LED驅(qū)動(dòng)器的可靠性和電磁兼容性測(cè)試方案

一 　引言

隨著人類(lèi)科技的不斷發(fā)展，我們星球的夜晚變得越來(lái)越明亮，越來(lái)越絢爛，在這些變化的背后，是不斷發(fā)展的照明技術(shù)。在照明技術(shù)的開(kāi)發(fā)及制造中使用的電 子系統(tǒng)和元器件改變了照明設(shè)備及系統(tǒng)的未來(lái)。縱觀照明技術(shù)的發(fā)展歷史，大致經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)代的跨越式變遷，并得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。早期具有代表性的是它通過(guò)二 極管和晶體管對(duì)交流電進(jìn)行整流，隨后發(fā)展為內(nèi)置直流逆變產(chǎn)生高頻交流，高效驅(qū)動(dòng)T8燈具的電子熒光燈照明鎮(zhèn)流器。如今，設(shè)計(jì)者已不再僅僅設(shè)計(jì)電子鎮(zhèn)流器， 而致力于AC-DC智能變換器的設(shè)計(jì)，有些內(nèi)部還含基于微處理器構(gòu)成的用以照明控制和調(diào)光的復(fù)雜控制系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)者們給發(fā)光二極管—LED和陣列作光源設(shè)計(jì)的供電電源，稱(chēng)之為LED電子驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于LED照明器件和系統(tǒng)而言，LED光源本身就是其電子封裝 組成的一部分。這種給LED陣列提供能源并對(duì)其進(jìn)行控制的電子驅(qū)動(dòng)器，LED陣列的規(guī)模少則由十幾個(gè)、幾十個(gè)，多則上百個(gè)甚至更多的發(fā)光二極管組成。這種 動(dòng)態(tài)的光源驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)原先各種氣體放電輝光管鎮(zhèn)流器。這個(gè)全新的領(lǐng)域，給LED照明器件及系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和制造廠商帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。輝光放電 管鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)只需關(guān)注鎮(zhèn)流器內(nèi)部的電子組件設(shè)計(jì)是否合理、可行。而LED照明器件及系統(tǒng)設(shè)計(jì)則必須額外考慮LED光源的問(wèn)題。設(shè)計(jì)者必須考慮驅(qū)動(dòng)器會(huì)給由 若干LED芯片組成的陣列與其他電子元器件串、并或混聯(lián)構(gòu)成的電路模塊帶來(lái)各種干擾。

二　電源系統(tǒng)的兼容性

向LED或LED陣列提供電功率是LED照明器件與系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到實(shí)施，以及保證終端用戶(hù)都可靠的工作狀態(tài)，并與供電源系統(tǒng)有良好兼容性必須考慮的重 要問(wèn)題。電源系統(tǒng)包括了人們?nèi)粘Ｉ钪械母鞣N電氣基礎(chǔ)設(shè)施和市電電網(wǎng)公共設(shè)施。

研究表明，通常情況下，用戶(hù)具備并操作的電源設(shè)備通常會(huì)存在種種不太合理的連線(xiàn)或者接地處理錯(cuò)誤。當(dāng)外部公共電源設(shè)施發(fā)生普遍電流干擾時(shí)，不合理甚 至錯(cuò)誤的連線(xiàn)或接地處理會(huì)加劇干擾的程度，增加用戶(hù)電子照明器件的損壞幾率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成器件的永久性破壞。LED照明器件和系統(tǒng)必須具有能在日常電氣 環(huán)境下正常工作的能力。典型的日常電氣環(huán)境包括室內(nèi)外照明、商場(chǎng)和工廠等建筑內(nèi)外的照明設(shè)施以及市政電線(xiàn)桿上的LED路燈、探照燈等。

電氣照明已經(jīng)成為人們白天及黑夜生活必不可少的一部分。當(dāng)照明器件及系統(tǒng)意外失效時(shí)，商業(yè)運(yùn)作、生產(chǎn)作業(yè)和日常生活都會(huì)被迫終止，如果一段時(shí)間內(nèi)照 明不能恢復(fù)，人們會(huì)感到極為不便甚至不知所措。造成電氣意外故障的原因有很多種，包括雷擊、交通事故破壞電線(xiàn)桿、建設(shè)施工工人破壞地下供電設(shè)施，甚至是動(dòng) 物爬到供電變壓器及高壓電纜上所帶來(lái)的影響，這些都在日常生活中并不偶然發(fā)生的事例了。諸如此類(lèi)的事故，都會(huì)造成供電系統(tǒng)暫時(shí)性的故障，使得照明器件及系 統(tǒng)遭受電氣干擾，嚴(yán)重的還存在中斷的困擾。

