CN106772121A - 一种led驱动电源加速老化试验系统与方法 - Google Patents

一种led驱动电源加速老化试验系统与方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106772121A
CN106772121A CN201611233149.XA CN201611233149A CN106772121A CN 106772121 A CN106772121 A CN 106772121A CN 201611233149 A CN201611233149 A CN 201611233149A CN 106772121 A CN106772121 A CN 106772121A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
led drive
drive power
testing
life
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611233149.XA
Other languages
English (en)
Inventor
孙强
荆雷
王尧
田彦涛
赵博昊
栗阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS filed Critical Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority to CN201611233149.XA priority Critical patent/CN106772121A/zh
Publication of CN106772121A publication Critical patent/CN106772121A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

一种LED驱动电源加速老化试验系统与方法，涉及LED驱动电源可靠性分析技术领域，该系统包括：电源、第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置和寿命预测装置；温度应力装置作用于被测LED驱动电源上，使其老化，电源给第一功率测试装置供电，第一功率测试装置测得输入功率；被测LED驱动电源分别与第一功率测试装置和第二功率测试装置相连，由第二功率测试装置测得被测LED驱动电源的输出功率；寿命预测装置分别与第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置连接，计算出被测LED驱动电源的寿命。本发明可以在1000小时内完成寿命的预测，从而极大的节约时间和成本，缩短产品的开发周期。

