Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12235:2018 về Dự đoán độ duy trì quang thông dài hạn

• Số hiệu: TCVN12235:2018
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2018

Φ (t) = B × exp(-α × t)

(1)

trong đó

t  là thời gian làm việc, tính bằng giờ

Φ (t)  là quang thông chuẩn hóa được lấy trung bình tại thời điểm t

B  hằng số ban đầu được dự đoán suy ra từ đường cong bình phương tối thiểu của dữ liệu LM-84

α  là hằng số tốc độ suy giảm suy ra từ đường cong bình phương tối thiểu của dữ liệu LM-84

Sử dụng các công thức dưới đây để dự đoán tuổi thọ duy trì quang thông.

hoặc

...

...

...

trong đó

L_p  là tuổi thọ duy trì quang thông, tính bằng giờ, p là phần trăm quang thông ban đầu được duy trì.

Khi α > 0 thì đường cong hàm số mũ suy giảm về không và L_p dương.

Khi α < 0 thì đường cong hàm số mũ tăng theo thời gian và L_p âm.

Bất cứ khi nào đạt được giá trị L_p, bằng thực nghiệm trong thời gian thử nghiệm theo TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14), giá trị ghi lại được phải đạt được bằng cách nội suy tuyến tính giữa hai điểm thử nghiệm gần nhất và ưu tiên giá trị bất kỳ được dự đoán bởi các công thức trên.

5.1.5  Điều chỉnh các kết quả

Đối với cỡ mẫu cho trước bất kỳ với tối thiểu là 3 bóng đèn hoặc đèn điện, các giá trị quang thông không được dự đoán quá x lần tổng thời gian thực hiện thử nghiệm (tính bằng giờ) của dữ liệu đo được, trong đó x là hệ số nhân. Các giá trị x đối với các cỡ mẫu khác nhau được liệt kê trong Bảng 1 dưới đây.

Bảng 1 - Các giá trị của hệ số nhân x đối với các cỡ mẫu khác nhau sử dụng phương pháp ngoại suy trực tiếp

...

...

...

Hệ số nhân x

3

3

4

4

5 - 6

5

7 - 9

5,5

...

...

...

6

Khi tuổi thọ duy trì quang thông tính được (ví dụ L₇₀) là dương và nhỏ hơn hoặc bằng x lần khoảng thời gian thử nghiệm tổng thì giá trị tuổi thọ duy trì quang thông tính được chính là giá trị tuổi thọ duy trì quang thông ghi lại được.

Khi tuổi thọ duy trì quang thông tính được (ví dụ L₇₀) là dương và lớn hơn hoặc bằng x lần khoảng thời gian thử nghiệm tổng thì giá trị tuổi thọ duy trì quang thông ghi lại được phải được giới hạn ở x lần thời gian thử nghiệm tổng.

Khi tuổi thọ duy trì quang thông tính được (ví dụ L₇₀) là âm thì giá trị tuổi thọ duy trì quang thông ghi lại được sẽ là x lần khoảng thời gian thử nghiệm tổng, và dự đoán bất kỳ của quang thông được chuẩn hóa ở các thời gian làm việc cụ thể vượt quá khoảng thời gian thử nghiệm phải được ghi lại là quang thông được chuẩn hóa ở điểm đo cuối cùng.

5.1.6  Ký hiệu đối với tuổi thọ duy trì quang thông

Tuổi thọ duy trì quang thông được dự đoán trong phương pháp này phải được biểu diễn bằng cách sử dụng ký hiệu sau:

L_p (Dk)

trong đó p là phần trăm của quang thông ban đầu được duy trì, và D là tổng thời gian của thử nghiệm, tính bằng giờ, chia cho 1 000 và được làm tròn về số nguyên gần nhất. Ví dụ

L₇₀(6k) đối với dữ liệu thử nghiệm 6 000 h;

...

...

...

Nếu giá trị L_p tính được được giảm theo quy luật x lần (xem 5.1.5), giá trị tuổi thọ duy trì quang thông phải được biểu diễn bằng ký hiệu “>”. Ví dụ

L₇₀(6k) > 36 000 h (ở T_a = 25 °C).

Nếu giá trị L_p đạt được từ thực nghiệm trong thử nghiệm theo TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14) thì tuổi thọ duy trì quang thông phải được biểu diễn với giá trị D bằng giá trị L_p, tính bằng giờ, chia cho 1 000 và làm tròn đến số nguyên gần nhất. Ví dụ

L₇₀(4k) = 4 400 h (ở T_a = 25°C).

5.1.7  Nội suy dữ liệu nhiệt độ môi trường đối với ngoại suy trực tiếp

Khi nhiệt độ môi trường của DUT thực tế, T_i, khác với nhiệt độ sử dụng cho các thử nghiệm của TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14) (ví dụ 25 °C và 45 °C), cần sử dụng các quy trình dưới đây để dự đoán tuổi thọ duy trì quang thông của DUT ứng với nhiệt độ đế thực tế với điều kiện làm việc tương tự hoặc thấp hơn (ví dụ dòng điện điều khiển).

