Affidabilità del driver LED del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti: le prestazioni dei test sono migliorate in modo significativo

È stato riferito che il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ha recentemente pubblicato il terzo rapporto sull'affidabilità dei driver LED basato su test di vita accelerati a lungo termine.I ricercatori dell'illuminazione a stato solido (SSL) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ritengono che gli ultimi risultati abbiano confermato il metodo del test di pressione accelerata (AST), che ha mostrato buone prestazioni in varie condizioni difficili.Inoltre, i risultati dei test e i fattori di guasto misurati possono informare gli sviluppatori dei conducenti sulle strategie pertinenti per migliorare ulteriormente l’affidabilità.

Come è noto, i driver LED, come gli stessi componenti LED, sono fondamentali per una qualità ottimale della luce.Un design adeguato del driver può eliminare lo sfarfallio e fornire un'illuminazione uniforme.Inoltre, il driver è anche il componente con maggiori probabilità di malfunzionamento delle luci a LED o degli apparecchi di illuminazione.Dopo aver compreso l'importanza dei driver, nel 2017 DOE ha avviato un progetto di test dei driver a lungo termine. Questo progetto prevede driver a canale singolo e multicanale, che possono essere utilizzati per fissare dispositivi come le scanalature del soffitto.

Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha precedentemente pubblicato due rapporti sul processo e sui progressi dei test.Ora è il terzo rapporto sui dati di test, che comprende i risultati dei test del prodotto per 6.000-7.500 ore di funzionamento in condizioni AST.

In effetti, per molti anni l'industria non ha molto tempo per testare le unità in normali ambienti operativi.Al contrario, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e il suo appaltatore RTI International hanno testato l'attuatore in quello che chiamano ambiente 7575: l'umidità e la temperatura interna sono mantenute a 75°C. Questo test prevede due fasi di test del driver, indipendenti da il canale.Il design a stadio singolo costa meno, ma manca un circuito separato che converta prima la corrente alternata in CC e quindi regoli la corrente, caratteristica esclusiva del design a due stadi.

Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha riferito che nel test di 11 diverse unità, tutte hanno funzionato per 1000 ore in un ambiente 7575.Quando l'unità si trova in una stanza ambientale, il carico LED collegato all'unità si trova in condizioni ambientali esterne, quindi l'ambiente AST influisce solo sull'unità.Il DOE non ha associato il tempo di funzionamento in condizioni AST al tempo di funzionamento in ambienti normali.Il primo lotto di dispositivi si è guastato dopo 1250 ore di funzionamento, sebbene alcuni dispositivi siano ancora in funzione.Dopo aver testato per 4800 ore, il 64% dei dispositivi ha fallito.Tuttavia, considerando il duro ambiente di test, questi risultati sono già molto buoni.

I ricercatori hanno scoperto che la maggior parte dei guasti si verifica nella prima fase del driver, in particolare nei circuiti di correzione del fattore di potenza (PFC) e di soppressione delle interferenze elettromagnetiche (EMI).In entrambe le fasi del driver, anche i MOSFET presentano guasti.Oltre a specificare aree come PFC e MOSFET che possono migliorare la progettazione del driver, questo AST indica anche che i guasti possono solitamente essere previsti in base al monitoraggio delle prestazioni del driver.Ad esempio, il monitoraggio del fattore di potenza e della corrente di picco può rilevare in anticipo i guasti.L'aumento del lampeggiamento indica anche che sta per verificarsi un malfunzionamento.

Per molto tempo, il programma SSL del DOE ha condotto importanti test e ricerche nel campo SSL, compresi test di prodotto sugli scenari applicativi nell'ambito del progetto Gateway e test sulle prestazioni dei prodotti commerciali nell'ambito del progetto Caliper.


Orario di pubblicazione: 04 agosto 2023