Description

一种LED驱动电源加速老化试验系统与方法
技术领域
本发明涉及LED驱动电源可靠性分析技术领域，具体涉及一种LED驱动电源加速老化试验系统与寿命预测方法。
背景技术
随着LED产业的高速发展，LED灯具的可靠性越来越受到重视。许多研究表明，LED驱动电源是整个LED系统的短板，因此驱动电源的寿命可以反映整个LED系统的可靠性。但是LED驱动电源寿命较长，基于失效的传统寿命测试方法已经远远跟不上产品更新换代的速度，逐渐被基于退化的可靠性分析方法取代。
目前业内对LED驱动电源的可靠性研究不足，市面上的测试设备价格昂贵，不利于成本的节约与推广；测试方法缺少规范和标准，测试时间较长且操作复杂。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种LED驱动电源加速老化试验系统与方法，采用基于退化的可靠性分析方法，通过获取LED驱动电源在1000小时内的退化数据来预测其寿命。从而极大的节约时间和成本，缩短产品的开发周期。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种LED驱动电源加速老化试验系统，该系统包括：电源、第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置和寿命预测装置；温度应力装置作用于被测LED驱动电源上，使其老化，电源给第一功率测试装置供电，第一功率测试装置测得输入功率；被测LED驱动电源分别与第一功率测试装置和第二功率测试装置相连，由第二功率测试装置测得被测LED驱动电源的输出功率；寿命预测装置分别与第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置连接，计算出被测LED驱动电源的寿命。
一种LED驱动电源加速老化试验系统的试验方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：将被测LED驱动电源分为两组，在两个温度应力下1000小时在线测量退化数据；
步骤二：获取在两种不同温度应力被测LED驱动电源的输入电流、输入电压和输出电流、输出电压的数据值，计算被测LED驱动电源在两种温度应力下的功率因数；
步骤三：根据功率因数曲线进行拟合得到退化方程，功率因数为0.7作为LED驱动电源失效阈值，通过退化方程和被测LED驱动电源失效阈值预测在两种高温应力条件下对应的寿命，计算激活能；
步骤四：根据激活能，确定常温下被测LED驱动电源的寿命。
本发明的有益效果是：本发明采用基于退化的可靠性分析方法，开发一套可以全面测量LED驱动电源退化参数的试验系统，将功率因数作为失效判据，根据阿伦纽斯加速寿命模型，预测常温下LED驱动电源寿命。本系统具有测量参数全面、测量精度高等特点，可以在1000小时内预测出产品寿命，从而极大的降低了产品的研发成本，缩短了产品的开发周期，跟上目前产品的更新换代速度。
附图说明
图1本发明一种LED驱动电源加速老化试验系统的结构示意图。
图2本发明一种LED驱动电源加速老化试验系统的试验方法流程图。
图3本发明LED驱动电源在100℃下功率因数随时间下降曲线。
图4本发明LED驱动电源在120℃下功率因数随时间下降曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，一种LED驱动电源加速老化试验系统，该系统包括：电源、第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置和寿命预测装置；温度应力装置作用于被测LED驱动电源上，使其老化，电源给第一功率测试装置供电，第一功率测试装置测得输入功率；被测LED驱动电源分别与第一功率测试装置和第二功率测试装置相连，由第二功率测试装置测得被测LED驱动电源的输出功率；寿命预测装置分别与第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置连接，计算出被测LED驱动电源的寿命。
第一功率测试装置，用于测试LED驱动电源的输入功率，电流和电压的测量采用电流传感器和电压传感器，输出信号由数据采集卡采集并传送到寿命预测装置。温度应力装置，用于为LED驱动电源加速寿命试验提供温度应力。保证LED驱动电源在高于正常温度的条件下进行试验，提高了产品的退化速率。第二功率测试装置，用于测试LED驱动电源的输出功率，采用LED电子负载代替真实LED负载，避免了真实LED负载的性能退化对测试工作带来的影响，同时电子负载兼具电流和电压的测量功能，降低了系统复杂度。寿命预测装置，用于计算功率因数、退化方程和预测LED驱动电源寿命。先根据功率因数退化数据计算高应力条件下的寿命，再由高应力条件下的寿命值推导常温状态下驱动电源寿命，采用处理器实现。
如图2所示，一种LED驱动电源加速老化试验系统的试验方法，在两种不同高温应力的条件下，分别连续测量1000小时输入电流、电压和输出电流、电压等退化数据，该方法包括如下步骤：
步骤一：将LED驱动电源样品平均分为两组，在两个应力下进行试验，被测样品为功率为5W，采用恒流源芯片的家用球灯泡LED驱动电源，将功率因数等于0.7作为驱动电源失效阈值。
步骤二：获取在两种不同温度应力T1和T2下的驱动电源输入电流Iinput、输入电压Vinput和输出电流Ioutput、输出电压Voutput的退化数据。根据退化数据，计算得到两种应力下LED驱动电源功率因数的退化数据。
步骤三：根据功率因数曲线进行拟合得到退化方程。根据退化方程和失效阈值预测在高温应力条件下的寿命。根据两种不同温度下的寿命，计算激活能。
当PowerFactor＝0.7时，x轴所对应的数值，该数值为根据退化数据预测出的产品寿命，其中环境温度为T1时对应的寿命为L1，T2对应的寿命为L2。
根据阿伦纽斯模型及其推导公式，计算激活能Ea，满足：
其中：AK为加速系数；Ea为激活能；K为玻尔茨曼常数；环境温度为T1时预测的寿命为L1，温度为T2时预测的寿命为L2。
步骤四：.根据计算所得激活能Ea和环境温度T3下LED驱动电源的预测寿命L3，预测任意温度T下LED驱动电源寿命L，满足：
通过下面的实施例来预测LED驱动电源寿命，以便更详细的阐述本发明。
选取某品牌的驱动电源，置于100℃高温老化试验箱中进行测试，每24小时进行一次数据采集，获取约1000小时的高温老化试验数据。根据采集的退化数据，计算功率因数，满足：
随后绘制功率因数退化曲线，使用最小二乘法进行拟合，得到功率因数随时间退化方程，如图3所示，100℃下，功率因数随时间退化方程满足：
f(x)＝a*exp(b*x)
其中：a＝0.9398，b＝-1.717×10-5；
当f(x)＝0.7时，x＝17160，所以17160小时为驱动电源在100℃加速试验条件下的预测寿命。按照同样的计算方法，预测LED驱动电源在120℃加速试验条件下的寿命。
LED驱动电源在120℃下功率因数随时间下降曲线。采用最小二乘法对数据进行拟合，得到功率因数随时间退化方程，如图4所示：120℃下，功率因数随时间退化方程满足：
f(x)＝a*exp(b*x)
其中：a＝0.9249，b＝-2.175×10-5；
当f(x)＝0.7时，x＝12810，所以驱动电源在120℃加速试验条件下的预测寿命为12900小时。
根据100℃和120℃下预测的寿命和加速系数AK的计算公式，推导出激活能Ea，满足：
计算激活能为Ea＝0.185，根据下式推出常温25℃下，即T＝25时，LED驱动电源寿命L为72863小时。

Claims (8)

