一种LED驱动电源加速老化试验系统与方法技术方案

一种LED驱动电源加速老化试验系统与方法，涉及LED驱动电源可靠性分析技术领域，该系统包括：电源、第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置和寿命预测装置；温度应力装置作用于被测LED驱动电源上，使其老化，电源给第一功率测试装置供电，第一功率测试装置测得输入功率；被测LED驱动电源分别与第一功率测试装置和第二功率测试装置相连，由第二功率测试装置测得被测LED驱动电源的输出功率；寿命预测装置分别与第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置连接，计算出被测LED驱动电源的寿命。本发明专利技术可以在1000小时内完成寿命的预测，从而极大的节约时间和成本，缩短产品的开发周期。

Accelerated aging test system and method for LED driving power supply

A LED driving power supply and method of accelerated aging test system, involving LED driving power supply reliability analysis technology, the system includes: a power supply, a first power test device, second power test device, temperature prediction device and device life; temperature stress acting on the device to be measured LED driving power supply, the power supply aging. To supply the power to the first power test device, the first power testing device of the measured input power; the measured LED driving power supply are respectively connected to the first power test device and second power test device, power test device is composed of second measured output power measured LED drive power; life prediction device is respectively connected with the first power test device, second power test device temperature stress, device connection, calculated from the measured LED driving power of life. The invention can realize the prediction of the life in 1000 hours, thereby greatly saving time and cost and shortening the product development cycle.

