想要將一個(gè)部件的材料清單(BOM)與另一個(gè)部件的材料清單進(jìn)行比較會(huì)怎么樣呢？能不能將每個(gè)元件的MTBF簡單地加在一起，來確定總體可靠性呢？可惜的是：不可以。這是因?yàn)镸TBF代表的是出現(xiàn)故障的小時(shí)數(shù)，按照加法計(jì)算是不起作用的。然而，故障率，一個(gè)代表每小時(shí)發(fā)生故障的次數(shù)，是可以相加。慶幸的是將MTBF轉(zhuǎn)換成故障率僅是一個(gè)很簡單分?jǐn)?shù)關(guān)系。以下是公式：
一旦將每個(gè)器件的MTBF轉(zhuǎn)換成故障率，便能夠開始根據(jù)材料清單來評估總體可靠性了。
我們看一下各種LED驅(qū)動(dòng)器的材料清單。例如，我們使用了帶有10W負(fù)載的小功率A19設(shè)計(jì)，并假設(shè)類似的元件適用于五種拓?fù)?。?列出每個(gè)元件和其相關(guān)的FIT數(shù)值，其中光耦合器的故障率最高。(注意：FIT數(shù)值不包含加速因素)。
表1. 樣品器件的故障率
下面，我們將這些數(shù)值應(yīng)用于五種常用拓?fù)涞腖ED驅(qū)動(dòng)器BOM。表2列出了元件數(shù)目和最終FIT數(shù)值。
表2. 常用LED驅(qū)動(dòng)器拓?fù)涞腇IT數(shù)值
表2顯示出更多的元件會(huì)導(dǎo)致更高的故障率，而增加一個(gè)電解電容會(huì)降低可靠性。
表2并未反映焊點(diǎn)疲勞帶來的影響。如果假設(shè)每個(gè)元件有兩個(gè)焊點(diǎn)，F(xiàn)IT率將上升，但是因?yàn)楹更c(diǎn)與元件數(shù)目相關(guān)，表2的相關(guān)順序不發(fā)生改變。
表2也沒有考慮溫度、電壓、電流及其他環(huán)境應(yīng)力等因素對總體可靠性的影響。高溫對LED元件的損害尤其大，是替代燈泡的真正問題。這一點(diǎn)在住宅用下射燈中尤為突出，因?yàn)榘谉霟襞菟脽糇荒転長ED燈泡提供足夠的氣流。
圖3 所示為FIT率最低的拓?fù)洳季?，這是非隔離型降壓拓?fù)?，沒有電解電容，使用FL7701驅(qū)動(dòng)控制器IC。
圖3. 使用FL7701非隔離型降壓拓?fù)?/p>
FL7701集成有功率因數(shù)校正(PFC)?？梢詮氖褂眯⌒吞沾删S持電容的整流離線輸入來供電。這樣就可省去輸入端的電解電容，也不需要用于IC的自偏置電源軌。
輸出端對流經(jīng)LED的紋波電流的要求相當(dāng)寬松，可以省去電解電容。紋波電流的存在會(huì)縮短LED的使用壽命，但總的來講，取消電解電容，意味著燈具具有更高的可靠性。相反地，如圖2所示，包含了電解電容，基于FL7701的設(shè)計(jì)仍然具有較低的FIT率。
結(jié)論
我們使用的簡單計(jì)算結(jié)果并不是對LED驅(qū)動(dòng)器可靠性的最終預(yù)測。增添加速因數(shù)和完成壽命試驗(yàn)十分重要，這樣可以看到驅(qū)動(dòng)器在實(shí)際環(huán)境中的反應(yīng)。不過，我們的計(jì)算對于了解每種拓?fù)涞恼壑詸?quán)衡是有用的。如果適當(dāng)?shù)乜刂芁ED驅(qū)動(dòng)器的環(huán)境溫度，非隔離型降壓拓?fù)淇梢允褂米钌俚脑瑥亩@得最佳的FIT率。
