LED驅(qū)動(dòng)器壽命預(yù)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

1、LED驅(qū)動(dòng)器壽命預(yù)測(cè)技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì) 郭棟 100052166介紹 1、預(yù)測(cè)LED驅(qū)動(dòng)器壽命的問題。 2、預(yù)測(cè)LED驅(qū)動(dòng)器壽命技術(shù)現(xiàn)狀和具體方法。 3、LED驅(qū)動(dòng)器壽命技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。壽命測(cè)試?yán)щy重重 談到LED驅(qū)動(dòng)器壽命，業(yè)界有會(huì)提到一個(gè)標(biāo)桿數(shù)字：3萬小時(shí)。實(shí)際上led驅(qū)動(dòng)器壽命在正常環(huán)境下一般能達(dá)到10000小時(shí)以上 3萬小時(shí)的測(cè)試意味著3.5年不間斷實(shí)驗(yàn)！如果壽命測(cè)試過程中沒有應(yīng)力應(yīng)力加速手段，實(shí)際操作幾乎不可能完成。應(yīng)力 其中“應(yīng)力”是指驅(qū)動(dòng)電源產(chǎn)品完成功能所需的動(dòng)力和產(chǎn)品經(jīng)歷的環(huán)境條件，是產(chǎn)品退化的誘因。 如鋁電解電容器在溫度作用下，電容器內(nèi)部的電解液蒸發(fā)，逐步引起電容量下降失效，這個(gè)

2、過程中溫度就是鋁電解電容器失效的誘發(fā)應(yīng)力。 對(duì)led驅(qū)動(dòng)器來說主要應(yīng)力是溫度應(yīng)力和電壓應(yīng)力。加速壽命試驗(yàn) 加速壽命試驗(yàn)是在保持失效機(jī)理不變的條件下,通過加大試驗(yàn)應(yīng)力來縮短試驗(yàn)周期的一種壽命試驗(yàn)方法。加速壽命試驗(yàn)采用加速應(yīng)力水平來進(jìn)行產(chǎn)品的壽命試驗(yàn),從而縮短了試驗(yàn)時(shí)間,提高了試驗(yàn)效率,降低了試驗(yàn)成本。 在加速壽命試驗(yàn)的工程應(yīng)用方面，俄羅斯處于世界領(lǐng)先地位，并且在相關(guān)研究中具有自己的特色。例如，在導(dǎo)彈貯存壽命研究中，研究人員對(duì)與導(dǎo)彈貯存相關(guān)的20多個(gè)腐蝕過程進(jìn)行了模型描述，開發(fā)了加速貯存試驗(yàn)軟件用于加速貯存試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 20世紀(jì)70年代，加速壽命試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)入我國， 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、理論和試驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)建

3、模及數(shù)據(jù)處理等各個(gè)方面都在逐漸完善中。 我國制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步很多高校內(nèi)部都成立了可靠性研究所，專門從事可靠性及加速壽命試驗(yàn)方面的研究，并已取得了可喜的成績。 LED驅(qū)動(dòng)器的壽命預(yù)測(cè)技術(shù)引進(jìn)我國的時(shí)間并不長，在理論方面也緊跟國外，發(fā)表了有影響的加速壽命試驗(yàn)論文。 許多企業(yè)也逐漸認(rèn)識(shí)到了LED驅(qū)動(dòng)器壽命試驗(yàn)的重要性，成立了質(zhì)量管理中心，專門負(fù)責(zé)對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)和可靠性的研究和評(píng)估。LED驅(qū)動(dòng)器壽命預(yù)測(cè)的方法 半導(dǎo)體行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試程序一般采用幾千小時(shí)測(cè)試，在通過加速系數(shù)推算。高溫等應(yīng)力因素可以加速壽命終止。 對(duì)溫度應(yīng)力 采用的標(biāo)準(zhǔn)壽命測(cè)試加速模型:阿倫尼斯（Arrhenius）模型.

