前沿 2019-08-13 10:08

美国能源部报告证实加速应力测试能够推动固态照明驱动器可靠性研究

之兼 摘自 美国能源部网站

【据美国能源部网站2019年8月7日公告】美国能源部于2019年2月发布了题为《单/多通道驱动器的加速应力测试结果》的系列报告,报告分三部分,其中第三部分总结了对固态照明(SSL)驱动器进行广泛的加速应力测试(AST)所取得的发现。这些发现证实了AST方法在研究驱动器故障机制方面的有效性,并提供了提高发光二极管(LED)驱动器可靠性的具体方法指示。

驱动器将输入的电流转换为适合有效驱动LED的形式,因此是SSL的关键组件。SSL设备中最易出现故障的部位是电子驱动器中的电容和晶体管。尽管人们对其他SSL故障机制的理解在过去五年中已经大大加深,但LED驱动器的故障机制仍然存在很多不确定性,因为其有很多不同类型。AST是一种通过在极端条件下操作来研究待测试设备失效机理的方法,通过使用75˚C和75%相对湿度(或“7575”环境)来模拟高温、高湿度环境。

此次测试的11个驱动器是两级LED驱动器,可用于天花板灯槽,后者是最常见的办公室照明设备。该类型LED驱动器以下列方式运行,完成对输入电流的两级转换:阶段1将交流(AC)转换为直流(DC)并提供功率因数校正和电磁干扰抑制,而阶段2转换将DC转换成适合有效驱动LED的形式。

在这11个驱动器中,有7个(64%)在不到4800小时失效,失败时间从1250小时到4554小时不等。之前测试中的一些驱动器在7575环境中经过6000小时到7500小时后仍然能够接近全功能。在7575环境测试条件下研究的所有驱动器都正常运行超过1000小时,证明了SSL驱动器通常具有强大的性能稳健性。

该研究还表明,在不同的调光水平下测量和跟踪SSL驱动器的某些电气特性(例如功率因数)可以提供故障发生之前剩余使用寿命的信息。此信息对于预测SSL驱动器的运行状况以及旨在减少电子故障对SSL设备可靠性影响的未来研究非常有用。

此外,测试结果证明了AST作为研究驱动器失效机制,驱动器对SSL系统可靠性影响以及驱动器在其使用寿命中消耗能量的主要方法是十分有效的。测试结果显示,通过选用新设计或改进的部件来提高设备性能,能够提升SSL驱动器稳健性。

 

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