LED灯具热试验检测探讨

朱荣欣

【摘要】在电器市场迅猛发展的现阶段，新型的LED照明产品已经逐渐成为市场的主流，而其灯具使用的安全和可靠性也受到了越来越多人的关注。LED灯具一旦发生使用问题，就会对人们的生活埋下一定的安全隐患。本文笔者结合经验与实践对LED灯具的检测问题进行探讨，以热试验为案例。

【关键词】LED灯具；热试验；检测；电压

在我国改革开放发展的新时期，科学技术的不断发展使得电子技术领域实现了迅猛的发展，特别是发光二极管技术的提升，其在照明领域实现了广泛的发展，包括普通照明、建筑物景观照明、交通标识等多个方面。随着电子技术的发展，其相关检测技术也实现了一定的发展，其相关的标准也随之增多。与传统的照明技术相比，LED照明具有明显的优势，但是对LED灯具进行检测的标准依然按照原有的GB7000.1-2007标准，在一定程度上无法实现对LED灯具质量的安全性检测。因此，以GB7000标准为例，对LED热试验检测问题进行探讨具有重要的意义。

一.LED照明技术概述

随着我国科学技术水平的不断提高，在电器领域的发展当中，已经出现了第四代照明光源--发光二极管，也就是我们通常所说的LED。LED照明也被称为是绿色光源，与传统的照明光源相比较而言，LED照明技术具有明显的优势，其中包括体积小、使用寿命长、绿色环保、照明效率高等特点，已经在普通照明、交通指示、城市夜景照明、装饰等多个领域实现了广泛的应用，给人们的生活带来了一定程度上的改变。同时，随着相关生产工艺水平的提高，功率型白光LED的光效已经逐渐接近200lm/w，实际的产品的光效也已经突破了100lm/w，充分的具备了通用照明的条件。由于LED技术所具有的各种优势，其具有十分广阔的发展空间，对于电气节能具有十分重要的现实意义。

二.LED灯具热试验检测

1.标准阐述

热试验检测实际上就是对LED灯具在正常情况和异常情况使用条件进行模拟，通过对灯具各个构件的温度进行相关的测量试验，对灯具使用安全可靠性进行评定的过程。在对LED灯具进行热试验检测的过程中，很有可能会出现由构件表面温度超标而引起的冒烟和起火的现象，因此，热试验检测对于灯具的安全使用具有重要意义。

在我国发展的现阶段，对于照明设备进行热试验的主要依据是GB7000标准，规定相关灯具进行正常工作热试验的试验电压为额定电压范围中最大值的1.06倍，其相关规定主要包括以下几方面的内容：

钨丝灯灯具：通常采用的是使实验灯泡产生1.05倍额定功率的電压进行试验，需要注意的是，热试验源的灯泡要使其始终在所标实际电压的状态下进行工作。

装有马达的灯具：在进行热试验检测的时候，要保证其试验电压与额定电压，或者是控制电压变化范围中的最大值的1.06倍相同。

管型荧光灯和其他气体放电灯的灯具：进行热试验检测的电压要与额定电压方位最大值的1.06倍。

2.实验设计

2.1灯具的选择

LED灯具主要分为LED光源与LED驱动两大类，其中有些灯具的光源和驱动是整体的。在本次 LED灯具热试验的检测中，为了能够对灯具各个构件的发热情况进行分析研究，选择独立式的LED光源极其控制装置；并且在试验的过程中，将这两部分进行有效的区分，以避免二者之间的相互产生影响。

2.2实验要求

在本次试验中，所选择的LED灯具的工作电压在100～240Vac之间，按照GB7000标准的要求，在灯具正常工作的条件下，其试验电压是电压范围最大值的1.06倍，因此，本次的试验电压值为1.06×240=254.4V。

选用的LED控制装置为恒压型，最大的输出电流为1.5A，LED灯具光源的电流则为0.16A。为了对LED控制装置的功率实现增加，在控制装置的输出端用1个电阻R与LED光源实现并联，通过对控制装置的负载能力的增加，以增加控制装置的功率，进而实现电流的增加。

图1：正常工作热试验电路图

2.3实验结果

在本次LED灯具热试验检测过程中，通过对两次试验结果的分析，发现前后两次的电阻值没有发生变化，LED光源的数量均为1个，电源线和内部直流连接线、热电偶的布点位置前后也都保持一致。

表1：环境温度为25℃时的实验结果对比

图2：工作电压为100V时温升实验结果

3.实验结果分析

在本次热试验检测的过程中，检测人员在LED控制装置的外壳处设置了两个热电偶，第一热电偶表明实验前后的温度差为6.5℃，第二个热电偶表明实验前后的温度差值为6.1℃。通过对试验结果的对比，可以明显的看出，在电压下限的条件当中，LED驱动外壳的温度最高值比电压上限工作时高出6.5℃。由此可见，在低电压工作时，LED灯具的发热量比高电压工作时所产生的发热量大。原因是在电压为254.4V的条件下进行试验，由于输入的电流相对较小，再加之功率没有发生变化，导致LED控制装置的温度比较高。

三.LED照明灯具散热的有效措施

提高LED照明灯具的散热水平，对于灯具安全使用的可靠性具有重要作用。我们可以采取以下有效的散热措施：首先，为了提高LED灯具芯片结温的耐热性，应该加快对新技术、新工艺的应用；其次，为了有效的降低LED灯具构件的热阻力，要选择导热性能较好的材料，将热阻控制在10℃/W以下；然后，对升温进行合理的控制，使其不超过30℃的范围，在最短的时间内将余热进行散发出去；除此之外，为了实现有效的散热效果，可以选用热导管，但是其成本较高，不利于大范围的投入使用。

四.结束语

对于灯具产品而言，热试验检测是对其性能进行评定的重要检测内容，而由于LED灯具自身所具有的特性，与传统灯具产品相比较而言，其热试验检测也存在一定程度上的不同。在进行LED灯具热试验检测的过程之中，为了是产品的使用更加安全可靠，必须要在高电压和低电压的两种条件下分别进行试验。另外，还要积极寻求有效的散热技术，以提高LED灯具的使用寿命。

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