LED照明燈具的可靠性及安全標(biāo)準(zhǔn)探討

1、    led照明燈具的可靠性及安全標(biāo)準(zhǔn)探討    摘 要：led作為一種照明燈具，它的可靠性和安全性直接決定著自身使用壽命的長(zhǎng)短。為提高led照明燈具的使用壽命，文章以led照明燈具為研究對(duì)象，根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)iec，結(jié)合專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，基于led照明燈具優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，對(duì)led照明燈具的可靠性和安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了探討分析，供廣大同行工作者參考借鑒。關(guān)鍵詞：led照明燈具；優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)；可靠性標(biāo)準(zhǔn)；安全標(biāo)準(zhǔn)前言目前，黨和國(guó)家積極倡導(dǎo)節(jié)能減排，全國(guó)興起了一股綠色能源、綠色材料的應(yīng)用研發(fā)熱潮。在這股浪潮影響下，led照明燈具以自身的壽命長(zhǎng)、抗震性好、節(jié)能效果好、體積小巧

2、、色彩變化多、構(gòu)圖多樣等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，成為下一代綠色光源，在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛使用。隨著各類型、各型號(hào)的led照明燈具的出現(xiàn)，其可靠性、安全性方面的隱患也越來(lái)越受關(guān)注。下面根據(jù)國(guó)際燈具安全標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)led照明燈具可靠性及安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析。1 led照明燈具優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)1.1 壽命長(zhǎng)普通白熾燈反復(fù)開(kāi)關(guān)，可能造成燈具使用壽命大幅度下降。但是，led照明燈如果反復(fù)開(kāi)關(guān)，不會(huì)對(duì)使用壽命產(chǎn)生影響。1.2 體積小led照明燈具直徑一般有幾毫米，只有集成類型的led芯片，其直徑略大些，天然的具備體積小特點(diǎn)。1.3 色彩變化多l(xiāng)ed照明燈具本身的單色性較好，采用不同顏色制作成的led照明燈具可以擁有不同的色彩。所以，讓數(shù)

3、量較多的led照明燈具組合在在一起時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)不同顏色變化。而且，如果將紅、綠、藍(lán)三種單色led芯片封裝在一顆燈具上，可以實(shí)現(xiàn)紅、綠、藍(lán)三色混光。1.4 構(gòu)圖多樣單個(gè)led照明燈具組成在一起時(shí)，可以構(gòu)成不同的圖案，營(yíng)造良好的設(shè)計(jì)效果，常用于城市道路景觀等。1.5 節(jié)能效果好led照明燈具光譜基本集中在可見(jiàn)光頻段，發(fā)光效率達(dá)到90%以上，與節(jié)能燈具相比，節(jié)能效果提高了1/4。2 led照明燈具可靠性分析led照明燈具可靠性內(nèi)容涉及范圍比較廣泛，從芯片制作到封裝，再到最后的器件組合，上市銷售，其中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)、技術(shù)都可能對(duì)led照明燈具可靠性產(chǎn)生有害影響。為此，下面結(jié)合led照明燈具可靠性測(cè)試項(xiàng)

4、目，具體探討了led照明燈具可靠性標(biāo)準(zhǔn)。2.1 開(kāi)關(guān)在led照明燈具點(diǎn)亮?xí)r沒(méi)有閃爍、結(jié)構(gòu)物松動(dòng)、外觀完好等條件下，進(jìn)行開(kāi)關(guān)可靠性測(cè)試，檢查led照明燈具開(kāi)關(guān)是否具備以上幾個(gè)方面的缺陷，確保開(kāi)關(guān)具備可靠性。參照標(biāo)準(zhǔn)為gb/t24824-2009中的led照明燈具模塊測(cè)試方法。2.2 壽命對(duì)led照明燈具壽命進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，確定led照明燈具壽命具備可靠性。第一，led照明燈具給電后，光通量衰減至初始70%時(shí)，此時(shí)的通電時(shí)間應(yīng)高于25000小時(shí)；第二，若通電過(guò)程中發(fā)生點(diǎn)燈不亮現(xiàn)象，確認(rèn)此時(shí)是該led照明燈具的絕對(duì)壽命時(shí)間；第三，通電中，led照明燈具的外形不能出現(xiàn)外形、掉漆等現(xiàn)象，若出

5、現(xiàn)此類現(xiàn)象，表明led照明燈具壽命時(shí)間縮短。2.3 絕緣led照明燈具絕緣電阻測(cè)試在燈具正常點(diǎn)亮、外形沒(méi)有損壞等條件下進(jìn)行，測(cè)試后，得到的實(shí)際電阻值應(yīng)該大于0.5m，燈具保持正常點(diǎn)亮。如果led照明燈具接入絕緣測(cè)試儀后，實(shí)際電阻小于0.5m，表示絕緣可靠性低，不符合性能設(shè)計(jì)要求。2.4 耐高壓進(jìn)行耐高壓測(cè)試期間，如果出現(xiàn)擊穿、外形損壞、點(diǎn)燈不良或閃爍等情況，說(shuō)明照明燈具的耐高壓可靠性差。要求期間不出現(xiàn)以上任何一種情況，才能保證led照明燈具具備可靠的耐高壓性。2.5 振動(dòng)振動(dòng)測(cè)試后，led照明燈具不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞、零件掉落、點(diǎn)燈不良等情況，表示單體振動(dòng)具備較高的可靠性。2.6 器件器件是led照

