專(zhuān)利名稱(chēng)：基于子系統(tǒng)分解的led照明燈具加速試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)方法，尤其涉及一種基于子系統(tǒng)分解的LED照明燈具可靠性加速試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
LED (Light Emitting Diode)因其壽命長(zhǎng),無(wú)污染,高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞。在通用照明領(lǐng)域，它的廣泛應(yīng)用將是繼白熾燈之后的又一場(chǎng)革命。然而，現(xiàn)階段缺乏切實(shí)可行的LED照明燈具可靠性加速試驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)，這成為制約LED進(jìn)入通用照明領(lǐng)域的瓶頸。美國(guó)能源之星提出對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行至少6000小時(shí)的常溫試驗(yàn)，而這樣的要求 對(duì)于力圖高效開(kāi)發(fā)的企業(yè)來(lái)說(shuō)難以實(shí)行。如果需要在更短的時(shí)間得出產(chǎn)品的可靠性，需要使用更苛刻、較高的環(huán)境應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加速試驗(yàn)。其次，如Van Driel WD等人在文獻(xiàn)“[I] Van Driel WD, Yuan CA, et al. LED system reliability. IEEE EuroSimEproceedings, 2011. 1/5 - 5/5. ”中指出LED燈具整燈不可預(yù)知的失效模式太多，成為可靠性試驗(yàn)評(píng)估中最大的挑戰(zhàn)。特別是在高應(yīng)力水平的加速條件下，在LED燈具的光源部分還沒(méi)退化之前，燈具的驅(qū)動(dòng)電源、接口等薄弱的子系統(tǒng)就出現(xiàn)不可預(yù)知的失效，這與LED燈具實(shí)際工作的的退化、失效機(jī)理不符。同時(shí)，由此得到的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)加速因子、外推模型等的選擇也帶來(lái)了極大的困難。因此，如果按傳統(tǒng)方法對(duì)整燈進(jìn)行加速試驗(yàn)，將很難達(dá)到評(píng)估LED燈具產(chǎn)品可靠性的目的。探索研究合適的LED燈具的可靠性加速試驗(yàn)方法具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于子系統(tǒng)分解的LED照明燈具可靠性加速試驗(yàn)方法。該方法的基本思想是將對(duì)LED燈具系統(tǒng)的可靠性評(píng)估問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)各子系統(tǒng)的可靠性評(píng)估問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是
一種基于子系統(tǒng)分解的LED照明燈具加速試驗(yàn)方法是首先，將LED燈具系統(tǒng)分解為若干個(gè)功能獨(dú)立的子系統(tǒng)；然后，在保持整個(gè)系統(tǒng)能閉合工作的前提下，將目標(biāo)子系統(tǒng)置于加速試驗(yàn)環(huán)境中，并進(jìn)行可靠性加速試驗(yàn)；利用加速試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果，外推得到目標(biāo)子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)；最后，結(jié)合各子系統(tǒng)與整燈系統(tǒng)性能變化的相關(guān)性，應(yīng)用系統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)分析方法綜合各子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)，進(jìn)而推導(dǎo)出整個(gè)LED燈具系統(tǒng)的可靠度函數(shù)，實(shí)現(xiàn)整燈系統(tǒng)的可靠性評(píng)估。具體包括如下步驟
(O依據(jù)不同的功能模塊，將LED燈具系統(tǒng)分解為相互獨(dú)立的若干個(gè)不同的子系統(tǒng)；
(2)在各子系統(tǒng)原有的電氣連接處用導(dǎo)線引出連接端口，并保證各連接端口的可靠性與易用性；
(3)將目標(biāo)子系統(tǒng)置于加速試驗(yàn)環(huán)境中，聯(lián)接各子系統(tǒng)的連接端口，使整個(gè)系統(tǒng)保持閉合工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)子系統(tǒng)分離式的可靠性加速試驗(yàn)；(4)在加速試驗(yàn)過(guò)程的各時(shí)間節(jié)點(diǎn)，測(cè)量并收集LED燈具系統(tǒng)性能退化參數(shù)及樣品失效數(shù)據(jù)；
(5)通過(guò)利用加速試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果，外推得到目標(biāo)子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)；
(6)對(duì)其它子系統(tǒng)，重復(fù)步驟(3)，(4)，(5)，得到各個(gè)子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)；
