LED照明灯具可靠性测试方法及成本控制
LED灯具质量控制计划

LED灯具质量控制计划一、引言LED灯具作为一种新型照明产品,具有节能、环保、寿命长等优势,因此在市场上越来越受欢迎。
为确保LED灯具的质量,提高产品竞争力,制定LED灯具质量控制计划是必要的。
本文将详细介绍LED灯具质量控制计划的制定过程和具体内容。
二、质量控制目标1. 提高产品质量:通过严格控制各个环节的质量,确保LED灯具的性能稳定、寿命长、外观完美。
2. 减少不良品率:通过完善的质量控制措施,降低不良品率,提高生产效率。
3. 满足客户需求:根据市场需求和客户反馈,不断改进产品,提供满足客户需求的LED灯具。
三、质量控制流程1. 原材料采购:选择优质的LED芯片、电子元件和外壳材料供应商,建立长期稳定的合作关系。
对供应商进行严格的质量审核,确保原材料符合标准要求。
2. 生产工艺控制:建立标准化的生产工艺流程,包括SMT贴片、焊接、组装等环节。
严格按照工艺流程操作,确保每一个环节的质量。
3. 在线质量检测:在生产过程中设置多个质量检测环节,对产品进行严格检测,包括电气性能测试、外观检查等。
对不合格产品及时处理,防止不良品流入市场。
4. 产品寿命测试:对部份产品进行寿命测试,摹拟实际使用环境,检测产品的寿命和可靠性。
5. 成品质量抽检:对成品进行抽检,确保产品质量符合标准要求。
抽检比例根据产品批次和市场反馈情况确定。
6. 售后服务:建立健全的售后服务体系,及时响应客户反馈,解决产品质量问题,提高客户满意度。
四、质量控制指标1. 电气性能:包括电压、电流、功率因数、光效等指标。
确保LED灯具的电气性能稳定,符合国家标准和客户要求。
2. 外观质量:包括外壳表面光洁度、颜色一致性、外观无划伤等指标。
确保LED灯具外观完美,符合客户要求。
3. 寿命指标:包括寿命测试、可靠性指标等。
确保LED灯具的寿命长,可靠性高,满足客户需求。
4. 环境适应性:包括温度、湿度、震动等环境适应性测试。
确保LED灯具能在各种环境下正常工作。
led可靠性测试标准

led可靠性测试标准LED可靠性测试标准。
LED(Light Emitting Diode)作为一种新型的光源,具有节能、环保、寿命长等优点,被广泛应用于照明、显示、通信等领域。
然而,LED产品的可靠性问题一直是制约LED产业发展的重要因素之一。
为了保证LED产品的质量和可靠性,LED可靠性测试标准变得尤为重要。
首先,LED可靠性测试标准应包括对LED产品的基本性能指标的测试。
这些性能指标包括光通量衰减、颜色均匀性、色温一致性、光电参数等。
通过对这些基本性能指标的测试,可以评估LED产品的质量和性能稳定性,为LED产品的可靠性提供基础数据支持。
其次,LED可靠性测试标准还应包括对LED产品的环境适应性测试。
LED产品在使用过程中会受到不同的环境因素的影响,如温度、湿度、振动、冲击等。
因此,LED可靠性测试标准应该包括对LED产品在不同环境条件下的性能测试,以评估LED产品在不同环境条件下的可靠性和稳定性。
此外,LED可靠性测试标准还应包括对LED产品的寿命测试。
LED产品的寿命是评估LED产品可靠性的重要指标之一。
LED可靠性测试标准应该包括对LED 产品在不同工作条件下的寿命测试,以评估LED产品的使用寿命和可靠性,为LED产品的设计和制造提供参考依据。
最后,LED可靠性测试标准还应包括对LED产品的可靠性验证测试。
通过对LED产品在实际使用条件下的可靠性验证测试,可以更真实地评估LED产品的可靠性和稳定性,为LED产品的市场应用提供保障。
综上所述,LED可靠性测试标准是保证LED产品质量和可靠性的重要手段。
LED可靠性测试标准应包括对LED产品的基本性能指标、环境适应性测试、寿命测试和可靠性验证测试,以全面评估LED产品的可靠性和稳定性。
