Wie werden sehr lange Ansprüche auf Lebensdauer von Komponenten ermittelt / bewertet?

Es ist eine gängige Spezifikation für Haushaltsgeräte wie Glühbirnen. Ich kann jedoch nicht herausfinden, wie Sie einen solchen Anspruch wirklich bewerten / beweisen würden, ohne das Gerät für die angegebene Zeitspanne auszuführen.

Stellen Sie sich eine Glühbirne vor, die eine Lebensdauer von 9000 Stunden haben soll. Wenn ich dies testen würde, könnte ich mir nur vorstellen, dies wirklich zu messen, indem ich die Glühbirne 9000 Stunden laufen lasse, was ungefähr einem Jahr entspricht!

Wenn ein Jahr nicht lang genug ist, sollten Sie bestimmte LED-Lampen mit einer Nennleistung von 50.000 Stunden in Betracht ziehen!

Es ist natürlich nicht möglich, so lange einen Test durchzuführen. Also frage ich wohl; Auf welcher Grundlage werden diese Ansprüche geltend gemacht?

Möglicherweise besteht eine Möglichkeit, dies zu testen, darin, die Komponente bei höheren als den normalen Betriebsbedingungen zu belasten, damit sie schneller ausbrennt, und dann auf der Grundlage von Messungen eine Vorhersage zu erstellen. Oder lassen Sie die Komponente für eine (kurze) Zeit laufen und messen Sie die Verschlechterung / Alterung und verwenden Sie diese, um eine Vorhersage zu erstellen.

Eine der Methoden ist, wie Sie vorhergesagt haben, die des beschleunigten Alterns . Dies wird verwendet, wenn die Lebensdauer eines Produkts so ist, dass es unpraktisch wäre, einen normalen Lebensdauer-Test durchzuführen (z. B. LEDs mit MTBFs von möglicherweise mehr als 100.000 Stunden). Hier wird der Testgegenstand über das hinaus betont, was er jemals "vor Ort" erhalten wird, um eine verkürzte Lebensdauer zu erreichen, aus der die Daten extrapoliert werden können.

Eine wichtige Überlegung bei der Verwendung der beschleunigten Alterung ist der nichtlineare Effekt des Betriebs außerhalb des empfohlenen Betriebsbereichs eines Teils. Dies kann mit mechanischen Systemen veranschaulicht werden, beispielsweise mit einem Getriebe mit 45.000 U / min anstelle von 15.000 U / min und einer Extrapolation der Daten um drei. Angenommen, Sie testen Ihre Glühbirne. Der gesunde Menschenverstand würde sagen, dass ein Betrieb mit der doppelten Stromstärke halb so lange dauern würde. Aufgrund dieser nichtlinearen Effekte kann es jedoch vorkommen, dass die Lebensdauer aufgrund der zusätzlichen Belastung durch die Überbewertung nur 1/4 der Lebensdauer bei richtigem Strom beträgt. Eine wichtige Überlegung ist, dass das Testgerät / Subjekt / Objekt vor Durchführung des Tests sowohl in seinem beabsichtigten als auch in seinem unbeabsichtigten Betriebsbereichsverhalten gut charakterisiert sein sollte.

Aufgrund daß es eine Vielzahl von Studien (sind eine LOT von ihnen) auf die verschiedenen Ausgestaltungen der beschleunigten Alterungstests in verschiedenen Bereichen. LEDs kommen in den Sinn; Photovoltaik sind eine andere .

Wie Sie sich vorgestellt haben, umfasst die Lebensdauerbewertung normalerweise Tests unter Betriebsbedingungen, die strenger sind, als es die Spezifikationen zulassen. Mathematische Modelle - die empirisch oder theoretisch abgeleitet werden können - werden dann verwendet, um die getestete Zeit bis zum Versagen auf einen praktischen Satz von Bedingungen abzubilden. In Halbleiterbauelementen ist ein bekanntes solches "Gesetz" die Blacksche Gleichung, und die allgemeine Technik wird als HTOL-Test bezeichnet . Wie Sie sich vorstellen können, kann es schwierig sein, die Gültigkeit beschleunigter Tests festzustellen, und einige Ingenieure würden empfehlen, die resultierenden Zahlen mit einem Salzkorn zu nehmen. In der Halbleiterindustrie wurden viele Standards geschaffen, die sich weiterentwickeln.

Ich denke, Sie haben Ihre Frage im Grunde beantwortet. Abhängig von der Technologie variieren die Testfälle und Protokolle zur Schätzung der Lebensdauer natürlich, aber insgesamt messen sie die Verschlechterung auf einen bestimmten Prozentsatz und schätzen die Gesamtlebensdauer basierend auf den für diese Technologie spezifischen Protokollen. Ich habe dies in Bezug auf die von Ihnen erwähnten LED-Lebensdauerschätzungen festgestellt: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/lifetime_white_leds.pdf Ich hoffe, dies hilft.