Прогнозирование срока службы светодиодов

Экспериментальные данные, которые используются для описываемой экстраполяции, сначала нормализуются к единице (100%) при 0 ч горения для каждого образца в пределах данной выборки и затем усредняются в каждой точке измерений спада светового потока.

Подбор эмпирической экспоненциальной кривой спада светового потока Ф(t), которая имеет общий вид

(1),

осуществляется нахождением величины В - прогнозируемой начальной постоянной, и α - постоянной скорости спада светового потока по методу наименьших квадратов. После расчета постоянных В и d, искомое значение времени (срока службы Lp), необходимого для достижения заданного уровня светового потока, рассчитывается по выражению

(2)

где р - некоторый заданный уровень от начального светового потока.

Таким образом, при рекомендованном критическом уровне спада светового потока в 0,7 от первоначального потока имеем:

(3)

Подбор по методу наименьших квадратов осуществляется следующим образом: взяв логарифм от обеих частей соотношения (1) имеем

(4).

Тогда, обозначая , m=-d, b=ln B получаем уравнение прямой линии:

(5)

Для набора n экспериментальных точек на графике (x1, y1), (x2, y2) ., (xn, yn), где n - общее число усредненных экспериментальных точек xk=tk, yk=lnФk, где k = 1, 2, ., n, метод наименьших квадратов для величин m и b , даст соответственно

(7)

(8)

Проведя необходимые расчеты и обратные преобразования, находим В=exp(b), d = -m.

Приведем пример исследования спада светового потока в процессе горения партии светодиодных ламп мощностью 10 Вт в объеме 10 шт. Испытания проводили при температуре поверхности светодиодного модуля в лампе, которая не превышает 85ºС. Измерения светового потока проводили через каждые 1000 часов горения лампы. Параметры лампы при измерении светового потока были стабилизированы - в течение последних 5 мин. горения перед измерениями значения мощности и светового потока не отличались более чем на 1 %. Напряжение питания во время измерения светового потока в фотометрическом шаре диаметром 1 м поддерживалась с точностью ± 0,2 %. Результаты измерения светового потока через 1000 час. и результаты расчетов приведены в таблице 1.

Т а б л и ц а 1 - Результаты измерения светового потока и расчетов при подборе эмпирической кривой методом наименьших квадратов

Полученный прогноз полезного срока службы по стабильности светового потока, то есть к снижению светового потока на 30 %, для исследуемой партии светодиодных ламп составляет 53 тыс. ч.

Учитывая [9], прогноз срока службы по результатам испытаний до 6 тыс. ч. можно утверждать, что исследуемая партия ламп имеет полезный срок службы не меньше, чем четырехкратное время испытаний, то есть 24 тыс. ч. Для получения прогноза на более длительный период нужно проводить испытания до 0,25 задекларированного его значения. Так как для данной партии ламп производителем задекларированный средний срок службы 40 тыс. ч., то для прогнозирования этого показателя испытания необходимо продлить до 10 тыс. ч [10].

Лучшие статьи по информатике

Электромагнитная совместимость средств связи
Исходные данные для прогнозирования ЭМС Мощность передатчика РРЛ, Вт; Частота сигнала передатчика РРЛ, МГц; Высота установки антенны передатчика РР ...

Расчет основных характеристик усилительного каскада биполярного транзистора
транзистор усилитель каскад Целью данной курсовой работы по предмету “Схемотехника телекоммуникационных устройств” является применение знаний полученных ...

Расчет спутниковой передающей антенны
Требуется спроектировать и рассчитать антенну, в соответствии с приведёнными ниже техническими данными. Назначение: Бортовая спутниковая передающая ант ...