汽车中控大屏老化房对中控屏的可靠性试验

编辑 | 环仪仪器

平均故障间隔时间（Mean Time Between Failures, MTBF）是衡量可维修设备稳定性的关键指标，其值越高，意味着设备在一个周期内平均故障间隔时间越长，稳定性与可靠性也就越高。下面，以车载中控显示屏为本次研究对象，结合汽车中控大屏老化房，进行 MTBF 验证和评估。为车载显示屏或其他汽车流媒体设施的可靠性试验方法提供参考。

汽车中控屏可靠性试验方法研究：

试验设备：环仪仪器 汽车中控大屏老化房

参考标准：GB/T 34986-2017 产品加速试验方法

样品数量：某品牌20台中控屏

试验设计：

1.阿伦尼斯（Arrhenius）模型

样本测试时间 t 与加速因子 ATD 的乘积确定加速测试的时间，将加速测试时间转换为等效的正常工作时间，以便在较短的时间内评估产品的可靠性。

即：

参照GB/T 34986-2017附录里的公式B.30的加速因子计算公式，如下：

式中：

ATD—加速因子；

Ea—失效反应的活化能（eV）；

kB—Boltzmann 常数，其值为 8.62×10-5 eV/K；

Ton—正常工作温度，单位℃；

Ttest—加速试验温度，单位℃。

2.活化能 Ea 的计算

活化能 Ea 是分子与化学或物理作用中需具备的能量，单位是电子伏特 Ev。 计算公式如下：

式中：

λ（T）—加速试验温度时的失效率；

λ（T0）—正常温度时的失效率；

T—加速试验温度；

T0—正常工作温度。

3.MTBF 评估—置信水平

1）单侧置信时间估计：

2）双侧置信时间估计：

式中：

C—置信水平；

T—试验时间；

X2—分位数分布表，见下图。

3.试验验证

本次试验为某品牌的车载中控显示屏，该款LED显示屏据制造商实验室测试其在正常使用环境下失效率为 1 000 ppm（每百万台缺陷数 Parts Per Million），约等于 8.8 FIT 的活化能。假设有 2 000 个样本，则失效率估算如下表。

本次样品的寿命服从指数分布，采样 20 台样品进行500 h 的寿命试验，在实验过程中无失效，计算其平均无故障时间（MTBF）的置信水平为 90 % 的单侧置信下限，显然 M=T/R=∞不适用，代入公式：

M=2T/X²(1-c，2r+2)=2×500×20/(1-0.9，2)=20 000/4.605=4 343.1 h

也就是说，进行500h的MTBF试验约等于现实使用4343.1h。

因此，本次样品平均无故障时间为4 343.1 h。通过置信水平评估，可在一定程度上确定产品可靠性的范围，为生产决策提供参考。

以上就是汽车中控大屏老化房对中控屏的可靠性试验，如有试验疑问，可以访问“东莞环仪仪器”官网，咨询相关技术人员。