基于光功率性能退化的超辐射发光二极管可靠性建模与评估方法研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cnanjr
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超辐射发光二极管是一种广泛应用于航空航天、医疗以及无线电等领域,具有长寿命和高可靠性的半导体光学器件,因此对其可靠性进行研究有着重要意义。以工作失效寿命为依据的传统可靠性分析方法不适用于长寿命和高可靠性的器件,本文在分析超辐射发光二极管的失效机理后,发现其光功率性能在退化过程中包含大量的信息,因此利用性能退化量对超辐射发光二极管进行可靠性建模,完成可靠性评估工作是可行且有效的。本文主要包含以下内容:(1)对超辐射发光二极管的工作原理和特性进行阐述,深入分析其失效模式和失效机理,并对关于性能退化的可靠性理论进行叙述和分析,提出可靠性性能指标。(2)建立基于时间序列的超辐射发光二极管可靠性分析模型。针对超辐射发光二极管工作时的性能退化量具有时间序列的特性,提出采用时间序列模型来对性能退化进行拟合。双参数平滑法是有长期趋势而无季节趋势,同时具有线性趋势的时间序列,非常适合用于超辐射发光二极管的性能退化量的拟合。根据设定的失效阈值,得出超辐射发光二极管伪失效寿命。通过伪失效寿命数据计算可靠性模型参数,进而完成对其的可靠性进行分析与评估。(3)建立基于图形法的超辐射发光二极管可靠性模型。针对采用时间序列拟合超辐射发光二极管可能会导致评估结果较为理想的问题,使用幂指数函数对退化趋势进行拟合,得到性能退化轨迹拟合方程并进行作图。提出一种数据质检工具(个体分布识别)来对伪失效寿命进行可靠性模型检测,考虑到伪失效寿命有可能不符合正态分布,通过BOX-COX对数据进行变换,得到对数正态分布,对比表明使用对数正态分布进行超辐射发光二极管可靠性分析的效果最好。最后通过实例验证该方法是有效的。
其他文献
随着可持续发展战略的提出,人与自然和谐发展愈发重要,新能源的应用也成为国家的重要战略规划,其中太阳能作为一种典型的清洁能源被广泛使用,而最为常见的利用方法就是光伏并网发电技术。对于这样被广泛使用的并网发电系统,其故障会造成严重的后果,因此故障诊断在其可靠性研究中占有重要地位。此外,对于这样一个复杂系统,如果在仅仅考虑某一类故障的情况下对输出参数加以分析可能会导致误诊,使得故障隔离或维修的难度增加。
级联H桥型拓扑在光伏并网逆变器中得到广泛的关注与应用,而在光伏并网系统的正常运行中,故障问题频繁发生,故障所带来的后续影响不仅体现对系统的交直流侧输出特性的影响,而且会给整个系统的安全稳定运行留下隐患,因此快速诊断故障来源并进行相应的容错控制运行已成为近几年的研究热点。对于级联H桥光伏并网逆变器而言,模块的开关管开路故障诊断问题一直是至关重要的,虽然开关管开路故障的影响具有延迟效应,但是快速完成故
双有源桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器由于具有电气隔离、功率密度高、能量双向流动、易于实现软开关等优点,被广泛应用于微电网、能量路由器等场合。然而DAB变换器在电压不匹配时,由于回流功率及电流应力较大会导致效率降低。本文针对上述问题,在拓展移相调制下提出基于移相比坐标变换的优化方法,使回流功率及电流应力得到优化从而提高变换器效率。首先介绍了DAB变换器在单移相调制
ZnS是重要的ⅡB-ⅥA族直接带隙半导体材料,在光电器件中如发光二极管、激光器和紫外光探测器件中有重要的应用价值。众所周知,材料的光学性能与其带隙大小密切相关,因而有效调制ZnS带隙是调变其光学性能的前提。ZnS纳米线的带隙可通过调变其尺寸、组成和结构来实现,所以可控制备ZnS基一维纳米结构是调变其带隙的第一步。溶液固固(SSS)生长在可控制备金属硫化合物一维纳米结构方面具有无可比拟的优势。该生长
直流电源系统是发电厂和变电站中保护、信号、通讯等回路的电源,其绕行回路长,分布支路多,经常会由于环境、人为、自然等因素,造成线路绝缘下降,进而引发继电保护装置误动作,甚至熔断器熔断或主回路跳闸等严重后果。为了保证这些分支网络可靠运行,防止因绝缘问题导致事故发生,发电厂和变电站中均安装直流绝缘监察装置。一般而言,由于直流系统正负母线均不接地,所以一点发生接地时,系统仍可继续正常运行,保护继电器不会动
光伏制氢是一种新型清洁能源转换方式,具有环保无污染、经济等特点,且有助于提高对光伏发电的消纳能力、缓解光伏弃光问题,因此得到越来越广泛的关注。其中,离网间接耦合型光伏制氢系统可应用于未铺设电网地区,其核心设备DCDC变换器能够灵活匹配光伏阵列与电解槽的I-V曲线,提高系统效率。然而,现阶段对光伏制氢系统大功率降压DC/DC变换器的拓扑选择、控制策略等内容的研究尚且不足。针对该问题,提出了一种适用于
随着集成电路制造工艺的不断进步,芯片上能够集成越来越多的核心,传统平面金属互联的片上网络(Network on chip,No C)中的数据包平均传输路径不断增长,出现了高延迟和高功耗等问题。无线片上网络(Wireless Network on Chip,WiNoC)由于采用了成熟的无线技术,具有缩短网络直径的特性,受到国内外研究者的广泛关注。然而,引入无线路由器会导致网络中流量聚集从而出现比传统
太赫兹波是指频率范围在0.1 THz至10 THz,介于微波和红外之间的电磁波。近年来,随着微纳加工、超快光学、半导体材料与器件的飞速发展,太赫兹技术的研究价值和应用前景正逐渐被人们所发掘,有望在下一代通信与计算系统、无损安检、生物医药、食品与农产品安全检测、环境监测等领域得到广泛应用。为实现这些应用,研制出能够对太赫兹波进行高效调控的太赫兹功能器件显得非常重要。本文对液晶、钙钛矿介质材料在太赫兹
随着人类文明的进步、科技的发展,由于具有特殊的光电性质和光制发光特性,纳米半导体材料在太阳能开发与功能产品的研发等领域引起了科学家的广泛关注。一方面,半导体材料在一定波长的光照下可以被激化,产生具有还原能力的电子和氧化能力空穴,这使得纳米半导体材料能够被应用于光解水产氢与净化水体污染物。由于具有独特的电子结构与优异的可见光响应能力,新型半导体材料Cd In2S4被进一步开发应用于光解水制氢以及光催
通过给体(D)-受体(A)策略设计高性能有机半导体材料用于有机场效应晶体管被认为是可行的,已经有众多相关文献对其进行了报道。尽管D-A聚合物在溶液加工性能上具有优势,但是其本身的分子量多分散性限制了其大规模应用。D-A小分子有着确定的结构与分子量可以避免材料本身带来的产品批次差异性问题。此外,相对较高的分子量和可调的侧链结构赋予D-A小分子良好的溶液加工性能。本文以茚并二噻吩并[3,2-b]噻吩(