CN102890249A - 基于子系统分解的led照明灯具加速试验方法 - Google Patents

基于子系统分解的led照明灯具加速试验方法 Download PDF

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蔡苗
杨道国
陈文彬
梁丽丽
龚铭
田万春
唐红雨
贾红亮
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Abstract

本发明公开了一种基于子系统分解的LED照明灯具加速试验方法，首先，将LED灯具系统分解为若干个功能独立的子系统；然后，在保持整个系统能闭合工作的前提下，将目标子系统置于加速试验环境中，并进行可靠性加速试验；通过利用加速试验过程中测量的数据结果，外推得到目标子系统的可靠度函数；最后，结合各子系统与整灯系统性能变化的相关性，应用系统可靠性统计分析方法综合各子系统的可靠度函数，进而推导出整个LED灯具系统的可靠度函数，实现整灯系统的可靠性评估。本发明的方法避免了直接针对整灯系统的可靠性加速试验的复杂性甚至不可行性，其不仅可用于LED照明灯具的可靠性加速试验评估中，而且可作为其它复杂系统加速试验评估的借鉴。

Description

基于子系统分解的LED照明灯具加速试验方法
技术领域
本发明涉及一种试验方法,尤其涉及一种基于子系统分解的LED照明灯具可靠性加速试验方法。
背景技术
LED (Light Emitting Diode) 因其寿命长，无污染，高效节能等优点而备受青睐。在通用照明领域，它的广泛应用将是继白炽灯之后的又一场革命。然而，现阶段缺乏切实可行的LED照明灯具可靠性加速试验方法及标准，这成为制约LED进入通用照明领域的瓶颈。
美国能源之星提出对试验样品进行至少6000小时的常温试验，而这样的要求对于力图高效开发的企业来说难以实行。如果需要在更短的时间得出产品的可靠性，需要使用更苛刻、较高的环境应力对产品进行加速试验。其次，如Van Driel WD等人在文献“[1] Van Driel WD, Yuan CA, et al. LED system reliability. IEEE EuroSimE proceedings, 2011. 1/5–5/5.”中指出: LED灯具整灯不可预知的失效模式太多，成为可靠性试验评估中最大的挑战。特别是在高应力水平的加速条件下，在LED灯具的光源部分还没退化之前，灯具的驱动电源、接口等薄弱的子系统就出现不可预知的失效，这与LED灯具实际工作的的退化、失效机理不符。同时，由此得到的试验结果对加速因子、外推模型等的选择也带来了极大的困难。因此，如果按传统方法对整灯进行加速试验，将很难达到评估LED灯具产品可靠性的目的。探索研究合适的LED灯具的可靠性加速试验方法具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于子系统分解的LED照明灯具可靠性加速试验方法。该方法的基本思想是将对LED灯具系统的可靠性评估问题转化为对各子系统的可靠性评估问题。
实现本发明目的的技术方案是：
一种基于子系统分解的LED照明灯具加速试验方法是：首先，将LED灯具系统分解为若干个功能独立的子系统；然后，在保持整个系统能闭合工作的前提下，将目标子系统置于加速试验环境中，并进行可靠性加速试验；利用加速试验过程中测量的数据结果，外推得到目标子系统的可靠度函数；最后，结合各子系统与整灯系统性能变化的相关性，应用系统可靠性统计分析方法综合各子系统的可靠度函数，进而推导出整个LED灯具系统的可靠度函数，实现整灯系统的可靠性评估。具体包括如下步骤：
（1）依据不同的功能模块，将LED灯具系统分解为相互独立的若干个不同的子系统；
（2）在各子系统原有的电气连接处用导线引出连接端口，并保证各连接端口的可靠性与易用性；
（3）将目标子系统置于加速试验环境中，联接各子系统的连接端口，使整个系统保持闭合工作状态，实现目标子系统分离式的可靠性加速试验；
（4）在加速试验过程的各时间节点，测量并收集LED灯具系统性能退化参数及样品失效数据；
（5）通过利用加速试验过程中测量的数据结果，外推得到目标子系统的可靠度函数；
（6）对其它子系统，重复步骤（3），（4），（5），得到各个子系统的可靠度函数；