1.一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，该系统包括：电源、第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置和寿命预测装置；温度应力装置作用于被测LED驱动电源上，使其老化，电源给第一功率测试装置供电，第一功率测试装置测得输入功率；被测LED驱动电源分别与第一功率测试装置和第二功率测试装置相连，由第二功率测试装置测得被测LED驱动电源的输出功率；寿命预测装置分别与第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置连接，计算出被测LED驱动电源的寿命。
2.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，所述第一功率测试装置为电流传感器和电压传感器。
3.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，所述第二功率测试装置为LED电子负载。
4.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，所述寿命预测装置为处理器。
5.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，所述温度应力装置提供的温度应力小于LED驱动电源最大工作温度。
6.根据1-5任意一项权利要求所述的一种LED驱动电源加速老化试验系统的试验方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：将被测LED驱动电源分为两组，在两个温度应力下1000小时在线测量退化数据；
步骤二：获取在两种不同温度应力被测LED驱动电源的输入电流、输入电压和输出电流、输出电压的数据值，计算被测LED驱动电源在两种温度应力下的功率因数；
步骤三：根据功率因数曲线进行拟合得到退化方程，功率因数为0.7作为LED驱动电源失效阈值，通过退化方程和被测LED驱动电源失效阈值预测在两种高温应力条件下对应的寿命，计算激活能；
步骤四：根据激活能，确定常温下被测LED驱动电源的寿命。
7.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于，所述步骤二中的功率因数为
8.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于，所述步骤三中的激活能为其中：AK为加速系数；Ea为激活能；K为玻尔茨曼常数；环境温度为T1时预测被测LED驱动电源的寿命为L1，温度为T2时预测被测LED驱动电源的寿命为L2。
CN201611233149.XA 2016-12-28 2016-12-28 一种led驱动电源加速老化试验系统与方法 Pending CN106772121A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611233149.XA CN106772121A (zh) 2016-12-28 2016-12-28 一种led驱动电源加速老化试验系统与方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611233149.XA CN106772121A (zh) 2016-12-28 2016-12-28 一种led驱动电源加速老化试验系统与方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106772121A true CN106772121A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58921412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611233149.XA Pending CN106772121A (zh) 2016-12-28 2016-12-28 一种led驱动电源加速老化试验系统与方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106772121A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107271928A (zh) * 2017-06-23 2017-10-20 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种led灯具温度步降老化试验方法以及装置
CN107607848A (zh) * 2017-08-24 2018-01-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Led灯具加速寿命试验方法及计算机可读存储介质
CN108107375A (zh) * 2017-12-20 2018-06-01 中国电子产品可靠性与环境试验研究所 获取led驱动电源寿命信息的方法及装置
CN109900997A (zh) * 2019-04-14 2019-06-18 苏州科技大学 一种led老化状态自动检测与寿命评估系统及其方法
CN110132632A (zh) * 2019-06-19 2019-08-16 河北工业大学 一种工业机器人高温环境下耐粉尘测试装置及测试方法
CN112996193A (zh) * 2021-03-17 2021-06-18 同济大学 基于车辆到达的自适应开闭led寿命测试系统和方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵博昊: "赵博昊", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107271928A (zh) * 2017-06-23 2017-10-20 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种led灯具温度步降老化试验方法以及装置
CN107607848A (zh) * 2017-08-24 2018-01-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Led灯具加速寿命试验方法及计算机可读存储介质
CN108107375A (zh) * 2017-12-20 2018-06-01 中国电子产品可靠性与环境试验研究所 获取led驱动电源寿命信息的方法及装置
CN109900997A (zh) * 2019-04-14 2019-06-18 苏州科技大学 一种led老化状态自动检测与寿命评估系统及其方法
CN110132632A (zh) * 2019-06-19 2019-08-16 河北工业大学 一种工业机器人高温环境下耐粉尘测试装置及测试方法
CN110132632B (zh) * 2019-06-19 2024-04-02 河北工业大学 一种工业机器人高温环境下耐粉尘测试装置及测试方法
CN112996193A (zh) * 2021-03-17 2021-06-18 同济大学 基于车辆到达的自适应开闭led寿命测试系统和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106772121A (zh) 一种led驱动电源加速老化试验系统与方法
CN102393501B (zh) 一种mosfet可靠性测试分析系统的mosfet静态参数测试方法
US10281529B2 (en) Apparatus for measuring cell internal resistance online and measurement method therefor
CN103427132B (zh) 电池单元温度检测
CN106125013B (zh) 一种高兼容性的快充类产品老化测试系统
CN105510833B (zh) 蓄电池健康状态检测方法、装置及系统
CN105629052A (zh) 芯片功耗实时检测方法
CN102411525A (zh) 刀片服务器的电源板的测试方法
CN103713253A (zh) Led中光照度、色度、结温衰变特性的在线检测系统及方法
CN117665637B (zh) 一种高兼容性快充移动式电源老化速度测试方法及系统
CN106644401A (zh) 一种半导体激光器的测试系统及测试方法
CN107515366A (zh) 一种基于Coffin‑Mason的LED引线寿命预测方法及测试装置
CN104515956A (zh) 一种智能电能表电源模块检测方法及装置
CN112945418A (zh) 集成芯片的测温装置及测温方法
CN103293410A (zh) 服务器功耗检测方法与装置
CN107543574B (zh) 机载传感器高温老炼试验自动检测仪及操作方法
CN206178018U (zh) 一种能自动检测自身电路电流的可穿戴设备
CN114814419A (zh) 一种基于大数据的电力柜散热性能检测方法
CN101354291A (zh) Sld光源内部温度监测的方法及装置
EP3596560A1 (en) Evaluation apparatus, evaluation system, and evaluation method
CN202350821U (zh) 电工电子产品低温试验能力验证装置
CN109029591B (zh) 一种电动微耕机研发实验装置及方法
Kumar et al. Review Paper on Diagnostics Study of Dry Transformer
CN112926259A (zh) 一种基于rbf神经网络模型预测半导体器件结温的方法
CN112362185B (zh) 一种数字式变压器温度计

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170531

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication