[发明专利]基于子系统分解的LED照明灯具加速试验方法

说明书

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。