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摘要：我国经济的飞速发展，跟着城市现代化建设步伐不断加快，对城市道路照明及城市亮化工程需求也更大，而能源的供需矛盾也越来越突出，节电节能、高可靠性、绿色照明的要求越来越迫切。
关键词：LED灯具；可靠性；技术探讨
1导言
随着LED技术的飞速发展，LED灯具已经被人们广泛认可，发展潜力巨大，但是，目前还存在着标准和检测体系不完善的问题，导致市场上LED灯具的质量参差不齐，与理论上LED灯具的高可靠性有很大的差距，很大程度的限制了LED灯具更好的发展。
2LED照明灯具优势特点
2.1寿命长
普通白炽灯反复开关，可能造成灯具使用寿命大幅度下降。但是，LED照明灯如果反复开关，不会对使用寿命产生影响。
2.2体积小
LED照明灯具直径一般有几毫米，只有集成类型的LED芯片，其直径略大些，天然的具备体积小特点。
2.3色彩变化多
LED照明灯具本身的单色性较好，采用不同颜色制作成的LED照明灯具可以拥有不同的色彩。所以，让数量较多的LED照明灯具组合在在一起时，可以实现不同颜色变化。而且，如果将红、绿、蓝三种单色LED芯片封装在一颗灯具上，可以实现红、绿、蓝三色混光。
2.4构图多样
单个LED照明灯具组成在一起时，可以构成不同的图案，营造良好的设计效果，常用于城市道路景观等。
2.5节能效果好
LED照明灯具光谱基本集中在可见光频段，发光效率达到90%以上，与节能灯具相比，节能效果提高了1/4。
3常用LED灯具的产品可靠性测试项目
3.1常温常压冲击测试
测试对象：LED灯具（含LED驱动控制装置的成品灯具）。
参照标准：各国相关标准；行业经验和德洛斯企业内部研发标准。
测试方法：（1）LED灯具数量5台放置在一个室温为25℃的环境下。
（1LED灯具按照《灯具说明书》中规定额定输入电压接通电源点灯具。
（2）通过继电器控制LED灯具在常温正常工作电压下进行冲击测试，设置测试条件为：点灯30s、熄灯30s，循环10000次。测试要求：在经过常温常压冲击测试后，灯具不能发生灯不亮，功率偏差超出+/-10%，漏电、灯珠变颜色、闪灯等电气异常现象。
3.3高压高温及其冲击测试
针对对象：LED灯具（含LED驱动控制装置的成品灯具）。
参照标准：各国相关标准；行业经验和企业内部研发标准。
测试方法：（1）将5款LED灯具放置在一个室温为60℃的房间。
（1）通过可调调压器将LED灯具的输入电压调为最大额定输入电压的1.1倍。
（2）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。
（3）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。
3.2温度循环测试
针对对象：LED灯具（含LED驱动控制装置的成品灯具）。
参照标准：行业经验。
测试方法：（1）将5款LED灯具放置在一个测试箱，测试箱的温度可以调节温度变化速率。
（1）按LED灯具的额定输入电压接通电源点灯。
（2）测试箱的温度变化范围设置为从-10℃~50℃，温变速率为：大于1/min℃，但小于5/min℃。
（3）测试箱在高温和低温各保持0.5h，循环8次。测试要求：灯具在经过温度循环测试后，不能发生漏电、点灯不亮等电气异常现象。
3.3低温低压及其冲击测试：
针对对象：LED灯具（含LED驱动控制装置的成品灯具）。
参照标准：各国相关标准；行业经验和企业内部研发标准。
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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。
3.5振动测试
针对对象：LED灯具（含LED驱动控制装置的成品灯具）。
参照标准：各国相关标准；行业经验和企业内部研发标准。
测试方法：（1）将5款LED灯具样品包装好放置在振动测试台上。
（1）将振动测试仪的振动速度设为300转/分钟，振幅设为2.54厘米，启动振动仪。
