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LED灯具的质量与寿命

发布时间:2016-10-17       本文关键词: 质量 LED灯具 寿命

其实一款照明灯具产品的质量,最重要的还是使用寿命,所以我们就先从寿命的作为出发点。灯具的功能是照明,所以其寿命的外在表现就是具备照明的功能,而照明的功能要满足两个最基本的条件,一是能点亮,二是要有一定的照度。点亮相对很简单就能判断,而照度则专业很多,不同的使用需求,不同的场所,对于照度都有不同的要求。

LED灯具的质量与寿命

  不同场合,不同的功能需要,照度的标准的不同。那么也就是说,灯具的寿命的表现,除了能亮以外,还应该满足一定的标准的亮,才算正常,否则就应该判断为寿命终结了。

  LED灯具,作为灯具商品的一种细分种类,只是光源的形式不同,其对寿命的判断,依然要满足以上的条件。

  但同时又由于光源性质的不同,其寿命的特点也和传统灯具不完全一样。

  LED作为光源的发光器件,其理论寿命为5万小时至10万小时,这个时间可能一下子没有概念,这样算就清楚了,7x24小时不间断,5年下来是43800小时。5年呀,不少的LED灯具厂家的生命期都没有5年呢。所以实际的LED灯具产品,寿命究竟有多长,是很多生产厂家都说不清楚的。

  那么影响LED照明灯具的寿命因素都有什么呢?

  主要因素有三个,但其中最重要的,则是LED灯珠本身的质量。

  LED灯珠的质量,又由芯片切割,固晶,打线,封装等各个生产工艺过程决定,同时也取决于支架,金线,银胶,甚至于树脂等原材料的品质。作为照明灯具的最终用户来说,基本上是无从判断的,即便是灯具的生产厂家也难以检测鉴定。正因为此所以一般生产厂家的控制方式,就是从上游灯珠厂家的来控制,主要从有规模,有行业知名度的封装厂家来进货。术业有专攻,作为封装厂家,他们通常是有办法控制上述诸多环节的品质的,而且这样的厂家通常很注重形象,即便是一批货出了问题,也通常是可以进行索赔补救的。但在订货时还是有一个重要的参数,以往常常被忽略,那就是芯片的尺寸。现在价格竞争激烈,企业通过不同的芯片大小来控制成本,已经是普遍现象。但通常在同样亮度等其它参数一样的情况下,芯片的大小对寿命影响还是很大的。

  这就引出了影响灯具寿命的第二个因素——散热。

  散热对LED光源灯具来说,至关重要,这决定于LED光源的特性。LED发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能,而是一部分转化成为热能。其电光转换效率大约只有20~30%左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。而这大量的热集中在那么微小的芯片上,没有良好的散热,后果就可想而知了。所以散热至关重要,从芯片封装时就做足了功课,固晶的银胶,打线的金线,支架的铜,都是为了给芯片一个良好的导热。但是灯具的生产厂家,往往对这个问题认识不足,灯珠的厂家做足的工夫,在灯具厂家可能干脆给来个前功尽弃。因为led的灯珠成为产品销售到灯具厂家时,灯珠厂家的散热接力棒也就传递到了灯具生产厂家了,接不好,那就掉棒,直接判死刑。这个接力棒在哪里呢,其实就在灯珠的引脚上(大功率灯珠除了引脚,还有一个散热盘)。所以灯具厂家就需要在这个接力棒上做足工夫,把热量继续地传递出去。既然热传递在引脚上,而引脚通常是被焊接在线路板上,所以线路板自然就成了传递热量的根本。这样以来铝基线路板应时而生,并且成为了最基本的选择。

  铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板,其构成有:线路层、绝缘层、金属基层等。线路层:线路层(一般采用电解铜箔)经过蚀刻形成印制电路,用于实现器件的装配和连接。与传统的FR-4 相比,采用相同的厚度,相同的线宽,铝基板能够承载更高的电流。绝缘层:绝缘层是铝基板最核心的技术,主要起到粘接,绝缘和导热的功能。铝基板绝缘层是结构中最大的导热屏障。绝缘层热传导性能越好,越有利于器件运行时所产生热量的扩散,也就越有利于降低器件的运行温度,从而达到提高模块的功率负荷,减小体积,延长寿命,提高功率输出等目的。金属基层:当然就是铝基了,绝缘金属基板采用何种金属,需要取决于金属基板的热膨胀系数,热传导能力,强度,硬度,重量,表面状态和成本等条件的综合考虑。铝在目前是一个最佳选择。

  衡量铝基板性能好坏的主要标准是导热系数、热阻值、击穿电压等。同样这些性能指标的检测对于灯具生产厂家来说也非常困难,筛选的原则也是和灯珠的供应商同样。

  散热的接力棒到线路板这一段还没有完结,因为线路板还是在灯具的内部,热量还需要再向外传递,这就需要与线路板紧密连接的灯具外壳来完成。目前大部分的灯具外壳也还是铝材质,还有少部分使用陶瓷。直到这里才完成了散热的传递,将热量发散到环境空气中去了。在这中间还有一个非常重要的环节,那就是铝基板与导热外壳之间的连接,它们之间必须结合紧密,不能有空气隔在接触面之间,这样才能保证热传导的良好。

  影响LED灯具寿命的第三个因素则是供电电源

  LED由于它的伏安特性以及伏安特性还受温度的影响而变化,从而决定了LED的供电只能使用恒流电源,使用了非恒流电源,则是导致迅速光衰以至于失去寿命的极大原因。 非常多的小LED灯具企业(大部分的LED灯具企业,都是规模很小的企业)对这一点非常不重视,以至于严重影响到产品的实际寿命。

  控制好以上三个主要因素,那么灯具的寿命问题就基本可以保证了,产品的质量在此基础上也就可以进一步地提升,比如外观设计,表面的工艺处理等等,说白了就是在练了内功的基础上,在做足表面功夫,这样产品的质量和寿命就得到了根本的保证。

  现在我在2010年做的产品经过近五年的检验,已经具有足够的说服力,其中一座大型SHOPPING MALL的地下停车厂的LED照明就全部使用我们的产品,现在我经常出入这个停车场,每当看到自己的产品,心里真实由衷地欣慰。由于控制好了各个环节,现在甚至连死灯都很少有出现。

  反观很多失败的产品,包括某大型超市出售的球泡灯,使用了半年不到,就干脆不亮了,我一看,首先外壳就是塑料的,再打开查看内部,没有采用铝基板,电源也不是恒流驱动。这样的产品,不出问题那才怪呢。

  随着LED灯具产品的各种原材料成本不断降低,现在灯具的性价比已经完全可以和传统的节能灯具相比拟。传统的节能U型灯管,寿命也就2-3年,甚至有些厨卫灯具的D型节能灯管寿命更低。我自己对家里的灯具进行改造,就延用原来灯具的外壳作为散热体,把我自制的灯板铝基板用导热硅胶粘到金属灯壳上,现在已经使用了4年多,虽然光衰稍大,但仍可以正常使用,如果还使用原来的节能灯管,我都至少要换四次灯管了。

  最近网上出现了一种产品,就是我当初打算作为方向的,现在这个想法被别人提前实现了,那就是直接提供半成品,灯板和电源一体化,就利用现有的吸顶灯,用磁碰直接吸在金属底盘上,但是对我前面强调的三要素应该是把握得比较到位,灯具的选择,铝基板,恒流电源,甚至还加上的遥控,除了可以控制开关,还可以控制亮度,甚至色温。可以说是一款很完美的产品。


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