LED防爆灯用久了亮度下降,这是化工厂、矿山、油田用户经常碰到的问题。很多采购和运维人员第一反应是灯坏了,其实LED防爆灯亮度下降不是突然发生的,而是LED防爆灯光衰日积月累的结果。搞清楚LED防爆灯亮度下降的原因,才能对症下药,延长LED防爆灯寿命。
LED防爆灯亮度下降,技术层面叫光衰。光衰的本质是LED光源在长期工作过程中发光效率逐渐降低。从光源本身看,蓝光LED芯片的光衰速率明显快于红光、黄光、绿光,荧光粉在高温下衰减也快。芯片和荧光粉一起衰减,白光光通量自然往下掉。从热力学角度看,LED防爆灯光衰速率跟芯片结温直接相关,结温每升高10℃,光衰速度可能加快1.5倍。散热不好,热量在灯具腔体里积聚,芯片结温持续升高,LED防爆灯光衰就加速了。
散热不好
LED防爆灯结构特殊,密闭腔体满足了防爆要求,却把自然对流散热的路堵死了。散热器导热差、铝基板热阻大、外壳没留够热缓冲空间,芯片热量就出不来。市场上有些集成光源的LED防爆灯,光源跟散热通道接触不充分,点亮一两个月,LED防爆灯光衰就能超过50%。选LED防爆灯,散热设计得放在第一位看。
芯片和封装材料
LED防爆灯用的芯片如果存在杂质污染、晶格缺陷,光衰快是迟早的事。封装环节同样关键,低质荧光粉、环氧树脂老化、封装胶水粘接不良,都会让透光率往下掉。封装胶体在高温和紫外线长期照射下会黄变,LED防爆灯出光效率自然打折扣。封装材料热膨胀系数不匹配,内部层间还可能开裂,LED防爆灯寿命跟着缩短。
驱动电源
LED防爆灯是电流驱动器件,电流稳不稳直接决定亮不亮。驱动电源电流波动大、尖脉冲多,LED防爆灯芯片老化就快。恒流驱动缺失是常见毛病,电解电容寿命又是电源的短板,环境温度越高,电容寿命越短,LED防爆灯驱动电源一坏,灯也就不亮了。
使用环境
化工、石油、天然气场所的腐蚀性气体、粉尘、水汽,对LED防爆灯都是慢性伤害。高温环境加速电解电容老化,潮湿环境引发内部氧化,含硫化氢的场所金属件锈得快,粉尘堵住散热孔,LED防爆灯散热效率直线下降。矿山粉尘浓度高,振动还可能导致LED防爆灯芯片焊点疲劳断裂。
维护跟不上
LED防爆灯长期满负荷运行,热积累一直叠加。电压波动场所没加稳压装置,频繁开关造成电流冲击,密封圈老化不换导致防护失效,散热通道积尘不清理。这些维护上的欠账,都会让LED防爆灯亮度下降来得更快。
不同场景下,LED防爆灯亮度下降的表现也不一样。石油化工场景,腐蚀性气体和高温并存,硫化氢加速金属件腐蚀,工艺装置散热让LED防爆灯长期高温运行,光衰速率比一般工业环境高。矿山场景,粉尘堵散热通道,设备振动导致LED防爆灯芯片焊点疲劳断裂。潮湿环境如污水处理、港口码头,密封圈老化快,水汽侵入电路氧化,LED防爆灯驱动电源电解电容寿命受影响明显。
选LED防爆灯时,认准LM-80、TM-21认证芯片,选高导热铝合金壳体和大面积散热鳍片,驱动电源要有宽电压输入和多重保护,防护等级和防腐等级按现场环境匹配。安装时远离热源,留足散热空间,电压不稳就加稳压装置。维护上,每季度清理LED防爆灯散热器和透光罩积尘,LED防爆灯光衰超过30%考虑换LED模块,每半年查密封圈、接线端子、驱动电源纹波,发现电容鼓包、接头氧化立即处理。
LED防爆灯亮度下降是散热、芯片、电源、环境、维护几方面共同作用的结果。把LED防爆灯选型关把住,把LED防爆灯维护做到位,LED防爆灯亮度下降就能慢下来,LED防爆灯寿命才能撑得住。