【技术实现步骤摘要】
一种LED驱动电源加速老化试验系统与方法
本专利技术涉及LED驱动电源可靠性分析
，具体涉及一种LED驱动电源加速老化试验系统与寿命预测方法。
技术介绍
随着LED产业的高速发展，LED灯具的可靠性越来越受到重视。许多研究表明，LED驱动电源是整个LED系统的短板，因此驱动电源的寿命可以反映整个LED系统的可靠性。但是LED驱动电源寿命较长，基于失效的传统寿命测试方法已经远远跟不上产品更新换代的速度，逐渐被基于退化的可靠性分析方法取代。目前业内对LED驱动电源的可靠性研究不足，市面上的测试设备价格昂贵，不利于成本的节约与推广；测试方法缺少规范和标准，测试时间较长且操作复杂。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种LED驱动电源加速老化试验系统与方法，采用基于退化的可靠性分析方法，通过获取LED驱动电源在1000小时内的退化数据来预测其寿命。从而极大的节约时间和成本，缩短产品的开发周期。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种LED驱动电源加速老化试验系统，该系统包括：电源、第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置和寿命预测装置；温度应力装置作用于被测LED驱动电源上，使其老化，电源给第一功率测试装置供电，第一功率测试装置测得输入功率；被测LED驱动电源分别与第一功率测试装置和第二功率测试装置相连，由第二功率测试装置测得被测LED驱动电源的输出功率；寿命预测装置分别与第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置连接，计算出被测LED驱动电源的寿命。一种LED驱动电源加速老化试验系统的试验方法，该方法包括如下步骤：步骤一：将被测LED驱动电源分为两组，在两个温度应力下1000小时在线测量退化数据；步骤二：获取在两种不同温度应力被测LED驱动电源的输入电流、输入电压和输出电流、输出电压的数据值，计算被测LED驱动电源在两种温度应力下的功率因数；步骤三：根据功率因数曲线进行拟合得到退化方程，功率因数为0.7作为LED驱动电源失效阈值，通过退化方程和被测LED驱动电源失效阈值预测在两种高温应力条件下对应的寿命，计算激活能；步骤四：根据激活能，确定常温下被测LED驱动电源的寿命。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用基于退化的可靠性分析方法，开发一套可以全面测量LED驱动电源退化参数的试验系统，将功率因数作为失效判据，根据阿伦纽斯加速寿命模型，预测常温下LED驱动电源寿命。本系统具有测量参数全面、测量精度高等特点，可以在1000小时内预测出产品寿命，从而极大的降低了产品的研发成本，缩短了产品的开发周期，跟上目前产品的更新换代速度。附图说明图1本专利技术一种LED驱动电源加速老化试验系统的结构示意图。图2本专利技术一种LED驱动电源加速老化试验系统的试验方法流程图。图3本专利技术LED驱动电源在100℃下功率因数随时间下降曲线。图4本专利技术LED驱动电源在120℃下功率因数随时间下降曲线。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，一种LED驱动电源加速老化试验系统，该系统包括：电源、第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置和寿命预测装置；温度应力装置作用于被测LED驱动电源上，使其老化，电源给第一功率测试装置供电，第一功率测试装置测得输入功率；被测LED驱动电源分别与第一功率测试装置和第二功率测试装置相连，由第二功率测试装置测得被测LED驱动电源的输出功率；寿命预测装置分别与第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置连接，计算出被测LED驱动电源的寿命。第一功率测试装置，用于测试LED驱动电源的输入功率，电流和电压的测量采用电流传感器和电压传感器，输出信号由数据采集卡采集并传送到寿命预测装置。温度应力装置，用于为LED驱动电源加速寿命试验提供温度应力。保证LED驱动电源在高于正常温度的条件下进行试验，提高了产品的退化速率。第二功率测试装置，用于测试LED驱动电源的输出功率，采用LED电子负载代替真实LED负载，避免了真实LED负载的性能退化对测试工作带来的影响，同时电子负载兼具电流和电压的测量功能，降低了系统复杂度。寿命预测装置，用于计算功率因数、退化方程和预测LED驱动电源寿命。先根据功率因数退化数据计算高应力条件下的寿命，再由高应力条件下的寿命值推导常温状态下驱动电源寿命，采用处理器实现。如图2所示，一种LED驱动电源加速老化试验系统的试验方法，在两种不同高温应力的条件下，分别连续测量1000小时输入电流、电压和输出电流、电压等退化数据，该方法包括如下步骤：步骤一：将LED驱动电源样品平均分为两组，在两个应力下进行试验，被测样品为功率为5W，采用恒流源芯片的家用球灯泡LED驱动电源，将功率因数等于0.7作为驱动电源失效阈值。步骤二：获取在两种不同温度应力T1和T2下的驱动电源输入电流Iinput、输入电压Vinput和输出电流Ioutput、输出电压Voutput的退化数据。根据退化数据，计算得到两种应力下LED驱动电源功率因数的退化数据。步骤三：根据功率因数曲线进行拟合得到退化方程。根据退化方程和失效阈值预测在高温应力条件下的寿命。根据两种不同温度下的寿命，计算激活能。当PowerFactor＝0.7时，x轴所对应的数值，该数值为根据退化数据预测出的产品寿命，其中环境温度为T1时对应的寿命为L1，T2对应的寿命为L2。根据阿伦纽斯模型及其推导公式，计算激活能Ea，满足：其中：AK为加速系数；Ea为激活能；K为玻尔茨曼常数；环境温度为T1时预测的寿命为L1，温度为T2时预测的寿命为L2。步骤四：.根据计算所得激活能Ea和环境温度T3下LED驱动电源的预测寿命L3，预测任意温度T下LED驱动电源寿命L，满足：通过下面的实施例来预测LED驱动电源寿命，以便更详细的阐述本专利技术。选取某品牌的驱动电源，置于100℃高温老化试验箱中进行测试，每24小时进行一次数据采集，获取约1000小时的高温老化试验数据。根据采集的退化数据，计算功率因数，满足：随后绘制功率因数退化曲线，使用最小二乘法进行拟合，得到功率因数随时间退化方程，如图3所示，100℃下，功率因数随时间退化方程满足：f(x)＝a*exp(b*x)其中：a＝0.9398，b＝-1.717×10-5；当f(x)＝0.7时，x＝17160，所以17160小时为驱动电源在100℃加速试验条件下的预测寿命。按照同样的计算方法，预测LED驱动电源在120℃加速试验条件下的寿命。LED驱动电源在120℃下功率因数随时间下降曲线。采用最小二乘法对数据进行拟合，得到功率因数随时间退化方程，如图4所示：120℃下，功率因数随时间退化方程满足：f(x)＝a*exp(b*x)其中：a＝0.9249，b＝-2.175×10-5；当f(x)＝0.7时，x＝12810，所以驱动电源在120℃加速试验条件下的预测寿命为12900小时。根据100℃和120℃下预测的寿命和加速系数AK的计算公式，推导出激活能Ea，满足：计算激活能为Ea＝0.185，根据下式推出常温25℃下，即T＝25时，LED驱动电源寿命L为72863小时。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，该系统包括：电源、第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置和寿命预测装置；温度应力装置作用于被测LED驱动电源上，使其老化，电源给第一功率测试装置供电，第一功率测试装置测得输入功率；被测LED驱动电源分别与第一功率测试装置和第二功率测试装置相连，由第二功率测试装置测得被测LED驱动电源的输出功率；寿命预测装置分别与第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置连接，计算出被测LED驱动电源的寿命。

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，该系统包括：电源、第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置和寿命预测装置；温度应力装置作用于被测LED驱动电源上，使其老化，电源给第一功率测试装置供电，第一功率测试装置测得输入功率；被测LED驱动电源分别与第一功率测试装置和第二功率测试装置相连，由第二功率测试装置测得被测LED驱动电源的输出功率；寿命预测装置分别与第一功率测试装置、第二功率测试装置、温度应力装置连接，计算出被测LED驱动电源的寿命。2.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，所述第一功率测试装置为电流传感器和电压传感器。3.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，所述第二功率测试装置为LED电子负载。4.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，所述寿命预测装置为处理器。5.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源加速老化试验系统，其特征在于，所述温度应力装置提供的温度应力小于L...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙强，荆雷，王尧，田彦涛，赵博昊，栗阳，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22