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LED燈具的質(zhì)量與壽命

發(fā)布時間:2016-10-17       本文關(guān)鍵詞: 質(zhì)量 LED燈具 壽命

其實(shí)一款照明燈具產(chǎn)品的質(zhì)量,最重要的還是使用壽命,所以我們就先從壽命的作為出發(fā)點(diǎn)。燈具的功能是照明,所以其壽命的外在表現(xiàn)就是具備照明的功能,而照明的功能要滿足兩個最基本的條件,一是能點(diǎn)亮,二是要有一定的照度。點(diǎn)亮相對很簡單就能判斷,而照度則專業(yè)很多,不同的使用需求,不同的場所,對于照度都有不同的要求。

LED燈具的質(zhì)量與壽命

  不同場合,不同的功能需要,照度的標(biāo)準(zhǔn)的不同。那么也就是說,燈具的壽命的表現(xiàn),除了能亮以外,還應(yīng)該滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)的亮,才算正常,否則就應(yīng)該判斷為壽命終結(jié)了。

  LED燈具,作為燈具商品的一種細(xì)分種類,只是光源的形式不同,其對壽命的判斷,依然要滿足以上的條件。

  但同時又由于光源性質(zhì)的不同,其壽命的特點(diǎn)也和傳統(tǒng)燈具不完全一樣。

  LED作為光源的發(fā)光器件,其理論壽命為5萬小時至10萬小時,這個時間可能一下子沒有概念,這樣算就清楚了,7x24小時不間斷,5年下來是43800小時。5年呀,不少的LED燈具廠家的生命期都沒有5年呢。所以實(shí)際的LED燈具產(chǎn)品,壽命究竟有多長,是很多生產(chǎn)廠家都說不清楚的。

  那么影響LED照明燈具的壽命因素都有什么呢?

  主要因素有三個,但其中最重要的,則是LED燈珠本身的質(zhì)量。

  LED燈珠的質(zhì)量,又由芯片切割,固晶,打線,封裝等各個生產(chǎn)工藝過程決定,同時也取決于支架,金線,銀膠,甚至于樹脂等原材料的品質(zhì)。作為照明燈具的最終用戶來說,基本上是無從判斷的,即便是燈具的生產(chǎn)廠家也難以檢測鑒定。正因?yàn)榇怂砸话闵a(chǎn)廠家的控制方式,就是從上游燈珠廠家的來控制,主要從有規(guī)模,有行業(yè)知名度的封裝廠家來進(jìn)貨。術(shù)業(yè)有專攻,作為封裝廠家,他們通常是有辦法控制上述諸多環(huán)節(jié)的品質(zhì)的,而且這樣的廠家通常很注重形象,即便是一批貨出了問題,也通常是可以進(jìn)行索賠補(bǔ)救的。但在訂貨時還是有一個重要的參數(shù),以往常常被忽略,那就是芯片的尺寸?,F(xiàn)在價格競爭激烈,企業(yè)通過不同的芯片大小來控制成本,已經(jīng)是普遍現(xiàn)象。但通常在同樣亮度等其它參數(shù)一樣的情況下,芯片的大小對壽命影響還是很大的。

  這就引出了影響燈具壽命的第二個因素——散熱。

  散熱對LED光源燈具來說,至關(guān)重要,這決定于LED光源的特性。LED發(fā)熱的原因是因?yàn)樗尤氲碾娔懿]有全部轉(zhuǎn)化為光能,而是一部分轉(zhuǎn)化成為熱能。其電光轉(zhuǎn)換效率大約只有20~30%左右。也就是說大約70%的電能都變成了熱能。而這大量的熱集中在那么微小的芯片上,沒有良好的散熱,后果就可想而知了。所以散熱至關(guān)重要,從芯片封裝時就做足了功課,固晶的銀膠,打線的金線,支架的銅,都是為了給芯片一個良好的導(dǎo)熱。但是燈具的生產(chǎn)廠家,往往對這個問題認(rèn)識不足,燈珠的廠家做足的工夫,在燈具廠家可能干脆給來個前功盡棄。因?yàn)閘ed的燈珠成為產(chǎn)品銷售到燈具廠家時,燈珠廠家的散熱接力棒也就傳遞到了燈具生產(chǎn)廠家了,接不好,那就掉棒,直接判死刑。這個接力棒在哪里呢,其實(shí)就在燈珠的引腳上(大功率燈珠除了引腳,還有一個散熱盤)。所以燈具廠家就需要在這個接力棒上做足工夫,把熱量繼續(xù)地傳遞出去。既然熱傳遞在引腳上,而引腳通常是被焊接在線路板上,所以線路板自然就成了傳遞熱量的根本。這樣以來鋁基線路板應(yīng)時而生,并且成為了最基本的選擇。

  鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板,其構(gòu)成有:線路層、絕緣層、金屬基層等。線路層:線路層(一般采用電解銅箔)經(jīng)過蝕刻形成印制電路,用于實(shí)現(xiàn)器件的裝配和連接。與傳統(tǒng)的FR-4 相比,采用相同的厚度,相同的線寬,鋁基板能夠承載更高的電流。絕緣層:絕緣層是鋁基板最核心的技術(shù),主要起到粘接,絕緣和導(dǎo)熱的功能。鋁基板絕緣層是結(jié)構(gòu)中最大的導(dǎo)熱屏障。絕緣層熱傳導(dǎo)性能越好,越有利于器件運(yùn)行時所產(chǎn)生熱量的擴(kuò)散,也就越有利于降低器件的運(yùn)行溫度,從而達(dá)到提高模塊的功率負(fù)荷,減小體積,延長壽命,提高功率輸出等目的。金屬基層:當(dāng)然就是鋁基了,絕緣金屬基板采用何種金屬,需要取決于金屬基板的熱膨脹系數(shù),熱傳導(dǎo)能力,強(qiáng)度,硬度,重量,表面狀態(tài)和成本等條件的綜合考慮。鋁在目前是一個最佳選擇。

  衡量鋁基板性能好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)是導(dǎo)熱系數(shù)、熱阻值、擊穿電壓等。同樣這些性能指標(biāo)的檢測對于燈具生產(chǎn)廠家來說也非常困難,篩選的原則也是和燈珠的供應(yīng)商同樣。

  散熱的接力棒到線路板這一段還沒有完結(jié),因?yàn)榫€路板還是在燈具的內(nèi)部,熱量還需要再向外傳遞,這就需要與線路板緊密連接的燈具外殼來完成。目前大部分的燈具外殼也還是鋁材質(zhì),還有少部分使用陶瓷。直到這里才完成了散熱的傳遞,將熱量發(fā)散到環(huán)境空氣中去了。在這中間還有一個非常重要的環(huán)節(jié),那就是鋁基板與導(dǎo)熱外殼之間的連接,它們之間必須結(jié)合緊密,不能有空氣隔在接觸面之間,這樣才能保證熱傳導(dǎo)的良好。

  影響LED燈具壽命的第三個因素則是供電電源

  LED由于它的伏安特性以及伏安特性還受溫度的影響而變化,從而決定了LED的供電只能使用恒流電源,使用了非恒流電源,則是導(dǎo)致迅速光衰以至于失去壽命的極大原因。 非常多的小LED燈具企業(yè)(大部分的LED燈具企業(yè),都是規(guī)模很小的企業(yè))對這一點(diǎn)非常不重視,以至于嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的實(shí)際壽命。

  控制好以上三個主要因素,那么燈具的壽命問題就基本可以保證了,產(chǎn)品的質(zhì)量在此基礎(chǔ)上也就可以進(jìn)一步地提升,比如外觀設(shè)計(jì),表面的工藝處理等等,說白了就是在練了內(nèi)功的基礎(chǔ)上,在做足表面功夫,這樣產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命就得到了根本的保證。

  現(xiàn)在我在2010年做的產(chǎn)品經(jīng)過近五年的檢驗(yàn),已經(jīng)具有足夠的說服力,其中一座大型SHOPPING MALL的地下停車廠的LED照明就全部使用我們的產(chǎn)品,現(xiàn)在我經(jīng)常出入這個停車場,每當(dāng)看到自己的產(chǎn)品,心里真實(shí)由衷地欣慰。由于控制好了各個環(huán)節(jié),現(xiàn)在甚至連死燈都很少有出現(xiàn)。

  反觀很多失敗的產(chǎn)品,包括某大型超市出售的球泡燈,使用了半年不到,就干脆不亮了,我一看,首先外殼就是塑料的,再打開查看內(nèi)部,沒有采用鋁基板,電源也不是恒流驅(qū)動。這樣的產(chǎn)品,不出問題那才怪呢。

  隨著LED燈具產(chǎn)品的各種原材料成本不斷降低,現(xiàn)在燈具的性價比已經(jīng)完全可以和傳統(tǒng)的節(jié)能燈具相比擬。傳統(tǒng)的節(jié)能U型燈管,壽命也就2-3年,甚至有些廚衛(wèi)燈具的D型節(jié)能燈管壽命更低。我自己對家里的燈具進(jìn)行改造,就延用原來燈具的外殼作為散熱體,把我自制的燈板鋁基板用導(dǎo)熱硅膠粘到金屬燈殼上,現(xiàn)在已經(jīng)使用了4年多,雖然光衰稍大,但仍可以正常使用,如果還使用原來的節(jié)能燈管,我都至少要換四次燈管了。

  最近網(wǎng)上出現(xiàn)了一種產(chǎn)品,就是我當(dāng)初打算作為方向的,現(xiàn)在這個想法被別人提前實(shí)現(xiàn)了,那就是直接提供半成品,燈板和電源一體化,就利用現(xiàn)有的吸頂燈,用磁碰直接吸在金屬底盤上,但是對我前面強(qiáng)調(diào)的三要素應(yīng)該是把握得比較到位,燈具的選擇,鋁基板,恒流電源,甚至還加上的遙控,除了可以控制開關(guān),還可以控制亮度,甚至色溫??梢哉f是一款很完美的產(chǎn)品。


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