Industrienachrichten

Verbesserung der Zuverlässigkeitstests des LED-Treibers des US-Energieministeriums

2020-12-14

Medienberichten zufolge hat das US-Energieministerium (DOE) kürzlich den dritten Zuverlässigkeitsbericht für LED-Treiber angekündigt, der auf Langzeittests mit beschleunigter Lebensdauer basiert. Die Forscher des US-Energieministeriums für Festkörperbeleuchtung (SSL) glauben, dass die neuesten Ergebnisse die Methode des beschleunigten Drucktests (AST) bestätigen, die unter allen rauen Bedingungen eine gute Leistung zeigt. Darüber hinaus können Testergebnisse und gemessene Fehlerfaktoren die Entwickler von Laufwerken über Strategien zur weiteren Verbesserung der Zuverlässigkeit informieren.


Bekanntlich sind LED-Treiber wie die LED-Komponenten selbst entscheidend für eine optimale Lichtqualität. Ein geeignetes Treiberdesign verhindert Flimmern und sorgt für eine gleichmäßige Beleuchtung. Das Laufwerk ist auch die wahrscheinlichste Komponente einer LED-Leuchte oder Leuchte. Nachdem DOE die Bedeutung des Antriebs erkannt hatte, startete DOE 2017 ein langfristiges Antriebstestprojekt. Das Projekt umfasst Einkanal- und Mehrkanalantriebe für Vorrichtungen wie Deckenaussparungen.

Das US-Energieministerium hat zuvor zwei Berichte über den Testprozess und den Fortschritt veröffentlicht und veröffentlicht nun einen dritten Testdatenbericht, der die Ergebnisse eines 6000-7500-stündigen Produkttestlaufs unter AST-Bedingungen enthält.


Tatsächlich hat die Branche viele Jahre lang nicht die Zeit, Fahrten in normalen Betriebsumgebungen zu testen. Stattdessen haben das US-Energieministerium und sein Auftragnehmer RTI International das Laufwerk in der sogenannten 7575-Umgebung getestet. Die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur in Innenräumen werden auf 75 ° C gehalten. Dieser Test umfasst zwei Stufen des Laufwerkstests, unabhängig vom Kanal. Das einstufige Design ist kostengünstiger, es fehlt jedoch eine separate Schaltung, die zuerst den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und dann den Strom reguliert. Diese einstufige Schaltung ist einzigartig für ein zweistufiges Design.


Dem Bericht des US-Energieministeriums zufolge wurden alle Laufwerke in 1175 Umgebungen 1.000 Stunden lang in 11 verschiedenen Laufwerken getestet. Wenn sich das Laufwerk in der Umgebungskammer befindet, befindet sich die an das Laufwerk angeschlossene LED-Last in einer Außenumgebung, sodass die AST-Umgebung nur das Laufwerk beeinflusst. Das DOE verknüpft die Laufzeit unter AST-Bedingungen nicht mit der Laufzeit in einer normalen Umgebung. Die erste Charge von Einheiten fiel nach 1250 Betriebsstunden aus, obwohl einige Einheiten noch liefen. Nach dem Testen von 4800 Stunden fielen 64% der Geräte aus. In Anbetracht der Härte der Testumgebung sind diese Ergebnisse jedoch bereits sehr gut.


Die Forscher fanden heraus, dass die meisten Fehler in der ersten Phase des Frequenzumrichters auftraten, insbesondere die Schaltkreise zur Leistungsfaktorkorrektur (PFC) und zur Unterdrückung elektromagnetischer Interferenzen (EMI). In beiden Phasen des Treibers hat auch der MOSFET einen Fehler. Neben der Angabe von Bereichen wie PFCs und MOSFETs, die das Treiberdesign verbessern können, zeigt der AST auch, dass Fehler häufig anhand der Leistung des überwachten Laufwerks vorhergesagt werden können. Beispielsweise kann die Überwachung des Leistungsfaktors und des Einschaltstroms frühzeitige Fehler im Voraus erkennen. Eine Zunahme des Flimmerns zeigt auch einen bevorstehenden Fehler an.


Das SSL-Programm von DOE führt seit langem wichtige Tests und Forschungen im SSL-Bereich durch, darunter Produkttests für Anwendungsszenarien im Rahmen des Gateway-Projekts und kommerzielle Produktleistungstests im Rahmen des Caliper-Projekts.

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