兼容性和可靠性是LED照明器件與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素
?、?雙極性脈沖發(fā)生器應(yīng)該設(shè)計(jì)為避免重復(fù)充電和產(chǎn)生雙脈沖。不能靠交換A、B端點(diǎn)來(lái)獲得雙極性性能。
?、?開(kāi)關(guān)SW1須在脈沖通過(guò)后關(guān)閉10ms~100ms,以確保被試插座不在充電狀態(tài),它也應(yīng)該先于下個(gè)脈沖到來(lái)前至少開(kāi)啟10ms。電阻R1和開(kāi)關(guān)串聯(lián)以確保器件有一個(gè)慢放電,這樣就避免了一個(gè)帶電器件模式放電的可能性。
③ 圖5中評(píng)價(jià)電阻負(fù)載1為:一種截面為0.83mm2~0.21mm2鍍錫銅短路線,長(zhǎng)度不大于75mm。負(fù)載2為:500Ω,±1%,1000V。
?、?電流傳感器要求
——最小帶寬350MHz;
——峰值脈沖電流15A;
——上升時(shí)間小于1ns;
——能采用1.5mm直徑的實(shí)導(dǎo)體;
——能提供1mv/mA~5 mv/mA的輸出電壓;
?、?測(cè)試插座上再疊插一個(gè)插座(第二個(gè)插座疊插在主測(cè)試插座上)的情況,僅在第二個(gè)插座的波形滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求才允許;
圖6 通過(guò)短路線的400V電壓放電電流波形
圖7 通過(guò)500Ω電阻的400V電壓放電電流波形
測(cè)試步驟:
機(jī)器模式靜電放電測(cè)試時(shí)要求一次測(cè)試至少使用三個(gè)樣本,每個(gè)樣本規(guī)定的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)都要事先進(jìn)行測(cè)試并記錄。
?、?在試驗(yàn)器插座上(A,B端)插上短路線,分別施加100V、200V、400V電壓,電流探針置于B端處;記錄正和負(fù)的波形,修正波形使其滿足圖6的要求。
?、?使用500Ω電阻,加電壓±400V,記錄并修正波形使其滿足圖7的要求。
③ 按表7確定靜電放電測(cè)試起始電壓。
?、?加三個(gè)正的和負(fù)的脈沖到每個(gè)被測(cè)試樣本,脈沖之間的間隔至少要1s。
?、?在室溫下測(cè)試樣本的所有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)。如果要求多個(gè)溫度,首先從最低溫度開(kāi)始。
⑥ 如果所有三個(gè)樣本都通過(guò)規(guī)定數(shù)據(jù)的參數(shù)測(cè)試,則再用表7中更高一擋電壓試驗(yàn)。記錄通過(guò)的最高電壓檔,并按表7將被測(cè)器件分類(lèi)。
?、?如果有一個(gè)或多個(gè)樣本失效,重新用三個(gè)新的樣本,以降低一擋表7中電壓進(jìn)行試驗(yàn)。如果繼續(xù)有失效,再降低一擋,如果還有失效,則停止試驗(yàn)。
以上列舉的兩項(xiàng)為LED兼容性測(cè)試的一部分內(nèi)容。
可靠性模型指的是系統(tǒng)可靠性邏輯框圖及其數(shù)學(xué)模型。原理圖表示系統(tǒng)中各部分之間的物理關(guān)系。而可靠性邏輯圖則表示系統(tǒng)中各部分之間的功能關(guān)系,即用簡(jiǎn)明扼要的直觀方法表現(xiàn)能使系統(tǒng)完成任務(wù)的各種串聯(lián)、并聯(lián)和旁聯(lián)方框的組合。
了解系統(tǒng)中各個(gè)部分的功能和它們相互之間的聯(lián)系以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的作用和影響對(duì)建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型、完成系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)、分配和預(yù)測(cè)都具有重要意義。借助于可靠性邏輯圖可以精確地表示出各個(gè)功能單元在系統(tǒng)中的作用和相互之間的關(guān)系。雖然根據(jù)原理圖也可以繪制出可靠性邏輯圖,但并不能將它們二者等同起來(lái)。
邏輯圖和原理圖在聯(lián)系形式和方框聯(lián)系數(shù)目上都不一定相同,有時(shí)在原理圖中是串聯(lián)的,而在邏輯圖中卻是并聯(lián)的;有時(shí)原理圖中只需一個(gè)方框即可表示,而在可靠性邏輯圖中卻需要兩個(gè)或幾個(gè)方框才能表示出來(lái)。隨著系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)展,必須繪制一系列的可靠性邏輯框圖,這些框圖要逐漸細(xì)分下去,按級(jí)展開(kāi)。
當(dāng)我們知道了組件中各單元的可靠性指標(biāo)(如可靠度、故障率或MTBF等)即可由下一級(jí)的邏輯框圖及數(shù)學(xué)模型計(jì)算上一級(jí)的可靠性指標(biāo),這樣逐級(jí)向上推,直到算出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。這就是利用系統(tǒng)可靠性模型及已知的單元可靠性指標(biāo)預(yù)計(jì)或估計(jì)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的過(guò)程。
兼容性的測(cè)試結(jié)果通常和可靠性建模有著密切關(guān)系,兼容性測(cè)試結(jié)果可以輸入數(shù)據(jù)用于建立LED照明器件及系統(tǒng)的可靠性模型。如今,LED照明器件及系統(tǒng)的制造商可以采用工具來(lái)預(yù)測(cè)或研究整個(gè)LED產(chǎn)品的可靠性,包括每個(gè)內(nèi)部及外部因素是如何影響產(chǎn)品的可靠性的。
十 結(jié)束語(yǔ)
在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)上,過(guò)去人們著重于技術(shù)指標(biāo)和功能研究,但日益發(fā)展的電子產(chǎn)品和復(fù)雜的電磁環(huán)境中,電子產(chǎn)品相互的干擾和受干擾情況已經(jīng)是無(wú)法避免的事實(shí)。如何搞好產(chǎn)品的電磁兼容性,提升自身的抗干擾能力和減少對(duì)外的干擾能力,是如今設(shè)計(jì)者們所面臨的一個(gè)重大問(wèn)題。
對(duì)于LED照明領(lǐng)域來(lái)看,LED市場(chǎng)的發(fā)展還處于起步階段,各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不非常完整和成熟的同時(shí),也有著巨大的發(fā)展空間。LED燈具越來(lái)越廣泛的被應(yīng)用,其取代傳統(tǒng)照明燈具的趨勢(shì)已經(jīng)十分明顯,此時(shí)更應(yīng)該牢牢把握LED的安全質(zhì)量和可靠性問(wèn)題,只有這樣才能讓這一領(lǐng)域得到更為健康的發(fā)展,而等待LED照明器件及系統(tǒng)的制造商的,將是更為巨大的經(jīng)濟(jì)收益。
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