隨著LED照明技術(shù)的飛速發(fā)展，中國許多城市的道路照明中都不乏LED路燈。 尤其是大功率LED器件
在光效超過100lm/W之后，LED路燈已經(jīng)被普遍認(rèn)為是道路照明的發(fā)展趨勢。 2009年，中國多個城市組織了
除了對LED道路照明產(chǎn)品進(jìn)行評估和測試外，大部分LED路燈產(chǎn)品在配光曲線、系統(tǒng)光效等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上都取得了顯著進(jìn)步。
道路照明標(biāo)準(zhǔn)的符合性和節(jié)能效果達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求。
盡管LED路燈的技術(shù)水平發(fā)展很快，但大多數(shù)LED路燈廠家在產(chǎn)品開發(fā)過程中忽略了寒冷應(yīng)用環(huán)境中的特殊條件。
技能要求。 一個常見的誤解是，在寒冷地區(qū)應(yīng)用 LED 有利于散熱，不易發(fā)生故障。 眾所周知，在寒冷的應(yīng)用環(huán)境中，
LED路燈的技術(shù)要求比較嚴(yán)格，主要有以下兩個方面：
(1)寒冷地區(qū)氣溫低，溫差大。 冷熱突變和長期低溫運(yùn)行對設(shè)備的質(zhì)量要求更加嚴(yán)格。
(2)在寒冷地區(qū)使用的LED路燈必須考慮預(yù)防措施，防止結(jié)冰。
鑒于上述原因，LED路燈在寒冷地區(qū)的推廣應(yīng)用需要解決以下關(guān)鍵技術(shù)問題。
熱沖擊的溫度變化可能導(dǎo)致LED器件失效
LED芯片封裝后為固態(tài)器件，芯片、硅膠（或樹脂）、金屬支架、引線之間存在膨脹系數(shù)。
錯配現(xiàn)象，再加上寒冷地區(qū)溫差大的影響，會增加硅膠在溫度變化過程中的膨脹和收縮，增加器件的內(nèi)應(yīng)力
如果過大，會導(dǎo)致LED引線鍵合點(diǎn)位移增大，導(dǎo)致引線過早疲勞和損壞。 同時(shí)，會造成鍵合狀態(tài)不佳的焊點(diǎn)出現(xiàn)脫焊現(xiàn)象。
可能導(dǎo)致焊球和芯片電極脫焊，甚至造成LED芯片分層脫落等失效現(xiàn)象。
LED 路燈中使用了數(shù)百個 LED 設(shè)備，通常采用基于串聯(lián)的混合配置。 如果一個 LED 出現(xiàn)故障，它將
導(dǎo)致多個 LED 出現(xiàn)故障。 因此，在寒冷地區(qū)使用的LED路燈首先要根據(jù)燈具在特定使用環(huán)境下的溫度變化特性進(jìn)行合理設(shè)置。
超聲波功率、鍵合壓力、鍵合時(shí)間和鍵合溫度等封裝工藝參數(shù)保證了每個LED器件在低溫工作環(huán)境下的可靠性。
LED驅(qū)動裝置低溫運(yùn)行的可靠性保障
另一個關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)在于 LED 路燈驅(qū)動裝置在低溫工作環(huán)境下的可靠性。 目前大部分LED路燈驅(qū)動電源處于冷
低溫環(huán)境下表現(xiàn)出不同類型的水土不滿意現(xiàn)象。 比較突出的特點(diǎn)是低溫和長期低溫運(yùn)行環(huán)境下的故障率。
更高的現(xiàn)象。 出現(xiàn)上述問題的主要原因是設(shè)計(jì)階段驅(qū)動電源的器件選擇沒有考慮低溫工作狀態(tài)的可靠性，部分原因是
關(guān)鍵部件的特性在低溫環(huán)境下發(fā)生變化，導(dǎo)致驅(qū)動裝置在低溫下無法啟動或正常運(yùn)行。 失敗的具體原因主要有以下幾點(diǎn)：
表面：