（7）在考虑各子系统之间的逻辑关系及相互影响的情况下，应用系统可靠性统计分析方法综合各子系统的可靠度函数，推导出整个LED灯具系统的可靠度函数，实现整灯系统的可靠性评估。
所述的加速环境试验箱为目前市场上现有可以满足各子系统加速试验条件需求的试验设备。
所述的系统可靠性统计分析方法是目前现有系统可靠性分析技术，如蒙特卡洛系统可靠性统计分析方法。
本发明的优点在于：将LED灯具系统的可靠性评估问题转化为对各子系统的可靠性评估问题。在保证整灯系统闭合工作的前提下，通过对各子系统进行分离式的可靠性加速试验，再通过系统可靠性统计分析方法综合各子系统的可靠度函数，最终实现整灯系统的可靠性评估，从而避免了直接针对整灯系统的可靠性加速试验的复杂性甚至不可行性。该方法不仅可用于LED照明灯具的可靠性加速试验评估中，而且也可作为其它复杂系统加速试验评估的借鉴。
附图说明
图1为LED灯具系统分解为子系统的示意图；
图2为目标子系统加速试验的示意图；
图3为LED光源子系统的可靠度函数示意图；
图4为驱动电源子系统的可靠度函数示意图；
图5为组装接口夹具子系统的可靠度函数示意图；
图6为整个LED射灯系统的可靠度函数示意图。
图中：1.LED光源子系统  2.驱动电源子系统  3.组装接口夹具子系统  4.加速环境试验箱  
具体实施方式
参照图1，实例的LED射灯系统，经分解为三个子系统：LED光源子系统1（含模组、散热及光学部件），驱动电源子系统2和组装接口夹具子系统3；
参照图2，实例的LED光源子系统1被作为目标子系统，并被置于加速环境试验箱4中，通过导线连接端口连接试验箱外部的驱动电源子系统2和组装接口夹具子系统3，使整个系统能保持闭合工作状态；加速试验过程中可以通过中断或实时的使用光参数测试系统或热、电参数测量系统进行参数测量；
实例的LED光源子系统1（如图3所示）、驱动电源子系统2（如图4所示）和组装接口夹具子系统3（如图5所示）的可靠度函数通过系统可靠性统计分析方法集成起来，最终得到整个LED射灯系统的可靠度函数（如图6所示）。
实施例：对某品牌15W LED射灯进行子系统分解，并进行可靠性加速试验
    依据不同的功能模块，将LED灯具系统分解为相互独立的3个不同的子系统，分别为LED光源子系统1（含模组、散热及光学部件），驱动电源子系统2和组装接口夹具子系统3，如图1所示。
1)     在3个子系统原有的电气连接处用导线引出连接端口，保证各连接端口的可靠性与易用性，确保后续测量参数和拆装时方便、可靠；
2)     先将LED光源子系统1作为目标子系统，将目标子系统1置于加速环境试验箱4中，通过连接端口连接试验箱外部的驱动电源子系统2和组装接口夹具子系统3，使整个系统保持闭合工作状态，试验测试如图2所示。
3)     在加速试验事先设定的各参数测试时间节点，测量记录LED灯具系统性能退化参数，如光通量                                                
Figure 2012103968301100002DEST_PATH_IMAGE001
，光谱
Figure 165127DEST_PATH_IMAGE002
，LED结温
Figure 2012103968301100002DEST_PATH_IMAGE003
，输入电压
Figure 675743DEST_PATH_IMAGE004
等，并且收集样品失效数据；
4)     对测量和收集的数据进行处理，并在事先已选择的外推模型的基础上，外推得到目标子系统A的可靠度函数
Figure 2012103968301100002DEST_PATH_IMAGE005
；
5)     分别更换目标子系统为驱动电源子系统2和组装接口夹具子系统3，重复步骤（3）-（5），最后得到驱动电源子系统2和组装接口夹具子系统3的可靠度函数
Figure 252218DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 2012103968301100002DEST_PATH_IMAGE007
； 
6)     在考虑各子系统之间的逻辑关系及相互影响的情况下，应用蒙特卡洛系统统计分析方法综合集成各子系统的可靠度函数，推导出整个LED灯具系统的可靠度函数
Figure 7946DEST_PATH_IMAGE008
，如图3-6所示，最终实现整个LED灯具系统的可靠性评估。 