目前全世界范圍內(nèi)能源問(wèn)題得到了廣泛的關(guān)注，提高能效以及節(jié)約能源對(duì)于凈化我們的星球和建設(shè)綠色社會(huì)環(huán)境是極其重要的。如今，照明約占電網(wǎng)總負(fù)荷的 23%，人們都把目標(biāo)制定在發(fā)展和使用高效的，能夠在用電高峰時(shí)段減少負(fù)荷量的電子照明器件上。當(dāng)然，如果照明器件在沒(méi)有達(dá)到預(yù)期使用壽命之前就失效或完 全不能發(fā)光了，那么所有提高能效以及節(jié)約能源的初衷就變得毫無(wú)意義。

綜上所述，自然引出了關(guān)于討論LED照明器件和系統(tǒng)的可靠性及兼容性相關(guān)的重要問(wèn)題。

三　LED照明器件及系統(tǒng)的可靠性

首先，什么是可靠性？其定義為——產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定的功能的能力。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化的操作機(jī)器、工程裝備、交通 工具和各類(lèi)探索儀器的設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，功能越來(lái)越完善，因此這些電子、電氣產(chǎn)品的性能優(yōu)劣變得越來(lái)越明顯。于此同時(shí)，這些機(jī)器和設(shè)備等的可靠性漸漸受到了 人們廣泛的重視，這種可靠性就被稱(chēng)為系統(tǒng)可靠性?？煽啃缘闹笜?biāo)要求是隨著系統(tǒng)越復(fù)雜而更高的，如果可靠性達(dá)不到系統(tǒng)指標(biāo)的要求，則系統(tǒng)出故障的可能性愈 大、造成的損失也愈大。這些損失包括經(jīng)濟(jì)上、信譽(yù)上，甚至是造成生命安全或更嚴(yán)重的災(zāi)難性等后果。譬如汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)的不可靠或工作失誤可導(dǎo)致剎車(chē)失靈， 很有可能造成重大損失甚至生命危險(xiǎn)；重大的投票選舉時(shí)，如果采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，若此時(shí)系統(tǒng)失效而打亂了統(tǒng)計(jì)結(jié)果，后果將不堪設(shè)想。因此，可以說(shuō)系統(tǒng)可靠 性概念的引入，對(duì)電子產(chǎn)品有著重大的意義。

提高系統(tǒng)的可靠性，一方面要提高構(gòu)成系統(tǒng)的各元件本身的可靠性，如：要提高汽車(chē)制動(dòng)的可靠性，首先要提高剎車(chē)位、控制系統(tǒng)等的可靠性。另一方面還要 提高系統(tǒng)承受誤操作的可靠性。

提高系統(tǒng)的可靠性的根源在于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。要使系統(tǒng)的元器件工作在正常狀態(tài)下，沒(méi)有過(guò)載超負(fù)荷等現(xiàn)象的發(fā)生，并且要有一定的余量。也可以通過(guò)設(shè)計(jì)備用 方案，使系統(tǒng)即使有個(gè)別元器件或設(shè)備出現(xiàn)故障仍能正常工作。當(dāng)然備用方案的設(shè)計(jì)有可能增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，但是如果設(shè)計(jì)得合理，在成本的增加和使系統(tǒng) 的可靠性提高上有很好的性?xún)r(jià)比，是完全值得的。

