LED驱动电源加速老化和在线测试技术新进展.pdf

LED驱动电源加速老化和在线测试技术新进展 摘要：近年来，LED产业发展迅猛，作为LED照明关键组件的LED驱动电源业自 然也迎来了大跨度发展。然而技术或工艺不够的LED驱动电源不仅会影响整个 LED产品的光电性能，甚至还会降低LED产品可靠性，产生失效即寿命终止等现 象，严重影响产品质量，阻碍了LED照明产品的市场推广。本文介绍了一种LED 驱动电源加速老化和在线检测技术，可实现对每个LED驱动电源的高效老化， 幅降低早期失效率，同时实现驱动电源的输入输出、调变、瞬态、保护功能及安 规性能的100%一站式全检，具有快速、高效、准确，自动化程度高等特点。该 技术对于LED驱动生产企业的品质管控及整个LED照明行业发展具有十分积极的 作用。 关键词：LED驱动电源、高效老化 早期失效、在线检测 一、 引言 在能源日益紧张的今天，LED 的长寿命和绿色节能特性使其成为照明新宠， 应用发展飞速。作为LED照明关键组件的LED驱动电源产业也迎来了大幅度增长。 驱动电源对LED产品质量起着非常关键的作用，不仅仅会影响LED产品的光效、 颜色等，还与产品的可靠性和寿命息息相关。 图1 LED产品的失效原因分布图 根据DOE关于LED失效机理研究项目的研究报告[1]表明，LED 的失效主要 由LED芯片、热、驱动以及电气连接等各大因素引起，其中，由驱动引起的失效 样品占据了总失效样品的50%以上，如图1所示。 因此如何控制LED驱动电源的品质，确保驱动电源的可靠性，把存在早期失 效隐患的驱动电源进行有效的筛除，并进行驱动电源输入输出、调变、瞬态和保 护功能、安规等基本性能的在线全检，已成为LED驱动生产产商进行品质管理和 一致性把控亟待解决的问题 [2]。 二、 目前业内对LED驱动电源质量控制 作为一个驱动电源生产商或者相关从业人员，如何去评判LED驱动电源的好 坏，以下几点是必须要考虑到的： 1，LED驱动电源要高可靠性，特别像LED路灯的驱动电源，安装在高空， 维修非常不便，后期维修成本高昂，所以一系列的老化和检测是非常必须的，以 确保LED驱动电源的可靠性； 2，作为LED这样高效率的节能产品来说，对其驱动电源的效率要求也很高， 一般来讲，输入的电功率转化成有用功和热量两部分，即低效率驱动电源的发热 会相对较高，而当驱动电源与LED集成在一体时，这部分热量也会传递到LED 处，引起LED本身的光效降低，寿命减小； 3、LED驱动电源的功率因素要高，功率因素低的产品在大量使用时会对电 网产品严重的污染，目前已有标准对功率因素提出要求； 4、很多的LED驱动电源都是应用在户外，所以LED驱动电源结构必须要防 水，防尘，外壳也需要耐晒； 5、针对LED驱动电源，必须还要进行绝缘耐压的安规测试，和国家强制要 求的EMC 电磁兼容测试，特别针对浪涌保护，LED本身抗浪涌的能力是比较差的， 特别的抗反向电压能力，所以LED驱动电源一定要有抑制浪涌的能力，确保在一 定的浪涌下，可以保护LED不被损坏； 6、针对于一些过载或者短路情况，LED驱动电源也必须要拥有相关保护功 能。确保在过载和短路情况下不会损坏LED灯； 7、恒流驱动方式，不管是一个恒压源供多个恒流源还是直接恒流供电，我 们都需要考量当某个LED故障时不影响其他LED运转，也不会造成别的LED恒流 供电出现波动，造成灯具故障[3]。 针对这几点要求，对LED驱动电源生产企业来说，一方面要做好整体IC电 路的设计问题和元器件的选型，另一方面，须在生产过程中进行一系列的老化和 检测，以确保整个产品的质量和可靠性，排除其生产过程中一些工艺问题产生的 次品。 目前驱动生产企业普遍采用老化架，老化车，采用电阻负载或者电子负载的 方式对驱动电源进行高温常压老化试验，老化环节相对单一，只能通过延长老化 时间来解决， 影响了效率，老化又是极其耗电的工作，也很大增加了企业的 用电成本。在经过了老化环节后，抽取一定比例的产品进行性能测试[4]，包括 安规测试，EMC测试，输入输出电参数性能的测试等。但抽检的方式存在较大风 险，并不能保障所有生产的LED驱动电源的电性能参数有比较好的一致性，性能 不合格的产品也容易漏检。不合格产品流向市场会影响公司的信誉及市场竞争 力。性能参数若要全检就意味着投入多套设备及更多测试人员，给企业造成很 的成本压力。 所以现在行业内对LED驱动电源的加速老化和在线全检