[发明专利]基于人工神经网络的大功率LED灯具寿命预测方法

说明书

本发明公开了一种基于人工神经网络的大功率LED灯具寿命预测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤101、根据具体型号LED LM80寿命测试数据，以及TM21外推公式，得到LED的光通量退化曲线；步骤102、通过插值方法，得到温度在243K～423K范围内LED的光通量退化曲线；步骤103、建立并训练LED光通量、温度—寿命人工神经网络，用来预测一定光通量范围、一定温度范围内的LED寿命；步骤104、根据某型号LED灯具的温度分布，预测了灯具上每颗LED的L70寿命；步骤105、预测得出LED灯具的寿命，根据单颗LED的寿命曲线，结合LED灯具的热分布，对LED灯具寿命进行评价。

技术领域

本发明涉及LED灯具技术领域，特别是涉及一种基于人工神经网络的大功率LED灯具寿命预测方法。

背景技术

LED，英文light emitting diode的简称，又称发光二极管。它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。置于一 个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的 抗震性能好。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负 极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。发光二极管，是一种能 够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是 一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极， 使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在 它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连 接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候， 电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这 就是LED灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。

众所周知，LED的使用寿命是其非常重要的一项参数，如何准确地预测LED灯的使用寿命具有重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于人工神经网络的大功率LED灯具寿命预 测方法；该基于人工神经网络的大功率LED灯具寿命预测方法能够更加准确合理地对LED的使用寿命进行预测。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种基于人工神经网络的大功率LED灯具寿命预测方法，至少包括如下步骤：

步骤101、根据具体型号LED LM80寿命测试数据，以及TM21外推公式，得到LED 的光通量退化曲线；

步骤102、通过插值方法，得到温度在328K～378K范围内LED的光通量退化曲线；插值间距为5K；

步骤103、建立并训练LED光通量、温度—寿命人工神经网络，用来预测一定光通量范围、一定温度范围内的LED寿命；

步骤104、根据某型号LED灯具的温度分布，预测了灯具上每颗LED的L70寿命；

步骤105、预测得出LED灯具的寿命，根据单颗LED的寿命曲线，结合LED灯具 的热分布，对LED灯具寿命进行评价。

进一步：所述步骤101具体为：

所述单颗LED随着工作时间的增加，结温上升，导致荧光粉在较高温度下的性能衰退，使得荧光粉的量子效率减低，最终导致LED的光通量下降；根据TM21外推公式，LED 输出光通量随时间的拟合公式表示为：

φ(t)＝exp(-αt^β) (1)

式中φ(t)表示t时刻LED归一化的光通量，α表示用最小二乘曲线拟合导出的衰变率 常数，β为一个形参；