5.1.7.1  Chọn nhiệt độ đế T_s

Các nhiệt độ đế LED thực tế, T_s,i, được sử dụng cho nội suy tuổi thọ duy trì quang thông từ nhiệt độ đế thực tế phải có nhiệt độ thấp hơn gần nhất, T_s,1, và nhiệt độ cao hơn gần nhất, T_s,2, so với nhiệt độ đế thực tế cần nội suy T_s,i.

5.1.7.2  Chuyển tất cả các nhiệt độ sang độ kelvin

...

...

...

T [K] = T [°C] + 273,15

(5)

Chỉ được sử dụng các giá trị nhiệt độ theo đơn vị độ kelvin trong các tính toán tiếp theo thể hiện trong các điều dưới đây.

5.1.7.3  Sử dụng phương trình Arrhenius để tính tuổi thọ duy trì quang thông nội suy

Phương trình Arrhenius thể hiện dưới đây phải được sử dụng để tính hằng số tốc độ suy giảm thực tế α_i:

trong đó

A  là hệ số trước số mũ;

E_a  là năng lượng kích hoạt, tính bằng eV;

...

...

...

k_B  là hằng số Boltzmann (8,6173 x 10^-^5 eV/K).

Các bước tính toán trung gian dưới đây cần được thực hiện để tìm hằng số tốc độ suy giảm ở nhiệt độ đế thực tế T_s,i từ T_s,1 đến T_s,2.

Bước 1: Có được α₁ và α₂ đối với hai nhiệt độ T_s,1 đến T_s,2 được tính theo đường cong thực hiện trong 5.1.4. Tính tỷ số E_a/k_B như sau:

Bước 2: Sử dụng tỷ số trên, lắp T_s,1 vào để tính hệ số trước số mũ A:

Bước 2 ở trên cũng có thể được sử dụng thay α₂ và T_s,2 cho α và T_s,1.

Bước 3: Tính B₀, trong đó

...

...

...

B₁  là hằng số ban đầu dự đoán với nhiệt độ T_s thấp hơn;

B₂  là hằng số ban đầu dự đoán với nhiệt độ T_s cao hơn.

Bước 4: Sử dụng kết quả B₀ ở trên, tính tuổi thọ duy trì quang thông L_p đối với nhiệt độ đế thực tế T_s,i như sau:

Kết quả có được từ các bước tính toán trên cũng như tham số sử dụng trong các phép tính được ghi lại trong Bảng 3.

Bước 5: Tính quang thông phát ra thực tế Φ(t) tại thời điểm t đối với T_s,i như sau:

5.1.7.4  Khả năng áp dụng của phương trình Arrhenius

Phương trình Arrhenius chỉ có thể được sử dụng nếu cả hai hằng số tốc độ suy giảm α₁ và α₂ đều có giá trị dương. Trong các trường hợp khi một hoặc cả hai giá trị α đều âm (tức là quang thông tăng theo thời gian) thì dự đoán bảo toàn phải được sử dụng như quy định dưới đây.

...

...

...

Nếu không có giá trị nào của α dương thì tuổi thọ duy trì quang thông, L₇₀, sẽ là x lần tổng thời gian thử nghiệm của dữ liệu đo được theo Bảng 1, và dự đoán bất kỳ về quang thông đầu ra đã chuẩn hóa ở các thời gian làm việc cụ thể vượt quá khoảng thời gian thử nghiệm, phải bằng với quang thông chuẩn hóa thấp hơn ở điểm đo cuối cùng giữa T₁ và T₂.

5.1.7.5  Giới hạn đối với ngoại suy

Không được thực hiện việc ngoại suy giá trị L_p bất kỳ quá nhiệt độ làm việc được sử dụng trong thử nghiệm TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14). Ví dụ, nếu nhiệt độ thử nghiệm trong TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14) cao nhất là 45 °C thì không được ngoại suy L_p ở nhiệt độ 55 °C.

Nếu nhiệt độ làm việc thực tế thấp hơn nhiệt độ thấp nhất được sử dụng trong thử nghiệm của TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14) thì giá trị L_p ghi lại được phải sử dụng nhiệt độ thấp nhất trong thử nghiệm của TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14). Ví dụ, nếu nhiệt độ thấp nhất trong thử nghiệm của TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14) là 25 °C thì L_p ở 15 °C phải sử dụng giá trị L_p ở 25 °C.

Đối với nội suy giữa các nhiệt độ đế với các khoảng thời gian thử nghiệm có độ dài không bằng nhau, trong các trường hợp khi nhiệt độ cao hơn có thời gian thử nghiệm ngắn hơn thì dự đoán không được vượt quá x lần khoảng thời gian thử nghiệm ở nhiệt độ cao hơn, trong đó x được quy định trong Bảng 1, 5.1.5. Trong các trường hợp khi nhiệt độ thấp hơn có thời gian thử nghiệm ngắn hơn, việc dự đoán không được vượt quá x lần khoảng thời gian thử nghiệm ở nhiệt độ cao hơn, trong đó x được quy định trong Bảng 1, 5.1.5.

