LED驱动电源寿命评估分析

黄美娜

摘要：随着节能意识深入人们的日常生活，LED所具备的节能、多彩、环保等独特优势日益受到人们的重视，逐渐应用到各个领域，但是LED驱动电源在使用中展现的弊端也限制了LED灯具的推广使用，其使用寿命不长，且实际使用易损坏。如何优化LED驱动电源零部件性能，提高散热能力，将实际使用寿命向理论使用寿命靠拢也具有重要的意义价值，LED驱动能源在灯具以及其他的市场具有广阔的发展前景，评估驱动电源使用寿命以及细节性能显得尤为重要。

关键词：LED驱动电源、使用寿命，寿命评估

前言

LED灯具因其能耗低、体积小、光色好等优点迅速抢占灯具市场，在未来LED也是极具发展潜力的重要领域，而LED驱动能源是整个灯具的关键部分，在很大程度上灯具的寿命由驱动能源所决定，为此要提高的LED灯具的竞争力占领更多的市场，就必须对其中驱动电源的使用寿命及效率做出有效的预测评估，本文就LED驱动电源的寿命评估分析进行探讨。

1.LED驱动电源研究发展现状概况

1.1国内外LED驱动电源发展状况

LED灯具的组成部分较为复杂，影响其使用效果的因素也分为诸多方面，但在使用寿命上LED驱动电源占据较大的比重，驱动电源的使用效率及寿命在很大程度上影响灯具的使用寿命，在国内早起针对驱动电源的寿命评测较为重视，不同的电子元器件所对应的可靠性评测也有相应的标准，但大都是在电源材料上做出具体要求，而在实际评测上仍没有统一的模型标准。在国际上各国也正在为LED标准化生产做出研究上的努力，如美国、俄罗斯、英国等在不同的时代不同的环境背景下都为LED驱动电源寿命评测的实验做出相应的努力，对不同的模型以及不同的条件因素进行优化分析，将LED驱动电源的寿命及性能尽可能的精确，但现阶段LED驱动电源评估的可靠性分析大都偏重于因应力条件变化导致的突发问题致使LED电源失效，LED使用寿命较长，其磨损的原因只有很少一部分是突发问题所导致的，所以在各国研究方向上，LED驱动电源的预测与维护仍需进一步的探讨，各国对LED的重视程度较高，对理论研究投入也为LED电源及相关灯具未来的发展打下了坚实的基础。

1.2LED驱动电源寿命减短研究

现阶段LED驱动电源使用寿命的长短是衡量LED相关产品的重要价值标准之一，但针对如何寿命评估研究还尚未形成完备的理论体系，寿命评估的作用一是如何解决通过材料设计使驱动电源具备使用寿命长的理论状态，二是如何解决在使用过程中延长驱动电源零部件及整体使用寿命的实际状态，但行业标准的不规范无法使这两点达成统一。在寿命评估上现在最常用的为加速实验的方法，通过施加外力条件激发产品的弊端暴露，缩短其本应该失效的正常时间，再根据相关因素建立模型，推算出实际正常状态下，驱动电源失效的时间。而在实际估测中，产品所被激发的弊端往往是突发性失效带来的结果，并非正常因使用时间与使用频率的增加而导致的元器件老化。同时LED灯具受不同的因素影响驱动电源的寿命预测仍存在不小的偏差，LED驱动电源在实际使用上寿命的缩短与核心电器元件损耗息息相关。1.3LED驱动电源性能降低评估

LED驱动电源性能降低与寿命评估有着紧密的联系，LED应用的领域众多，其电路结构因不同的用途结构也不尽相同，但多数内部元器件结构较为复杂，受不同工作环境影响，元器件老化速度较快，所以对LED驱动电源性能的评估较为困难，无法模拟在工作环境下各个元器件性能降低程度，因此国内外研究学者对LED驱动电源的性能降低评估多从具体的元器件出发，进行加速实验，建立相关模型，对其可靠性进行评估，从而推导出LED驱动电源在LED灯具使用中寿命性能使用时长的近似值，如电解电容是比较容易退化的元器件，在驱动电源中估测关键部分的寿命来估计整个系统的寿命。

2.LED驱动电源问题研究评测

2.1驱动电源热力散发问题

在LED驱动电源中，各元器件紧密的排列在体积较小的电路板上，系统运行期间元器件无法做到有效的散热，温度的升高促使加速了性能的老化，因此在寿命评估中如何研究解决LED驱动电源散热情况，提高其可靠性是重要的环节之一。解决此问题关键的就是合理安排元器件在电路板上排列位置，这会从内部尽可能减少各电子元器件因聚集所产生的热量，可缓解散热的问题，同时驱动电源的散热量是由转换率所决定的，元器件的转换率越高，其温度上升越低，提高元器件转换率也是重要的方式之一，元器件也因不同的材质对温度有不同的要求，部分情况下需要驱动电源系统降低使用的额度，使整个系统的能耗降低，另一方面需要在个别元器件排列附近需设立单独的散热系统，可有效的解决因材质及效率问题而带来的升温困扰，对LED驱动电源的效率优化、使用寿命延长都有着重要的意义价值。

2.2LED驱动电源实验优化

LED具有使用寿命长的特点，在传统实验中预测其使用寿命所消耗的时间较长，且实验花费成本较大，对于整体LED的生产测评都有着较大的制约。而随着技术进步发展，人们开始使用加速实验来对LED灯具及其中的驱动电源进行测评，加速实验是改变产品的应力水平，用高温等手段来加速产品的缺陷及老化，使驱动电源的使用缺点暴露，获取在额外应力下电源老化的时间数据，再推算出LED驱动电源在正常应力条件下所老化失效的时间，对正常的LED灯具进行寿命评估。加速实验分为加速寿命实验与加速退化实验，在部分条件的约束下，加速寿命实验得到的可靠性结果受到制约，对于产品的失效数据把握程度较低，推算出来的结果也不是十分理想，而加速失效实验可以弥补这一缺陷，通过对具体元器件使用寿命加速失效的测评，可以提升整体LED驱动电源系统寿命评估的可靠性，因此针对不同的LED驱动电源评估的情况要合理优化实验方法，使准确性得到进一步提升。

2.3驱动电源评估数据整理

LED驱动电源在寿命评测过程中涉及不同的模型，存在大量的数据，且在不同应力条件下的实验也存在不同的误差，在实验数据上准确的处理分析也是提高LED驱动电源寿命评测可靠性的关键环节之一，使用威布尔分布模型以及最小二乘拟合法对数据进行具体处理，也是一种可行灯具寿命评估的方法之一。在寿命评估流程中需要在采用回归模型分析方法的基础上建立退化模型与加速模型，收集从实验平台得出的样品退化数据进行拟合，将数据代入两个模型中推算在正常应力条件下LED驱动电源可靠性的程度，这些计算都需要不同的样本数据进行支撑，应及时做好数据归纳整理的工作，同时对数据的处理分析结果应结合具体实际操作进行检验，对LED驱动电源上的数据评估做到尽可能的精准，避免在实际使用过程中寿命存在较大的偏差，延伸出其他问题。

3.结语

LED的节能、使用寿命长等特点使其在未来灯具市场具有广阔的发展前景，LED灯具的使用寿命和LED驱动电源有着密不可分的联系，准确的评估LED驱动电源的使用寿命并进行相关分析对LED灯具理论使用寿命有着重要的意义，国内外现阶段在LED评测上仍没有形成完备的理论体系，解决热力发散的相关问题，完善理论实验的优化及数据整理等可有利于LED相关理论的进一步完善。

参考文献

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