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LED灯具作为第四代照明器件,凭借其体积小、耗电量低(低电压、低电流启动)、寿命长(寿命是普通荧光灯的10倍)、发光效率高等特点,应用领域正日益扩大。但是由于其发展历史较短,产品的设计缺乏经验积累,缺少有效的可靠性检验手段,使得灯具的实际使用寿命与理论寿命之间存在较大出入。对LED整灯和主要子系统进行失效机理和故障模式分析,是提高LED灯具使用寿命和可靠性水平有效的途径。本文以某公司提供的同一型号LED灯具作为研究对象,探索高应力水平下的失效机理,通过可靠性加速寿命试验和有限元仿真分析,对在高应力水平下LED灯具样品可靠性指标进行分析,从而在短时间内得到高准确度的LED灯具的寿命模型,为生产厂家的验证和筛选试验提供理论依据,这对于提高LED灯具的可靠性水平有着重大的科学意义和经济效益。基于以上原因,本文主要进行了以下几个方面的研究:1.从LED灯具发光原理入手,结合试验样品内部结构和性能特性,依据可靠性分析方法,分析样品在高应力条件下的失效模式和失效机理,将LED灯具划分为3个子系统,以便于确定系统的薄弱环节,帮助评估系统的整体可靠性水平。2.基于失效模式分析对LED灯具进行探索试验,确定加速试验应力水平,设计合理可靠的实验方案和检测系统,分别对LED封装子系统和LED灯具进行恒温老化试验和加速寿命试验,结合试验数据,分析试验结果,发现了影响LED封装和LED灯具的主要环境因素。3.针对LED封装和驱动电路板子系统进行有限元热分析和模态分析,以仿真结果作为基础,发现了LED灯具的失效形成原因和失效部位,揭示了芯片和电解电容分别为LED封装和PCBA的薄弱环节。4.基于大量的试验数据,根据Arrhenius模型结合统计学中的最小二乘法和显著新分析法对LED灯具进行寿命预测,并建立寿命模型。利用FMECA可靠性分析方法,分析得出LED灯具的主要失效形式有芯片材料缺陷引起光衰和硅胶性能退化等,针对LED灯具薄弱环节提出改进措施,从而为LED灯具的质量和可靠性水平提高奠定夯实基础。