优化设计提高LED灯具寿命

    LED市场分析数据显示，2011年，全球LED市场产值达到166亿美元，整个产业规模还在不断扩大。在整个产品体系中，60%以上的生产故障以及70%以上的市场返修都是由于器件失效引起的，但是大多数公司对此却没有采用系统化的电子可靠性工程方法来解决，导致产品质量不高，使用寿命不长。中国的电子照明行业受到价格等诸多因素的影响，在延长产品使用寿命的设计方面有明显不足。鉴于此，可以预见，在LED产业的发展过程中，如何评估和改进LED产品的使用寿命将成为新一轮的课题。
    使用寿命成重要指标
    采用合适的可靠性工程技术进行测试、评估和改进，能将产品可靠性提高10倍以上。
    LED产品的使用寿命主要包括产品的质量和可靠性等因素，其中产品的可靠性是影响产品使用寿命的关键要素。可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。造成产品质量和可靠性差的主要原因包括设计水平偏低、缺乏硬件应用经验、缺乏电子可靠性系统工程的方法等因素。实践证明，采用合适的可靠性工程技术来对产品进行测试、评估和改进，能将产品可靠性提高10倍以上，进而延长产品的使用寿命。
    目前，不少企业在面临国内剧烈竞争的同时，也在不断拓展国外市场，加大对欧洲国家和美国的出口。欧盟和美国对于LED照明也出台了许多指令和标准。比如，美国能源部和环保署联合发布了“能源之星”法令，整体式LED灯泡的寿命要求是在使用25000小时后还能至少维持70%的初始光通量。北美照明协会则颁布了LM-80-08的LED产品标准，对测试方法加以规范，对产品如何测试“额定流明维持寿命”予以明确定义。在欧洲，很多专门针对LED产品的考核标准正在拟定中，具体的标准如下：灯具性能要求的标准是IEC 62722-1和IEC 62722-2-1，LED模块性能要求的标准是IEC 62717，自镇流LED灯泡性能要求的标准是IEC 62612，LED驱动器性能要求的标准是IEC/EN 62384。这些标准正式颁布实施后，LED产品将接受全方位的考核。除了目前的安全要求、能效要求之外，覆盖性能方面的要求、产品的使用寿命也将成为考核的重要指标。
    优化设计效果立竿见影
    为提高可靠性、延长产品寿命、符合国内和国外的相关标准，可对LED产品做一些改进。
    对于企业自身来说，为提高可靠性、延长产品寿命、符合国内和国外的相关标准，可对LED产品做一些改进。例如，降低产品使用中的温度，对提高产品的可靠性、延长产品的使用寿命，都可以起到立竿见影的效果。
    左图中两款产品是实际中比较多见的，但是类似的产品在经过优化设计以后，可以具备更高性能，外观也更新颖。
    在散热方面，传统方式是添加散热片。但图中优化设计后的LED产品是借助圆锥外形设计实现的。首先，因为圆锥体可以形成多种“通风管道”，从而帮助灯泡转移热量，实现散热效果。其次，对器件的合理选择，通过试验剔除不合格或早期失效的产品也有助于提高产品的可靠性。除此以外，合理的工艺改进也能对提高产品的使用寿命提供帮助。简单来说，就是要通过规范合理的工艺流程减少器件上受到的应力作用，从而强化产品性能，提高LED产品的耐用性。
    总的来说，提高产品可靠性可以有效提高产品的档次，并产生更高的性价比，为企业创造更多的经济效益。同时，对这些产品进行公正、可靠的认证将增加企业的公信力，帮助企业更顺畅地进入欧美市场。