Claims (1)

1.一种基于子系统分解的LED照明灯具加速试验方法，其特征是：包括如下步骤：
（1）依据不同的功能模块，将LED灯具系统分解为相互独立的若干个不同的子系统；
（2）在各子系统原有的电气连接处用导线引出连接端口，保证各连接端口的可靠性与易用性；
（3）将目标子系统置于加速试验环境中，联接各子系统的连接端口，使整个系统保持闭合工作状态，实现目标子系统分离式的可靠性加速试验；
（4）在加速试验过程的各时间节点，测量并收集LED灯具系统性能退化参数及样品失效数据；
（5）通过利用加速试验过程中测量的数据结果，外推并得到目标子系统的可靠度函数；
（6）对其它子系统，重复步骤（3），（4），（5），得到各个子系统的可靠度函数；
（7）在考虑各子系统之间的逻辑关系及相互影响的情况下，应用系统可靠性统计分析方法综合各子系统的可靠度函数，推导出整个LED灯具系统的可靠度函数，实现整灯系统可靠性寿命评估。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103217264A (zh) * 2013-04-03 2013-07-24 中国人民解放军国防科学技术大学 一种适用于电子产品的加速可靠性鉴定试验方法
CN103292982A (zh) * 2013-06-05 2013-09-11 桂林电子科技大学 基于步进应力的led灯具的加速退化试验方法
CN103913300A (zh) * 2014-04-16 2014-07-09 桂林电子科技大学 基于多水平步进应力的led照明产品加速衰减试验方法
CN103940585A (zh) * 2014-04-16 2014-07-23 桂林电子科技大学 基于多水平步降应力的led照明产品加速衰减试验的方法
CN105842634A (zh) * 2016-03-21 2016-08-10 上海时代之光照明电器检测有限公司 一种led灯具光衰的检测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101968533A (zh) * 2010-08-31 2011-02-09 安徽师范大学 一种led灯具的老化和温度试验方法
US20110084701A1 (en) * 2009-09-07 2011-04-14 Nxp B.V. Testing of leds
CN102426330A (zh) * 2011-10-28 2012-04-25 江苏奥雷光电有限公司 一种led测试装置及led测试方法
CN102455417A (zh) * 2010-10-14 2012-05-16 泰金宝光电(苏州)有限公司 发光二极管灯具的测试系统
CN102590763A (zh) * 2012-03-05 2012-07-18 深圳市迈昂科技有限公司 一种led寿命测试系统及其测试方法
CN102608546A (zh) * 2011-01-19 2012-07-25 广州市熠芯节能服务有限公司 一种led照明灯具动态ip测试方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110084701A1 (en) * 2009-09-07 2011-04-14 Nxp B.V. Testing of leds
CN101968533A (zh) * 2010-08-31 2011-02-09 安徽师范大学 一种led灯具的老化和温度试验方法
CN102455417A (zh) * 2010-10-14 2012-05-16 泰金宝光电(苏州)有限公司 发光二极管灯具的测试系统
CN102608546A (zh) * 2011-01-19 2012-07-25 广州市熠芯节能服务有限公司 一种led照明灯具动态ip测试方法
CN102426330A (zh) * 2011-10-28 2012-04-25 江苏奥雷光电有限公司 一种led测试装置及led测试方法
CN102590763A (zh) * 2012-03-05 2012-07-18 深圳市迈昂科技有限公司 一种led寿命测试系统及其测试方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CAI,M. ET AL.: "Highly accelerated life testing of LED luminaries", 《2012 13TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRONIC PACKAGING TECHNOLOGY AND HIGH DENSITY PACKAGING (ICEPT-HDP)》, 16 August 2012 (2012-08-16), pages 1659 - 1664, XP032339073, DOI: doi:10.1109/ICEPT-HDP.2012.6474926 *
M.CAI ET AL.: "Accelerated Testing Method of LED Luminaries", 《2012 13TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON THERMAL, MECHANICAL AND MULTI-PHYSICS SIMULATION AND EXPERIMENTS IN MICROELECTRONICS AND MICROSYSTEMS(EUROSIME)》, 18 April 2012 (2012-04-18), pages 1 - 6, XP032172756, DOI: doi:10.1109/ESimE.2012.6191777 *
W.D.VAN DRIEL ET AL.: "LED System Reliability", 《2011 12TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON THERMAL, MECHANICAL AND MULTI-PHYSICS SIMULATION AND EXPERIMENTS IN MICROELECTRONICS AND MICROSYSTEMS(EUROSIME)》, 20 April 2011 (2011-04-20), pages 1 - 5, XP031865546, DOI: doi:10.1109/ESIME.2011.5765848 *
X.P.LI ET AL.: "An Approach of LED Lamp System Lifetime Prediction", 《2011 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON QUALITY AND RELIABILITY(ICQR)》, 17 September 2011 (2011-09-17), pages 110 - 114, XP031968455, DOI: doi:10.1109/ICQR.2011.6031691 *
刘磊等: "不同结温下大功率LED封装模组的性能分析", 《桂林电子科技大学学报》, vol. 31, no. 1, 28 February 2011 (2011-02-28), pages 82 - 86 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103217264A (zh) * 2013-04-03 2013-07-24 中国人民解放军国防科学技术大学 一种适用于电子产品的加速可靠性鉴定试验方法
CN103217264B (zh) * 2013-04-03 2016-01-06 中国人民解放军国防科学技术大学 一种适用于电子产品的加速可靠性鉴定试验方法
CN103292982A (zh) * 2013-06-05 2013-09-11 桂林电子科技大学 基于步进应力的led灯具的加速退化试验方法
CN103292982B (zh) * 2013-06-05 2015-06-03 桂林电子科技大学 基于步进应力的led灯具的加速退化试验方法
CN103913300A (zh) * 2014-04-16 2014-07-09 桂林电子科技大学 基于多水平步进应力的led照明产品加速衰减试验方法
CN103940585A (zh) * 2014-04-16 2014-07-23 桂林电子科技大学 基于多水平步降应力的led照明产品加速衰减试验的方法
CN103940585B (zh) * 2014-04-16 2016-08-17 桂林电子科技大学 基于多水平步降应力的led照明产品加速衰减试验的方法
CN105842634A (zh) * 2016-03-21 2016-08-10 上海时代之光照明电器检测有限公司 一种led灯具光衰的检测方法

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