Материал: Применение полупроводниковых индикаторов (1991)

1.2.2. Электрические параметры полупроводниковых индикаторов

Ко второй группе относятся параметры, которые характе­ризуют ППИ как элемент электрической цепи, т. е. электрические параметры и их зависимости от режима применения. Перечень электрических параметров и их определения приведены в табл. 1.2.

ППИ со встроенным управлением характеризуются системой параметров, принятой для ИМС, с добавлением ряда параметров, характерных для индикатора, в частности светотехнических параметров.

1.2.3. Параметры, характеризующие устойчивости полупроводниковых индикаторов к действию внешних факгоров

Третьей группой являются параметры, которые характеризуют устойчивость ППИ к воздействию различных эксплуатационных факторов. Перечень этих факторов и возможные их значения приведены ниже.

Таблица 1.2. Электрические параметры

Механические воздействия

Вибрационные нагрузки:

диапазон частот, Гц ............................................................. 1 — 5000, 1 - 2000

ускорение g .......................................................................... 40, 10 — 20

Многократные ударные нагрузки с ускорением д ................... 75-150

Одиночные удары с ускорением я ............................................. 1500

Постоянное ускорение g............................................................. 500

Акустические шумы в диапазоне 50 — 10000 Гц с уровнем

звука, дБ ....................................................................................... 160, 170

Климатические воздействия

Повышенная температура окружающей среды, ° С ................. 70, 85

Пониженная температура окружающей среды, ° С .................. — 60

Смена температур, °С ................................................................. — 60, 4-70, 4-85

Повышенная влажность, % ........................................................ 98 (при 35° С)

Пониженное атмосферное давление, Па (мм. рт. ст.) .............. 6,66 (5)

Повышенное давление. Па (атм.) .............................................. 3039 (3)

При всех видах указанных воздействий параметры приборов практически не изменяются (за исключением температуры). На рис. 1.8 — 1.10 приведены характер изменения Iс бI_v, и U_np от различных воздействующих факторов.

Рис. 1.8. Характер изменения параметров:

а — силы света; б — прямого напряжения; в — неравномерности силы света до ( — ) и после (—) воздействия одиночного удара с ускорением 1500 g для индикаторов ЗЛС366А-5

Рис. 1.9. Значение силы света для индикатора ЗЛ341В:

1 — до испытаний; 2 — после испытаний на тепло­устойчивость; 3 — после испытаний на холодоустой­чивость; О, Д. П — минимальное, среднее и макси­мальное значения

Рис. 1.10. Значение силы света для ЗЛ341Е: 1 — до испытаний; 2 — - после (испытаний) пониженного дав­ления; 3 — после повышенного давления; 4 — после одиночного удара; 5 — после постоянного ускорения; 6 — после вибро­прочности; 7 — после виброустоичивости; 8 — после проверки на герметичность; О, Л, П - минимальное, среднее и мак­симальное значения

Из приведенных зависимостей следует, что ППИ отличаются высокой устойчивостью к внешним воздействующим факторам, значения параметров практически не меняются.

1.2.4. Параметры надежности полупроводниковых индикаторов

Последней группой параметров, характеризующих ППИ, являются параметры надежности. Под надежностью полупро­водникового индикатора понимается вероятность того, что задача или группа задач будет успешно выполнена оператором или группой операторов при любом сочетании эргономических па­раметров (внешней освещенности, угла обзора, расстояния на­блюдения и др.) в заданных режимах и условиях эксплуатации в течение заданного времени. Подробно вопросы надежности изложены в [10].

Одним из основных параметров надежности является интен­сивность отказов. Наиболее достоверные результаты по значению интенсивности отказов можно получить при специально прово­димых испытаниях на надежность. В табл. 1.3 приведены значе­ния интенсивности отказов различных видов ППИ, рассчитанные по результатам испытаний, проведенных при Т_{окр ср}~25° С.

Интенсивность отказов ППИ находится на уровне современ­ных ИМС.

Таблица 1..3. Интенсивность отказов ППИ

Высокую надежность ППИ подтверждают результатами испытаний на ресурс, некоторые данные о котором приведены в табл. 1.4.

Существенным фактором, который необходимо учитывать при проектировании устройств и систем отображения информации, являются степень и характер деградации светотехнических пара­метров и процессе длительной эксплуатации ППИ. Теоретически, как и у других видов полупроводниковых приборов, деградация параметров у ППИ идет медленно, в основном за счет диффу­зии легирующих примесей.

Таблица 1.4. Результаты испытаний на ресурс

Все показатели надежности рассчитаны по полным отказам.

На практике при создании того или иного прибора с при­менением ППИ разработчика интересует, в какой степени будут изменяться светотехнические параметры в процессе эксплуата­ции. В настоящее время принято оговаривать в технической документации на ПИИ изменение силы света, равное 50% сда­точной нормы. Это обусловлено возможностями оператора уло­вить изменение силы света работающего индикатора. На прак­тике, по имеющимся экспериментальным материалам, изменение силы света в течение длительной эксплуатации значительно меньше.

Подробно вопросы деградации светотехнических и электри­ческих параметров ППИ рассмотрены в [7, 10, 11].