5.2  Quy trình dự đoán Phương pháp 2, ngoại suy kết hợp dữ liệu LM-84 và dữ liệu LM-80

Phương pháp này chỉ được khuyến cáo cho các trường hợp có tối thiểu 3 000 h nhưng ít hơn 6 000 h dữ liệu LM-84 đối với các bóng đèn hoặc đèn điện được thử nghiệm và tối thiểu 6 000 h dữ liệu LM-80 đối với các gói LED hoặc môđun LED được sử dụng trong DUT, với điều kiện dữ liệu LM-80 đáp ứng các yêu cầu sau:

Dữ liệu LM-80 được sử dụng trong phương pháp này phải chứa tối thiểu một tập dữ liệu có được ở T_s tương tự hoặc cao hơn, khi được so sánh với giá trị T_s của DUT trong 4.2 và ở dòng điện điều khiển tương tự hoặc cao hơn, khi được so sánh với dòng điện điều khiển trong 4.2 đối với gói LED hoặc mô đun LED sử dụng trong các DUT.

Phương pháp này sử dụng dự đoán từ tập dữ liệu LM-80, dựa trên TCVN 11842:2017 (IES TM-21-11) và được hiệu chỉnh đối với suy giảm quang thông bổ sung trong bóng đèn và đèn điện nếu được thực hiện trong dữ liệu LM-84, như mô tả thêm dưới đây.

...

...

...

Chuẩn hóa tất cả các dữ liệu LM-84-14 thu thập được về giá trị 1 (100 %) ở 0 h đối với từng DUT được thử nghiệm.

5.2.2  Lấy trung bình

Lấy trung bình các dữ liệu LM-84-14 đo được đã được chuẩn hóa của tất cả các mẫu trong cùng bộ dữ liệu xác định trong 4.2.2 đối với từng điều kiện thử nghiệm ở từng điểm đo.

5.2.3  Chọn tập dữ liệu LM-80

Từ dữ liệu LM-80 sẵn có, chọn tập dữ liệu có được ở cùng Ts hoặc Ts cao hơn gần nhất, khi được so sánh với giá trị Ts thực tế của DUT có được theo Phụ lục A của TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14), và ở dòng điện điều khiển tương tự hoặc cao hơn gần nhất, khi được so sánh với giá trị dòng điện điều khiển đối với các gói LED hoặc môđun LED trong DUT cho trong Phụ lục A.

5.2.4  Đường cong của tập dữ liệu LM-80

Dựng đường cong theo mô hình bình phương tối thiểu phù hợp với tập dữ liệu LM-80, như mô tả trong TCVN 11842:2017 (IES TM-21-11) và Phụ lục A của TCVN 11842:2017 (IES TM-21-11).

5.2.5  Tính toán giá trị ∆α

Sử dụng các bước dưới đây để tính ∆α:

...

...

...

Bước 2: Loại bỏ dữ liệu bất kỳ có được trước 1 000 h.

Bước 3: Tìm các điểm dữ liệu độ duy trì quang thông đối với các thời gian thử nghiệm như nhau (trong phạm vi ± 48 h) từ tập dữ liệu LM-80 được chọn như mô tả trong 5.2.3 ở trên. Nếu không có sẵn các thời gian thử nghiệm như nhau trong dữ liệu LM-80 thì lấy các giá trị ứng với các thời gian thử nghiệm như nhau bằng cách nội suy tuyến tính hai điểm dữ liệu LM-80 gần nhất.

Bước 4: Tính tỷ số đối với từng điểm dữ liệu trong Bước 3 chi cho giá trị trong Bước 1 ứng với thời gian thử nghiệm tương tự (trong phạm vi ± 48 h).

Bước 5: Tính logarit tự nhiên đối với từng tỷ số đạt được trong Bước 4.

Bước 6: Dựng đường cong theo mô hình bình phương tối thiểu theo công thức:

trong đó

r(t)  là tập tỷ số thu được đối với các thời gian khác nhau trong Bước 4 ở trên,

t  là thời gian làm việc, tính bằng giờ

...

...

...

b  là giao điểm với trục tung

Công thức trên được lấy từ Phụ lục B. Ý nghĩa vật lý của ∆α là hiệu số giữa các hằng số tốc độ suy giảm quang thông hàm số mũ quan sát được giữa dữ liệu LM-84 và dữ liệu LM-80.

Nếu ∆α = 0, dữ liệu LM-84 cần xét cho thấy tốc độ suy giảm quang thông tương tự (tức là độ duy trì quang thông tương tự) so với dữ liệu LM-80 được chọn.

Nếu ∆α < 0, dữ liệu TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14) cần xét cho thấy tốc độ suy giảm quang thông chậm hơn (tức là độ duy trì quang thông tốt hơn) so với dữ liệu LM-80 (dãy LED/môđun LED) được chọn. Trong trường hợp này, đặt ∆α = 0 và sử dụng b như thu được ở trên đối với đoạn tiếp theo. Điều này giống với việc giả thiết tốc độ suy giảm quang thông của dữ liệu bóng đèn/đèn điện tương tự với dữ liệu dãy LED/môđun LED. Điều này nhằm cung cấp dự đoán bảo toàn dựa trên dữ liệu LM-84 ngắn hạn mà có thể chưa bắt đầu bộc lộ sự suy giảm quang thông đến phạm vi đầy đủ.

