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LED 植物灯寿命详解:L70、L90 与 TM-21 到底意味着什么

技术科普 · 中山市瑞显电子厂(XineLam) · 发布于 2026 年 10 月 12 日

植物灯常常带着一个看起来像“寿命”的数字出售——5 万小时、10 万小时,或者旁边一并写着五年保修。这些数字来自一条定义清楚的“测试加外推”链条。把这条链条摊开看清楚,就能分辨哪些数字是实测的、哪些是外推的、哪些只是商业表述。本文逐段拆解这条链条,也说明它没有覆盖的失效环节。

车间内成排摆放的长条 LED 植物灯管灯具,部分放在地面、部分放在货架上,背景有工作人员正在检查一批产品
图 1. 正在装配与检验的 LED 植物灯灯具。摄影:XineLam。额定寿命只有在能够追溯到同一 LED 平台上真实记录的测试数据时,才具备意义。

L70、L80、L90 到底衡量什么

LED 通常不会像钨丝灯那样突然断掉,而是光输出逐步下降。既然不存在一个明确的失效瞬间,行业就用“光通维持率”来描述 LED 寿命:在运行若干小时之后,仍保留下来的初始光输出比例。

写法是 Lρ,其中 ρ 表示仍保留的初始光输出百分比。最常见的是 L90、L80、L70、L50。L70 指 LED 保持初始光输出 70% 所对应的时间;L90 指保持 90% 的时间。它们是衰减曲线上的刻度点,既不是保修日期,也不是失效时刻。

表 1. LED 衰减曲线上的光通维持刻度,以及每个刻度在种植场景中的含义。
记号含义在种植场景中的实际读法单位
L90 光输出下降到初始值 90% 所对应的时间。 10% 的损失幅度不大,但这是光配方漂移首次能被量子传感器量到的节点。 小时
L80 光输出下降到初始值 80% 所对应的时间。 对于会在茬次之间重新规划 PPFD 的设施,这往往意味着重新调整挂高或调光,而不是更换灯具。 小时
L70 光输出下降到初始值 70% 所对应的时间,最常被当作“寿命”引用的数字。 30% 的损失会改变同一挂高下实际送达的 DLI,因此新灯时有效的设置,之后可能已经不够。 小时
L50 光输出下降到初始值 50% 所对应的时间。 植物灯很少引用,但在衰减快于厂商预期的数据集里会出现。 小时
两盏灯都可以被描述为“L70 5 万小时”,实际表现却可能差别很大,因为这个数字只在测定的驱动电流与壳温条件下成立。任一条件变化,曲线随之改变。

数字从哪来:LM-80 与 TM-21

额定光通维持寿命并不是直接测出来的。没有厂商会在出货前把一盏植物灯连续点亮十万小时。这个数字由一次测试加上一次外推构成,而两部分都有公开的规则。

表 2. 从实验室测试到公开寿命数字的链条。
环节它定义了什么对采购方的意义
IES LM-80 测量 LED 封装、阵列或模组在固定壳温下、按间隔取样光输出的光衰测试方法。 要报告,而不只是要数字。ENERGY STAR 指南指出报告只需包含至少一个已报告的壳温,因此数据可能只有单一温度点,而非多个温度点。
IES TM-21 由 LM-80 数据集外推长期光通维持率的方法,其中包含外推倍数的限制。 按 TM-21,可报告的寿命被限制为实测时长的 6 倍,因此能标称到什么程度,取决于测试实际跑了多久。
公开额定寿命 出现在规格书或报价单上的那个醒目数字。 它应当同时写明保持的百分比、小时数和工作条件。没有条件说明的数字无法追溯。

外推上限是这条链条里最常被忽略的一环。Cree LED 关于长期光通维持率的应用笔记给出了一个具体例子:在只有 6,000 小时实测数据的情况下,按 TM-21 可报告的最大值就是“大于 36,000 小时”,因为 6,000 的六倍是 36,000。同一份笔记还给出了另一个数据集,用 10,000 小时测试支撑 L70 报告为“大于 60,000 小时”,而同组数据中的 L85 则报告为 28,500 小时。

算术上的推论很直接:如果厂商标称 L70 达到 10 万小时,那么背后的 LM-80 数据集大约要有 1.6 万小时以上,这个外推才被允许。这才是值得追问的测试规模,也比纠缠数字本身有用得多。

为什么额定寿命不等于保修期

保修期与额定光通维持寿命常常并排印在一起,所以容易混淆。两者回答的是不同问题:额定寿命描述 LED 光源的光输出预期如何衰减;保修期描述在约定周期内,当产品未达到约定规格时卖方负责维修或更换。

额定寿命短、保修期长是可能的,反过来同样可能。对比两份报价时,最好把它们当成两列独立信息:用额定寿命判断光配方会怎样漂移,用保修条款判断商业风险。任何一方都无法用来推断另一方。

实际使用中哪些因素在缩短寿命

规格书上的衰减曲线属于某一个特定工作点。Cree LED 的应用笔记给出了多组不同驱动电流与结温下的光通维持曲线,这是说明“曲线并非 LED 本身的固有属性”最直观的方式。让一盏植物灯偏离公布曲线的因素都很具体。

用于温室栽培的线性白色 LED 顶置灯具产品图,浅色背景下可见铝制外壳与 LED 灯板
图 2. 用于高架温室栽培的一类线性顶置灯具。摄影:XineLam。外壳就是 LED 灯板的散热路径,因此安装位置与周围气流属于寿命讨论的一部分,而不是安装细节。

