現在大街上隨處可見的LED顯示屏,還有裝飾用的LED彩燈以及LED車燈,處處可見LED燈的身影,LED已經融入到生活中的每一個角落。美國倫斯勒照明研究中心(LRC)對LED系統(tǒng)可靠性做過專門的研究,研究顯示,市場上銷售的一些LED產品在某些應用上與產品規(guī)格的內容存在出入。
在這項研究中,該中心測試了從市場上購買的三種類型的LED系統(tǒng),包括LED A燈、LED MR16燈和LED筒燈,共測試了277種LED產品。那么,Type A LED 燈、LED MR16燈和LED筒燈的測試結果如何呢?
Type A LED 燈
在測試中,Type A LED 燈都存在致命性的問題(產品不能發(fā)光)和參數故障。與大家普遍的想法相反,開/關切換可以縮短LED系統(tǒng)的壽命。開/關切換會加速致命性故障,原因是功率循環(huán)引起的溫度變化以及相鄰部件之間的熱膨脹系數不匹配給系統(tǒng)造成熱應力。這導致界面材料失效,例如連接LED與電子板的焊接部分和/或驅動器內的部件。
同時,最大工作溫度會影響流明率和參數失效時間,是因為LED封裝中保持熒光體顆粒的粘合材料的光學透射率降低。這種故障在越高溫度下就越快。此外,較高的工作溫度會降級驅動器中的元件,影響流經LED的驅動器輸出電流,導致流明衰減,從而導致參數故障。對失效樣品的分析表明,大多數故障是由于LED和電子板之間的焊料故障,小部分是由于驅動器故障。對于測試的Type A燈,致命性故障時間比參數故障時間短。
倫斯勒理工學院照明研究中心收集的數據表明,Type A LED用于臺燈時如果每天使用三個小時,則預計可以持續(xù)近九年;用于非IC(絕緣接觸)嵌入式筒燈時,如果每天使用二個小時,則只能用兩年。所有這些預測都比LED產品的額定壽命(產品上說每天使用三個小時,可以使用22年以上)短得多。
LED MR16燈和LED筒燈
對LED MR16燈進行測試,由于驅動器故障,幾乎所有的燈都失效。與Type A LED燈相類似,致命性故障(產品不能發(fā)光)的時間比參數故障時間短。 然而,測試LED筒燈時,在測試期間僅觀察到參數故障。
值得指出的是,一些LED系統(tǒng)采用反饋控制電路來檢測LED的溫度,讓設備驅動不足,使其不會超過導致系統(tǒng)故障的某些溫度。這樣的系統(tǒng)在較高的溫度下發(fā)出更低的光輸出,這是為了減少系統(tǒng)故障。 在這種情況下,參數故障(即減少光輸出)可能是存在的唯一故障模式??赡軙衅渌到y(tǒng)采用反饋控制來改變LED電流以保持恒定的光輸出。在這種情況下,參數故障的因素可能需要考慮增加功率而非流明折舊。
可以肯定地說,市場上大多數LED照明系統(tǒng)沒有采用反饋控制,因為這些功能往往會提高產品價格。相信在未來的科學技術更加發(fā)達的時候,LED會以更加多種類的方式為我們的生活帶來更大的方便,這就需要我們的科研人員更加努力學習知識,這樣才能為科技的發(fā)展貢獻自己的力量。