led照明安全的挑战与对策

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1、LED照明安全的挑战与对策发布日期：2012-08-21來源：安规与电磁兼容网作者：UL陈立开浏览次数：220而临全球景气指数再度亮起红灯，诸多位居市场核心事业的订单，在终端客八普遍释岀对市场展望转趋保导而不免遭受冲击之际，近几年蓬勃发展的LED照明产品，却在搭乘全球暖化的议题及采取国际品牌厂商的项目合作模式而临全球景气指数再度亮起红灯，诸多位居市场核心事业的订单，在终端客户普遍释出对市场展望转趋保守而不免遭受冲击之际，近儿年蓬勃发展的LED照明产胡，却在搭乘全球暖化的议题及采取国际品牌厂商的项冃合作模式，成为少数仍呈现强势成长现彖的产业。LED稳朋

2、次世代光源的王座已经无庸置疑，不仅是LED的主力发展成为照明上取代传统型式的照明光源，而其所具备的特质更将有机会发展广泛多元的创新应用。只是随着LED的髙度运用，其中的模块、电源设计、安装场所与散热、寿命等即成为必须克服的新挑战。值LED为业界带来第一道美好曙光示，欲使其拥有投入长远稳健发展道路的优势，UL透过近儿年來所累积的实测经验，提醒无论是处丁•产业链或欲加入产业行列的企业皆应在安全挑战上注入更多的关注，如斯才有机会在愈加片热竞争的局而取得胜岀的地位。挑战一：高功率LED灯具的散热问题随着LED封装技术的改进，LED业者亟欲突破亮度的障碍，扩人

3、照明市场的应用范围，进而取代原木高亮度照明的高强度放电灯源(HID)或白炽灯源(Incandescent)领域。丿&管LED具有冷光与相对高效率的优势，然其与一般传统光源的光热传导途径相较：白炽灯的热产生是在光传递路径上；LED光源的热则集屮在于光传递路径的反侧，而在能蜃守悝定律下，LED的散热设计逐渐形成益加无法忽视的问题。举例来说，做为舞台投射用途的灯源，无论是电灯或白炽灯，至少要达到200W以上，相佼Z下，LED虽然仅须约6成左右的耗电即可取得同等的亮度，但此一过程的其中8成能量却会转换成为灯具内部的热源，因此其带来长久积聚不散的热门J能造成下

4、面几个问题：•LED光效率降低°LED的光来自于半导体屮电了电洞结合过程屮所产生的光能，因此当周围坏境温度升高时，电子与电洞的结构很容易因为原子本身的震动增加而受到阻碍或是破坏，因此会造成LED光强度的降低。•绝缘的破坏。当LED灯具因散热设计不佳而造成环境温度上升时，被当成安全最后—•道防线的绝缘聚合物材料也会受到热劣化的挑战。一般具有热塑性的聚合物材料，并非处于完全聚合的情况，高温与湿气的外在环境皆会促进聚合反应产生逆向反应(也就是裂解)的进行，此除了会让材料变形外，也会产牛特性变化，甚至带来氧化问题，绝缘特性也因此崩溃。续前述舞台投射灯的案例，

5、倘若处于无散热的情况，则100W的热积聚，足以于1小时内将1公升的水加热到近沸点。以此为鉴，高功率LED灯具的挑战，不仅在于必须将热由LED光源移岀，同时亦须从灯具移出，否则长期使用示，照明效率下降事小，但灯具本身的安全则让人安全堪虑。挑战二：室外用LED灯具的水气与紫外线考验除了路灯的应用，景观、号志、标示川照明已被视为LED下一波的激烈战场。LED的可调色性是具它光源无法企及的优势，因此常受建筑界的青睐，并促使LED灯成为城市先进的其一象征。可程序化的显示方式，除了能够充作号志灯的读秒，更是户外信息广告牌的不二选择，尽管受到城市光害的质疑，但此法

6、仍使川在成为城市无所不在的大型LED显示屏幕上，即使此举所费不贸，然应用尺寸却有加人的趋势。相对于室内用灯具，户外型的LED灯具散热环境虽然较好，但应用坏境相异的水气与紫外线影响却成为额外的考验：•水气造成的功能危害。水气的积聚，对电子商品功能最大的伤害即是造成电路矩路与产品锈化。虽然纯水导电度低，但只要加上电解质即会提高导电度并带来短路现彖。或许起初的矩路现彖会随水受热蒸发而停止，然长久下来，累积在导体上的电解质加上通电时的热作用，就可能破坏绝缘材料，导致永久的短路现彖或是回路的锈蚀。裸露的金属材料如焊点或是螺丝、端子亦会因水气血发生锈化情况，一旦

7、有锈蚀Z情事，或电阻提高，或膨胀的导休可能彼此连接而造成短路，甚至接遁而至的安全问题。另外有些聚合物材料是透过脱水聚合而成，水气的存在会促使聚合物分解反应的进行，造成聚合物材料的破坏。•紫外线对外壳材料的破坏。阳光含有高能量的紫外光，除了会晒伤人体皮肤，也足够裂解人多数的聚合物材料。在UL的研究屮即不难发现，只要让材料处于近1,000小时的连续肓强度曝晒，就对能导致其机械强度产生具足够危险的衰退，也有町能劣化另雨天亦是讣号志灯故障的潜因。户外LED人型显示屏往往在阴雨犬时会出现口线，究具因正是水气的「杰作」。对于产品的防水多数是采用密封设计，然而除了

8、一体成型的密封外，大部份组装式的密封仍会因持续的热涨冷缩，导致水气藉由毛细现象渗透至机売内部，并在时间的累积