¿Cómo se determinan/evalúan las reclamaciones de vida útil muy larga de los componentes?

Es una especificación común para dispositivos domésticos como bombillas. Sin embargo, no puedo entender cómo realmente evaluaría/probaría tal afirmación sin ejecutar el dispositivo durante la cantidad de tiempo especificada.

Considere una bombilla de la que se dice que tiene una vida útil de 9000 horas. Si tuviera que probar esto, la única forma en que puedo pensar en medir esto realmente es dejar que la bombilla funcione durante 9000 horas, ¡que es aproximadamente un año!

Si un año no es suficiente, ¡considere ciertas bombillas LED con una capacidad nominal de 50,000 horas!

Claramente, no es factible ejecutar una prueba durante tanto tiempo. Así que supongo que estoy preguntando; ¿Sobre qué base se hacen estas afirmaciones?

Quizás una forma de probarlo es estresar el componente en condiciones de funcionamiento más altas de lo normal, para que se queme más rápido, y luego, de alguna manera, crear una predicción basada en las mediciones. O tal vez ejecute el componente durante algún tiempo (corto) y mida el deterioro/envejecimiento y utilícelo para crear una predicción.

Y si ESO no es suficiente, considere la retención de datos de 100 años reclamada para EEPROM .

Respuestas (3)

Uno de los métodos es, probablemente como has predicho, el del envejecimiento acelerado . Esto se usa cuando la vida útil de un producto es tal que no sería práctico realizar una prueba de vida útil normal (como los LED, que tienen un MTBF de posiblemente más de 100 000 horas). Aquí, uno enfatiza el elemento de prueba más allá de lo que alguna vez recibirá "en el campo" para lograr una vida útil más corta, a partir de la cual se pueden extrapolar los datos.

Una consideración importante en el uso del envejecimiento acelerado es el efecto no lineal de operar fuera del rango de operación recomendado de una pieza. Esto se puede ilustrar con sistemas mecánicos, como hacer funcionar una caja de cambios a 45 000 rpm en lugar de 15 000, y extrapolar los datos por tres. Sin embargo, suponga que está probando su bombilla. El sentido común diría que hacerlo funcionar al doble de la corriente haría que funcionara la mitad de tiempo; sin embargo, debido a esos efectos no lineales, puede encontrar que la vida útil es solo 1/4 de la corriente adecuada debido al estrés adicional de la sobrevaloración. Una consideración importante es que el dispositivo/sujeto/elemento de prueba debe estar bien caracterizado tanto en su comportamiento de rango operativo previsto como no previsto antes de realizar la prueba.

Debido a eso, hay una gran cantidad de estudios ( MUCHOS de ellos) sobre los diversos refinamientos de las pruebas de envejecimiento acelerado en varios campos. Los LED vienen a la mente; la fotovoltaica es otra .

Como intuyó, la clasificación de vida útil generalmente implica pruebas en condiciones de funcionamiento más severas que las que permiten las especificaciones. Los modelos matemáticos, que pueden ser empíricos o derivados teóricamente, se utilizan luego para mapear el tiempo probado hasta la falla en un conjunto práctico de condiciones. En los dispositivos semiconductores, una 'ley' bien conocida es la ecuación de Black y la técnica general se denomina prueba HTOL . Como puede imaginar, puede ser difícil establecer la validez de las pruebas aceleradas, y algunos ingenieros recomendarían tomar los números resultantes con cautela. En la industria de los semiconductores, se han creado y continúan desarrollándose muchos estándares.

Creo que básicamente respondiste tu pregunta. Dependiendo de la tecnología, los casos de prueba y los protocolos para estimar la vida útil varían, por supuesto, pero en general miden la degradación en un cierto porcentaje y estiman la vida útil total en función de los protocolos específicos de esa tecnología. Encontré esto con respecto a las estimaciones de vida útil de LED que mencionó: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/lifetime_white_leds.pdf Espero que esto ayude.

Un resumen/resumen del enlace sería una buena idea en caso de que se caiga mañana :)