基于SSADT方法的LED室內(nèi)照明燈具可靠性研究.pdf

1、在全球節(jié)能減排的趨勢(shì)下,LED憑借其長(zhǎng)壽命、高可靠性、低能耗和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到人們的關(guān)注,成為世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)。目前,LED被認(rèn)為是繼白熾燈和熒光燈之后新一代的照明光源,并廣泛應(yīng)用于通用照明、景觀照明和汽車照明等方面。然而,LED照明燈具的可靠性問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了其進(jìn)入通用照明領(lǐng)域的步伐。本文基于步進(jìn)應(yīng)力加速退化試驗(yàn)(Step-Stress Accelerated Degradation Test,簡(jiǎn)稱SSADT)針對(duì)LED室內(nèi)照

2、明燈具的可靠性評(píng)估問(wèn)題,展開(kāi)了以下研究?jī)?nèi)容:
　　(1)為減少試驗(yàn)時(shí)間,結(jié)合LED燈具高可靠、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn),選取步進(jìn)溫度應(yīng)力并設(shè)定試驗(yàn)方案,對(duì)LED球泡燈和LED射燈進(jìn)行了SSADT試驗(yàn)。
　　(2)為了分析LED燈具在不同溫度加速應(yīng)力下的偽失效壽命分布,利用折算公式將步進(jìn)應(yīng)力下的光通量退化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為恒定應(yīng)力下的光通量退化數(shù)據(jù);依據(jù)本團(tuán)隊(duì)的前期研究和常溫應(yīng)力水平下LED燈具光通量的退化軌跡,選取線性模型和指數(shù)模型擬合退化數(shù)據(jù)

3、,分別得到了不同加速應(yīng)力下的偽失效壽命;同時(shí),運(yùn)用Minitab軟件對(duì)偽失效壽命數(shù)據(jù)進(jìn)行了各種分布檢驗(yàn)。
　　(3)為了預(yù)測(cè)LED燈具的壽命信息,結(jié)合不同分布下的參數(shù)值與溫度應(yīng)力加速模型(阿倫尼斯模型),計(jì)算試驗(yàn)樣品在正常應(yīng)力水平下的可靠度函數(shù)、可靠度曲線和平均壽命;并通過(guò)平均值驗(yàn)證法和常溫應(yīng)力試驗(yàn)驗(yàn)證法,對(duì)壽命預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
　　(4)為了探索影響LED燈具可靠性的主要因素,對(duì)LED球泡燈分別從芯片級(jí)、封裝級(jí)和系統(tǒng)級(jí)進(jìn)

4、行失效分析;并且通過(guò)有限元仿真的熱分析,探索了提高LED燈具散熱性能的措施。
　　(5)為了快速并有效地評(píng)估LED燈具產(chǎn)品的可靠性,基于相關(guān)的前期探索研究,本文總結(jié)并初步提出了基于SSADT的LED室內(nèi)照明燈具試驗(yàn)技術(shù)方案,并詳細(xì)列舉了加速試驗(yàn)評(píng)估LED燈具可靠性的基本流程。
　　研究結(jié)果:(1)SSADT試驗(yàn)可以在試驗(yàn)周期短和成本低的情況下,對(duì)LED室內(nèi)照明燈具進(jìn)行可靠性試驗(yàn)研究,通過(guò)對(duì)LED燈具光通量退化數(shù)據(jù)的一系列處理

5、,可以快速有效的預(yù)測(cè)其壽命信息;(2)LED燈具的失效模式主要為芯片裂紋、透鏡開(kāi)裂和驅(qū)動(dòng)電源失效;驅(qū)動(dòng)電源對(duì)LED燈具系統(tǒng)散熱性能有較大影響,改善驅(qū)動(dòng)電源的散熱性能可有效提高LED燈具散熱能力及其可靠性;(3)基于相關(guān)的前期探索研究,總結(jié)并初步提出基于SSADT的LED室內(nèi)照明燈具試驗(yàn)技術(shù)方案,該方案對(duì)進(jìn)一步制定評(píng)估LED燈具加速退化試驗(yàn)的技術(shù)規(guī)范有很好的參考意義。
　　本文的研究成果將為L(zhǎng)ED室內(nèi)照明燈具的可靠性試驗(yàn)提供較好的研