Comment les réclamations à très longue durée de vie des composants sont-elles déterminées / évaluées?

C'est une spécification commune pour les appareils ménagers tels que les ampoules. Cependant, je ne peux pas comprendre comment vous évalueriez / prouveriez réellement une telle réclamation sans exécuter l'appareil pendant la durée spécifiée.

Prenons une ampoule dont la durée de vie serait de 9 000 heures. Si je devais tester cela, la seule façon de penser à vraiment mesurer cela est de laisser l'ampoule fonctionner pendant 9000 heures, soit environ un an!

Si une année n'est pas assez longue, pensez à certaines ampoules LED de 50 000 heures!

De toute évidence, il n'est pas possible d'exécuter un test aussi longtemps. Je suppose donc que je demande; sur quelle base ces allégations sont-elles présentées?

Une façon de le tester consiste peut-être à mettre le composant sous tension dans des conditions de fonctionnement supérieures à la normale, afin qu'il brûle plus rapidement, puis à créer une prédiction basée sur des mesures. Ou peut-être exécuter le composant pendant un certain temps (court) et mesurer la détérioration / le vieillissement et l'utiliser pour créer une prédiction.

L'une des méthodes est, probablement comme vous l'avez prédit, celle du vieillissement accéléré . Ceci est utilisé lorsque la durée de vie d'un produit est telle qu'il ne serait pas pratique d'exécuter un test de durée de vie normale (comme les LED, qui ont des MTBF pouvant atteindre 100 000 heures et plus). Ici, on souligne l'élément de test au-delà de ce qu'il recevra jamais "sur le terrain" pour atteindre une durée de vie raccourcie, à partir de laquelle les données peuvent être extrapolées.

Une considération majeure dans l'utilisation du vieillissement accéléré est l'effet non linéaire du fonctionnement en dehors de la plage de fonctionnement recommandée d'une pièce. Cela peut être illustré par des systèmes mécaniques, tels que le fonctionnement d'une boîte de vitesses à 45 000 tr / min au lieu de 15 000, et l'extrapolation des données par trois. Cependant, supposons que vous testiez votre ampoule. Le bon sens dirait que le faire fonctionner à deux fois le courant le ferait courir deux fois plus longtemps; Cependant, en raison de ces effets non linéaires, vous pouvez constater que la durée de vie n'est que de 1/4 de celle au courant approprié en raison de la contrainte supplémentaire de la surévaluation. Une considération importante est que le dispositif / sujet / article de test doit être bien caractérisé dans son comportement de plage de fonctionnement prévu et imprévu avant d'effectuer le test.

Pour cette raison, il existe un certain nombre d'études ( beaucoup d'entre elles) sur les divers perfectionnements aux tests de vieillissement accéléré dans divers domaines. Les LED me viennent à l'esprit; le photovoltaïque en est un autre .

Comme vous l'avez compris, l'évaluation à vie implique généralement des tests dans des conditions de fonctionnement plus sévères que ne le permettent les spécifications. Des modèles mathématiques - qui peuvent être empiriques ou théoriquement dérivés - sont ensuite utilisés pour cartographier le temps testé jusqu'à l'échec à un ensemble pratique de conditions. Dans les dispositifs semi-conducteurs, une telle «loi» bien connue est l'équation de Black et la technique générale est appelée test HTOL . Comme vous pouvez l'imaginer, il peut être difficile d'établir la validité des tests accélérés, et certains ingénieurs recommandent de prendre les chiffres qui en résultent avec un grain de sel. Dans l'industrie des semi-conducteurs, de nombreuses normes ont été créées et continuent de se développer.

Je pense que vous avez essentiellement répondu à votre question. Selon la technologie, les cas de test et les protocoles pour estimer la durée de vie varient bien sûr, mais dans l'ensemble, ils mesurent la dégradation à un certain pourcentage et estiment la durée de vie totale en fonction des protocoles spécifiques à cette technologie. J'ai trouvé cela concernant les estimations de durée de vie des LED que vous avez mentionnées: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/lifetime_white_leds.pdf J'espère que cela vous aidera.