学文网摘要 ：阐述LED灯具质量与寿命的关键因素，为生产企业在生产过程中需要控制的关键点给出建议，同时作为产品的最终使用者，也可以从中得到灯具选购的一些重要启示。
关键词 ：LED灯具 寿命 LED光源 恒流驱动 LED散热
作为曾经的LED灯具的生产厂的技术负责人，今天我想以一个过来人的身份，一个制造者的角度来分析一下LED灯具产品的质量和寿命。其实一款照明灯具产品的质量，最重要的还是使用寿命，所以我们就先从寿命的作为出发点。灯具的功能是照明，所以其寿命的外在表现就是具备照明的功能，而照明的功能要满足两个最基本的条件，一是能点亮，二是要有一定的照度。点亮相对很简单就能判断，而照度则专业很多，不同的使用需求，不同的场所，对于照度都有不同的要求。
不同场合，不同的功能需要，照度的标准的不同。那么也就是说，灯具的寿命的表现，除了能亮以外，还应该满足一定的标准的亮，才算正常，否则就应该判断为寿命终结了。
LED灯具，作为灯具商品的一种细分种类，只是光源的形式不同，其对寿命的判断，依然要满足以上的条件。
但同时又由于光源性质的不同，其寿命的特点也和传统灯具不完全一样。
LED作为光源的发光器件，其理论寿命为5万小时至10万小时，这个时间可能一下子没有概念，这样算就清楚了，7x24小时不间断，5年下来是43800小时。5年呀，不少的LED灯具厂家的生命期都没有5年呢。所以实际的LED灯具产品，寿命究竟有多长，是很多生产厂家都说不清楚的。
那么影响LED照明灯具的寿命因素都有什么呢？
主要因素有三个，但其中最重要的，则是LED灯珠本身的质量。
LED灯珠的质量，又由芯片切割，固晶，打线，封装等各个生产工艺过程决定，同时也取决于支架，金线，银胶，甚至于树脂等原材料的品质。作为照明灯具的最终用户来说，基本上是无从判断的，即便是灯具的生产厂家也难以检测鉴定。正因为此所以一般生产厂家的控制方式，就是从上游灯珠厂家的来控制，主要从有规模，有行业知名度的封装厂家来进货。术业有专攻，作为封装厂家，他们通常是有办法控制上述诸多环节的品质的，而且这样的厂家通常很注重形象，即便是一批货出了问题，也通常是可以进行索赔补救的。但在订货时还是有一个重要的参数，以往常常被忽略，那就是芯片的尺寸。现在价格竞争激烈，企业通过不同的芯片大小来控制成本，已经是普遍现象。但通常在同样亮度等其它参数一样的情况下，芯片的大小对寿命影响还是很大的。
这就引出了影响灯具寿命的第二个因素――散热。
散热对LED光源灯具来说，至关重要，这决定于LED光源的特性。LED发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能，而是一部分转化成为热能。其电光转换效率大约只有20～30%左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。而这大量的热集中在那么微小的芯片上，没有良好的散热，后果就可想而知了。所以散热至关重要，从芯片封装时就做足了功课，固晶的银胶，打线的金线，支架的铜，都是为了给芯片一个良好的导热。但是灯具的生产厂家，往往对这个问题认识不足，灯珠的厂家做足的工夫，在灯具厂家可能干脆给来个前功尽弃。因为led的灯珠成为产品销售到灯具厂家时，灯珠厂家的散热接力棒也就传递到了灯具生产厂家了，接不好，那就掉棒，直接判死刑。这个接力棒在哪里呢，其实就在灯珠的引脚上（大功率灯珠除了引脚，还有一个散热盘）。所以灯具厂家就需要在这个接力棒上做足工夫，把热量继续地传递出去。既然热传递在引脚上，而引脚通常是被焊接***路板上，所以线路板自然就成了传递热量的根本。这样以来铝基线路板应时而生，并且成为了最基本的选择。
铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，其构成有：线路层、绝缘层、金属基层等。线路层：线路层（一般采用电解铜箔）经过蚀刻形成印制电路，用于实现器件的装配和连接。与传统的FR-4 相比，采用相同的厚度，相同的线宽，铝基板能够承载更高的电流。绝缘层：绝缘层是铝基板最核心的技术，主要起到粘接，绝缘和导热的功能。铝基板绝缘层是结构中最大的导热屏障。绝缘层热传导性能越好，越有利于器件运行时所产生热量的扩散，也就越有利于降低器件的运行温度，从而达到提高模块的功率负荷，减小体积，延长寿命，提高功率输出等目的。金属基层：当然就是铝基了，绝缘金属基板采用何种金属，需要取决于金属基板的热膨胀系数，热传导能力，强度，硬度，重量，表面状态和成本等条件的综合考虑。铝在目前是一个最佳选择。
衡量铝基板性能好坏的主要标准是导热系数、热阻值、击穿电压等。同样这些性能指标的检测对于灯具生产厂家来说也非常困难，筛选的原则也是和灯珠的供应商同样。
散热的接力棒到线路板这一段还没有完结，因为线路板还是在灯具的内部，热量还需要再向外传递，这就需要与线路板紧密连接的灯具外壳来完成。目前大部分的灯具外壳也还是铝材质，还有少部分使用陶瓷。直到这里才完成了散热的传递，将热量发散到环境空气中去了。在这中间还有一个非常重要的环节，那就是铝基板与导热外壳之间的连接，它们之间必须结合紧密，不能有空气隔在接触面之间，这样才能保证热传导的良好。
影响LED灯具寿命的第三个因素则是供电电源
LED由于它的伏安特性以及伏安特性还受温度的影响而变化，从而决定了LED的供电只能使用恒流电源，使用了非恒流电源，则是导致迅速光衰以至于失去寿命的极大原因。 非常多的小LED灯具企业（大部分的LED灯具企业，都是规模很小的企业）对这一点非常不重视，以至于严重影响到产品的实际寿命。
控制好以上三个主要因素，那么灯具的寿命问题就基本可以保证了，产品的质量在此基础上也就可以进一步地提升，比如外观设计，表面的工艺处理等等，说白了就是在练了内功的基础上，在做足表面功夫，这样产品的质量和寿命就得到了根本的保证。
现在我在2010年做的产品经过近五年的检验，已经具有足够的说服力，其中一座大型SHOPPING MALL的地下停车厂的LED照明就全部使用我们的产品，现在我经常出入这个停车场，每当看到自己的产品，心里真实由衷地欣慰。由于控制好了各个环节，现在甚至连死灯都很少有出现。
反观很多失败的产品，包括某大型超市出售的球泡灯，使用了半年不到，就干脆不亮了，我一看，首先外壳就是塑料的，再打开查看内部，没有采用铝基板，电源也不是恒流驱动。这样的产品，不出问题那才怪呢。
随着LED灯具产品的各种原材料成本不断降低，现在灯具的性价比已经完全可以和传统的节能灯具相比拟。传统的节能U型灯管，寿命也就2-3年，甚至有些厨卫灯具的D型节能灯管寿命更低。我自己对家里的灯具进行改造，就延用原来灯具的外壳作为散热体，把我自制的灯板铝基板用导热硅胶粘到金属灯壳上，现在已经使用了4年多，虽然光衰稍大，但仍可以正常使用，如果还使用原来的节能灯管，我都至少要换四次灯管了。
最近网上出现了一种产品，就是我当初打算作为方向的，现在这个想法被别人提前实现了，那就是直接提供半成品，灯板和电源一体化，就利用现有的吸顶灯，用磁碰直接吸在金属底盘上，但是对我前面强调的三要素应该是把握得比较到位，灯具的选择，铝基板，恒流电源，甚至还加上的遥控，除了可以控制开关，还可以控制亮度，甚至色温。可以说是一款很完美的产品。
参考文献：
[1]GB 50034-2004建筑照明设计标准.
[2]LED光源寿命评估标准剖析 高工LED-技术与应用 11月刊.
[3]LED铝基板行业“告急” 《LED好产品》6月刊.
作者简介：
白晔 曾任大连亮景光电有限公司，技术副总 大连路明光电工程公司 供保部长 现任大连艺声电子工程公司 副总经理.
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