
参考文献  68-71
致谢  71-72
附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文  72

LED照明灯具寿命影响因素及测试方法的研究

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