將高功率白光LED作為新型綠色照明時(shí),將擁有諸如光轉(zhuǎn)換效率高、功耗低,壽命長(zhǎng),無(wú)需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),因而逐漸被應(yīng)用于各種照明領(lǐng)域。LED的長(zhǎng)使用壽命是基于其安全的工作環(huán)境。對(duì)于LED照明來(lái)講,主要有兩種威脅影響其壽命;一種是過(guò)電沖擊,此處的過(guò)電沖擊就是LED上施加的電流超過(guò)該LED技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè)中的最大額定電流,包括過(guò)壓引起的過(guò)電流沖擊;另一種則是過(guò)熱損傷。這些損壞可以表現(xiàn)為組件的立即失效,也可能發(fā)生在過(guò)電沖擊事件后許久才失效,縮短LED工作壽命。
LED燈具損壞的原因
LED燈具失效一是來(lái)源于電源和驅(qū)動(dòng)的失效,二是來(lái)源于LED組件本身的失效。通常LED電源和驅(qū)動(dòng)的損壞來(lái)自于輸入電源的過(guò)電沖擊(EOS)以及負(fù)載端的斷路故障。輸入電源的過(guò)電沖擊往往會(huì)造成驅(qū)動(dòng)電路中驅(qū)動(dòng)芯片的損壞以及如電容等被動(dòng)組件發(fā)生擊穿損壞;而負(fù)載端的短路故障則可能引起驅(qū)動(dòng)電路的過(guò)電流驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)電路可能發(fā)生短路損壞或有短路故障導(dǎo)致的過(guò)熱損壞。
LED組件本身失效的情況
瞬態(tài)過(guò)電流事件
瞬態(tài)過(guò)電流事件,是指流過(guò)LED的電流超過(guò)該LED技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè)中的最大額定電流,這可能是由于大電流的直接產(chǎn)生,也可能是因高電壓間接產(chǎn)生,如瞬態(tài)雷擊,開關(guān)電源的瞬態(tài)開關(guān)噪聲,電網(wǎng)波動(dòng)等過(guò)壓事件引起的過(guò)流。這些事件都是瞬態(tài)的,持續(xù)時(shí)間極短,通常我們將其稱為尖峰,如“電流尖峰”,“電壓尖峰”。造成瞬態(tài)過(guò)流事件的情況還包括,LED接通電源或是帶電插拔時(shí)的瞬態(tài)過(guò)電流。
對(duì)于在汽車中的LED照明,ISO7637-2的瞬態(tài)拋負(fù)載突波沖擊,則是其正常工作的一個(gè)重要威脅。
LED遭受過(guò)電沖擊后的失效模式并非固定,但通常會(huì)導(dǎo)致焊接線損壞。這種損壞通常由極大的瞬態(tài)過(guò)電流引起,除了導(dǎo)致焊接線燒斷外,還可能導(dǎo)致靠近焊接線的其他部分損壞,例如密封材料。
靜電放電事件
ESD損壞是目前高整合半導(dǎo)體組件制造,運(yùn)輸和應(yīng)用中最為常見(jiàn)的一種瞬態(tài)過(guò)壓危害,而LED照明系統(tǒng)則需要滿足IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)的“人體靜電放電模式”8KV接觸放電,以防止系統(tǒng)在靜電放電時(shí)有可能導(dǎo)致的過(guò)電沖擊失效。
LEDPN結(jié)數(shù)組性能降低或損壞,ESD事件放電通路導(dǎo)致的LED芯片的內(nèi)部失效,這種失效可能只是局部功能損壞,嚴(yán)重的也會(huì)導(dǎo)致LED的永久損壞。