자동차 전조등용 Halogen Lamp의 수명향상

Abstract

본 연구에서는 자동차 전조등으로 사용되고 있는 할로겐램프를 대상으로 고장분석 및 가속수명시험을 수행하여 수명향상방안을 제안하였다. 전조등용 할로겐램프의 고장분석에서는 수명을 결정짓는 고장형태를 규명하기 위하여 필드 고품을 분석 하였으며, 고장분석 결과 할로겐램프의 주요 고장은 텅스텐 필라멘트의 burnout에 의한 Open으로 판명되었다. 가속수명시험에서는 텅스텐 필라멘트의 burnout에 영향을 미치는 과전압, 고온, 돌입전류 및 진동 등의 여러 가지 스트레스 요인들을 FTA(고장계통분석) 및 2-단계 품질기능전개 기법을 적용하였다. 일반적인 산업체에서의 시험기준인 연속동작 시험과는 달리 필드의 사용조건을 고려하여 3수준 단속동작(On/Off cycle) 가속시험계획을 수립·시행하였다. 가속시험에서의 고장시료를 분석한 결과, 단속동작(On/Off cycle)이 고려된 경우의 수명이 연속동작에서의 수명대비 최대 약 31%정도의 수명감소가 발생하게 됨을 확인할 수 있었다. 그러므로, 단속동작(On/Off cycle) 횟수 및 인가전압을 줄임으로서 자동차용 할로겐램프의 수명을 향상시킬 수 있으며, 부가적으로 필드에서의 현실적인 수명추정 및 신뢰성 향상을 위해서는 단속동작(On/Off cycle)이 고려된 시험법을 추천하고자 한다.; This paper shows an accelerated lifetime test method for the burnout of tungsten filament, which is used for the automobile halogen lamp. There are various failure modes and stress factors for tungsten filament. The major failure mode of a tungsten filament is the burnout. At first, over voltage, high temperature, inrush current and vibration were considered as the stress factors in 2-stage Quality Function Deployment (QFD). We designed the accelerated lifetime test using one factor (voltage of three levels and the on/off cycle). The test results shows that the over-voltage effects to the lifetime of halogen lamp. Using ALTA programs, we obtained the lifetime distribution parameter based on Weibull distribution, built the lifetime-voltage relationship for the filament, and then estimated B_(10) lifetime.