只有通过严格的可靠性测试,才能确保LED产品在市场上具有良好的质量和可靠性,赢得客户的信赖和认可。
LED可靠性试验ORT测试规范

(3)试验条件、场所;
(4)开始时间与结束时间。
6.2取样品:每个星期的星期二,实验员按质量部主管给的上一周《信赖性(ORT)计划表到仓库领料211颗(注:可以零头包装,但必须为合格品)。
6.3试验准备:样品领来后先放到烘箱里进行除湿,烘箱参数设置150℃±5℃,烘烤1小时,除湿后将样品分成15颗、50颗、100颗、20颗、20颗、6颗共6份。
(2)为使设备利用最大化,可以在试验过程中加进新的实验工单,但要做好记录以免拿错影响实验结果;
(3)试验完成后用2.5V稳压电源做点亮测试,如发现某一个颗粒死灯,则在X-RAY设备上拍摄焊线形态做定性分析并记录,试验结束后将试验的样品全部返回工厂实验员(不良品也要返回)
6.5高温存储:
(1)试验条件:100℃ 1000 小时
6.3.3回流焊接试验:
(1)设置回流焊机参数:炉温:160、170、180、190、200、210、230、260链速80cm/min;
(2)把50颗样品用锡膏贴到铝基板上,待炉温升到设定的温度时放到回流焊机器的履带上,进行回流焊接试验;
(3)冷却后,再次过一遍回流焊;
(4)将过了两遍回流焊并冷却的试验颗粒用稳压电源点亮并记录结果。
五、作业流程图:
5颗
六、作业步骤:
6.1每周一质量主管从ERP系统导出上一周投单量大于500K的所有工单,如果多个工单的芯片、支架、胶水和金线(合金线)全部相同(不考虑色温),则从多个工单里随机取2个工单做可靠性实验,列出《信赖性试验计划》,计划的内容必须明确以下信息:
(1)工单基本信息及参数要求;
试验条件:温度:60℃ ,湿度:90%RH,时间: 1000 小时;
(2)试验方法:将20颗灯珠放到料盘里,首次开机按机器操作规范打开设备,放入样品,启动实验;
led灯具检测报告

led灯具检测报告一、引言近年来,随着绿色环保理念的普及和科技的发展,LED(Light Emitting Diode)灯具的应用逐渐增多。
然而,市面上存在着一些低质量和不合格的LED灯具产品,这不仅影响了用户的体验,还可能对健康和环境造成潜在的风险。
为了保障消费者的权益和社会的可持续发展,本报告对LED灯具进行了综合检测。
二、检测内容1. 光效与能效检测光效和能效是衡量LED灯具质量的重要指标之一。
我们对样本中的LED灯具进行了光通量、功率和效率的检测。
结果显示,90%的样本光效和能效达到或超过了国家标准要求,证明其具有较高的能源利用率和较高的亮度输出。
2. 色温和色彩指数检测LED灯具的色温和色彩指数对照明效果和用户体验有着重要的影响。
我们采用色温计和色彩指数仪对样本进行了测试。
结果显示,80%的样本的色温在国家标准允许范围内,而90%的样本的色彩指数达到或超过了市场要求,可以提供较为真实的色彩还原效果。
3. 显色性和光束角度检测显色性和光束角度是LED灯具在特定应用场景中的重要考量因素。
我们采用光谱分析仪和角度测量仪对样本进行了测试。
结果表明,大部分样本的显色性满足市场要求,并且光束角度在国家标准允许范围内,适用于不同的照明场景。
4. 散热和寿命测试散热和寿命是衡量LED灯具可靠性的重要指标。
我们对样本进行了散热测试和寿命测试。
结果显示,80%的样本的散热表现良好,可以有效降低灯具温度,延长使用寿命。
寿命测试结果也表明,90%的样本的使用寿命超过了国家标准,具有较高的可靠性。
三、结论与建议通过对LED灯具的综合检测,我们得出以下结论:1. 大部分样本的光效和能效达到或超过了国家标准要求,具有较高的能源利用率和亮度输出。
2. 大部分样本的色温、色彩指数、显色性和光束角度满足市场和用户需求,提供较为真实的照明效果。
3. 大部分样本的散热表现良好,可以有效降低灯具温度,延长使用寿命。
4. 大部分样本的使用寿命超过了国家标准要求,具有较高的可靠性。
LED灯具环境可靠性实验

LED灯具环境可靠性实验1、高温高压及其冲击测试:针对对象:LED灯具(含LED Driver的成品灯具)参照标准:行业经验测试方法:1,将5款LED灯具放置在一个室温为60℃的房间;2,通过调压器将LED灯具的输入电压调为最大额定输入电压的1.1倍;3,接通电源,点灯24H,并观察灯具是否有损坏、材料受热变形等异常现象;4,点灯测试后,通过继电器控制灯具在此环境下进行冲击测试,测试设置为:点灯20s、熄灯20s,循环100次。
测试要求:A,灯具在经过高温高压测试后,不能发生表面脱漆、变色、开裂、材料变形等异常现象;B,灯具在经过冲击测试后,不能发生漏电、点灯不亮等电气异常现象。
2、低温低压及其冲击测试:针对对象:LED灯具(含LED Driver的成品灯具)参照标准:行业经验测试方法:1,将5款LED灯具放置在一个-15℃的环境下;2,通过调压器将LED灯具的输入电压调为最小额定输入电压的0.9倍;3,接通电源,点灯24H,并观察灯具是否有损坏、材料受热变形等异常现象;4,点灯测试后,通过继电器控制灯具在此环境下进行冲击测试,测试设置为:点灯20s、熄灯20s,循环100次。
测试要求:A,灯具在经过低温低压测试后,不能发生表面脱漆、变色、开裂、材料变形等异常现象;B,灯具在经过冲击测试后,不能发生漏电、点灯不亮等电气异常现象。
3、常温常压冲击测试:针对对象:LED灯具(含LED Driver的成品灯具)参照标准:行业经验测试方法:1,将5款LED灯具放置在一个室温为25℃的环境下;2,按LED灯具的额定输入电压接通电源点灯;3,通过继电器控制灯具在常温常压下进行冲击测试,测试设置为:点灯30s、熄灯30s,循环10000次。
测试要求:灯具在经过常温常压冲击测试后,不能发生漏电、点灯不亮等电气异常现象。
4、恒定湿热测试:针对对象:LED灯具(含LED Driver的成品灯具)参照标准:行业经验测试方法:1,将5款LED灯具放置在一个恒温恒湿箱,恒温恒湿箱的设置为相对湿度95%,温度为45℃;2,按LED灯具的额定输入电压接通电源点灯48H;3,将样品取出后擦干表面水珠,放在正常大气压和常温下恢复2H后进行检查。
LED可靠性分析报告

LED可靠性分析报告一、引言随着科技的不断发展,LED(Light Emitting Diode,发光二极管)作为一种新型的照明光源,被广泛应用于室内照明、户外LED显示屏、汽车照明等领域。
然而,由于LED照明产品在使用过程中可能遇到的可靠性问题,如灯珠发光逐渐变暗、灯珠寿命缩短等问题,LED可靠性分析成为了必要的研究内容。
二、LED可靠性评估指标1.发光亮度衰减率发光亮度衰减率反映了LED灯珠在使用过程中发光效率的变化情况。
通过长时间的实验和监测,可以计算发光亮度在一定时间内的衰减率,评估LED灯珠的可靠性。
2.使用寿命使用寿命是LED灯珠能够正常工作的时间,在LED产品中,按照使用寿命可分为L70、L80、L90等指标,表示在该时间之后,LED灯珠的亮度降至初始亮度的70%、80%、90%等水平。
3.热设计LED灯珠在工作过程中会产生大量的热量,如果不能有效地散热,会导致LED灯珠温度过高,影响寿命和可靠性。
因此,合理的热设计是保证LED灯珠可靠性的重要因素之一三、LED可靠性分析方法1.加速寿命试验通过模拟实际使用环境中的一系列工作条件,如高温、高湿、高电流等,来加速LED灯珠寿命的衰减过程,以评估其可靠性。
2.寿命预测模型通过建立LED灯珠工作寿命与工作条件之间的关系模型,预测LED灯珠在特定工作条件下的使用寿命。
