LIGHTING 3 - SETTEMBRE 2013
VIII
Lighting
dalla maggior parte dei fabbricanti è il Military Handbook
217, versione F (MIL HDBK 217F). In tal modo è possibile
anche stimare l’affidabilità di un sistema già nella fase di
sviluppo.
Cosa significa un MTBF di 600.000 ore? Corrisponde a una
durata di 68 anni? Naturalmente non è così. L’MTBF è solo
un’indicazione per il tasso di guasto entro un determinato
intervallo di tempo, per esempio:
2% di guasti all’anno
«
è MTBF
= 438.000 ore (8760 ore / 2%)
5% di guasti entro 5
«
anni è
MTBF = 876.000 ore (5 x 8760 ore
/ 5%)
Addizionalmente occorre osser-
vare che anche la temperatura in-
fluisce sul calcolo dell’MTBF. Per
mezzo dell’equazione di Arrhe-
nius è possibile rappresentare la
relazione fra la velocità di reazio-
ne chimica e la temperatura. In
elettronica da ciò deriva una mag-
giore frequenza di guasti dovuti
alla temperatura, come regola di
massima vale: “Un aumento della
temperatura di 10 °C dimezza l’a-
spettativa di vita.”
L’esempio nella casella accanto
spiega molto bene i forti effet-
ti della temperatura ambiente
sull’affidabilità di un sistema.
Un ulteriore fattore determinante
per l’affidabilità di un driver per
LED è la scelta dei corretti com-
ponenti, in particolare i condensa-
tori. Nel cablaggio del CI del driver per LED continua ad
avvenire che si ricorra ai convenienti condensatori elettro-
litici, invece di impiegare condensatori ceramici (MLCC)
ad alta qualità.
Perché i condensatori elettrolitici sono tanto critici per
quanto riguarda l’affidabilità? L’elettrolita impiegato nel
condensatore è un liquido che nel corso del tempo evapora
e di conseguenza provoca un guasto completo. Ciò avviene
Fig. 4 – RCD-48 di RECOM con condensatori ceramici (a sinistra) a con-
fronto con un prodotto di concorrenti con condensatori elettrolitici (a de-
stra)
Esempi di applicazioni
Per un’applicazione è consentito un tasso di guasto annuale massimo del 5% per una temperatura ambiente pari a 40 °C.
L’MTBF a tal scopo necessario si calcola come segue:
MTBF
(25°C)
= 8760 ore / 5% = 175.000 ore
MTBF
(40°C)
= MTBF
(25°C)
x fattore di accelerazione* (3) =
526.000 ore
Se per questa applicazione si cambia ora la specifica e si stabilisce una temperatura ambiente di 50 °C, ciò significa, per il
valore MTBF quanto segue:
MTBF
(50°C)
= MTBF
(25°C)
x fattore di accelerazione* (6) =
1.050.000 ore
* Il fattore di accelerazione si calcola per mezzo dell’equazione di Arrhenius e per 25 °C è tipicamente uguale a 1. Per 40 °C si ottiene di conseguenza un
fattore 3 e per 50 °C un fattore 6.
