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LED 照明灯故障分析 张艳红 韩勇 张英 程健 （中国石油克拉玛依石化分公司，新疆克拉玛依 834003 ） 摘 要 目前，厂内某装臵区新安装的LED 照明灯具不断出现故障，本文针对故障现象，通过测试、分析， 得出此批LED 照明灯芯片在设计上存在缺陷，导致灯具使用寿命短。 关键词 LED 照明灯 设计 缺陷 1 前言 LED 照明灯因其节能效果显著，环保—光源无紫外线、红外光等辐射，并且能避免荧光灯管破裂溢出 汞的二次污染，以及长寿——超过 5 万小时等优点，倍受青睐。自 2012 年我厂引进 4 种品牌 LED 照明灯 用于装置区夜间照明，LED 照明灯正常使用寿命一般为 5 年。新建装置安装有某厂家 LED 照明灯具，从 安装到目前为止，一年内，已经有 11%灯具出现故障，影响夜间照明效果，下面就此故障分析其原因。 2 故障现象 此批 LED 照明灯于 2012 年 4 月份安装，安装调试期间，有 30 盏灯具出现故障，更新后，到目前， 陆续已有 20 盏灯具又出现故障。将灯具拆开后，发现故障现象有两类，一类是因为灯罩内进水，导致灯 内芯片上的电力电子元件短路而将芯片损坏，如图 1 所示，芯片背面已经被锈蚀。 图 1 LED 日光灯芯片因进水短路而烧坏 另一类是芯片上的二极管被烧坏，同时，灯头内发光二极管也被烧坏，如图 2 、图 3 所示，图 2 为芯 片上层，被烧坏的二极管正面，图 3 为芯片下层，可以看出，二极管管脚处焊锡颜色已经发黑，功率开关 管中间管脚连接到二极管正极的引线已经变黄，同时，因二极管发热，其附近电路板颜色也已经发黄。 ，· ▲ 82 图2 被烧坏的二极管正面 图3 被烧坏二极管管脚焊接处 3 芯片内进水原因分析与解决措施 3.1 原因分析 芯片外壳为金属材质，固定于灯头背面，通过灯具与保护接地点连接，为防止芯片内元件与金属外壳 接触而接地短路，在芯片外浇注有一层绝缘橡胶，但部分芯片的橡胶没有完全把芯片包住，如图 4 所示， 也有部分橡胶有裂痕，当灯具内进水，水就可以通过这些缝隙进入芯片，接触到芯片上部分电力电子元件 的管脚处，当灯具通电后，这些沾水的电力电子元件就有可能短路，导致芯片被损坏，灯具不能正常工作。 图4 直观芯片进水处 由于灯座与灯头的接触处有软橡胶密封条，水不能从此处进入灯具内，所以，水唯一能流进灯具内的 部位就是灯座上的电源进线接口处，接口螺纹衔接处密封不好，雨水顺着螺纹流进灯具内。 叠■■眵。一 3.2 建议解决措施 防爆胶泥是电气设备上常用的密封材质，可以在灯头与灯杆的接口处堵上防爆胶泥，既可以阻止雨水 进入，也可以阻止可燃气体进入灯具内。 4 芯片上二极管烧坏原因分析 4.1 芯片发热 从被烧坏二极管外观可以判断其烧坏原因是发热，测试烧坏二极管正向电阻和反向电阻均为 305Ω， 说明二极管已经被击穿。此二极管型号 HER207 ，正向电流2A ，正向电压 1.7V，反向电压 800V，工作最 高耐受温度为 150℃。LED 灯额定功率 30W，输入 175～276V 交流电压，输入电流为交流 0.25A，输出电 流为直流 0.45A，经计算，输出电压为直流 66.7V 。 将烧坏的二极管更换后，带负载通入 220V 交流电压，测试电压与开关管和二极管温度，温度测试仪 型号为 FLUKE 52 II 。输出电压为63.2V，二极管反向电压为 58.1V，通电 10min 后，测试芯片上开关管散 热片温度 167℃，二极管管脚温度 137℃，17min 后再次测量，开关管散热片温度为 155℃，二极管管脚温 83 ，1■_ 度为 181℃，已经超过其