4、對(duì)電壓應(yīng)力 采用：逆冪律模型 阿倫尼斯模型 對(duì)溫度應(yīng)力，阿倫尼斯(Arrhenius)模型是最典型、應(yīng)用最廣的加速模型。對(duì)驅(qū)動(dòng)壽命測(cè)試采取恒定應(yīng)力試驗(yàn)。 恒定應(yīng)力試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品施加的“負(fù)荷”的水平保持不變，其水平高于產(chǎn)品在正常條件下所接受的“負(fù)荷”的水平。試驗(yàn)是將產(chǎn)品分成若干個(gè)組后同時(shí)進(jìn)行，每一組可相應(yīng)的有不同的“負(fù)荷”水平，直到各組產(chǎn)品都有一定數(shù)量的產(chǎn)品失效時(shí)為止。 式中，M為產(chǎn)品某特性值的退化量；等式左邊表示溫度在T(熱力學(xué)溫度)時(shí)的退化速率，退化速率是時(shí)間t的函數(shù)；k玻耳茲曼常數(shù)；T為絕對(duì)溫度；A0為常數(shù)與器件有關(guān)；t為器件工作時(shí)間；E為失效機(jī)理激活能，以eV為單位，對(duì)同一類產(chǎn)品的同一種失

5、效模式為常數(shù)。阿倫尼斯方程：由阿倫尼斯方程推導(dǎo)出器件壽命與溫度關(guān)系式：式中，t和tj分別是LED驅(qū)動(dòng)器在正常使用中的平均壽命和在加速條件下的平均壽命；T和Tj分別為正常使用中的溫度和加速條件下的溫度。TTkEjje11tt 恩智浦公司于2010年從正常生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)器中隨機(jī)抽取一批SSL2101 LED驅(qū)動(dòng)器用阿倫尼斯方程測(cè)試led驅(qū)動(dòng)器壽命得出的數(shù)據(jù)。逆冪律模型：推導(dǎo)出驅(qū)動(dòng)器壽命與所加電壓關(guān)系：nV1tKnVVt1001tK為與材料有關(guān)的常數(shù)。t0為給定的電壓V0下的壽命；t1為增加電壓V1下的壽命 n為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，約為1.52。在大電壓工作下，n會(huì)大于2；取與正常工作電壓最相近的電流下的n作為預(yù)

6、測(cè)壽命的參數(shù)，可以得到在正常工作電流下的壽命。發(fā)展趨勢(shì) 多個(gè)失效機(jī)理的分析：多個(gè)失效機(jī)理的分析： 目前l(fā)ed驅(qū)動(dòng)器壽命加速試驗(yàn)的研究目前主要集中于單一失效機(jī)理的研究，而它屬于復(fù)雜系統(tǒng)往往存在多個(gè)失效機(jī)理，系統(tǒng)失效是多個(gè)潛在失效機(jī)理相互競(jìng)爭的結(jié)果。競(jìng)爭失效條件下的加速壽命試驗(yàn)問題目前已經(jīng)引起了相關(guān)學(xué)者的高度重視,并在優(yōu)化設(shè)計(jì)方面取得了一定的研究進(jìn)展。 加速壽命試驗(yàn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)： 壽命先驗(yàn)是優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的基礎(chǔ)，而先驗(yàn)信息存在一個(gè)置信度問題。如果一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)過分依賴于先驗(yàn)信息的置信度，那么這個(gè)設(shè)計(jì)的優(yōu)化度是值得懷疑的。加速壽命試驗(yàn)的性優(yōu)化設(shè)計(jì)問題目前已經(jīng)成為該領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。 加速壽命試驗(yàn)的效率越來越高： 對(duì)于模擬統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)，加速壽命試驗(yàn)的主要目的是提高試驗(yàn)過程的時(shí)間效率和經(jīng)濟(jì)效益，從而以最低的試驗(yàn)代價(jià)達(dá)到壽命評(píng)估的目的。因此，從總體而言，加速壽命試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)該是在效率問題與精度問題之間的一個(gè)折衷。引入加速壽命試驗(yàn)計(jì)算機(jī)輔助工程引入加速壽命試驗(yàn)計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)(CAE) ： 隨著加速壽命試驗(yàn)技術(shù)研究的