Teste de confiabilidade do driver de LED do Departamento de Energia dos EUA: melhoria significativa de desempenho

De acordo com relatos da mídia, o Departamento de Energia dos EUA (DOE) divulgou recentemente seu terceiro relatório de confiabilidade sobre unidades de LED com base em testes de vida acelerados de longo prazo. Pesquisadores do Solid State Lighting (SSL) do Departamento de Energia dos EUA acreditam que os resultados mais recentes confirmam que o método Accelerated Stress Testing (AST) mostrou bom desempenho sob várias condições adversas. Além disso, os resultados dos testes e os fatores de falha medidos podem informar os desenvolvedores de drivers sobre estratégias relevantes para melhorar ainda mais a confiabilidade.
Como é bem sabido, os drivers de LED, assim como os próprios componentes de LED, são cruciais para uma qualidade de luz ideal. Um design de driver adequado pode eliminar a cintilação e fornecer iluminação uniforme. E o driver também é o componente com maior probabilidade de mau funcionamento das luzes LED ou luminárias. Depois de perceber a importância dos drivers, o DOE iniciou um projeto de teste de driver de longo prazo em 2017. Este projeto envolve drivers de canal único e multicanal, que podem ser usados ​​para fixar dispositivos como ranhuras de teto.
O Departamento de Energia dos EUA divulgou anteriormente dois relatórios sobre o processo e o progresso dos testes, e agora está sendo divulgado o terceiro relatório de dados de testes, que cobre os resultados dos testes de produtos executados sob condições AST por 6.000 a 7.500 horas.
Na verdade, a indústria não tem tanto tempo para testar drives em ambientes operacionais normais há muitos anos. Pelo contrário, o Departamento de Energia dos EUA e o seu contratante RTI International testaram a unidade no que chamam de ambiente 7575 – com umidade interna e temperatura mantida consistentemente a 75°C. canal. O projeto de estágio único custa menos, mas carece de um circuito separado que primeiro converta CA em CC e depois regule a corrente, o que é exclusivo do projeto de dois estágios.

O relatório do Departamento de Energia dos EUA afirma que em testes realizados em 11 unidades diferentes, todas as unidades funcionaram por 1.000 horas em um ambiente 7575. Quando o inversor está localizado na sala ambiental, a carga de LED conectada ao inversor está localizada sob condições ambientais externas, portanto o ambiente AST afeta apenas o inversor. O DOE não vinculou o tempo de execução sob condições AST ao tempo de execução sob condições normais. O primeiro lote de dispositivos falhou após funcionar por 1.250 horas, embora alguns dispositivos ainda estejam em operação. Após testes de 4.800 horas, 64% dos dispositivos falharam. No entanto, considerando o ambiente de teste rigoroso, estes resultados já são muito bons.
Os pesquisadores descobriram que a maioria das falhas ocorre no primeiro estágio do driver, especialmente nos circuitos de correção do fator de potência (PFC) e de supressão de interferência eletromagnética (EMI). Em ambos os estágios do driver, os MOSFETs também apresentam falhas. Além de indicar áreas como PFC e MOSFET que podem melhorar o design do driver, este AST também indica que as falhas geralmente podem ser previstas com base no monitoramento do desempenho do driver. Por exemplo, monitorar o fator de potência e a corrente de surto pode detectar falhas precoces com antecedência. Um aumento no piscar também indica que um mau funcionamento é iminente.
Há muito tempo, o programa SSL do DOE vem conduzindo testes e pesquisas importantes na área de SSL, incluindo testes de produtos em cenários de aplicação no projeto Gateway e testes de desempenho de produtos comerciais no projeto Caliper.


Horário da postagem: 28 de junho de 2024