四　LED照明器件及系統(tǒng)的兼容性

電子產(chǎn)品的兼容性問(wèn)題主要是電磁兼容性（EMC），定義為設(shè)備、系統(tǒng)、子系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。即該設(shè)備、系統(tǒng)、子 系統(tǒng)不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的性能降低，也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備、系統(tǒng)、子系統(tǒng)因它的電磁發(fā)射而導(dǎo)致 或遭受不允許的性能降低。電磁兼容性包括兩方面：電磁干擾（EMI）和電磁耐受（EMS）。前者主要表現(xiàn)為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，傳導(dǎo)干擾主要是電子設(shè)備產(chǎn) 生的干擾信號(hào)通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線(xiàn)互相產(chǎn)生干擾；輻射干擾是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)空間耦合把干擾信號(hào)傳給電網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備。而后者主要指系統(tǒng) 對(duì)諸如靜電放電、輻射、脈沖群、雷擊、傳導(dǎo)等干擾的耐受能力，即抗干擾能力。電子產(chǎn)品一般劃分為民用級(jí)、工業(yè)級(jí)和軍用級(jí)產(chǎn)品，不同等級(jí)的產(chǎn)品有著不同的標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定，產(chǎn)品在特定等級(jí)下滿(mǎn)足這些標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，被稱(chēng)為具有電磁兼容性。對(duì)于如何來(lái)評(píng)判產(chǎn)品是否具有電磁兼容性？這就需要通過(guò)一系列的兼容性測(cè)試來(lái)完成了。

五　電磁兼容性測(cè)試

之前已提到過(guò)，系統(tǒng)的電磁兼容性測(cè)試可分為電磁干擾（EMI）和電磁耐受（EMS）兩方面，具體運(yùn)用在LED照明器件及系統(tǒng)時(shí)的幾個(gè)重要步驟為：

1） 傳導(dǎo)干擾

傳導(dǎo)干擾是指LED照明器件本身產(chǎn)生，從而進(jìn)行導(dǎo)體傳輸?shù)碾姶鸥蓴_。這種測(cè)試頻率范圍一般為9KHz～30MHz，屬于低頻現(xiàn)象。

2） 輻射干擾

輻射干擾也是由器件自身產(chǎn)生，并通過(guò)空間傳播形成的干擾電磁波。LED照明器件由內(nèi)部電路通過(guò)產(chǎn)品的電線(xiàn)電纜或結(jié)構(gòu)件外殼形成對(duì)外的輻射干擾，相當(dāng) 于天線(xiàn)發(fā)射效應(yīng)。

3） 諧波電流干擾

產(chǎn)生諧波電流的原因之一是非線(xiàn)性的負(fù)載，諧波電流干擾將影響電源電流的波形，使其畸變，這種干擾會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成污染，必須加以控制。

4） 靜電放電抗干擾能力

人體帶有靜電，這種現(xiàn)象在干燥的冬季更為嚴(yán)重，在這種環(huán)境下的摩擦很容易導(dǎo)致人體攜帶大量的靜電，此時(shí)如果人體觸摸LED產(chǎn)品或與其鄰近設(shè)備，會(huì)形 成直接或間接的放電，產(chǎn)生的脈沖電壓可能導(dǎo)致LED的擊穿損毀，因此對(duì)LED產(chǎn)品的抗靜電能力有非常高的要求。

5） 快速瞬變脈沖群干擾的抵抗能力

產(chǎn)品的繼電器開(kāi)合或開(kāi)關(guān)通斷，也會(huì)對(duì)同一電路中的其他電子器件產(chǎn)生干擾，具有脈沖成群出現(xiàn)、脈沖重復(fù)頻率較高及脈沖波形的上升時(shí)間短暫等特征。

6） 雷擊浪涌抗干擾能力

雷擊在電纜上形成能量很大的浪涌電壓和電流，很容易導(dǎo)致器件的損壞。此外，大型開(kāi)關(guān)切換瞬間也會(huì)在供電線(xiàn)路上形成浪涌電壓和電流。

7） 周波跌落抗干擾能力

電壓跌落、短時(shí)中斷和電壓變化統(tǒng)稱(chēng)為周波跌落。周波跌落干擾的抵抗能力指標(biāo)考核了該LED照明器件是否具備工作在不穩(wěn)定的電網(wǎng)中的能力。

以上測(cè)試步驟，前三項(xiàng)為EMI指標(biāo)，后四項(xiàng)為EMS指標(biāo)。值得注意的是，對(duì)于自整流的LED照明產(chǎn)品，測(cè)試時(shí)只需要對(duì)輸入端進(jìn)行試驗(yàn)，而非自整流的 LED照明產(chǎn)品，則需要分別試驗(yàn)配套的驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入、輸出和LED產(chǎn)品的輸入端。

