[发明专利]一种LED灯具可控寿命的设计系统及方法

权利要求书

1.一种LED灯具可控寿命的设计系统，其特征在于，包括基础数据管理模块、失效机理管理模块和模拟仿真建模模块；

基础数据管理模块包括描述外界应力的应力库、记录原材料的材料库和包含各种电子元器件的芯片库；用户能够在此模块完成对基础信息包括：应力信息、材料信息和芯片信息的录入、编辑和管理；

失效机理管理模块包括失效模型库、常数集和参数集，失效模型库包括失效模式的相关信息、失效模式模型公式描述和引用文献，常数集包括失效模式模型公式中出现的常量，参数集包括失效模式模型公式中使用的参数变量；

模拟仿真建模模块包括器件分析模块、板级电路分析模块、模组对象管理模块和LED灯具仿真模块；器件分析模块使用系统中的基础数据包括部件、原材料、应力，根据实际需要描述器件的信息，构造出需要的器件系统；板级电路分析模块可设置板级电路的相关信息完成板级电路的设计；模组对象管理模块把属于该模组的板级电路关联起来，维护LED灯具的各模组结构包括：灯壳模块、光源模块、导热胶、散热器和电源模块；LED灯具仿真模块实现灯具信息维护、全寿命管理和寿命预计与分析的功能；

系统通过失效模式匹配，分析出给定的板级电路、器件所包含的失效点以及可计算的有效失效点；对于可计算的失效点通过综合对比给出其失效的时间，对比期望的寿命值，给出是否满足寿命期望的预计，达到寿命预计的效果。

2.根据权利要求1所述的LED灯具可控寿命的设计系统，其特征在于，失效模型库中，失效模式包括电迁移、绝缘体击穿、电解寿命、热疲劳。

3.根据权利要求1所述的LED灯具可控寿命的设计系统，其特征在于，失效模型库中，对于失效模式中的失效公式，系统提供了相关的检测和校验功能，包括：失效公式中参数到基本属性的映射，基本属性包括来自原材料、部件以及应力的基础信息，对于没有映射的参数，将提醒用户进行参数映射；对于公式的计算结果验证，用户可以通过对各个参数进行赋值，以进行计算，确认计算的结果，及时发现除零、计算结果越界溢出的异常情况。

4.根据权利要求1所述的LED灯具可控寿命的设计系统，其特征在于，板级电路分析模块在板级电路建模的过程中，首先要确认板级电路的相关信息，包括：形状设置；印制板参数，包括使用的焊接材料、电镀材料信息；层管理，包括印制板中包括的层数、每层的绝缘材料以及电导材料；隔层管理，描述隔层的大小、所在层；通孔管理，包括通孔的位置、关联的组件；组件管理，在板级电路上添加基本的部件。

5.根据权利要求4所述的LED灯具可控寿命的设计系统，其特征在于，针对板级电路建模，系统提供了图形化的设计方式，用户可以通过拖拽的方式调整印制板的大小、添加隔层、添加通孔以及添加组件；直观地展现设计的效果，同时系统还提供了放大缩小以及正反面切换视图操作。

6.一种基于权利要求1所述LED灯具可控寿命的设计系统的LED灯具可控寿命设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设定LED灯具中所有的失效点，失效点指的是导致失效故障的因素；

S2、设置与失效点相关的参数，包括器件参数、环境参数、设计目标；

S3、选择合适的失效模型，对失效点进行分析；

S4、对于每个模型给出各个模型计算寿命的结果，综合各个模型得出设计的LED灯具寿命；

S5、依次分析多个失效点，如果设计的LED灯具寿命值满足要求，则完成相关LED灯具的设计；

否则，再重复步骤S2-S4，直到计算的LED寿命值满足设定的期望寿命。

7.根据权利要求6所述LED灯具可控寿命的设计系统的LED灯具可控寿命设计方法，其特征在于，针对LED灯具设备，其失效点包括：LED芯片，电源电路，散热设备。

8.根据权利要求6所述LED灯具可控寿命的设计系统的LED灯具可控寿命设计方法，其特征在于，收集相关失效模型公式建立失效模型库，在进行LED灯具的寿命预计时，使用失效模型库的相应失效模型进行计算。