基于外推常規(guī)應力下亮度衰減數據的vfd壽命預測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種VFD壽命預測方法，尤其是涉及一種基于外推常規(guī)應力下亮度衰 減數據的VFD壽命預測方法。
【背景技術】
[0002] 真空焚光顯示器（VacuumFluorescentDisplay，簡稱VFD)是一種低壓、直流驅 動的平板電真空器件。由于它具有低壓驅動、可靠性高、使用壽命長等諸多優(yōu)點，所以在電 子和電氣設備的顯示面板上得到了廣泛使用。為了得到它的壽命分布和各種可靠性特征， 在正常工作條件下采取壽命試驗這一基本的可靠性試驗方法需要數萬小時；同時，由于科 技發(fā)展日新月異，產品更新換代的速度愈來愈快，以及日益激烈的市場競爭，要在正常工作 條件下進行壽命試驗，試驗結束時產品有可能已經更新，失去了試驗的意義。因此，迫切需 要對VFD進行加速壽命試驗，以期在較短時間內精確估計VFD的壽命，才不至于被市場所淘 汰。
[0003] -般情況下，可以直接借助于VFD在常規(guī)應力下的平均亮度衰減數據，采用威布 爾曲線擬合來實現壽命的預測；在其加速參數β已經確定的條件下，也可以通過記錄其 加速壽命試驗樣品的失效時間、采用極大似然法估計威布爾參數的方法來預測VFD平均壽 命，但上述方法均存在花費時間較長、預測精度難以保證等不足。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種預測精確、試驗 時間短的基于外推常規(guī)應力下亮度衰減數據的VFD壽命預測方法。
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現：
[0006] -種基于外推常規(guī)應力下亮度衰減數據的VFD壽命預測方法，包括以下步驟：
[0007] 1)獲得多個加速溫度應力下不同給定亮度對應的加速時間；
[0008] 2)根據所述加速時間外推出常規(guī)應力下不同給定亮度所對應的時間；
[0009] 3)根據步驟2)獲得常規(guī)應力下VFD的威布爾亮度衰減公式；
[0010] 4)根據所述威布爾亮度衰減公式預測常規(guī)應力下VFD壽命。
[0011] 所述步驟1)具體為：
[0012] 11)采集加速溫度應力^下^個試驗樣品的亮度數據，獲取η,個試驗樣品的平均 亮度萬(/,,):
[0014] 其中，Dhjk)為第i個試驗樣品k時刻\jk在加速溫度應力Τ;下的亮度，i= 1，2, · ··，nj，j= 1，2, 3,N，N為加速溫度應力的個數；
[0015] 12)計算加速時間tjk:
[0017] 其中，加V為加速溫度應力T,下η,個試驗樣品的平均初始亮度，η為尺度參 數，nij為形狀參數；
[0018] 13)取&個不同給定亮度，根據步驟12)計算各加速溫度應力T;下的加速時間， 形成&組數據點（T.j,tn)，1 = 1，2,. . .，Ni，每一組由N個數據點組成。
[0019] 所述加速溫度應力的個數N取為4。
[0020] 所述步驟2)中，對每一給定亮度，根據所述加速時間采用Power函數進行最小二 乘擬合，外推出常規(guī)應力下各給定亮度對應的時間，獲得&個數據點（tw，DJ，砧表示常規(guī) 應力T。下不同給定亮度DΜ所對應的工作時間，1 = 1，2,. ..，Nρ&為給定亮度的個數。
[0021] 所述Power函數公式為：
[0023] 其中，CJPdi均為參數，tη表示加速溫度應力T;下第1個給定亮度的加速時間， j= 1，2, 3,N，N為加速溫度應力的個數。
[0024] 所述常規(guī)應力下VFD的威布爾亮度衰減公式為：
[0026] 其中，m。、riQ、D。。分別為常規(guī)應力T。下的形狀參數、尺寸參數和試驗樣品的平均初 始亮度，砧表示常規(guī)應力T。下不同給定亮度Dw所對應的工作時間，常規(guī)應力T。試驗樣品 的平均初始亮度D。。為多個加速溫度應力下試驗樣品初始亮度的平均值。
