ANSI/IES LM-80-15 Approved Method: Measuring Luminous Flux and Color Maintenance of LED Packages, Arrays and Modules
ANSI/IES LM-80-15 认可方法：测量 LED 封装、阵列和模块的光通量和色温维持率

随着LED技术的快速发展，照明产品的寿命和光输出稳定性成为了消费者和制造商高度关注的问题。为了统一测量LED光源的性能，提供准确的光衰数据，美国照明工程学会（IES）发布了ANSI/IES LM-80-15标准。该标准详细规定了如何测量LED封装、阵列和模块的光通维持率和色温维持率，为LED产品的长期性能评估提供了科学依据。
本文将介绍LM-80-15标准具体内容、测试方法、应用领域及其局限性。
一、ANSI/IES LM-80-15 标准简介
ANSI/IES LM-80-15标准全称是LED封装、阵列和模块光通量和色温维持率的测量认可方法。其主要目标是通过长时间运行测试，测量LED光源在不同温度和工作条件下的光通维持率和色温稳定性。
光通维持率指的是LED光源在一定时间后，保持初始光输出的百分比。该标准广泛应用于评估LED光源的长期表现，确保其在实际使用中光衰情况可控，并且能够预测产品的使用寿命。
二、LM-80-15 标准的测试内容
LM-80-15 标准的核心是通过严格的实验测试，测量LED在不同条件下的光通量变化以及色温变化。主要涉及以下数据的采集和分析：
1、光通维持率
光通维持率是衡量LED光源在运行一段时间后的光输出相对于初始光输出的维持水平。标准要求至少测量LED光源在6000小时运行时的光通维持率，并建议扩展至10000小时。
测试通常在至少三种环境温度下进行（通常为55°C、85°C，以及由制造商选择的第三个温度，如105°C），以模拟实际使用中的各种热环境。
2、色温维持率
色温维持率是衡量LED光源随时间推移保持其原始色温的能力。色温漂移会影响照明效果，尤其在需要稳定色彩表现的场合（如商店、画廊）至关重要。
LM-80测试记录LED光源的色度坐标变化（通常用CIE 1931色度图中的X、Y坐标表示），并计算色温维持率。
3、LED结温
结温是LED芯片内部的温度，对光衰和寿命有显著影响。高结温会加速LED光衰，因此在测试过程中需要通过热电偶或其他方法实时监控LED的结温，确保温度稳定。
4、环境温度
LM-80要求在受控环境下进行测试，确保测试设备能够精确调节和维持特定温度，如55°C、85°C等，模拟LED光源在不同工作环境下的表现。
三、LM-80-15 的测试方法
LM-80-15的测试要求非常严格，需要在专门的实验室设备中进行。以下是标准规定的具体测试方法：
1、样品准备
样本数量: LM-80测试要求至少测试10个LED封装、阵列或模块样本。样本越多，测试结果越具有代表性。
2、测试条件设置
温度控制:LED样品在至少三个不同的温度条件下进行测试，通常为55°C、85°C，以及制造商选定的第三个温度点。环境温度的控制是测试准确性的关键。
驱动电流:样品在其额定电流下运行，确保LED的光通维持率是在其正常工作条件下测得的。如果测试电流偏离，可能影响光衰结果。
3、定期测量光通量和色度
光通量测量:在测试期间，每隔1000小时或其他指定时间间隔，使用积分球或光度计测量LED的光通量。每个时间点的光通量数据用于计算光通维持率。
色度测量:使用光谱辐射计记录色度坐标和色温变化，监测LED的色度漂移情况，确保其在使用过程中颜色不发生明显变化。
4、数据分析与报告
测试结束后，所有光通维持率和色温维持率数据被收集，并绘制随时间变化的曲线图，展示LED光源的光衰趋势。报告中必须包括环境温度、结温、驱动电流等详细信息，供后续分析和预测。
四、LM-80-15 标准应用
LM-80-15标准广泛应用于照明产品的研发、生产和质量控制，主要有以下几种应用场景：
1、LED产品寿命评估
虽然LM-80标准并不直接给出LED的使用寿命，但通过其测得的光通维持率数据，制造商可以使用TM-21标准对LED寿命进行外推和预测，得出诸如L70（光通量下降到初始值的70%时的使用时间）等数据。
2、产品认证与市场准入
在许多国家和地区，LED灯具要进入市场，必须通过基于LM-80和TM-21的测试，并达到特定的寿命和光通维持率要求。例如，美国能源之星（ENERGY STAR）认证就要求LED产品必须经过LM-80测试，并且L70寿命要达到特定标准。
3、产品开发与优化
LM-80测试结果为制造商提供了产品长期表现的数据基础，帮助其优化LED封装材料、散热设计等方面，延长产品寿命并提高光效。
五、LM-80-15 标准局限性
尽管LM-80-15是评估LED光源性能的关键标准，但它也有一些局限性：
1、不直接提供寿命数据
LM-80仅测试LED光源在特定时间段（通常为6000小时或10000小时）内的光通量和色温变化，不提供LED的实际寿命。需要结合TM-21标准来进行寿命预测，而外推数据存在一定的不确定性。
2、无法模拟所有真实使用条件
LM-80的测试是在实验室控制的温度和驱动电流条件下进行，实际使用中，LED灯具可能面临更为复杂的环境，如电压波动、湿度变化等，这些因素可能影响LED的长期表现。
3、不适用于所有LED灯具
LM-80主要用于测试LED封装、阵列和模块，不适用于完整的LED灯具。对于整灯的测试，通常使用其他标准来评估灯具的整体性能。
总结
ANSI/IES LM-80-15标准通过测试LED封装、阵列和模块的光通维持率和色温维持率，为照明制造商提供了评估产品长期表现的可靠工具。通过严格的测试方法，制造商可以优化其LED产品设计，并提供符合市场需求的高质量照明产品。尽管LM-80本身不直接提供寿命数据，但它为寿命预测和产品认证提供了坚实的数据基础。
在未来，随着LED技术的进步和照明需求的变化，LM-80测试将继续在照明产品的开发和质量控制中扮演关键角色。

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