六　兼容性測(cè)試的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

兼容性測(cè)試的初期成本很高，需要大量昂貴的設(shè)備來(lái)構(gòu)建測(cè)試環(huán)境，即便是外發(fā)委托測(cè)試，也會(huì)產(chǎn)生許多費(fèi)用，隨著產(chǎn)品的多樣化，投入費(fèi)用只會(huì)比前者更 多。除此以外，設(shè)計(jì)者們還需要對(duì)測(cè)試過(guò)程中暴露出的不合格或不理想的環(huán)節(jié)做出修改，人力、物力、財(cái)力上都會(huì)承擔(dān)一定的負(fù)擔(dān)。因此，很多制造商會(huì)對(duì)是否有必 要進(jìn)行兼容性測(cè)試這一問(wèn)題上產(chǎn)生疑慮。

然而，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，能夠引入兼容性測(cè)試這個(gè)概念的商家，各種好處將會(huì)在后期越來(lái)越多的得以體現(xiàn)。我們知道，EMC設(shè)計(jì)和EMC測(cè)試是相輔相成的。 EMC測(cè)試直接反映了EMC設(shè)計(jì)的好壞。只有在產(chǎn)品的EMC設(shè)計(jì)和研發(fā)過(guò)程中進(jìn)行EMC相容性的預(yù)測(cè)和評(píng)估，才能及早發(fā)現(xiàn)可能存在的電磁干擾，并采取有效 的抑制和防范措施，從而確保系統(tǒng)的電磁兼容性。EMC設(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)驗(yàn)累積的過(guò)程，積累越多的經(jīng)驗(yàn)，就越能減少在修改設(shè)計(jì)和補(bǔ)救措施上的花費(fèi)。另一方面，如今 產(chǎn)品質(zhì)量的重要性逐漸被更多的人所認(rèn)識(shí)，做過(guò)兼容性測(cè)試的產(chǎn)品較之沒(méi)有做過(guò)兼容性測(cè)試的產(chǎn)品在性能質(zhì)量及可靠性方面有更高的保障，這對(duì)于樹(shù)立良好的品牌形 象帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)收益是至關(guān)重要的。

七　兼容性測(cè)試與LED性能標(biāo)準(zhǔn)

LED照明技術(shù)問(wèn)世以后，由于缺少固態(tài)照明（SSL）的標(biāo)準(zhǔn)使市場(chǎng)上出現(xiàn)了諸多混亂。不同廠商間測(cè)試方法和術(shù)語(yǔ)的不同使新興的LED產(chǎn)品很難與傳統(tǒng) 照明產(chǎn)品進(jìn)行比較，LED產(chǎn)品間也無(wú)法比較。為解決這一困境，在2008年由一些權(quán)威組織和機(jī)構(gòu)聯(lián)合頒布了LM-79和LM-80標(biāo)準(zhǔn)：前者是固態(tài)照明設(shè) 備電子和光度的認(rèn)可測(cè)試方法，可以計(jì)算LED產(chǎn)品的燈具效率（通過(guò)光凈光輸出量除以輸出功率計(jì)算每瓦流明量），燈具效率是測(cè)量LED產(chǎn)品性能最可靠的途 徑，通過(guò)衡量燈具性能替代曾經(jīng)依賴(lài)的傳統(tǒng)手段來(lái)區(qū)別燈具等級(jí)和燈具功效，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)為幫助建立燈具性能的精確比較提供基礎(chǔ)，不僅僅是固態(tài)照明產(chǎn)品同時(shí)也針對(duì) 各種光源；后者是LED光源流明衰減核定測(cè)量方法，通過(guò)對(duì)光源流明衰減方式的定義，從而對(duì)LED預(yù)期壽命進(jìn)行評(píng)估，與靠燈絲發(fā)光的光源不一樣（燈絲發(fā)光的 燈會(huì)完全失效不亮），而發(fā)光二極管通常不會(huì)這樣，LED的光會(huì)隨著時(shí)間慢慢的減弱，這是所謂的流明衰減，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)流明衰減測(cè)試的方法制訂了一套標(biāo)準(zhǔn)。 除此以外，還有一些關(guān)于LED的性能標(biāo)準(zhǔn)，在此不一一列舉了。如今的LED照明器件及系統(tǒng)的兼容性測(cè)試，應(yīng)該結(jié)合這些標(biāo)準(zhǔn)，從而獲取更多有關(guān)LED照明器 件及系統(tǒng)在日常真實(shí)的電氣環(huán)境中的使用性能知識(shí)。

