Es wird berichtet, dass das US-Energieministerium (DOE) kürzlich den dritten Zuverlässigkeitsbericht für LED-Treiber veröffentlicht hat, der auf einem beschleunigten Langzeit-Lebensdauertest basiert. Forscher für Festkörperbeleuchtung (SSL) des Energieministeriums der Vereinigten Staaten glauben, dass die neuesten Ergebnisse die Methode des beschleunigten Drucktests (AST) bestätigt haben, die unter verschiedenen rauen Bedingungen eine gute Leistung gezeigt hat. Darüber hinaus können die Testergebnisse und gemessenen Fehlerfaktoren Treiberentwicklern wichtige Strategien zur weiteren Verbesserung der Zuverlässigkeit aufzeigen.
Bekanntlich sind LED-Treiber ebenso wie die LED-Komponenten selbst entscheidend für eine optimale Lichtqualität. Ein geeignetes Treiberdesign kann Flimmern eliminieren und für eine gleichmäßige Beleuchtung sorgen. Und der Treiber ist auch die Komponente bei LED-Leuchten oder Beleuchtungskörpern, bei der es am wahrscheinlichsten zu Fehlfunktionen kommt. Nachdem DOE die Bedeutung von Treibern erkannt hatte, startete es 2017 ein langfristiges Treibertestprojekt. Bei diesem Projekt handelt es sich um Einkanal- und Mehrkanaltreiber, die zur Befestigung von Geräten wie Deckennuten verwendet werden können.
Das Energieministerium der Vereinigten Staaten hat zuvor zwei Berichte über den Testprozess und den Fortschritt veröffentlicht. Es handelt sich nun um den dritten Testdatenbericht, der die Produkttestergebnisse von 6000–7500 Betriebsstunden unter AST-Bedingungen umfasst.
Tatsächlich hat die Branche seit vielen Jahren nicht mehr so viel Zeit, Fahrten in normalen Betriebsumgebungen zu testen. Im Gegenteil, das Energieministerium der Vereinigten Staaten und sein Auftragnehmer RTI International haben den Aktuator in der sogenannten 7575-Umgebung getestet – die Luftfeuchtigkeit und Temperatur im Innenbereich werden bei 75 °C gehalten. Dieser Test umfasst zwei unabhängige Treiberteststufen der Kanal. Das einstufige Design kostet weniger, aber es fehlt ein separater Schaltkreis, der zunächst Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und dann den Strom reguliert, was ein einzigartiges Merkmal des zweistufigen Designs ist.
Das US-Energieministerium berichtete, dass beim Test von 11 verschiedenen Laufwerken alle Laufwerke 1000 Stunden lang in einer 7575-Umgebung liefen. Wenn sich das Laufwerk in einem Umgebungsraum befindet, befindet sich die an das Laufwerk angeschlossene LED-Last unter Außenumgebungsbedingungen, sodass die AST-Umgebung nur das Laufwerk beeinflusst. Das DOE hat die Betriebszeit unter AST-Bedingungen nicht mit der Betriebszeit unter normalen Umgebungen in Verbindung gebracht. Die erste Charge von Geräten fiel nach 1250 Betriebsstunden aus, einige Geräte sind jedoch noch in Betrieb. Nach 4800 Stunden Testzeit fielen 64 % der Geräte aus. Dennoch sind diese Ergebnisse angesichts der rauen Testumgebung bereits sehr gut.
Forscher haben herausgefunden, dass die meisten Fehler in der ersten Stufe des Treibers auftreten, insbesondere in Schaltkreisen zur Leistungsfaktorkorrektur (PFC) und zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen (EMI). In beiden Stufen des Treibers weisen MOSFETs ebenfalls Fehler auf. Dieser AST spezifiziert nicht nur Bereiche wie PFC und MOSFET, die das Treiberdesign verbessern können, sondern weist auch darauf hin, dass Fehler normalerweise auf der Grundlage der Überwachung der Leistung des Treibers vorhergesagt werden können. Durch die Überwachung des Leistungsfaktors und des Stoßstroms können beispielsweise frühzeitig Fehler erkannt werden. Das zunehmende Blinken weist auch darauf hin, dass eine Fehlfunktion bevorsteht.
Das SSL-Programm des DOE führt seit langem wichtige Tests und Forschungsarbeiten im SSL-Bereich durch, darunter Produkttests für Anwendungsszenarien im Rahmen des Gateway-Projekts und Tests der kommerziellen Produktleistung im Rahmen des Caliper-Projekts.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 04.08.2023