3.故障分析当LED灯珠出现故障时,通过对其进行分析,找出故障原因,从而改进设计和制造工艺,提高产品的可靠性。
四、LED可靠性改进措施1.热管理采用合理的热设计,包括散热器、热传导材料等,提高LED灯珠的散热效果,降低温度,延长使用寿命。
2.电路保护合理的电路保护设计,包括过流保护、过压保护等,能够减少电路损坏的风险,提高产品的可靠性。
3.优质材料采用高质量的LED芯片、封装材料等,能够提高产品的可靠性和稳定性。
4.严格的质量控制建立完善的质量控制体系,严格控制产品的制造工艺和质量,确保产品出厂前的可靠性测试。
实验室LED的6种测量方法

实验室LED的6种测量方法LED灯是目前应用最广泛的照明装置,它具有高效节能、寿命长、无污染等特点,不仅广泛应用于室内、室外的家居、商业、道路等照明领域,还得到了出现在车辆、游戏、娱乐、屏幕显示等各个领域中。
为了确保LED产品的质量和性能,LED测量成为了必不可少的一部分。
本文将介绍LED灯的6种测量方法,以期为LED灯的生产制造、质量检测、购买使用等方面提供一些实用的参考意义。
一、光谱测量方法光谱测量是LED灯中常见的一种测量方法,它主要用于测量LED光谱的参数,从而确定LED的色温、色彩坐标、色容差等相关参数。
这种方法需要使用光谱辐射计、集成球等测试设备,通过将LED光辐射的光谱数据输入到数据处理设备中,从而得出所需的LED参数。
二、方向性测量方法方向性测量是LED灯中重要的一种测量方法,它主要用于测量LED灯的方向性参数,例如LED灯的光强度、光束角度、光衰减等参数,需要使用LED光强度计、角度度数计、直射波调整器等测试设备。
这种方法常用于车灯、景观灯、路灯、广告牌等方向性较强的LED灯。
三、电学性能测量方法电学性能测量是LED灯生产制造中常见的一种测试方法,它主要用于测量LED灯的电流、电压、功率、发光效率、驱动电流等参数,需要使用电源、数字电表、电流纹波等测试设备。
这种方法对于LED灯的生产质量、稳定性和效率等方面的评估具有重要作用。
四、寿命测试方法寿命测试是LED灯的重要测试方法之一,它旨在评估LED灯的使用寿命和可靠性。
这种方法主要是通过长时间的测试和观察,对LED灯进行周期性测试和性能分析,以评估LED的可靠性和寿命。
该方法需要使用高温老化箱、温湿度环境测试箱、振动测试箱、冷热冲击测试仪等测试设备。
五、抗ESD测试方法抗ESD测试是LED灯的重要测试方法之一,它主要用于评估LED灯的抗静电能力。
这种方法需要使用涡流静电放电器以产生静电充放电,从而对LED进行测试。
抗ESD测试对于LED的性能和稳定性评估具有重要作用。
LED灯具质量控制计划

LED灯具质量控制计划引言概述:LED灯具作为一种新型照明产品,其质量控制至关重要。
本文将从五个大点来阐述LED灯具质量控制计划,包括材料选择、生产工艺、光效测试、寿命测试和质量管理。
正文内容:1. 材料选择1.1 LED芯片LED芯片是LED灯具的核心部件,其质量直接影响到灯具的亮度和寿命。
在材料选择方面,应优先选择知名品牌的芯片供应商,确保芯片质量可靠。
1.2 散热材料散热是保证LED灯具长期稳定工作的重要因素。
在材料选择方面,应选用具有良好散热性能的材料,如铝合金等,以确保灯具的散热效果良好。
2. 生产工艺2.1 装配工艺装配工艺是影响LED灯具质量的关键环节。
应采用先进的自动化装配设备,确保每一个零部件的装配精度和稳定性。
2.2 焊接工艺焊接工艺的合理性直接影响到LED灯具的电气连接可靠性。
应采用高质量的焊接材料和先进的焊接工艺,确保焊点的质量和稳定性。
3. 光效测试3.1 亮度测试LED灯具的亮度直接关系到其照明效果。
应采用专业的亮度测试仪器,对每一个灯具的亮度进行测试,确保其符合设计要求。
3.2 色温一致性测试色温一致性是保证LED灯具照明效果均匀的重要指标。
应采用色温测试仪器,对每一个灯具的色温进行测试,确保其一致性。
4. 寿命测试4.1 热老化测试热老化测试是评估LED灯具寿命的重要方法。
应将灯具置于高温环境下进行长期连续工作,观察其亮度衰减情况,以评估其寿命。
4.2 振动测试振动测试是评估LED灯具结构强度和可靠性的重要方法。
应采用专业的振动测试设备,对灯具进行不同方向和频率的振动测试,以确保其结构坚固。
5. 质量管理5.1 严格的质量控制流程建立严格的质量控制流程,包括原材料检验、生产过程监控和成品检验等环节,确保每一个环节都符合质量要求。
5.2 定期质量检查定期进行质量检查,对生产过程中的问题进行及时发现和纠正,确保产品质量的稳定性和可靠性。
5.3 客户反馈和改进及时采集客户反馈,对产品质量问题进行分析和改进,以不断提升产品质量和客户满意度。
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LED照明灯具可靠性测试方法及成本控制近年来,由于LED 的技术发展迅速,主要性能指标有很大提高,目前LED器件的发光效超过200lm/W,产业化水平达110~120lm/W,可以作为光源在照明领域推广应用,目前已进入室外景观照明、功能性照明、商用照明等领域。
在应用过程中,有几个主要技术和成本问题,如LED照明灯具的能效还不高,LED白光的光色在某些照明场合还不合适,LED灯具的可靠性还不高,有些产品寿命很短,另外LED灯具的价格目前普遍偏高等,这些问题有待进一步解决和提高。
业界同行对LED光源的可靠性和成本问题比较重视,均在努力解决之中。
本文也将着重对这两个问题进行较为详细的描述及分析。
一、LED照明灯具可靠性有关LED照明灯具的分类、性能指标及可靠性等,美国“能源之星”中已有很具体的规定[1],可靠性指标中,主要规定LED照明灯具寿命3.5万小时,在全寿命期内色度变化在CIE1976(u,v)中0.007以内。
美国SSL计划中规定白光LED器件寿命在2010-2015年中为5万小时。
国内对LED照明灯具的寿命要求一般也提到3~3.5万小时。
上述提到LED灯具寿命和色保持度的指标,从目前来看是很高的,实际上很多LED灯具还达不到这个要求,因为LED灯具所涉及的技术问题很多、很复杂,其中主要是系统可靠性问题,包含LED芯片、封装器件、驱动电源模块、散热和灯具的可靠性。
以下分别对这些问题进行分析:1.LED灯具可靠性相关内容介绍在分析LED灯具可靠性之前,先对LED可靠性有关的基本内容作些介绍,将对LED 灯具可靠性的深入分析有所帮助。
(1)本质失效、从属失效LED器件失效一般分为二种:本质失效和从属失效。
本质失效指的是LED芯片引起的失效,又分为电漂移和离子热扩散失效。
从属失效一般由封装结构材料、工艺引起,即封装结构和用的环氧、硅胶、导电胶、荧光粉、焊接、引线、工艺、温度等因素引起的。
(2)十度法则某些电子器件在一定温度范围内,温度每升高10℃,其主要技术指标下降一半(或下降1/4)。
实践证明,LED器件热沉温度在50℃至80℃时,LED寿命值基本符合十度法则。
最近也有媒体报道:LED器件温度每上升2℃,其寿命下降10%,当温度从63℃上升至74℃时,平均寿命下降3/4。
因为器件封装工艺不同,完全可能出现这种现象。
(3)寿命的含义LED寿命是指在规定工作条件下,光输出功率或光通量衰减到初始值的70%的工作时间,同时色度变化保持在0.007内。
LED平均寿命的意义是LED产品失效前的工作时间的平均值,用MTTF来表示,它是电子器件最常用的可靠性参数。
可靠性试验内容包括可靠性筛选、环境试验、寿命试验(长期或短期)。
我们这里所讨论的只是寿命试验,其他项目暂不考虑。
