影響LED燈使用壽命的5個主要因素

如果你長時間使用一種光源，你會獲得巨大的經濟效益和減少碳足跡。根據(jù)系統(tǒng)設計，光通量減少是一個正常的過程，但是可以忽略不計。當光通量減少非常緩慢的時候，系統(tǒng)會保持良好的狀態(tài)而不需要長時間的維護。

與許多應用中的其他燈源相比，LED無疑更出眾。為了保持系統(tǒng)的良好狀態(tài)，需要考慮以下5個因素。

1.效率

LED燈和LED模塊的制造和驅動都在特定的電流范圍內?？梢愿鶕?jù)其特征，提供從350mA到500mA等電流的LED。許多系統(tǒng)都在該電流范圍的高數(shù)值區(qū)域驅動。

2.酸性條件

在一些酸性條件下，LED也很容易受到影響，比如在鹽含量高的沿海，在使用化學品或制造產品的工廠，亦或是在室內游泳池中。雖然LED也是為這些區(qū)域制造的，但得小心翼翼地封裝到全封閉的外罩中，且要有很高的IP防護等級。

3.熱量

熱量會影響LED的光通量和生命周期。散熱器能避免系統(tǒng)過熱。系統(tǒng)變熱意味著LED燈的可允許環(huán)境溫度被超過了。LED的壽命取決于周圍的環(huán)境溫度。

4.機械應力

在制造、堆積或簡單操作LED時，機械應力也會影響LED燈的使用壽命，有時甚至會完全破壞LED燈。注意靜電放電(ESD)，因為這會導致短暫但高電流的脈沖，從而損壞LED和LED驅動器。

5.濕度

LED的性能也取決于周圍環(huán)境的濕度。因為在潮濕的環(huán)境中，電子設備、金屬部件等往往會很快損壞，開始生銹，因此，盡量讓LED系統(tǒng)避免潮濕。

怎樣認識LED燈珠?

LED燈珠LED全稱為半導體發(fā)光二極管，采用半導體材料制成的，以直接將電能轉化為光能，電號轉換成光信號的發(fā)光器件;其特點是功耗低、高亮度、色彩艷麗、搞振動、壽命長(正常發(fā)光8-10萬小時)、冷光源等優(yōu)點，是真正的“綠色照明”。以LED為光源的燈飾產品在21世紀的將來，必然取代白織燈，成為人類照明的又一次革命。

led燈珠照明的發(fā)展是由于led燈珠適應性、壽命、效率等優(yōu)點優(yōu)于以往的照明形式。因此，很容易理解LED照明廣泛應用于家用燈、工廠用工業(yè)照明、海洋環(huán)境照明、建筑照明、設計等諸多應用的理由。隨著led燈珠以及固態(tài)照明行業(yè)的蓬勃發(fā)展，led燈珠開發(fā)者將技術應用于嚴酷的環(huán)境。今天討論在惡劣環(huán)境下的保護led燈珠和電路組件的需要，例如海洋應用。涂層和其他保護技術可以延長固態(tài)照明系統(tǒng)的壽命和性能。

led燈珠隨著市場的快速發(fā)展，正確的選擇是led燈珠確保性能和使用壽命的關鍵。今天，我們強調在各種各樣的環(huán)境中使用led燈珠，并介紹如何在這些環(huán)境中進行適當?shù)谋Ｗo。開發(fā)過程在確保可靠性的同時，必須確保固態(tài)照明系統(tǒng)的良好光學性能。led燈珠應用越來越多樣化。設計要求、位置或產品的功能證明led燈珠設計者面臨的課題不斷變化。與大多數(shù)電子設備一樣，led燈珠良好，直到外部影響開始降低其性能。這些影響包括灰塵、濕潤或腐蝕環(huán)境中的靜電吸引、化學或氣體污染以及許多其他可能性。因此，需要充分考慮最終用途環(huán)境，選擇恰當?shù)漠a品。

將標準建筑照明應用中的環(huán)境條件與海洋環(huán)境相比，有助于理解惡化的潛在原因。在建筑照明應用中，照明單元的設計可能覆蓋led燈珠本身，或者可能僅暴露于環(huán)境溫度和濕度的一般變化led燈珠的方向。在海洋環(huán)境中，led燈珠有可能被鹽水飛濺或浸泡。此外，在所有情況下，led燈珠的使用壽命大部分在鹽霧環(huán)境下工作。高鹽條件可能引起腐蝕印刷電路板PCB，其性能比通常的濕度變化更快。一般來說，在這些環(huán)境中，密封樹脂和保形涂層都可以提供高水平的保護。

密封樹脂

密封樹脂以包括環(huán)氧樹脂、聚氨酯和硅樹脂的各種化學類型出現(xiàn)。一般來說，環(huán)氧樹脂對于機械影響提供更堅固保護，但是其他化學物質不靈活，可能在熱循環(huán)中引起問題。此外，標準環(huán)氧樹脂系統(tǒng)不能提供其他系統(tǒng)的清晰度和顏色穩(wěn)定性。

硅樹脂透明度確實良好，在極端溫度下良好，聚氨酯樹脂在惡劣環(huán)境下提供良好的靈活性、透明度和高水平保護。在三種樹脂化學類型被紫外線照射1000小時后，通過研究樹脂顏色的差異和三種樹脂化學類型的透明度的差異，在各樹脂的室外條件下進行了突出穩(wěn)定性的實驗。硅樹脂和聚氨酯樹脂明顯優(yōu)于標準的環(huán)氧樹脂系統(tǒng)。