如何审读规格书里的寿命条目

报价单或规格书上的一行寿命数据,用下面几个问题就能在几分钟内核实清楚。每个问题都有明确答案:要么拿得出来,要么拿不出来。

  1. 保持到多少百分比? 只写“5 万小时”而不写 L70、L80 还是 L90,含义是模糊的,先问清是哪个维持点。
  2. 哪一个壳温? 数字只在测试所用壳温下成立。ENERGY STAR 指南说明报告只需包含至少一个已报告的壳温,因此单一温度的数据集属于正常情况,但温度必须写明。
  3. 有多少实测数据? 按 TM-21,可报告寿命不超过 LM-80 时长的 6 倍,因此由标称值可以反推出测试时长。拿不出时长的供应商,也就支撑不了这个标称。
  4. 引用的是 LED 数据表还是整灯具? LM-80 数据属于 LED 光源本身,组装后的灯具还包含驱动、光学件与密封结构,这些都在数据集之外。
  5. 驱动电源的额定值如何? 单独向供应商询问驱动的额定寿命与温度等级,因为限制整灯寿命的常常是驱动而不是 LED。
  6. 保修条款究竟覆盖什么? 看清是否同时覆盖驱动与灯板,以及是更换还是按比例折旧。

寿命数字没有告诉你的部分

额定光通维持寿命是一个用来代表整条曲线的单一数字。它不描述色漂移:即使总输出仍在规格内,光谱变化也会改变送达冠层的光质。它不描述批量存活率:额定值是针对样本的外推,而不是保证同一批每一台在相同日期都仍在容差内。它不描述驱动电源,也不描述光学件在一年湿度与粉尘之后的状态,而这往往是“和新的测量一样”与“已经不一样”之间的差别。

用于规划时,更实际的做法是把额定寿命当作维护间隔而不是服役期限:先确定挂高与调光排程,再按周期用量子传感器复测冠层光强,并随输出衰减逐步调整。这样作物计划绑定的是实测光照,而不是一次外推。

常见问题

L70 是否就等于灯具的使用寿命?

不是。L70 指光源预期仍能保持初始光输出 70% 时所经过的小时数,描述的是 LED 光输出的逐步衰减,而不是灯具停止工作的时刻。驱动电源、散热路径、密封结构与种植环境,都可能在 LED 到达 L70 之前先结束一盏灯具的服役寿命。

标称 10 万小时 L70,需要多少小时的实测数据支撑?

按 IES TM-21,可报告的光通维持寿命被限制为实测时长的 6 倍,因此 6,000 小时的 LM-80 数据最多只能报告为大于 36,000 小时。10 万小时的标称意味着背后大约有 1.6 万小时以上的真实 LM-80 数据,这也是为什么追问测试时长比质疑数字本身更有效。

保修期越长,是否代表额定寿命越长?

不是。保修期是商业上对故障与更换的约定,而额定光通维持寿命是对光输出衰减的技术外推,两者相互独立。一盏灯具同时拥有多年保修期和数万小时的额定寿命,是合理且常见的情形。

为什么光衰话题里总会提到温度?

因为光通维持曲线是针对特定工作条件公布的,而驱动电流与结温是影响曲线走向最大的两个条件。让 LED 工作在更高温度或以更大电流驱动,灯具就不会沿着数据表中那条较温和条件下的曲线衰减。

LM-80 报告不覆盖哪些内容?

LM-80 只针对 LED 封装、阵列或模组,不覆盖驱动电源、光学件、外壳密封,也不覆盖组装完成后的灯具,更不说明灯具在高湿或多尘种植环境中的表现。ENERGY STAR 指南还指出报告只需包含至少一个已报告的壳温,因此数据究竟在哪个温度下测得,需要核对而不能假设。

关于发布方

中山市瑞显电子厂(XineLam)从事 LED 照明与 LED 植物灯模组的设计与制造,拥有 17 年 LED 照明行业经验,并持有 300+ 项专利(中国及海外)。本文作为面向种植者与系统集成商的技术背景资料发布,介绍的是公开的测试标准,不替代针对具体产品出具的测试报告。

在实际场景中的意义: 对于多层栽培架与小型育苗间,灯具按计划更换、光配方在茬次之间调整,写明条件的额定寿命比没有条件的醒目数字更容易纳入计划;对于高架温室顶置补光,可执行的维护间隔与驱动电源的额定值,往往比 LED 单项数字更关键。

参考文献

  1. Cree LED,《XLamp Long-Term Lumen Maintenance》应用笔记 —— L50/L70/L85 定义、符合 LM-80 的测试,以及 TM-21 的六倍测试时长上限。https://assets.cree-led.com/a/da/x/XLamp-Lumen-Maintenance.pdf
  2. 美国 ENERGY STAR,《ENERGY STAR Guidance Regarding Lumen Maintenance Testing and Reporting》,2011 年 9 月 9 日 —— LM-80 数据的最低报告要求,并引用 IES TM-21-11 进行插值。https://www.energystar.gov/sites/default/files/specs//ENERGY_STAR_Final_Lumen_Maintenance_Guidance_0.pdf
  3. DesignLights Consortium,《Horticultural Lighting Technical Requirements V4.0》—— LM-80 适用性章节,以及现行植物照明灯具的光合光子光效门槛。https://designlights.org/our-work/horticultural-lighting/technical-requirements/hort-v4-0/