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LED護欄管的可靠性問題及解決方案分析

發布時間:2020-04-07 責任編輯:lina

【導讀】LED照明正處于蓬勃發展時期,各個城市的亮化工程正如火如荼的開展著,其中護欄管的應用尤其廣泛,例如重慶的城市亮化工程、珠江的亮化工程都用了大量的LED護欄管。但是,自護欄管誕生起,就沒離開過各種各樣的質量問題。
    
LED照明正處于蓬勃發展時期,各個城市的亮化工程正如火如荼的開展著,其中護欄管的應用尤其廣泛,例如重慶的城市亮化工程、珠江的亮化工程都用了大量的LED護欄管。但是,自護欄管誕生起,就沒離開過各種各樣的質量問題。

LED護欄管的可靠性問題及解決方案分析

國內的絕大部分工程都出現了質量問題,有些工程甚至是剛通過驗收就花了。除了政府和其他業主的最低價中標策略, 缺乏良好的工程前期施工和驗收的嚴格監管體制,從業廠家不注重開發,同質化低價競爭等導致市場上護欄管質量普遍低劣的因素以外,目前國內絕大多數LED護欄管廠家積累的經驗太少,投入的研發力量少也是一個重要的因素。

本文將從幾個方面來介紹護欄管的可靠性問題以及這些問題的解決方案,希望能給護欄管廠家,燈光工程公司及業主一些有價值的參考和借鑒。 

2.   LED護欄管需要解決的可靠性問題

2.1  防水
以前的LED護欄管是在外罩接口處用硅膠密封,內部LED、電路都是裸露的,由于晝夜溫差大,外罩的端頭與外罩熱脹冷縮不同,導致硅膠密封處出現縫隙,下雨后雨水滲進內部,可想而知結果會怎么樣。要解決這個問題,一定要求對內部電路和LED灌膠處理,外面外罩硅膠密封固然簡單,但可靠性達不到在戶外大規模應用的要求。
        
另一個問題就是電氣連接的接頭問題。很多廠家為了便宜往往選擇塑膠接頭,或者選擇質量較差的金屬接頭,短時間的測試和使用,塑膠還沒有變形,防水是沒有問題,但是經過太陽的照射和晝夜溫差變化,四季氣候變化,塑膠就會變形,從而導致防水膠圈失效,雨水滲進接頭內部導致電線短路,特別在帶電狀態,電線的腐蝕比不帶電狀態下高若干個數量級。

本人曾經做的實驗,信號線接觸水后在8個小時通電狀態下就已經腐蝕的象鐵銹一樣。較差的金屬接頭的價格只有正規廠家的幾分之一,由于表面處理和本身材料問題,也容易被雨水腐蝕,導致信號短路。   
     
2.2   防紫外線
LED護欄管由于要求混光,在外面都會加上外罩,外罩的材料選擇是很多不規范公司降低成本的又一個手段,質量好的產品都會使用增加了抗紫外線的材料,如GE, 拜爾等材料,而質量不好的LED護欄管很多使用混合了水口料的材料,談不上抗紫外線,太陽光比較大的地方,不到一個月,外罩就變成黃色的了,從而出光效果變差,透光率也大大減小。
  
2.3   防開裂
這個問題,還是外罩的問題,如果選擇的是帶水口料的材料,材料內應力很難去除,導致材料開裂。即使選擇比較好的材料,如果設計,生產工藝不合理,也會產生很多內應力,有經驗的公司都會在注塑時選擇恒溫保護,盡量減少內應力,還有一個去除內應力很好的辦法,如果對此有興趣的讀者可以咨詢材料方面的專家。
         
2.4   線損
銅是一些廠家節省成本的地方,大家都知道,一般好的生產廠家都會在內部使用1mm2以上的導線,而且導線使用的是符合國標的產品。如果導線面積不夠,電阻較大,前面的護欄管和后面的護欄管就有較大的電壓差,為了讓后面的LED電流與前面的一致,一定需要增加輸入電壓,這樣無形中就增加了功耗,很多電能不是驅動LED,而是浪費在導線和恒流芯片上。一般來說如果設計的產品前后電壓超過15%,問題就很嚴重了,因為現在通用的恒流芯片都是有功耗要求的,如果功耗太大,熱量散不出去就會導致芯片燒毀。大家現在應該明白為什么很多級連的LED護欄管都是前面壞的多了。
        
2.5   散熱
這個問題不僅體現的成本問題上,更多的是體現一個廠家的技術實力上,現在有些LED護欄管外罩和低座完全是一體的,都是塑膠材料,而且LED排布很密,這樣當達到熱平衡時,LED的結溫已經很高了,如果工作時的環境溫度較高,LED的壽命會急劇減少。

實力強的LED護欄管公司肯定會有熱設計人員,在設計護欄管時要將LED的熱量和恒流芯片的熱量有效的導到大氣中去。大家應該想到使用鋁材是比較好的解決方案,鋁的導熱系數高,可以有效的將內部熱量導出。另外在設計時也要盡量將PCB靠近鋁底座,從而減少灌封膠部分產生的熱阻。

這個問題又涉及到另一個問題,即灌封膠的選擇上,好的灌封膠不僅要求硬度適中,也要求有比較高的導熱系數,目前很多護欄管廠家借鑒LED大屏的經驗,使用韓國的灌封膠,這是個不錯的選擇,本人綜合的比較后發現某家德國公司的灌封膠在綜合性能上更勝一籌。

3.   結論
LED護欄管的電子部分看起來比較簡單,但要做到高穩定性還是要做很多細致的設計的。當然對于護欄管目前存在的問題來看,最為關鍵的還是要解決好防水設計、散熱設計等問題。
 
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