八　兼容性測(cè)試環(huán)境設(shè)計(jì)的實(shí)例

在此以SJ-T2355-半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的靜電抗干擾測(cè)試為例，簡(jiǎn)單說(shuō)明兼容性測(cè)試應(yīng)該如何具體去實(shí)施，以及如何檢驗(yàn)。

SJ-T2355-半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的靜電放電敏感性測(cè)試和分類(lèi)：

1） 人體模式的靜電放電敏感性測(cè)試

　　圖1人體模式的靜電放電敏感性測(cè)試原理圖

① 雙極性脈沖發(fā)生器應(yīng)該設(shè)計(jì)為避免重復(fù)充電和產(chǎn)生雙脈沖。不能靠交換A、B端點(diǎn)來(lái)獲得雙極性性能。

② 開(kāi)關(guān)SW1須在脈沖通過(guò)后關(guān)閉10ms～100ms，以確保被試插座不在充電狀態(tài)，它也應(yīng)該先于下個(gè)脈沖到來(lái)前至少開(kāi)啟10ms。電阻R1和開(kāi)關(guān)串聯(lián)以確 保器件有一個(gè)慢放電，這樣就避免了一個(gè)帶電器件模式放電的可能性。

③ 圖1中評(píng)價(jià)電阻負(fù)載1為：一種截面為0.83mm2～0.21mm2鍍錫銅短路線(xiàn)，跨距適合試驗(yàn)插座。負(fù)載2為：500Ω，±1%，1000V，低電感薄 膜電阻。

④ 示波器要求：最小靈敏度100mA/cm（電流傳感器），帶寬350MHz，最小寫(xiě)入速率1cm/ns。

⑤ 電流傳感器要求

——最小帶寬350MHz；

——峰值脈沖電流12A；

——上升時(shí)間小于1ns；

——能采用1.5mm直徑的實(shí)導(dǎo)體；

——能提供1mv/mA～5 mv/mA的輸出電壓；

⑥ 測(cè)試插座上再疊插一個(gè)插座（第二個(gè)插座疊插在主測(cè)試插座上）的情況，僅在第二個(gè)插座的波形滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)的要求才允許；

⑦ 使用短路線(xiàn)，分別獲得各敏感度等級(jí)的電流波形，修正這些波形使?jié)M足圖2的要求；

⑧ 電流脈沖應(yīng)滿(mǎn)足下列特性

——脈沖上升時(shí)間tr為：5ns～25ns；

——最大允許振鈴波峰對(duì)峰值Ir必須小于Ipr的15%，脈沖起始后要求100ns內(nèi)沒(méi)有明顯振鈴波；

——如圖4所示，Ipr是通過(guò)500Ω負(fù)載電阻的峰值電流，對(duì)于1000V預(yù)充電壓它應(yīng)在375mA～500mA之間。對(duì)于4000V預(yù)充電電壓它 應(yīng)在1.5A～2.2A。它不應(yīng)小于相同靈敏度等級(jí)的早先測(cè)量得到的Ips值的63%。

　　圖2 通過(guò)短路線(xiàn)的電流脈沖

　　圖3 通過(guò)短路線(xiàn)的電流波形

　　圖4 通過(guò)500Ω電阻的電流波形

測(cè)試步驟：

靜電放電測(cè)試時(shí)要求一次至少使用三個(gè)樣本，每個(gè)樣本規(guī)定的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)都要事先進(jìn)行測(cè)試并記錄。

① 在試驗(yàn)器插座上（A，B端）分別插上評(píng)價(jià)負(fù)載（短路線(xiàn)和R2）；電流探針置于B端處；按表4設(shè)置試驗(yàn)器充電電壓；