Nếu ∆α > 0, dữ liệu LM-84 cần xét cho thấy tốc độ suy giảm quang thông nhanh hơn (tức là độ duy trì quang thông kém hơn) so với dữ liệu LM-80. Trong trường hợp này, dữ liệu LM-80 cần được hiệu chỉnh đối với sự suy giảm quang thông bổ sung quan sát được trong DUT, như mô tả trong 5.2.6 dưới đây.

5.2.6  Dự đoán

Thực hiện dự đoán theo hàm số mũ sử dụng công thức dưới đây (xem Phụ lục B đối với nguồn gốc của công thức và Phụ lục C về ví dụ tính toán):

trong đó

...

...

...

Φ (t)  là quang thông chuẩn hóa được lấy trung bình tại thời điểm t

B  hằng số ban đầu được dự đoán suy ra từ đường cong bình phương tối thiểu của dữ liệu LM-80 theo TCVN 11842:2017 (IES TM-21-11)

α  là hằng số tốc độ suy giảm suy ra từ đường cong bình phương tối thiểu của dữ liệu LM-80 theo TCVN 11842:2017 (IES TM-21-11)

∆α  là độ dốc như mô tả trong 5.2.5

b  là giao điểm với trục tung như mô tả trong 5.2.5

Sử dụng các công thức dưới đây để dự đoán tuổi thọ duy trì quang thông.

hoặc

...

...

...

trong đó

L_p  là tuổi thọ duy trì quang thông, tính bằng giờ, p là phần trăm quang thông ban đầu được duy trì.

Khi (α + ∆α) > 0 thì đường cong hàm số mũ suy giảm về không và L_p dương.

Khi (α + ∆α) < 0 thì đường cong hàm số mũ tăng theo thời gian và L_p âm.

Bất cứ khi nào đạt được giá trị L_p bằng thực nghiệm trong thời gian thử nghiệm theo TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14), giá trị ghi lại được phải đạt được bằng cách nội suy tuyến tính giữa hai điểm thử nghiệm gần nhất và ưu tiên giá trị bất kỳ được dự đoán bởi các công thức trên.

5.2.7  Điều chỉnh các kết quả

Đối với cỡ mẫu cho trước bất kỳ với tối thiểu là 5 DUT, các giá trị quang thông không được dự đoán quá x lần tổng thời gian thực hiện thử nghiệm (tính bằng giờ) của dữ liệu LM-84 đo được. Các giá trị x đối với các cỡ mẫu khác nhau được liệt kê trong Bảng 2 dưới đây.

Khi tuổi thọ duy trì quang thông tính được (ví dụ L₇₀) là dương và nhỏ hơn hoặc bằng x lần khoảng thời gian thử nghiệm tổng thì giá trị tuổi thọ duy trì quang thông tính được chính là giá trị tuổi thọ duy trì quang thông ghi lại được.

...

...

...

Khi tuổi thọ duy trì quang thông tính được (ví dụ L₇₀) là âm thì giá trị tuổi thọ duy trì quang thông ghi lại được sẽ là x lần khoảng thời gian thử nghiệm tổng, và dự đoán bất kỳ của quang thông được chuẩn hóa ở các thời gian làm việc cụ thể vượt quá khoảng thời gian thử nghiệm phải được ghi lại là quang thông được chuẩn hóa ở điểm đo cuối cùng.

Bảng 2 - Các giá trị của hệ số nhân x đối với các cỡ mẫu khác nhau sử dụng phương pháp ngoại suy kết hợp

Cỡ mẫu

Hệ số nhân x

5

1,5

6

2

7

...

...

...

8

3

9

2,5

10

4

11

4,5

12

...

...

...

13 - 14

5.5

≥ 15

6

5.2.8  Ký hiệu đối với tuổi thọ duy trì quang thông dự đoán

Tuổi thọ duy trì quang thông được dự đoán trong phương pháp này phải được biểu diễn bằng cách sử dụng ký hiệu sau:

L_p (D_lamp k, D_LED k)

trong đó p là phần trăm của quang thông ban đầu được duy trì, và D_lamp là tổng thời gian của thử nghiệm DUT và D_LED là tổng thời gian của dữ liệu LM-80 (đối với gói LED hoặc môđun LED), cả hai đều tính bằng giờ, chia cho 1 000 và được làm tròn về số nguyên gần nhất. Ví dụ

L₇₀(3k, 6k) đối với dữ liệu thử nghiệm DUT 3 000 h và dữ liệu LM-80 6 000 h;

...

...

...

L₇₀(3k, 6k) > 18 000 h (ở T_s = 25 °C).

Bảng 3 - Thông tin cần có trong báo cáo ở từng điều kiện thử nghiệm

Mô tả nguồn sáng LED được thử nghiệm (nhà chế tạo, model, số catalo, v.v.)

Cỡ mẫu

Số lượng hỏng

Dòng điện điều khiển DUT được sử dụng trong thử nghiệm

mA

...

