[논문]가속수명시험을 통한 전류센서의 수명 예측

김제민; 최성순; 마병진; 이관훈; 송병석

가속수명시험을 통한 전류센서의 수명 예측
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김제민 (전자부품연구원 신뢰성연구센터) , 최성순 (전자부품연구원 신뢰성연구센터) , 마병진 (전자부품연구원 신뢰성연구센터) , 이관훈 (전자부품연구원 신뢰성연구센터) , 송병석 (전자부품연구원 신뢰성연구센터)

Hall-type current sensors have been widely used in many fields such as elevator and train system. To estimate lifetime of hall-type current sensors, an accelerated life test with real-time monitoring system simultaneously was designed and performed in high temperature environment with three different temperatures. From the experimental results, activation energy was about 0.9 eV, and acceleration factor was about 450 based on Arrhenius model. As a results, $B_{10}$ lifetime of hall-type current sensor is estimated to be 65,460 hours.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 본 연구에서는 Hall-type 전류센서에 대한 가속 수명시험을 설계하고 시행하면서, 실시간 측정을 통해 고장 시간으로부터 가속계수를 구하여 정상상태에서의 전류 센서의 수명 예측에 대한 연구를 하였匚卜.
본 연구에서는 Hall-type 전류센서에 대한 가속 수명시험을 설계하고 시행하면서, 실시간 측정을 통해 고장 시간으로부터 가속계 수를 구하여 정상상태에서의 전류 센서의 수명에 대한 연구를 하였다. 그 결과 정상사용조건(251) 시 신뢰수준 90%에서 Bio 수명이 65, 460시간으로 예측되었다.

제안 방법

617x10° eV/K), &는 활성화에너지(Activation energyfeV]) 를 나타낸다. 가속계수(AF:Acceleration Factor)를 구하기 위한 활성화에너지를 계산하기 위해 표 1과 같이 3가지 온도조건의 가속수명 시험을 설계하였다.
수명을 예측할 수 있는 시험방법이다. 먼저, 전류센서의 수명에 영향을 미치는 조건을 확인하고자 실제 고장품과 정상품을 비교, 분석하였다. 그 결과, 온도에 의해 전류센서의 출력값이 변화됨을 확인하였匚卜.
정확한 고장시간을 알기 위해 실시간 특정 시스템을 그림 2와 같이 구성하여 10시간마다 전류센서의 출력전압을 측정하면서 가속수명시험을 실행하였다.

대상 데이터

본 연구는 지식경제부에서 시행한 부품.소재신뢰성가반기술확산사업의 지원결과입니 다.

데이터처리

추정고 장시간으로부터 수명분 포의 적합성을 검정하기위해 ReliaSoR사의 ALTA 7.0을 사용하였다. 그 결과 대수정규분포가 수명분 포로서 적합함을 확인하였고, 가속 수명시험조건별 고장시간으로부터 확률지 타점을 수행한 결과그림 4와 같은 결과를 얻었다.

이론/모형

온도에 의한 가속수명모델은 다음과 같은 아레니우스 관계식(Arrhenius's relationship)을 적용하여 모델링하였다.

성능/효과

0을 사용하였다. 그 결과 대수정규분포가 수명분 포로서 적합함을 확인하였고, 가속 수명시험조건별 고장시간으로부터 확률지 타점을 수행한 결과그림 4와 같은 결과를 얻었다.
대한 연구를 하였다. 그 결과 정상사용조건(251) 시 신뢰수준 90%에서 Bio 수명이 65, 460시간으로 예측되었다.
또한 고장품의 에폭시를 제거한 상태에서 다시 측정하였더니 그림 1 과 같이 정상출력을 나타내었다. 이런 결과로부터 Failure mechanism은 전자회로 보호용 에폭시가 고온에 의해 특성변화를 일으킨 것으로 파악되었고, 가속스트레스는 온도임이 확인되었다.

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