(7)在考慮各子系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系及相互影響的情況下，應(yīng)用系統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)分析方法綜合各子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)，推導(dǎo)出整個(gè)LED燈具系統(tǒng)的可靠度函數(shù)，實(shí)現(xiàn)整燈系統(tǒng)的可靠性評(píng)估。所述的加速環(huán)境試驗(yàn)箱為目前市場(chǎng)上現(xiàn)有可以滿(mǎn)足各子系統(tǒng)加速試驗(yàn)條件需求的試驗(yàn)設(shè)備。所述的系統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)分析方法是目前現(xiàn)有系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)，如蒙特卡洛系統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)分析方法?！け景l(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于將LED燈具系統(tǒng)的可靠性評(píng)估問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)各子系統(tǒng)的可靠性評(píng)估問(wèn)題。在保證整燈系統(tǒng)閉合工作的前提下，通過(guò)對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行分離式的可靠性加速試驗(yàn)，再通過(guò)系統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)分析方法綜合各子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)整燈系統(tǒng)的可靠性評(píng)估，從而避免了直接針對(duì)整燈系統(tǒng)的可靠性加速試驗(yàn)的復(fù)雜性甚至不可行性。該方法不僅可用于LED照明燈具的可靠性加速試驗(yàn)評(píng)估中，而且也可作為其它復(fù)雜系統(tǒng)加速試驗(yàn)評(píng)估的借鑒。


圖I為L(zhǎng)ED燈具系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)的示意 圖2為目標(biāo)子系統(tǒng)加速試驗(yàn)的不意 圖3為L(zhǎng)ED光源子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)示意 圖4為驅(qū)動(dòng)電源子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)示意 圖5為組裝接口夾具子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)示意 圖6為整個(gè)LED射燈系統(tǒng)的可靠度函數(shù)示意圖。圖中1. LED光源子系統(tǒng)2.驅(qū)動(dòng)電源子系統(tǒng)3.組裝接口夾具子系統(tǒng)4.加速環(huán)境試驗(yàn)箱
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，實(shí)例的LED射燈系統(tǒng)，經(jīng)分解為三個(gè)子系統(tǒng)LED光源子系統(tǒng)1(含模組、散熱及光學(xué)部件)，驅(qū)動(dòng)電源子系統(tǒng)2和組裝接口夾具子系統(tǒng)3 ；
參照?qǐng)D2，實(shí)例的LED光源子系統(tǒng)I被作為目標(biāo)子系統(tǒng)，并被置于加速環(huán)境試驗(yàn)箱4中，通過(guò)導(dǎo)線連接端口連接試驗(yàn)箱外部的驅(qū)動(dòng)電源子系統(tǒng)2和組裝接口夾具子系統(tǒng)3，使整個(gè)系統(tǒng)能保持閉合工作狀態(tài)；加速試驗(yàn)過(guò)程中可以通過(guò)中斷或?qū)崟r(shí)的使用光參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)或熱、電參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)測(cè)量；
實(shí)例的LED光源子系統(tǒng)I (如圖3所示)、驅(qū)動(dòng)電源子系統(tǒng)2 (如圖4所示)和組裝接口夾具子系統(tǒng)3 (如圖5所示)的可靠度函數(shù)通過(guò)系統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)分析方法集成起來(lái)，最終得到整個(gè)LED射燈系統(tǒng)的可靠度函數(shù)(如圖6所示)。實(shí)施例對(duì)某品牌15W LED射燈進(jìn)行子系統(tǒng)分解，并進(jìn)行可靠性加速試驗(yàn)依據(jù)不同的功能模塊，將LED燈具系統(tǒng)分解為相互獨(dú)立的3個(gè)不同的子系統(tǒng)，分別為L(zhǎng)ED光源子系統(tǒng)I (含模組、散熱及光學(xué)部件)，驅(qū)動(dòng)電源子系統(tǒng)2和組裝接口夾具子系統(tǒng)3，如圖I所示。I)在3個(gè)子系統(tǒng)原有的電氣連接處用導(dǎo)線引出連接端口，保證各連接端口的可靠性與易用性，確保后續(xù)測(cè)量參數(shù)和拆裝時(shí)方便、可靠；
2)先將LED光源子系統(tǒng)I作為目標(biāo)子系統(tǒng)，將目標(biāo)子系統(tǒng)I置于加速環(huán)境試驗(yàn)箱4中，通過(guò)連接端口連接試驗(yàn)箱外部的驅(qū)動(dòng)電源子系統(tǒng)2和組裝接口夾具子系統(tǒng)3，使整個(gè)系統(tǒng)保持閉合工作狀態(tài)，試驗(yàn)測(cè)試如圖2所示。
