[发明专利]一种LED灯具可控寿命的设计系统及方法

说明书

本发明公开了一种LED灯具可控寿命的设计系统及方法，本系统包括：基础数据管理、失效机理管理与模拟仿真建模功能；进行LED灯具可控寿命设计包括的步骤：设定LED灯具中所有的失效点；设置与失效点相关的参数；选择合适的失效模型，对失效点进行分析；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；依次分析多个失效点。本发明综合考虑LED灯具的结构、环境条件，结合常见的失效模型，实现对LED灯具寿命的准确评估。

技术领域

本发明涉及LED产品测试技术领域，特别涉及一种LED灯具可控寿命的设计系统及方法。

背景技术

现阶段，技术人员在设计LED灯具时，无法在设计阶段结合LED灯具的结构和LED灯具使用的环境条件进行有效的可靠性设计和产品寿命的预估，难以实现LED灯具的可控寿命设计。

现有技术中，企业普遍采用试错法进行LED的设计，通过反复修改LED设计参数，并生产LED灯具样品进行寿命实验验证，最终得到目标寿命的设计方案。由于设计是反复迭代进行的，同时LED灯具寿命试验耗时长，所以传统LED灯具设计周期长、成本高，设计过程中无法很好的控制产品的可靠性和寿命，也无法针对目标寿命合理有效的控制LED灯具的造价。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种LED灯具可控寿命的设计系统及方法，综合考虑LED灯具的结构、环境条件，结合常见的失效模型，能够实现对LED灯具寿命的准确评估。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种LED灯具可控寿命的设计系统，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。