...

...

h

Khoảng thời gian thử nghiệm được sử dụng để dự đoán

...h đến ...h

Nhiệt độ để được thử nghiệm

°C

Tiêu chí nếu các mẫu không đại diện cho loạt sản xuất

(nêu các loại trừ bất kỳ)

...

...

...

L_p cần quan tâm (p < 100)

  L       

Thời gian thử nghiệm được nội suy ở L_p

h

Đối với các trường hợp khi có tối thiểu 6 000 h dữ liệu thử nghiệm:

Dữ liệu thử nghiệm α

...

...

...

L₇₀(Dk) ghi lại

h

Đối với các trường hợp khi có ít hơn 6 000 h nhưng nhiều hơn 3 000 h dữ liệu thử nghiệm:

Dữ liệu thử nghiệm α của LM-80

Dữ liệu thử nghiệm B của LM-80

...

...

...

L₇₀(Dk) ghi lại theo dữ liệu LM-80

h

Giá trị ∆α

L₇₀(Dk) ghi lại

h

6  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo dự đoán tuổi thọ duy trì quang thông phải có các thông tin sau được thể hiện trong Bảng 3. Các giá trị L₇₀ tính được và ghi lại phải được làm tròn đến 3 chữ số có nghĩa. Tất cả các giá trị α và B phải được làm tròn đến 4 chữ số có nghĩa.

Khi sử dụng nội suy giữa các tập dữ liệu thử nghiệm ở các nhiệt độ khác nhau, thông tin bổ sung dưới đây phải được đưa ra, như thể hiện trên Bảng 4.

...

...

...

T_s,1 (°C)

E_a/k_B

T_s,1 (K)

A

...

...

...

α₁

B₀

B₁

T_s,i (°C)

...

...

...

T_s,2 (°C)

T_s,i (K)

T_s,2 (K)

α_i

...

...

...

α₂

L₇₀(D k) ghi lại

B₂

...

...

...

Phụ lục A

(quy định)

Dòng điện điều khiển LED trong phương pháp ngoại suy kết hợp

Dòng điện điều khiển LED, l_f, là quan trọng trong việc đánh giá đúng tính năng đối với phương pháp ngoại suy kết hợp. Quang thông, hiệu suất sáng, màu, độ suy giảm quang thông và các tham số khác của LED được xác định từ dòng điện điều khiển thực. Các phương pháp trong tài liệu này dựa trên dòng điện điều khiển LED chính xác đóng vai trò như một trong các yếu tố quan trọng; các dòng điện không chính xác có thể rút ngắn hoặc kéo dài đáng kể dự đoán độ suy giảm và giới hạn độ tin cậy của tính năng thực tế.

TCVN 10887:2015 (IES LM-80-08) đòi hỏi việc điều chỉnh chính xác dòng điện để đảm bảo các kết quả nhất quán và giảm thiểu sự sai lệch bất kỳ của dòng điện lên các phép đo được ghi lại. Dòng điện được điều chỉnh là dòng điện tại nguồn sáng và trong hầu hết các trường hợp có thể được đơn giản chuyển thành l_t của LED. l_t thực sự của LED trong bóng đèn và đèn điện là kết quả của thiết kế hệ thống kể cả việc sử dụng các cấu trúc liên kết thiết bị song song, nối tiếp hoặc ma trận, sử dụng các thiết bị phụ trợ (điện trở, điốt, v.v.) cũng như các bộ điều khiển, nguồn lắp trên bảng mạch, tích hợp hoặc từ xa.

Có nhiều kỹ thuật xác định dòng điện điều khiển LED được sử dụng trong các phương pháp của tiêu chuẩn này. Giá trị chính xác nhất có thể thu được bằng cách đo dòng điện ở từng LED (hoặc mẫu đại diện) và lấy trung bình; tuy nhiên, vì dòng điện phải được đo nối tiếp với LED nên điều này gần như là không thể. Do đó nên kết hợp đo và tính để có được giá trị trung bình ước lượng tốt nhất.

Bước đầu tiên là đo dòng điện tổng của hệ thống ở đầu ra của thành phần điện tử điều khiển bất kỳ (nguồn hoặc bộ điều khiển). Đối với các hệ thống có nhiều gói LED, mô đun LED, hoặc bảng mạch LED, bước tiếp theo là đo dòng điện đầu vào của dãy hoặc dòng điện vào bảng mạch đối với từng dãy hoặc bảng mạch trong bóng đèn/đèn điện. Đối với các hệ thống chỉ có một dãy LED hoặc một bảng mạch LED, dòng điện tổng của hệ thống cần được sử dụng cho dòng điện vào bảng mạch. Đối với mỗi dãy hoặc bảng mạch, tính từng dòng điện điều khiển LED thông qua phân tích mạch điện của bảng mạch. Sử dụng từng dòng điện của dãy hoặc bảng mạch tính được, tính dòng điện điều khiển trung bình của LED trong hệ thống.