(4)长期寿命试验为了确认LED 灯具寿命是否达到3.5万小时,需要进行长期寿命试验,目前的做法基本上形成如下共识:因GaN基的LED器件开始的输出光功率不稳定,所以按美国ASSIST 联盟规定,需要电老化1000小时后,测得的光功率或光通量为初始值。
之后加额定电流3000小时,测量光通量(或光功率)衰减要小于4%,再加电流3000小时,光通量衰减要小于8%,再通电4000小时,共1万小时,测得光通量衰减要小于14%,即光通量达到初始值的86%以上。
此时才可证明确保LED寿命达到3.5万小时。
(5)加速(短期)寿命试验电子器件加速寿命试验可以在加大应力(电功率或温度)下进行试验,这里要讨论的是采用温度应力的办法,测量计算出来的寿命是LED平均寿命,即失效前的平均工作时间。
采用此方法将会大大地缩短LED寿命的测试时间,有利于及时改进、提高LED可靠性。
加温度应力的寿命试验方法在文章[2]中已详细论述,主要是引用“亚玛卡西”(yamakoshi)的发光管光功率缓慢退化公式,通过退化系数得到不同加速应力温度下LED的寿命试验数据,再用“阿伦尼斯”(Arrhenius)方程的数值解析法得到正常应力(室温)下的LED的平均寿命,简称“退化系数解析法”,该方法采用三个不同应力温度即165℃、175℃和185℃下,测量的数据计算出室温下平均寿命的一致性。
该试验方法是可靠的,目前已在这个研究成果上,起草制定“半导体发光二极管寿命的试验方法”标准,国内一些企业也同时研制加速寿命试验的设备仪器。
2. LED器件可靠性LED器件可靠性主要取决于二个部分:外延芯片及器件封装的性能质量,这二种失效机理完全不一样,现分别叙述。
(1)外延芯片的失效影响外延芯片性能及质量的,主要是与外延层特别是P-n结部分的位错和缺陷的数目和分布情况,金属与半导体接触层质量,以及外延层及芯片表面和周边沾污引起离子数目及状况有关。
芯片在加热加电条件下,会逐步引起位错、缺陷、表面和周边产生电漂移及离子热扩散,使芯片失效,正是上面所说的本质失效。
要提高外延芯片可靠性指标,从根本上要降低外延生长过程中产生的位错和缺陷以及外延层表面和周边的沾污,提高金属与半导体接触质量,从而提高工作寿命的时间。
目前有报道,对裸芯片作加速寿命试验,并进行推算,一般寿命达10万小时以上,甚至几十万小时。
(2)器件封装的失效有报道称:LED器件失效大约70%以上是由封装引起,所以封装技术对LED器件来说是关键技术。
有关LED器件封装技术在文章[3]、[4]中有详细论述,所以在此不作介绍,只简要分析有关LED器件封装的可靠性问题。
LED封装引起的失效是从属失效,其原因很复杂,主要来源有三部分:其一,封装材料不佳引起,如环氧、硅胶、荧光粉、基座、导电胶、固晶材料等。
其二,封装结构设计不合理,如材料不匹配、产生应力、引起断裂、开路等。
其三,封装工艺不合适,如装片、压焊、点胶工艺、固化温度及时间等。
为提高器件封装可靠性,首先在原材料选用方面要严格控制材料的质量,在封装结构上除了考虑出光效率和散热外,还要考虑多种材料结合在一起时的热涨匹配问题。
在封装工艺上,要严格控制每道工序的工艺流程,尽量采用自动化设备、确保工艺的一致性及重复性,保障LED 器件性能和可靠性指标。
3. LED驱动电源模块现阶段国内LED驱动电源有较多质量问题,据报道,LED灯具失效,约70%以上是由驱动电源引起,这个问题应引起行内业者的重视。
首先来分析电源模块功能,一般由四部分组成:电源变换:高压变低压、交流变直流、稳压、稳流。
驱动电路:分立器件或集成电路能输出较大功率组成的电路。
控制电路:控制光通量、光色调、定时开关及智能控制等。
保护电路:保护电路内容太多,如过压保护、过热保护、短路保护、输出开路保护、低压锁存、抑制电磁干扰、传导噪声、防静电、防雷击、防浪涌、防谐波振荡等。
作为LED驱动模块的功能,电源变换和驱动电路一定要有,控制电路要看实际需求而定,保护电路要根据实际产品可靠性的需要来确定,采取保护电路,需要增加费用,这与电源的成本是矛盾的。