（2）将灯具按以上方法在上下、左右、前后三个方向上分别测试30分钟。
测试要求：灯具在经过振动测试后，不能发生零件脱落、结构损坏、点灯不亮等异常现象。
3.6恒定湿热测试
针对对象：LED灯具（含LEDDriver的成品灯具）
参照标准：各国相关标准；行业经验和企业内部研发标准
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。
测试要求：
A.外观无锈蚀、裂痕或其他机械损伤；
B.灯具不能发生漏电、点灯不亮等电气异常现象。
3.7寿命测试
针对对象：LED灯具（含LEDDriver的成品灯具）。
参照标准：行业经验。
测试方法：（1）将5款LED灯具在室温25℃的环境下，按额定输入进行初始光通、功率、色温等参数的测试。
（1）初始测试完成后，将这些样品放置在一个室温为25℃的环境下，按额定输入电压接通电源点灯。
（2）前三个月，每隔10天对这些样品进行一次和初始测试同等环境、同样条件的测试，将测试的功率、光通、色温等记录下来并和初始参数进行对比。
（3）测试进行到三个月之后，则调整测试间隔为每月进行一次参数测试，记录数据并和初始值对比。
测试要求：
A.灯具在寿命测试中，当光通衰减为其初始光通的70%的时间，则为该样品的寿命，通过所有样品的寿命的平均值计算可得出该LED灯具的平均寿命；
B.LED样品在测试过程中出现点灯不亮的现象，则为其绝对寿命时间。
4提高LED灯具寿命的途径
4.1提高LED光源的寿命
（1）对封装材料的质量严格把关，如导电胶、硅胶、荧光粉、环氧、固晶材料、基座等。（2）封装结构合理设计，比如不合理的封装会产生应力、引起断裂等。（3）提高工艺技术，比如固化温度、压焊、封胶、装片和时间等都要严格按照要求进行。
4.2提高驱动电源的寿命
（1）选择高品质、长寿命的电容是提高驱动电源寿命的有效途径。（2）降低流过电容的纹波电流和工作电压。（3）提高电源驱动的效率，降低元件的热阻。（4）做好防水处理等防护措施，同时要注重导热胶的选择。
4.3解决好散热问题
温度对LED照明产品的寿命影响很大，散热设计的好坏是LED灯具寿命的一个关键因素。用同等质量的芯片放入不同设计的灯具中，寿命相差很大，甚至能达到几十倍，所以，一种灯具的设计成功与否，除光路系统以外，其散热系统起着决定性作用。对LED灯具的设计要求热阻比较低[4]。LED散热一般包括系统级散热以及封装级散热，要降低灯具热阻就必须同时考虑这两种散热，封装级散热是在LED光源生产的过程中通过对封装材料、封装结构以及工艺水平的设计从而达到散热的目的。在封装散热设计方面，目前主要存在的有硅基倒装芯片结构，金属电路板结构散热，有固晶材料，环氧树脂等材料散热。系统级级散热主要是通过对相关技术的研究，从而对散热器进行创新和改进，随着大功率LED的普及，功率也越来越大，目前，系统级散热主要有热电制冷散热、热管散热和风冷强制散热等方法结构。解决好散热问题是提高LED灯具寿命的有效途径，需要进一步的研究和创新。
5结语
面对市场上LED灯具质量的问题，结合相关实验，对影响LED灯具寿命的主要因素进行了分析，主要存在LED光源引起的失效，LED驱动电源引起的失效，还有一些其他因素引起的失效。最后对有效提高LED灯具寿命的几种途径进行了说明，对LED灯具寿命的提高以及质量的保证有很大的意义。
参考文献：
[1]钟晓智.LED照明灯具寿命影响因素的研究[J].科技与企业，2014，（24）：185.
[2]肖承地，刘春军，刘卫东，赵志伟，刘桂平.基于加速性能退化的LED灯具可靠性评估[J].发光学报，2014，35（09）：1143-1151.
[3]魏娇.LED灯具的可靠性分析[J].电子世界，2014，（17）：77.
论文作者:唐双文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/23
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