Cần thực hiện kiểm tra cẩn thận bằng cách thực hiện phân tích toàn bộ hệ thống bằng cách thay dòng điện điều khiển LED trung bình đối với từng LED trong hệ thống và tính dòng điện tổng cần thiết. Giá trị này cần tương đương với dòng điện tổng đo được của hệ thống.

...

...

...

Phụ lục B

(tham khảo)

Nguồn gốc của công thức sử dụng trong phương pháp ngoại suy kết hợp

Mối quan hệ giữa độ duy trì quang thông của bóng đèn (hoặc đèn điện) và độ duy trì quang thông của các gói LED (hoặc mô đun LED) được sử dụng trong nó có thể biểu diễn như sau:

Φ(t)_LM-84 = Φ(t)_LM-80 × C(t)

(B1)

trong đó

Φ(t)_LM-84  là độ duy trì quang thông của bóng đèn (hoặc đèn điện) được đo theo LM-84;

Φ(t)_LM-80  là độ duy trì quang thông của gói LED (hoặc môđun LED) được sử dụng cho bóng đèn (hoặc đèn điện) được đo theo LM-80;

...

...

...

Cách tiếp cận sử dụng dưới đây xác định theo thực nghiệm hàm hiệu chỉnh C(t) từ dữ liệu LM-84 và dữ liệu LM-80 ngắn hạn sẵn có (nhỏ hơn 6 000 h), và sau đó được sử dụng lên dữ liệu LM-80 dài hạn (6 000 h hoặc nhiều hơn) để ngoại suy độ duy trì quang thông của bóng đèn (hoặc đèn điện).

Theo cách tiếp cận sử dụng trong tiêu chuẩn này và TCVN 11842:2017 (IES TM-21-11), độ duy trì quang thông xấp xỉ bằng độ suy giảm theo hàm số mũ:

Φ(t)_LM-84 = B_LM-84 x exp (-α_LM-84 x t)

(B2)

và

Φ(t)_LM-80 = B_LM-80 x exp (-α_LM-80 x t)

(B3)

Sau khi giải C(t) và thay hai phương trình trên vào phương trình (B1) ta có

...

...

...

∆α = α_LM-84 - α_LM-80

(B5)

Sau khi lấy loga tự nhiên và thay dấu ở cả hai phía, công thức tính C(t) sẽ thành:

ln[r(t)] = ∆α x t + b

(B6)

trong đó

t là thời gian làm việc, tính bằng giờ;

...

...

...

Sau đó dữ liệu LM-84 “ngắn hạn” có thể được ngoại suy bằng cách sử dụng C(t) lên dữ liệu LM-80 “dài hạn”, theo công thức đầu tiên nêu trên:

Φ(t)_LM-84 = Φ(t)_LM-80 x exp(-∆α x t - b)

(B7)

hoặc (sau khi thay xấp xỉ TCVN 11842:2017 (IES TM-21-11) đối với Φ(t)_LM-80:

trong đó

Φ (t)  là dự đoán đối với dữ liệu bóng đèn (đèn điện)

α  là hằng số tốc độ suy giảm suy ra từ đường cong bình phương tối thiểu của dữ liệu LM-80 theo TCVN 11842:2017 (IES TM-21-11)

B  hằng số ban đầu được dự đoán suy ra từ đường cong bình phương tối thiểu của dữ liệu LM-80 theo TCVN 11842:2017 (IES TM-21-11)

...

...

...

Phụ lục C

(tham khảo)

Ví dụ về phương pháp ngoại suy kết hợp

Bảng C.1 - Dữ liệu thử nghiệm 4 500 h theo LM-84-14 ở nhiệt độ T_s bằng 36,5 °C, dòng điện điều khiển danh nghĩa 165 mA

Mẫu số

0

500

...

...

...

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

4 500

1

1,000

...

...

...

1,045

1,038

1,063

1,054

1,056

1,047

1,044

1,038

2

...

...

...

1,026

1,035

1,042

1,061

1,052

1,050

1,059

1,053

1,050

...

...

...

1,000

1,026

1,034

1,042

1,060

1,043

1,042

1,050

1,044

...

...

...

4

1,000

1,026

1,044

1,051

1,070

1,053

1,054

1,057

...

...

...

1,051

5

1,000

1,018

1,036

1,046

1,071

1,054

1,063

...

...

...

1,046

1,037

6

1,000

1,027

1,045

1,051

1,071

1,063

...

...

...

1,051

1,051

1,043

7

1,000

1,028

1,046

1,044

1,073

...

...

...

1,053

1,044

1,050

1,035

8

1,000

1,033

1,074

1,048

...

...

...

1,050

1,054

1,046

1,046

1,030

9

1,000

1,027

1,044

...

...

...

1,062

1,053

1,066

1,060

1,063

1,060

10

1,000

1,025

...

...

...

1,042

1,059

1,051

1,058

1,031

1,025

1,017

Trung bình

1,0000

...

...

...

1,0445

1,0447

1,0648

1,0528

1,0564

1,0648

1,0648

1,0394

...

...

...

Mẫu số

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

1

...

...

...

0,972

1,014

1,013

0,992

0,978

0,967

2

1,000

1,006

...

...

...

