اختبار موثوقية برنامج تشغيل LED الخاص بوزارة الطاقة الأمريكية: تحسن كبير في الأداء

وفقًا لتقارير وسائل الإعلام، أصدرت وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) مؤخرًا تقرير الموثوقية الثالث لمحركات LED استنادًا إلى اختبار العمر المتسارع طويل المدى. يعتقد الباحثون في إضاءة الحالة الصلبة (SSL) التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية أن أحدث النتائج تؤكد أن طريقة اختبار الإجهاد المتسارع (AST) أظهرت أداءً جيدًا في ظل ظروف قاسية مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لنتائج الاختبار وعوامل الفشل المقاسة أن تبلغ مطوري السائقين بالاستراتيجيات ذات الصلة لتحسين الموثوقية بشكل أكبر.
كما هو معروف، تعد برامج تشغيل LED، مثل مكونات LED نفسها، ضرورية للحصول على جودة الإضاءة المثالية. يمكن لتصميم المحرك المناسب التخلص من الوميض وتوفير إضاءة موحدة. والسائق هو أيضًا العنصر الأكثر احتمالاً في حدوث خلل في مصابيح LED أو تركيبات الإضاءة. بعد إدراك أهمية برامج التشغيل، بدأت وزارة الطاقة مشروعًا طويل المدى لاختبار برامج التشغيل في عام 2017. يتضمن هذا المشروع برامج تشغيل أحادية القناة ومتعددة القنوات، والتي يمكن استخدامها لإصلاح الأجهزة مثل أخاديد السقف.
وقد أصدرت وزارة الطاقة الأمريكية سابقًا تقريرين حول عملية الاختبار والتقدم المحرز، والآن يتم إصدار تقرير بيانات الاختبار الثالث، والذي يغطي نتائج اختبار المنتج الذي يعمل في ظل ظروف AST لمدة 6000-7500 ساعة.
في الواقع، ليس لدى الصناعة الكثير من الوقت لاختبار القيادة في بيئات التشغيل العادية لسنوات عديدة. على العكس من ذلك، قامت وزارة الطاقة الأمريكية ومقاولها RTI International باختبار القيادة في ما يسمونه بيئة 7575 - مع الحفاظ على الرطوبة ودرجة الحرارة الداخلية بشكل ثابت عند 75 درجة مئوية. يتضمن هذا الاختبار مرحلتين من اختبار السائق، بشكل مستقل عن قناة. يتكلف التصميم أحادي المرحلة أقل، لكنه يفتقر إلى دائرة منفصلة تقوم أولاً بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر ثم تنظم التيار، وهو أمر فريد من نوعه في التصميم ذي المرحلتين.

يشير تقرير وزارة الطاقة الأمريكية إلى أنه في الاختبارات التي تم إجراؤها على 11 محرك أقراص مختلفًا، تم تشغيل جميع محركات الأقراص لمدة 1000 ساعة في بيئة 7575. عندما يكون محرك الأقراص موجودًا في الغرفة البيئية، فإن حمل LED المتصل بمحرك الأقراص يقع في ظل الظروف البيئية الخارجية، وبالتالي فإن بيئة AST تؤثر فقط على محرك الأقراص. لم تقم DOE بربط وقت التشغيل في ظل ظروف AST بوقت التشغيل في ظل الظروف العادية. فشلت الدفعة الأولى من الأجهزة بعد تشغيلها لمدة 1250 ساعة، على الرغم من أن بعض الأجهزة لا تزال قيد التشغيل. وبعد الاختبار لمدة 4800 ساعة، فشلت 64% من الأجهزة. ومع ذلك، وبالنظر إلى بيئة الاختبار القاسية، فإن هذه النتائج جيدة جدًا بالفعل.
لقد وجد الباحثون أن معظم الأخطاء تحدث في المرحلة الأولى من السائق، خاصة في دوائر تصحيح معامل القدرة (PFC) ودوائر قمع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI). في كلتا مرحلتي التشغيل، تحتوي الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) أيضًا على أخطاء. بالإضافة إلى الإشارة إلى مناطق مثل PFC وMOSFET التي يمكنها تحسين تصميم السائق، يشير هذا AST أيضًا إلى أنه يمكن التنبؤ بالأخطاء عادةً بناءً على مراقبة أداء السائق. على سبيل المثال، يمكن لمراقبة عامل الطاقة والتيار المفاجئ اكتشاف الأخطاء المبكرة مسبقًا. تشير زيادة الوميض أيضًا إلى أن هناك خللًا وشيكًا.
لفترة طويلة، قام برنامج SSL الخاص بوزارة الطاقة بإجراء اختبارات وأبحاث مهمة في مجال SSL، بما في ذلك اختبار منتج سيناريو التطبيق في إطار مشروع Gateway واختبار أداء المنتج التجاري في إطار مشروع Caliper.


وقت النشر: 28 يونيو 2024