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自镇流LED灯异常测试解读

2024-10-07
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电气产品故障往往会导致电击、火灾等损害人身、财产安全的事件。因此,在安规测试中,故障测试是重要的一环,其方法是通过人为设置一些故障来考核产品在发生故障时是否可以安全地失效。如果可以,那么产品在正常使用过程中即使出现故障也不会发生意外事故,相当于给产品增加了一层重要的安全保障。

本文以自镇流LED灯的故障测试为例,详细介绍故障测试的试验条件设置、试验程序的确定和结果判定,为产品开发和测试人员提供参考。

1.试验条件

自镇流LED灯异常测试解读插图
自镇流LED灯异常测试解读插图1

2.试验程序

设置好故障,让灯头朝上使灯在自由状态下正常通电点亮,等到灯的状态达到稳定后再让之前设置的故障生效。故障生效后,要让灯在故障条件下持续运行8 h。最后根据试验过程中出现的现象来判定是否合格。

2.1 故障的设置与电路分析

LED 灯泡故障的设置,是指将可能引起危险的元器件进行短路或开路。遵循单一故障设置原则,每次只能对一个元器件进行,不用对若干元器件同时进行短路或开路。故障的设置一般是对电解电容、二极管、IC 芯片相邻的两个引脚之间(不相邻引脚无需进行试验) 、LED驱动输出端等进行。由于故障实施后,可能导致电路完全损坏,不能恢复使用,因此应尽可能将可恢复的故障安排在一起逐一进行验证,避免不断替换新的电路板而浪费时间。一般来讲,离输入端较近的元器件,故障导致电路板损坏不能恢复的可能性会高一些,因此试验时建议故障先从输出端开始设置再往输入端的方向进行。

如常见的非隔离降压高频开关控制LED灯泡,集成电路IC(内置MOS管) ,起开关管作用。该电路工作原理为:高压正弦波经过整流桥整流,再经电解滤波作用,变成有波动的直流电压,直流电压经过LED灯珠、电感再经过IC的开关管( 导通) 和采样电阻回到直流高压地形成回路。待导通一定时间, IC开关管断开后,电感储存的能量通过二极管直接对LED 放电,开关管导通关断不断循环,加上LED两端大容量电解的作用,流过LED的电流是一个相对恒定的直流,使得LED 灯珠一直处于工作状态。如果不对电路加以分析,而是随机元器件进行短路或开路,则试验随时会因为炸板而中断。正确的做法应是从输出端到输入端,把可恢复的元器件放在一起先做,譬如IC( VCC,ROVP) 短路后,开关管处于断开状态不会被烧坏。因此这些故障可以在同一块电路板进行,每个故障撤销后电路板就恢复正常,不用换板,直接进行下一个试验。而譬如整流桥堆短路后,由于过流,保险电阻烧毁,电路板无法继续使用,因此这些试验就应放在最后进行。对于IC( CS, DRAIN) 两个引脚短路,则IC或保险电阻会烧毁,亦不可恢复,也应放在最后进行。

2.2 故障现象的观察

故障实施后,标准要求要让灯通电运行8 h。因为需要设置的故障很多,这在操作中不现实。实际操作中,应注意观察故障实施后灯电流和功率的变化,如果电流和功率变得很小而且持续一段时间也没有升高的现象,则继续点燃8 h也不会有着火或冒烟现象发生,这种情况下就不需要点够8 h,一般30 min 就可以结束进行下一个故障测试。但如果故障实施后,功率持续升高,那就必须要让灯继续工作一段时间,持续观察可能出现的最坏的结果,如果一段时间后,功率开始降低,则也可以在8 h前结束测试。可见,故障实施后,对功率趋势走向的关注有助于大幅度节省测试时间。当然在测试过程中,若本文第3 部分结果判定中的现象一出现,也可立即停止试验。

3.结果判定

自镇流LED 灯故障试验中,出现着火或产生可燃性气体,或者带电部件变为可触及,则判定不合格,实际检测过程中,一般不会产生可燃性气体,而是冒烟,若出现冒烟现象,一般也判定为不合格。反之,若无上述现象则视为合格。需要注意的是,故障测试过程中若没有不合格的现象出现,但故障实施后,如果功率维持在比额定功率更大的水平上的话,一般还应同时进行温升测试,评估各部件能否承受故障测试导致的高温。

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