[0027] 所述步驟4)中，將VFD的失效亮度代入所述威布爾亮度衰減公式，求得VFD的壽 命。
[0028] 所述不同給定亮度均在失效亮度范圍內。
[0029] 與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0030] (1)本發(fā)明通過提高陰極燈絲溫度開展四個加速溫度應力壽命試驗并采集每個 VFD試驗樣品的亮度衰減數據，通過取平均獲得每個加速溫度應力下的平均亮度衰減數據， 采用威布爾函數和最小二乘法確定各加速應力下的平均亮度衰減公式，從而可得到VFD在 不同給定亮度下的加速時間，利用Power外推出所對應的常規(guī)應力下的時間，再結合威布 爾函數和最小二乘法確定常規(guī)應力下的亮度衰減公式，從而根據失效標準可得到VFD在常 規(guī)應力下的壽命，間接借助于VFD在多個加速溫度應力下的平均亮度衰減數據完成壽命的 預測，大大縮短試驗時間，節(jié)約了壽命預測成本。
[0031] (2)本發(fā)明通過外推方式預測常規(guī)應力下的VFD壽命，不僅實現了VFD壽命的精確 預測，而且給產品的設計者提供了在短時間內獲得產品在實際應用中性能退化的情況，此 方法對生產廠商關于產品的設計具有指導意義。
[0032] (3)本發(fā)明壽命預測方法不僅為生產廠家和用戶提供技術參考，也可推廣應用到 0LED、LED等光電類產品。
【附圖說明】
[0033] 圖1為本發(fā)明的流程示意圖；
[0034] 圖2為四個加速溫度應力下平均亮度數據及其威布爾擬合曲線示意圖；
[0035] 圖3為基于Power函數外推常規(guī)應力下對應給定亮度的工作時間曲線示意圖；
[0036] 圖4為基于威布爾函數擬合常規(guī)應力下的亮度衰減數據曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術方案 為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于 下述的實施例。
[0038] 步驟S1、不同加速溫度應力下不同給定亮度所對應的加速時間的確定
[0039] 首先，采集VFDN個加速溫度應力下的試驗數據。對于加速溫度應力T^j= 1，2, 3, 4)下第i(i= 1，2,…，η)個試驗樣品，若記k時刻\&的亮度為D(tijk)，則該時 刻η,個試驗樣品的平均亮度萬(G)為：
[0041] 因此，由式⑴可得每個加速溫度應力下試驗樣品的平均亮度衰減數據 ))，tjk為加速時間。
[0042] 二參數威布爾函數可表示為
[0044] 式中，mPτιj分別為每個加速應力下的形狀參數和尺寸參數。令
，則式（2)可變?yōu)槊枋鯲FD亮度衰減的公式，即有
[0046]式中，為T,下試驗樣品的平均初始亮度，對式（3)取兩次對數得
[0050] xjk= lnt jk (6)
[0051] a〗=m j (7)
[0052] bj= -m jin η j (8)
[0053]因此可得到線性關系式
[0054] y.jk=a (9)
[0055] 將平均亮度數據(//,，&^>代入式（5)和（6)便可得
[0059] 利用式（11)可求出4、1^值，結合式（7)和（8)，便可計算出的形狀參數&和尺度 參數ni。將所得的mjPni代入式（3)，便可確定各個加速溫度應力下VFD亮度衰減數據 的威布爾公式。
[0060] 對式（3)進行變形，可推導出不同給定亮度下$(?#)下的加速時間為
[0062] 因此，在選取一個加速溫度應力下衰減亮度Dn=DQ1=Dn=D21=D31=D41的基 礎上，Dn均在失效亮度范圍內，1 = 1，2, . ..，N:，結合式（12)可得到各加速溫度應力(j =1，2, 3, 4)在對應不同給定亮度下的加速時間tn，從而形成&組數據點（Ttn)，每一組 由N個數據點組成。
[0063] 步驟S