有报道称,如果电源成本每瓦平均2~3元,其性价比还是较高。
如何提高驱动电源模块质量,确保LED灯具的可靠性,原则上应采取以下几点措施:其一,电源模块必须选用品质好的电子元器件。
其二,整体线路设计合理,包含电源变换、驱动电路、控制电路和保护电路。
其三,选用合适的保护电路,既可保护模块性能质量,又不增加太多的成本。
根据现有电源驱动模块的质量水平,要确保LED灯具寿命达到3.5万小时,其难度是很大的。
4.散热问题LED照明灯具的可靠性(寿命)很大程度上取决于散热水平,所以提高散热水平是关键技术之一。
主要是解决芯片产生多余热量通过热沉、散热体传出去,这是个很复杂的技术问题。
下面将分别叙述:(1)功率LED定义哪些LED需要考虑散热问题,功率LED需要散热。
功率LED是指工作电流在100mA 以上的发光二极管。
是我国行标参照美国ASSIST联盟定义的,按现有二种LED的正向电压典型值2.1V及3.3V,即输入功率在210mw及330mw以上的LED均为功率LED,都需要考虑器件热散问题,有些人可能有不同看法,但实践证明,要提高功率LED的可靠性(寿命),就要考虑功率LED的散热问题。
(2)散热有关参数与LED散热有关的主要参数有热阻、结温和温升等。
a.热阻热阻是指器件的有效温度与外部规定参考点温度之差除以器件中的稳态功率耗散所得的商。
它是表示器件散热程度的最重要参数。
目前散热较好的功率LED热阻≤10℃/W,国内报道最好的热阻≤5℃/W,国外可达热阻≤3℃/W,如做到这个水平可确保功率LED的寿命。
b.结温结温是指LED器件中主要发热部分的半导体结的温度。
它是体现LED器件在工作条件下,能否承受的温度值。
为此美国SSL计划制定提高耐热性目标。
芯片及荧光粉的耐热性还是很高的,目前已经达到芯片结温在150℃下,荧光粉在130℃下,基本对器件的寿命不会有什么影响。
说明芯片荧光粉耐热性愈高,对散热的要求就愈低。
c.温升温升有几种不同的温升,我们这里所讨论的是:管壳-环境温升。
它是指LED器件管壳(LED灯具可测到的最热点)温度与环境(在灯具发光平面上,距灯具0.5米处)温度之差。
它是一个可以直接测量到的温度值,并可直接体现LED器件外围散热程度,实践已证明,在环境温度为30℃时,如果测得LED管壳为60℃,其温升应为30℃,此时基本上可确保LED器件的寿命值,如温升过高,LED光源的维持率将会大幅度下降。
d.散热新问题随着LED 照明'>LED照明产品的发展,有二种新的技术:其一,为了增大单管的光通量,注入更大的电流密度,如下面所提,以致芯片产生更多的热量,需要散热。
其二,封装新结构,随着LED光源功率的增大,需要多个功率LED芯片集合封装在一起,如COB 结构、模块化灯具等,会产生更多的热量,需要更有效的散热结构及措施,这又给散热提出新课题,否则会极大地影响LED灯具的性能及寿命。
综上所述,一定要提高散热水平,但近期有人提出“随着LED光效提高,散热就不重要”,我认为这是不对的,因为LED灯具做得很好,其总能效也只是50%,还有很多电能要变成热。
其次,LED大电流密度和模块化灯具等都会产生更多集中的余热,需要很好散热。
为提高散热水平提出几点原则性意见:其一,从LED芯片来说,要采取新结构、新工艺,提高LED芯片结温的耐热性,以及其他材料的耐热性,使得对散热条件要求降低。
其二,降低LED器件的热阻,采用封装新结构、新工艺,选用导热性、耐热性较好的新材料,包含金属之间粘合材料、荧光粉的混合胶等,使得热阻≤10℃/W或更低。
其三,降低升温,尽量采用导热性好的散热材料,在设计上要求有较好的通风孔道,使余热尽快散出去,要求升温应小于30℃。
另外,提高模块化灯具的散热水平应提到日程上来。