Was für ein Konzept ist die Lebensdauer von LED? Was ist eine Badewannenkurve?
„Leben“ ist die Überlebenszeit der Dinge von der Geburt bis zum Tod. Bei elektronischen Komponenten bezieht sich seine „Lebensdauer“ auf die Dauer seines internen physikalischen Mechanismus von der Bildung bis zum Verschwinden. LED ist eine elektrisch-optische Umwandlung. Die physikalische Funktion von Photonen, die durch den Energiebandübergang von Elektron-Loch-Paaren erzeugt wird, ist theoretisch ein unendlich langer Prozess, und es ist eine langlebige „Yong J“-Marke, aber jedes Material, sogar das Halbleitermaterial, aus dem LED besteht, einschließlich seiner Elektroden und andere Materialien, unter langfristiger elektrischer und thermischer Belastung, wird es schließlich zerfallen, altern und schließlich seine ursprüngliche Funktion verlieren, was zum "Tod" - Versagen führt. Obwohl die LED ein Festkörperlicht ist, hat sie daher auch ihre Lebensdauer. Im Allgemeinen hat dieses Gerät, wie andere Halbleiterbauelemente, theoretisch eine sehr lange „Lebensdauer“. Die sogenannte Lebensdauer von LED und die Lebensdauer von praktischen LED-Geräten (bezogen auf LED-Lampe) sind zwei Konzepte. Wie andere elektronische Bauteile muss es von der Geburt bis zum Tod dem allgemeinen Gesetz der Dinge folgen – der „Badewannenkurve“. Abbildung 94-1 zeigt die Gesetze des Todes (oder Versagens) von Objekten und Zeit in der Natur.
Wie aus der Abbildung ersichtlich, lässt sich diese Kurve in drei Perioden unterteilen:
(1) t0 -t1-Zeitraum
Dies ist ein Zeitraum in den frühen Lebenstagen des Geräts, der anfänglich eine hohe Ausfallrate aufweist und mit zunehmender Zeit zunimmt
Wenn die Ausfallrate lang ist, nimmt die Ausfallrate allmählich auf t1 ab, und die Ausfallrate bleibt auf einem relativ niedrigen Niveau, das als Frühausfallzeitraum von t0 bis t1 bezeichnet wird. Nehmen Sie Menschen als Beispiel. Von der Geburt bis zur Adoleszenz haben Säuglinge aufgrund angeborener Mängel, unzureichender Abwehrkräfte und Immunität eine höhere Sterblichkeitsrate als Kleinkinder und Säuglinge mittleren Alters. In ähnlicher Weise werden bei LEDs aufgrund der im Herstellungsprozess des Geräts entstandenen Mängel und der Faktoren wie fehlende Erkennung und Erkennung einige „inhärent mangelhafte“ Geräte für den Benutzer „vermischt“, und sobald sie verwendet werden, werden sie freigelegt. was zu einer hohen Ausfallrate bei der anfänglichen Verwendung führt.
(2) t1-t2-Periode
Dieser Zeitraum ist oft sehr lang und wird aufgrund von „angeborenen Mängeln“ als sogenannter „Lebenszeitraum“ bezeichnet, der sich auf diesen Zeitraum bezieht.
Oder Geräte mit schlechter Qualitätskontrolle werden während des Zeitraums t0-t1 exponiert, sodass "normale" Geräte größtenteils zuverlässig funktionieren und ihre Aufgabe erfüllen können. Natürlich wird es auch eine sehr geringe Rate an Geräteausfällen geben, ebenso wie Menschen im jungen Erwachsenenalter an plötzlichen Ursachen sterben werden. Diese Art von Ausfall ist sehr zufällig, daher wird dieser Zeitraum als zufälliger Ausfallzeitraum bezeichnet.
(3) Größer oder gleich t2-Zeitraum
Dies liegt an verschiedenen Ermüdungsfaktoren wie Verwitterung, Alterung und natürlicher Abnutzung nach langem Einsatz des Gerätes.
In der Alterungsperiode geht die Funktion allmählich verloren und die Ausfallrate steigt schnell an. Daher wird dieser Zeitraum auch Ermüdungsbruchzeitraum genannt. Die Ausfallrate von Geräten, die in diesen Zeitraum eintreten, steigt linear an.
Offensichtlich gilt die Badewannenkurve für alle Arten von Objekten, einschließlich LEDs. Für verschiedene Objekte muss eine eigene Definition von „Ausfall“ definiert werden, wie etwa Tod für Menschen und Tiere, und eine andere Definition für elektronische Komponenten wie LEDs.
Beachten Sie, dass die obige Beschreibung für die Gesamtheit der Objekte gilt, nicht für ein einzelnes Objekt. Tatsächlich ist dies ein statistisches Konzept. Daher ist „Lebensdauer“ auch ein statistischer Durchschnitt und kann nicht durch eine einzelne Einheit geschätzt werden. Wenn wir beispielsweise sagen, dass die durchschnittliche Lebenserwartung einer Person 80 Jahre beträgt, beziehen wir uns auf eine Gruppe von Personen innerhalb eines bestimmten Bereichs. Eine bestimmte Person in dieser Gruppe kann 100 Jahre alt werden oder im Alter von drei Jahren sterben. Die Lebensdauer einer Population kann nicht anhand der Lebensdauer eines einzelnen Individuums „bewertet“ werden. Dasselbe gilt für LEDs, und die sogenannten 100,000 Stunden und 50,000 Stunden als Ganzes können nicht als Produkt zum Testen einer bestimmten oder einer bestimmten Charge von LEDs verwendet werden. Im Allgemeinen kann die "Lebensdauer" nicht als Parameter verwendet werden, um festzustellen, ob die LED qualifiziert ist oder nicht, und der Grund liegt auch hier.