6、明燈具核心構(gòu)成，其可靠性出現(xiàn)問(wèn)題，直接影響led照明燈具的正常使用，所以，必須確保led器件使用可靠性，以滿足led照明燈具使用要求。外延芯片、器件封裝是決定led器件可靠性的兩個(gè)關(guān)鍵因素。以外延芯片為例，如果p-n結(jié)部分出現(xiàn)位錯(cuò)等情況，芯片加熱時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)離子熱擴(kuò)散等嚴(yán)重后果。為保證外延芯片的可靠性，應(yīng)當(dāng)提高金屬和半導(dǎo)體的接觸質(zhì)量，最大程度的減少位錯(cuò)等問(wèn)題。再如，led器件封裝出現(xiàn)問(wèn)題，可能造成led照明燈具發(fā)生從屬失效。封裝問(wèn)題具體表現(xiàn)為封裝材料質(zhì)量低、封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、封裝工藝不成熟等。因此，控制封裝材料質(zhì)量，控制封裝過(guò)程中的每一道工藝，能提高封裝可靠性。2.7 散熱散熱水平是影響le

7、d照明燈具可靠性的決定性因素，也是分析led照明燈具可靠性指標(biāo)之一。在析led照明燈具外形完好條件下，進(jìn)行散熱測(cè)試。如果散熱情況不能滿足使用要求，可以重新設(shè)計(jì)散熱結(jié)構(gòu)，或借助散熱體等輔助設(shè)施解決芯片產(chǎn)生的多余熱量，提高散熱性能。3 led照明燈具安全標(biāo)準(zhǔn)分析為滿足安全使用要求，led照明燈具必須符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)iec 60598-1通用標(biāo)準(zhǔn)和iec 60598-2特殊標(biāo)準(zhǔn)，以及我國(guó)自行制定的燈具安全標(biāo)準(zhǔn)。在這里，將對(duì)國(guó)際燈具安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。3.1 防觸電等級(jí)按照防觸電等級(jí)劃分，led照明燈具可以劃分為類、類和類。進(jìn)入市場(chǎng)的所有l(wèi)ed照明燈具，其防觸電等級(jí)都要與自身的類型相符。如，類led照明燈具

8、應(yīng)當(dāng)使用低電壓，而驅(qū)動(dòng)電源使用高壓。3.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)受光源特性影響，led照明燈具內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式是較多的，常見(jiàn)的有封裝、整體式、模組等。其中，整體式led照明燈具內(nèi)部結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)燈具類似，其他都有一定區(qū)別。為此，必須合理設(shè)計(jì)led照明燈具內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使光學(xué)系統(tǒng)、熱系統(tǒng)等位置設(shè)計(jì)合理，形成完整的結(jié)構(gòu)，以確保結(jié)構(gòu)的機(jī)械作用得以實(shí)現(xiàn)，提高led照明燈具使用安全性。當(dāng)led照明燈具內(nèi)部結(jié)構(gòu)是整體式時(shí)，可以將led直接固定在燈具主體上，或者使用連接件。3.3 隔離電源當(dāng)led照明燈具的驅(qū)動(dòng)電源使用隔離電源時(shí)，必須進(jìn)行安全特低電壓試驗(yàn)，確定電源使用是否安全。不是隔離電源時(shí)，對(duì)其進(jìn)行非安全特電壓試驗(yàn)。3.4 絕緣

9、要求由于led照明燈具特性，led照明燈具在接入lv電源時(shí)，燈具導(dǎo)電及可觸部位必須具備較好的絕緣性，確保使用安全。如，led照明燈具為類，輸出電壓為大于lv電源時(shí)，燈具導(dǎo)電和可觸部位的絕緣性能滿足電源的絕緣要求即可；當(dāng)led照明燈具為類，輸出電壓大于elv電源時(shí)，燈具導(dǎo)電和可觸部位的絕緣性能除了滿足電源的基本絕緣要求外，還要滿足附加絕緣要求。由此可見(jiàn)，不同類型的led照明燈具，其絕緣要求是不同的，必須根據(jù)，led照明燈具防觸電等級(jí)選擇相應(yīng)的絕緣參數(shù)設(shè)置，以保證燈具使用安全。4 結(jié)束語(yǔ)綜上所述，led照明燈具在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，為人們提供了一種新型的節(jié)能照明設(shè)備，不僅產(chǎn)生了良好的節(jié)能節(jié)電效果，還滿足了照明景觀設(shè)計(jì)需求。隨著，led照明燈具工藝水平的進(jìn)步