② 分別引發(fā)試驗(yàn)器脈沖，觀測(cè)電壓波形，要求上升時(shí)間、峰值電流和振鈴波形滿(mǎn)足要求。采用拍照或數(shù)字貯存方式記錄這些波形。

③ 在試驗(yàn)器插座上換上被測(cè)器件（DUT）進(jìn)行放電試驗(yàn)，通常按表4從最低電壓檔開(kāi)始，每個(gè)被測(cè)器件應(yīng)采用一個(gè)正向和一個(gè)反向脈沖試驗(yàn)，允許脈沖之間至少間隔 0.3s時(shí)間。

④ 在室溫下測(cè)試樣本的所有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)。如果要求多個(gè)溫度，首先從最低溫度開(kāi)始。

⑤ 如果所有三個(gè)樣本都通過(guò)規(guī)定數(shù)據(jù)的參數(shù)測(cè)試，則再用表4中更高一擋電壓試驗(yàn)。記錄通過(guò)的最高電壓檔。

⑥ 如果有一個(gè)或多個(gè)樣本失效，重新用三個(gè)新的樣本，以降低一擋表4中電壓進(jìn)行試驗(yàn)。如果繼續(xù)有失效，再降低一擋，如果還有失效，則停止試驗(yàn)。

⑦ 按表4進(jìn)行分級(jí)。

2） 機(jī)器模式的靜電放電敏感性測(cè)試

　　圖5　機(jī)器模式的靜電放電敏感性測(cè)試原理圖

① 雙極性脈沖發(fā)生器應(yīng)該設(shè)計(jì)為避免重復(fù)充電和產(chǎn)生雙脈沖。不能靠交換A、B端點(diǎn)來(lái)獲得雙極性性能。

② 開(kāi)關(guān)SW1須在脈沖通過(guò)后關(guān)閉10ms～100ms，以確保被試插座不在充電狀態(tài)，它也應(yīng)該先于下個(gè)脈沖到來(lái)前至少開(kāi)啟10ms。電阻R1和開(kāi)關(guān)串聯(lián)以確 保器件有一個(gè)慢放電，這樣就避免了一個(gè)帶電器件模式放電的可能性。

③ 圖5中評(píng)價(jià)電阻負(fù)載1為：一種截面為0.83mm2～0.21mm2鍍錫銅短路線(xiàn)，長(zhǎng)度不大于75mm。負(fù)載2為：500Ω，±1%，1000V。

④ 電流傳感器要求

——最小帶寬350MHz；

——峰值脈沖電流15A；

——上升時(shí)間小于1ns；

——能采用1.5mm直徑的實(shí)導(dǎo)體；

——能提供1mv/mA～5 mv/mA的輸出電壓；

⑤ 測(cè)試插座上再疊插一個(gè)插座（第二個(gè)插座疊插在主測(cè)試插座上）的情況，僅在第二個(gè)插座的波形滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)的要求才允許；

　　圖6 通過(guò)短路線(xiàn)的400V電壓放電電流波形

　　圖7　通過(guò)500Ω電阻的400V電壓放電電流波形

測(cè)試步驟：

機(jī)器模式靜電放電測(cè)試時(shí)要求一次測(cè)試至少使用三個(gè)樣本，每個(gè)樣本規(guī)定的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)都要事先進(jìn)行測(cè)試并記錄。

① 在試驗(yàn)器插座上（A，B端）插上短路線(xiàn)，分別施加100V、200V、400V電壓，電流探針置于B端處；記錄正和負(fù)的波形，修正波形使其滿(mǎn)足圖6的要 求。

② 使用500Ω電阻，加電壓±400V，記錄并修正波形使其滿(mǎn)足圖7的要求。

③ 按表7確定靜電放電測(cè)試起始電壓。

④ 加三個(gè)正的和負(fù)的脈沖到每個(gè)被測(cè)試樣本，脈沖之間的間隔至少要1s。

⑤ 在室溫下測(cè)試樣本的所有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)。如果要求多個(gè)溫度，首先從最低溫度開(kāi)始。

⑥ 如果所有三個(gè)樣本都通過(guò)規(guī)定數(shù)據(jù)的參數(shù)測(cè)試，則再用表7中更高一擋電壓試驗(yàn)。記錄通過(guò)的最高電壓檔，并按表7將被測(cè)器件分類(lèi)。

