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LED产物寿命难达预期?研究证实频繁开关加速缩短寿命

2017-07-01 20:55:00
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美国伦斯勒照明研究中心(LRC)对LED系统可靠性做过专门的研究,研究显示,市场上销售的一些LED产物在某些应用上与产物规格的内容存在收支。


在这项研究中,该中心测试了从市场上购买的三种类型的LED系统,包罗LED A灯、LED MR16灯和LED筒灯,共测试了277种LED产物。那么,Type A LED 灯、LED MR16灯和LED筒灯的测试结果如何呢?


     Type A LED 灯


在测试中,Type A LED 灯都存在致命性的问题(产物不能光)和参数妨碍。 与大家普遍的想法相反,开/关怀换可以缩短LED系统的寿命开/关怀换会加速致命性妨碍,原因是功率循环引起的温度变革以及相邻部件之间的热膨胀系数不匹配给系统造成热应力。这导致界面质料失效,例如连接LED与电子板的焊接部分和/或驱动器内的部件。有关结果请拜见下图。


黑线代表在增量时间平均温度下的妨碍周期

红线代表在最大事情温度下的L70妨碍时间


同时,最大事情温度会影响流明率和参数失效时间,是因为LED封装中保持荧光体颗粒的粘合质料的光学透射率降低。这种妨碍在越高温度下就越快。别的,较高的事情温度会降级驱动器中的元件,影响流经LED的驱动器输出电流,导致流明衰减,从而导致参数妨碍。


对失效样品的阐发表明,大多数妨碍是由于LED和电子板之间的焊料妨碍,小部分是由于驱动器妨碍。对付测试的Type A灯,致命性妨碍时间比参数妨碍时间短。


伦斯勒理工学院照明研究中心收集的数据表明,Type A LED用于台灯时如果每天使用三个小时,则预计可以连续近九年;用于非IC(绝缘接触)嵌入式筒灯时,如果每天使用二个小时,则只能用两年。所有这些预测都比LED产物的额定寿命(产物上说每天使用三个小时,可以使用22年以上)短得多。


     LED MR16灯和LED筒灯


对LED MR16灯进行测试,由于驱动器妨碍,几乎所有的灯都失效。与Type A LED灯相类似,致命性妨碍(产物不能光)的时间比参数妨碍时间短。然而,测试LED筒灯时,在测试期间仅视察到参数妨碍。


值得指出的是,一些LED系统接纳反馈控制电路来检测LED的温度,让设备驱动不敷,使其不会凌驾导致系统妨碍的某些温度。这样的系统在较高的温度下出更低的光输出,这是为了减少系统妨碍。 在这种情况下,参数妨碍(即减少光输出)可能是存在的唯一妨碍模式。


可能会有其他系统接纳反馈控制来改变LED电流以保持恒定的光输出。在这种情况下,参数妨碍的因素可能需要考虑增加功率而非流明折旧。可以肯定地说,市场上大多数LED照明系统没有接纳反馈控制,因为这些成果往往会提高产物价格。


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