經驗之談

比較各種產品在惡劣環(huán)境下的性能，也可以根據(jù)用戶最終的使用條件進行產品選擇。例如，腐蝕性氣體環(huán)境對丙烯酸保護型涂層、聚氨酯樹脂及硅樹脂的影響。通過將3個輻射到混合氣體環(huán)境，確認了led燈珠的光束的比例減少。這些結果清楚地顯示了為環(huán)境選擇正確產品的重要性。保形涂層在腐蝕性氣體環(huán)境中表面絕緣電阻不會劣化，但對于led燈珠，使氣體通過薄涂層led燈珠，使其貫穿led燈珠，隨著時間的推移性能會下降，因此不能充分保護led燈珠。

有機硅樹脂也有同樣的效果。然而，在實驗中，盡管保護層相當厚（2mm對50微米），但是氣體通過樹脂可以影響led燈珠。比較有機硅樹脂和聚氨酯材料的結果，有機硅樹脂對氣體是透明的，相同厚度的聚氨酯樹脂不是，所以這兩種化學型的性能有差異。在這種情況下，光學透明聚氨酯樹脂是防止腐蝕性氣體的影響led燈珠的最佳保護材料。

聚氨酯樹脂被認為是適合在各種不同的環(huán)境中保護led燈珠的樹脂。這些可以被修改以提供附加優(yōu)點，例如，在覆蓋PCB但不超過led燈珠的高度處的著色系統(tǒng)。這樣的樹脂被用于PCB的保護，不僅使表面舒適，還通過從PCB反射光來增加光輸出，來提高照明器具的性能。也有為了使led燈珠的光擴散的專用樹脂。

配合保護材料

實驗比較表明，密封樹脂可以在一系列環(huán)境中提供高水平保護，通過選擇化學類型，或者通過特定樹脂的配合，可以適應應用要求。然而，如上所述，討論了膜的保形涂層對色溫的影響很小。通過比較保形涂層和密封樹脂的厚度，明確了樹脂的保護等級的提高部分能夠實現(xiàn)更多的涂層。樹脂1？雖然可以以2mm以上的深度增加，但是該深度也影響所觀察到的色溫水平。

以不同厚度聚氨酯樹脂led燈珠的典型色溫移動。顯然，由于厚度與色溫偏移程度直接相關，所以在選擇適當?shù)谋Ｗo材料時這也是重要的考慮。雖然知道會出現(xiàn)色溫偏移，但是led燈珠必須考慮偏移的重復性。在偏移持續(xù)的情況下，也可以通過重新考慮原始的led燈珠色溫。

保護選項

保護涂層典型地是PCB適合于輪廓的薄涂料，并且提供良好的保護，而不會顯著增加電路板的重量或體積。那些厚度通常為25？75微米，可以通過噴霧或浸漬技術容易地使用。

led燈珠為了保護頂部，所使用的涂層必須具有良好的透明度，在所希望的環(huán)境中在產品的全部使用壽命內保持明確。在室外使用時，涂層可能需要良好的UV穩(wěn)定性。因此，最佳類型的保護涂層丙烯酸基于化學材料提供清晰度和顏色穩(wěn)定性以及優(yōu)異的濕度和鹽霧保護性。在鹽霧試驗中，丙烯酸涂層提供了良好的保護。

一般來說，丙烯酸共形涂層是基于溶劑的產品，所使用的溶劑是液體載體，使樹脂膜堆積在基材上。所使用的溶劑是揮發(fā)性有機化合物（（VOC）。這樣的溶劑在應用階段僅存在led燈珠幾分鐘，因此對于許多系統(tǒng)來說不是長期存在的問題。在某些情況下，led燈珠制造商對包含VOC的產品和其他特定化學品的使用具有特定的要求，這些記載在led燈珠手冊中。一般來說，化學適應性檢查有助于確認溶劑型保護涂層是否適合特定的led燈珠。

色溫問題

除了涂層對led燈珠的影響之外，還需要理解涂層對色溫的影響。led燈珠在照明中常見的相關色溫帶。色溫隨著時間的變化而變化，也被稱為顏色維護。發(fā)現(xiàn)即使任何材料直接放置在led燈珠晶體上，也會發(fā)生相互作用，產生色溫的偏差。

色溫帶的變化通常從暖的溫度變化為冷的溫度，在不同的led燈珠類型和色溫帶之間變化。另外，根據(jù)使用的保護材料不同也會有所不同。這是另一個領域，丙烯酸保護涂層優(yōu)于其他化學材料和產品類型。

暖白led燈珠的典型色溫偏移。為了強調色溫的可能變化，包括不同厚度和硬化機制以顯著改變色溫。

薄涂層和厚涂層表示保形涂層的最小和最大厚度等級，即25和75微米。通過應用這種薄膜，可以使色溫位移最小化，并且可以在led燈珠制造商給出的邊界內控制。

理想地，由于保形涂層的應用方便，并且對照明單元的體積和重量的影響小，并且對所使用的多功能性和色溫偏移的影響，可以在所有l(wèi)ed燈珠應用中使用保形涂層。但是，眾所周知，一個解決方案通常不適用于所有應用程序。如上所述，保形涂料在濕潤和鹽霧環(huán)境中提供了非常好的防護水平，但是在頻繁浸入水中、化學噴涂和腐蝕性氣體的環(huán)境中，保護涂層不能提供最高水平的保護。

如果條件變得更困難，則推薦轉換成密封樹脂。在這種情況下，化學類型之間的選擇是由最終使用條件和特定環(huán)境影響決定的。另外，必須考慮要添加的樹脂的厚度，盡可能降低對色溫變化的影響，同時確保實現(xiàn)充分的保護。