⑦ 如果有一個(gè)或多個(gè)樣本失效，重新用三個(gè)新的樣本，以降低一擋表7中電壓進(jìn)行試驗(yàn)。如果繼續(xù)有失效，再降低一擋，如果還有失效，則停止試驗(yàn)。

以上列舉的兩項(xiàng)為L(zhǎng)ED兼容性測(cè)試的一部分內(nèi)容。

九　系統(tǒng)可靠性建模

可靠性模型指的是系統(tǒng)可靠性邏輯框圖及其數(shù)學(xué)模型。原理圖表示系統(tǒng)中各部分之間的物理關(guān)系。而可靠性邏輯圖則表示系統(tǒng)中各部分之間的功能關(guān)系，即用 簡(jiǎn)明扼要的直觀方法表現(xiàn)能使系統(tǒng)完成任務(wù)的各種串聯(lián)、并聯(lián)和旁聯(lián)方框的組合。

了解系統(tǒng)中各個(gè)部分的功能和它們相互之間的聯(lián)系以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的作用和影響對(duì)建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型、完成系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)、分配和預(yù)測(cè)都具有重 要意義。借助于可靠性邏輯圖可以精確地表示出各個(gè)功能單元在系統(tǒng)中的作用和相互之間的關(guān)系。雖然根據(jù)原理圖也可以繪制出可靠性邏輯圖，但并不能將它們二者 等同起來(lái)。

邏輯圖和原理圖在聯(lián)系形式和方框聯(lián)系數(shù)目上都不一定相同，有時(shí)在原理圖中是串聯(lián)的，而在邏輯圖中卻是并聯(lián)的；有時(shí)原理圖中只需一個(gè)方框即可表示，而 在可靠性邏輯圖中卻需要兩個(gè)或幾個(gè)方框才能表示出來(lái)。隨著系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)展，必須繪制一系列的可靠性邏輯框圖，這些框圖要逐漸細(xì)分下去，按級(jí)展開(kāi)。

當(dāng)我們知道了組件中各單元的可靠性指標(biāo)（如可靠度、故障率或MTBF等）即可由下一級(jí)的邏輯框圖及數(shù)學(xué)模型計(jì)算上一級(jí)的可靠性指標(biāo)，這樣逐級(jí)向上 推，直到算出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。這就是利用系統(tǒng)可靠性模型及已知的單元可靠性指標(biāo)預(yù)計(jì)或估計(jì)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的過(guò)程。

兼容性的測(cè)試結(jié)果通常和可靠性建模有著密切關(guān)系，兼容性測(cè)試結(jié)果可以輸入數(shù)據(jù)用于建立LED照明器件及系統(tǒng)的可靠性模型。如今，LED照明器件及系 統(tǒng)的制造商可以采用工具來(lái)預(yù)測(cè)或研究整個(gè)LED產(chǎn)品的可靠性，包括每個(gè)內(nèi)部及外部因素是如何影響產(chǎn)品的可靠性的。

十　結(jié)束語(yǔ)

在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，過(guò)去人們著重于技術(shù)指標(biāo)和功能研究，但日益發(fā)展的電子產(chǎn)品和復(fù)雜的電磁環(huán)境中，電子產(chǎn)品相互的干擾和受干擾情況已經(jīng)是無(wú)法避免的 事實(shí)。如何搞好產(chǎn)品的電磁兼容性，提升自身的抗干擾能力和減少對(duì)外的干擾能力，是如今設(shè)計(jì)者們所面臨的一個(gè)重大問(wèn)題。

對(duì)于LED照明領(lǐng)域來(lái)看，LED市場(chǎng)的發(fā)展還處于起步階段，各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不非常完整和成熟的同時(shí)，也有著巨大的發(fā)展空間。LED燈具越來(lái)越廣泛的被應(yīng) 用，其取代傳統(tǒng)照明燈具的趨勢(shì)已經(jīng)十分明顯，此時(shí)更應(yīng)該牢牢把握LED的安全質(zhì)量和可靠性問(wèn)題，只有這樣才能讓這一領(lǐng)域得到更為健康的發(fā)展，而等待LED 照明器件及系統(tǒng)的制造商的，將是更為巨大的經(jīng)濟(jì)收益。