LED路燈在寒地應用環境下關鍵技術問題分析

LED路燈在寒地應用環境下關鍵技術問題分析隨著LED 照明技術的快速發展，在國內的許多城市，道路照明已經不乏LED路燈的身影。尤其是大功率LED器件的光效超過100lm/W以后，LED路燈作為道路照明的發展趨勢已經得到普遍認同。2009年，國內幾個城市分別組織了LED道路照明產品的評估測試工作，大多數LED路燈產品在配光曲線、系統光效等關鍵技術指標方面進步顯著，在道路照明標準的符合性、節能效果等方面已經達到相關標準和規范的要求。

盡管LED路燈技術水平的發展較快，但是大多數LED路燈廠商在產品研發過程中忽略了在寒地應用環境下的特殊技術要求。一個普遍的錯誤認識是：LED在寒冷地區應用有利于散熱，不容易發生故障。殊不知，寒冷應用環境下，對LED路燈有著更為嚴格的技術要求，主要有以下兩個方面：

1、寒冷地區氣溫較低，且溫差大，驟變的冷熱沖擊和長期低溫工作對于器件有著更為嚴格的質量要求；

2、在寒冷地區應用的LED路燈必須要考慮防止冰凌凝結的預防措施。

鑒于上述原因，LED路燈在寒冷地區的推廣應用，需解決以下幾個方面的關鍵技術問題。

一、冷熱沖擊的溫度變化可能引起LED器件的失效

由于LED芯片封裝后，屬于固態的實心器件，存在著芯片、硅膠（或樹脂）、金屬支架以及引線之間膨脹系數的失配現象，加上寒冷地區溫差較大的冷熱沖擊影響，會使硅膠在溫度變化的過程中，膨脹和收縮加劇，器件內部應力過大，這將導致LED引線鍵合點位移增大，引線過早疲勞和損壞。同時也會使原本鍵合狀態較差的焊點出現脫焊的可能，而造成焊球和芯片電極脫焊的現象，甚至使LED芯片出現分層脫落的失效現象。

一盞LED路燈應用的LED器件多達上百顆，通常采用以串聯為主的混聯組態方式，如果一顆LED發生故障，將會引起多顆LED連帶失效，因此應用在寒冷地區的LED路燈首先要根據特定使用環境下的燈具溫度變化特性，設置合理的超聲功率、鍵合壓力、鍵合時間及鍵合溫度等封裝工藝參數，保證每一顆LED器件在低溫運行環境下的可靠性。

二、LED驅動裝置低溫運行的可靠性保障

另一項關鍵技術挑戰在于LED路燈驅動裝置在低溫運行環境下的可靠性問題。目前大多數LED路燈驅動電源在寒地低溫環境下表現出不同類型的水土不服現象，較為突出的表征是低溫無法正常啟動和長期低溫運行環境下的失效率較高現象。