0,992

0,976

0,974

0,971

3

1,000

0,991

1,004

1,005

...

...

...

0,978

0,966

4

1,000

1,015

1,012

1,006

0,989

0,987

...

...

...

5

1,000

1,009

1,003

0,996

0,965

0,963

0,958

6

...

...

...

1,011

1,008

1,002

0,985

0,978

0,977

7

1,000

1,007

...

...

...

0,988

0,973

0,976

0,972

8

1,000

1,001

1,008

0,998

...

...

...

0,977

0,970

9

1,000

1,006

0,998

0,991

0,978

0,979

...

...

...

10

1,000

1,008

1,023

1,019

1,006

0,992

0,977

Trung bình

...

...

...

1,0026

1,0064

1,0010

0,9815

0,9782

0,9719

Ln(trung bình)

0

0,002597

...

...

...

0,001 000

-0,018673

-0,022041

-0,028502

Bảng C.3 - Thiết lập phương pháp kết hợp đối với dữ liệu thử nghiệm 4 500 h theo LM-84 ở nhiệt độ T_s bằng 36,5 °C và dữ liệu thử nghiệm 6 000 h theo LM-80 ở nhiệt độ T_s bằng 45 °C

Thời gian, h

LM-84

LM-80

...

...

...

ln[r(t)]

1 000

1,0445

1,0026

0,9599

-0,04094

1 500

1,0447

1,0045

...

...

...

-0,03924

2 000

1,0648

1,0064

0,9452

-0,05641

2 500

1,0528

1,0037

...

...

...

-0,04776

3 000

1,0564

1,0010

0,9476

-0,05387

3 500

1,0491

0,9913

...

...

...

-0,05672

4 000

1,0479

0,9815

0,9366

-0,06546

4 500

1,0394

0,9799

...

...

...

-0,05900

CHÚ THÍCH: Các điểm LM-80 tại 1 500 h, 2 500 h, 3 500 h và 4 500 h có được bởi nội suy tuyến tính theo 5.2.5. Các giá trị đầu vào để lấy trung bình và các giá trị trung bình LM-80 được nội suy được làm tròn đến bốn chữ số có nghĩa.

Bảng C.4 - Đường cong bình phương tối thiểu của 4 500 h theo LM-84 ở nhiệt độ T_s bằng 36,5 °C và dữ liệu thử nghiệm 6 000 h theo LM-80 ở nhiệt độ T_s bằng 45 °C, Phương pháp kết hợp

∆α (độ dốc)

-6,299E-06

b (điểm cắt)

-0,03510

α (theo TM-21)

7,441E-06

...

...

...

1,0163

α + ∆α ^[^1^]

7,441E-06

1/exp(b)

1,0357

L₇₀^[^2^] ghi lại được

>18000

^[^1^] ∆α được đặt về 0 vì ∆α < 0 (xem 5.2.5, bước 6)

^[^2^] 4 x thời gian thử nghiệm LM-84, được làm tròn đến 3 chữ số có nghĩa (xem 5.2.7, Bảng 2)

...

...

...

Thời gian, h

Dự đoán

Thời gian, h

Dự đoán

5 000

1,014

12 500

...

...

...

5 500

1,010

13 000

0,956

6 000

1,007

13 500

...

...

...

6 500

1,003

14 000

0,948

7 000

0,999

14 500

...

...

...

7 500

0,995

15 000

0,941

8 000

0,992

15 500

...

...

...

8 500

0,988

16 000

0,934

9 500

0,981

16 500

...

...

...

1 0000

0,977

17 000

0,928

10 500

0,974

17 500

...

...

...

11 000

0,970

18 000

0,921

11 500

0,966

...

...

...

12 000

0,963

Hình C.1 - Đồ thị dự đoán độ suy giảm quang thông, cũng thể hiện dữ liệu LM-84 và LM-80 được lấy trung bình (xem Bảng C1, Bảng C2 và Bảng C5)

...

...

...

Phụ lục D

(quy định)

Mô hình thống kê

Ba sản phẩm chiếu sáng rắn (SSL) khác nhau được sử dụng để xác định ảnh hưởng của cỡ mẫu lên việc ước lượng độ duy trì quang thông. Ba sản phẩm này được gọi là A, B và C có các cỡ mẫu là 20, 10 và 9 bóng đèn LED tương ứng. Sản phẩm A và B được đo độ suy giảm quang thông tối thiểu cứ sau 500 h còn sản phẩm C chỉ được đo cứ sau 1 000 h. Việc tính toán được thực hiện chỉ sử dụng quang thông đo được theo các cách sau:

- 1 000 h đến 3 000 h với các khoảng cách 1 000 h

- 1 000 h đến 3 000 h với các khoảng cách 500 h

- 1 000 h đến 6 000 h với các khoảng cách 1 000 h

- 1 000 h đến 6 000 h với các khoảng cách 500 h

Dữ liệu được đưa vào mô hình hàm số mũ đơn giản và đường biên dưới của khoảng dự đoán 95 % của đường cong được ước lượng và ghi lại. Ví dụ, 10 bóng đèn được đo cứ sau 1 000 h từ 1 000 h đến 3 000 h được chọn ngẫu nhiên từ 20 bóng đèn của sản phẩm A. Mô hình hàm số mũ được thiết lập từ 10 bóng đèn và ước lượng đường biên dưới của khoảng dự đoán 95 % được ghi lại. Việc lấy mẫu, lập mô hình và tính đường biên dưới của khoảng dự đoán 95 % được lặp lại 100 lần. Sau đó lặp lại quá trình này đối với mỗi tổ hợp sản phẩm (A, B, C) của cỡ mẫu áp dụng (20, 19, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3) và độ dài và khoảng cách đo áp dụng tính bằng giờ (1 000 h đến 3 000 h cứ sau 1 000 h, 1 000 h đến 3 000 h cứ sau 500 h, 1 000 h đến 6 000 h cứ sau 1 000 h, 1 000 h đến 6 000 h cứ sau 500 h). Đối với mỗi tổ hợp nêu trên, 100 lần ước lượng khoảng dự đoán 95 % đường biên dưới được tính toán và phân vị thứ 10 của 100 ước lượng này (hoặc đường biên dưới nhỏ nhất thứ 10) được vẽ đồ thị và lập bảng, nhằm giúp xác định các quy tắc về giới hạn ngoại suy thích hợp (bội số) để dự đoán độ suy giảm quang thông. Các giá trị phân vị thứ 10 có thể được coi là kịch bản trường hợp xấu nhất tương ứng đại diện cho độ suy giảm quang thông.

...

...

...

Kết luận hữu ích khác là có sự xuất hiện ảnh hưởng lớn hơn của tổng thời gian thử nghiệm (3 000 h so với 6 000 h), so với ảnh hưởng của sự khác nhau về độ dài khoảng lấy mẫu (500 h so với 1 000 h). Đối với sản phẩm A và B, sự trải rộng của các ước lượng khoảng dự đoán đường biên dưới phân vị thứ 10 bị tăng đáng kể khi chỉ sử dụng các bóng đèn được đo từ 1 000 h đến 3 000 h, so với khi sử dụng các bóng đèn được đo từ 1 000 h đến 6 000 h (không quan tâm đến độ dài khoảng lấy mẫu). Sự trải rộng hoặc sự khác nhau của các ước lượng khoảng dự đoán đường biên dưới phân vị thứ 10 giữa các cỡ mẫu chỉ bị ảnh hưởng nhẹ bởi độ dài khoảng lấy mẫu, giữa 500 h và 1 000 h. Trên thực tế, điều này có nghĩa là các cỡ mẫu khác nhau có thể thích hợp cho dữ liệu có được sau 3 000 h (phương pháp kết hợp) hoặc dữ liệu có được sau 6 000 h trong phương pháp trực tiếp dự đoán quang thông - cao hơn đáng kể so với trường hợp trước. Quan sát này được sử dụng trong khuyến cáo khác đối với phương pháp dự đoán kết hợp.

Dựa vào các kết luận trên và xem xét những chênh lệch giữa các dự đoán ở các cỡ mẫu giảm so với dự đoán có cỡ mẫu lớn nhất sử dụng trong từng trường hợp, các khuyến cáo sau được cung cấp cho độ dài lớn nhất của khoảng dự đoán thể hiện là số nhân, x, đối với thời gian thử nghiệm TCVN 12234:2018 (IES LM-84-14) là hàm của cỡ mẫu đối với mỗi trong hai phương pháp dự đoán sử dụng trong tiêu chuẩn này, như thể hiện trong Bảng 1 và Bảng 2. Chúng được thiết kế để duy trì các đường biên dưới được dự đoán trong phạm vi 5 % của giá trị thu được với cỡ mẫu lớn nhất Như trong TCVN 11842:2017 (IES TM-21-11), khoảng dự đoán lớn nhất có thể có trong từng trường hợp được giới hạn bởi độ không đảm bảo đo của hệ thống, bổ sung cho cỡ mẫu.

Hình D.1 - Kết quả mô hình thống kê ở các cỡ mẫu khác nhau

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] Ban kỹ thuật về thuật ngữ của IES, ANSI/IES RP-16-10 Nomenclature and Definitions for Illuminating Engineering, Hiệp hội Kỹ thuật Chiếu sáng Bắc Mỹ, New York, 2010.

[2] Tiểu ban Chiếu sáng rắn IES của Ban kỹ thuật quy trình thử nghiệm, IES LM-79-08, IES Approved method for the electrical and photometric measurements of solid-state lighting products. Hiệp hội Kỹ thuật Chiếu sáng Bắc Mỹ, New York, 2008.

...

...

...

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Mẫu và dữ liệu thử nghiệm

5  Dự đoán tuổi thọ duy trì quang thông

6  Báo cáo thử nghiệm

Phụ lục A (quy định) - Dòng điện điều khiển LED trong phương pháp ngoại suy kết hợp

...

...

...

Phụ lục C (tham khảo) - Ví dụ về phương pháp ngoại suy kết hợp

Phụ lục D (quy định) - Mô hình thống kê

Thư mục tài liệu tham khảo