环保电子节能灯加速寿命试验数据的统计分析

摘要：提出一种利用加速寿命试验对环保型电子节能灯进行寿命检测的新方法。该方法采用威布尔分布函数描述其寿命分布，利用最小二乘法结合阿伦尼斯加速模型完成了对试验数据的统计和分析。试验和分析结果表明，该方法能极大缩短寿命检测时间，实现了在短时间内对正常应力下环保型电子节能灯寿命的科学估计。关键词：环保型电子节能灯；加速寿命试验；威布尔分布；寿命评估

本文引用地址： 环保型电子节能灯，又称为省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯以及一体式荧光灯，是指将荧光灯与镇流器(安定器)组合成一个整体的照明设备。随着我国“绿色照明工程”的启动，环保型电子节能灯的普及程度越来越高。环保型电子节能灯是一种高可靠、长寿命的电子产品，其寿命可达上万小时。竞争空前激烈的市场对环保型电子节能灯的可靠性要求越来越高。然而，在正常工作条件下进行的寿命试验，在时间和经费上来说已成为企业的沉重负担，在许多情况下，实际上不可能做这种试验，有的试验结果出来后，很可能产品已经更新，失去了试验的意义。因此，迫切需要对环保型电子节能灯进行加速寿命试验，以期在较短时间内知道环保型电子节能灯的寿命信息。但是，到目前为止，还未曾见到科学有效的加速寿命试验在这方面的研究报道。 恒定应力加速寿命试验(简称恒加)具有试验方法简单、理论成熟、得到信息多、试验结果较为准确等优点。鉴于此，对两组环保型电子节能灯进行加速寿命试验，并结合威布尔分布函数和最小二乘法原理对环保型电子节能灯加速寿命试验数据进行分析研究，完成了对环保型电子节能灯正常使用条件下的寿命估计。

1 试验方案与结果 根据环保型电子节能灯的发光原理，选择温度作为加速寿命试验的加速应力，在保持失效机制不变的情况下选取T1=50℃(323．15 K)和T2=70℃(343．15 K)两组应力水平进行恒加试验，试验采用完全寿命试验，直到该温度应力水平下的试验样品全部失效为止。试验样品失效时间记录如表l所示。

2 实验数据统计分析2．1 基本假定 假定1：在温度加速应力下，环保型电子节能灯的寿命服从两参数威布尔分布，其分布函数为： 式中，mi为加速应力Ti下的形状参数，它直接影响着威布尔函数失效密度分布曲线的几何形状；ηi为加速应力Ti下的特征寿命，它决定着失效密度分布曲线的陡度，也具体表示出环保型电子节能灯寿命的长短。此假定表明，加速应力水平的改变是不会改变寿命分布模型。 假定2：在各温度加速应力水平下，环保型电子节能灯的失效机理不变。由于威布尔分布的形状参数反映失效机理，从数学角度上看就是形状参数保持不变，因此有： 若各加速应力水平下形状参数的估计值分别为，那么形状参数可根据假定2取加权平均： 式中，ni为该温度加速应力水平下试验样品的总数。

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