3)在加速試驗(yàn)事先設(shè)定的各參數(shù)測(cè)試時(shí)間節(jié)點(diǎn)，測(cè)量記錄LED燈具系統(tǒng)性能退化參數(shù)，如光通量# Ct),光譜7(t) , LED結(jié)溫Ti ，輸入電壓·pr (t)等，并且收集樣品失效數(shù)據(jù)；
4)對(duì)測(cè)量和收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并在事先已選擇的外推模型的基礎(chǔ)上，外推得到目標(biāo)子系統(tǒng)A的可靠度函數(shù)I』 ;
5)分別更換目標(biāo)子系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)電源子系統(tǒng)2和組裝接口夾具子系統(tǒng)3，重復(fù)步驟
(3)- (5)，最后得到驅(qū)動(dòng)電源子系統(tǒng)2和組裝接口夾具子系統(tǒng)3的可靠度函數(shù)和矣(O ；
6)在考慮各子系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系及相互影響的情況下，應(yīng)用蒙特卡洛系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析方法綜合集成各子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)，推導(dǎo)出整個(gè)LED燈具系統(tǒng)的可靠度函數(shù)f(t)，如圖3-6所示，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)LED燈具系統(tǒng)的可靠性評(píng)估。
權(quán)利要求
1.一種基于子系統(tǒng)分解的LED照明燈具加速試驗(yàn)方法，其特征是包括如下步驟 (O依據(jù)不同的功能模塊，將LED燈具系統(tǒng)分解為相互獨(dú)立的若干個(gè)不同的子系統(tǒng)； (2)在各子系統(tǒng)原有的電氣連接處用導(dǎo)線引出連接端口，保證各連接端口的可靠性與易用性； (3)將目標(biāo)子系統(tǒng)置于加速試驗(yàn)環(huán)境中，聯(lián)接各子系統(tǒng)的連接端口，使整個(gè)系統(tǒng)保持閉合工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)子系統(tǒng)分離式的可靠性加速試驗(yàn)； (4)在加速試驗(yàn)過(guò)程的各時(shí)間節(jié)點(diǎn)，測(cè)量并收集LED燈具系統(tǒng)性能退化參數(shù)及樣品失效數(shù)據(jù)； (5)通過(guò)利用加速試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果，外推并得到目標(biāo)子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)； (6)對(duì)其它子系統(tǒng)，重復(fù)步驟(3)，(4)，(5)，得到各個(gè)子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)； (7)在考慮各子系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系及相互影響的情況下，應(yīng)用系統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)分析方法綜合各子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)，推導(dǎo)出整個(gè)LED燈具系統(tǒng)的可靠度函數(shù)，實(shí)現(xiàn)整燈系統(tǒng)可靠性壽命評(píng)估。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于子系統(tǒng)分解的LED照明燈具加速試驗(yàn)方法，首先，將LED燈具系統(tǒng)分解為若干個(gè)功能獨(dú)立的子系統(tǒng)；然后，在保持整個(gè)系統(tǒng)能閉合工作的前提下，將目標(biāo)子系統(tǒng)置于加速試驗(yàn)環(huán)境中，并進(jìn)行可靠性加速試驗(yàn)；通過(guò)利用加速試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果，外推得到目標(biāo)子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)；最后，結(jié)合各子系統(tǒng)與整燈系統(tǒng)性能變化的相關(guān)性，應(yīng)用系統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)分析方法綜合各子系統(tǒng)的可靠度函數(shù)，進(jìn)而推導(dǎo)出整個(gè)LED燈具系統(tǒng)的可靠度函數(shù)，實(shí)現(xiàn)整燈系統(tǒng)的可靠性評(píng)估。本發(fā)明的方法避免了直接針對(duì)整燈系統(tǒng)的可靠性加速試驗(yàn)的復(fù)雜性甚至不可行性，其不僅可用于LED照明燈具的可靠性加速試驗(yàn)評(píng)估中，而且可作為其它復(fù)雜系統(tǒng)加速試驗(yàn)評(píng)估的借鑒。
文檔編號(hào)G01R31/44GK102890249SQ201210396830
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者蔡苗, 楊道國(guó), 陳文彬, 梁麗麗, 龔銘, 田萬(wàn)春, 唐紅雨, 賈紅亮 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)