(1)低溫條件下開關(guān)管負(fù)載電流的密度和活性會降低，過載保護(hù)的起點(diǎn)也會相應(yīng)降低。
(2)電解電容的電解液低溫凍結(jié)，失去電容效應(yīng)（此時(shí)溶液中的離子只有離子極化），沒有負(fù)載能力。
(3)某些類型的光耦合器件在低溫下不能正常工作。
(4)輸入端的熱敏電阻防止浪涌電流，在低溫下（常溫的3~5倍）阻值變大，也會造成低溫不能正常啟動。
解決上述問題的方法主要是從選擇溫度特性較好的器件入手。 例如，并非所有電解電容器都不能在低溫下工作。
一般來說，200V以上的電解電容耐低溫性較差，而160V以下的電解電容在-40℃下基本可以正常工作，只要
該問題可以通過串聯(lián)使用兩個低壓電解來解決。 器件選擇的調(diào)整可能會略微增加驅(qū)動器件的成本，但來自LED路燈的集成
總體成本可以忽略不計(jì)。 考慮到提高可靠性和降低維護(hù)成本的因素，這種設(shè)計(jì)調(diào)整是非常必要和劃算的。
LED路燈結(jié)冰危害的防護(hù)措施
路燈在寒冷地區(qū)的推廣應(yīng)用是一個容易被忽視的問題，因?yàn)槁窡舯砻鏁逊e冰雪，經(jīng)過加熱融化后形成。
菱形一旦形成，就會對車輛和行人造成非常大的安全隱患。 尤其是LED路燈，因?yàn)闊魵ひ话闶卿X制的，表面被氧化了
鋁是親水性材料，更容易結(jié)冰。 2008年我國南方發(fā)生大規(guī)模雪災(zāi)，導(dǎo)致鋁材表面高壓電線結(jié)冰、結(jié)露。
倒塌損壞了大量電力設(shè)施。 這場災(zāi)難的后果不僅是氣候造成的，也是氧化鋁表面高壓電纜成為親水材料的重要誘因。
因?yàn)椤?因?yàn)橛绊懙缆方煌ò踩乐菇Y(jié)冰是LED路燈在寒冷地區(qū)使用時(shí)必須考慮的安全措施。
為了解決這一關(guān)鍵技術(shù)，我們通過對冰層物體表面進(jìn)行顯微成像分析來分析物體表面的水凍結(jié)和物體表面的冰。
表面能牢固附著的原因。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅使用疏水性能優(yōu)良的材料，防止結(jié)冰的效果并不理想，即使水在一定的范圍內(nèi)
這些材料的表面可以非常堅(jiān)硬地凍結(jié)。 測試結(jié)果表明：冰可以附著在任何物體的表面； 物體表面的裂縫和凹陷是抗冰的
它是牢固粘附在物體表面的另一個主要原因； 具有良好疏水性的材料可以延緩冰的形成過程，但不能阻止冰的形成。
使。
為了更準(zhǔn)確地比較不同材料防止結(jié)冰的能力，我們從不同角度研究了不同物體的表面結(jié)構(gòu)和表面物體。
性與結(jié)冰的內(nèi)在關(guān)系包括：結(jié)構(gòu)形狀與結(jié)冰、結(jié)構(gòu)材料與結(jié)冰、表面光潔度與結(jié)冰、表面剛度與結(jié)冰、結(jié)冰。 研究成果
說明外觀結(jié)構(gòu)簡單、組織結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、表面防水、疏水性能優(yōu)良的部件不易發(fā)生冰凝。
基于這個測試數(shù)據(jù)，我們連續(xù)兩年在冬季設(shè)置了不同外觀和外殼材料的LED路燈。 通過實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)：
光滑、平整、平整； 無冰、雪或積水的承重結(jié)構(gòu)； LED路燈表面材料具有優(yōu)良的疏水性，不會產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象
結(jié)。
我國大部分寒冷地區(qū)處于高緯度地區(qū)，氣候寒冷，溫差大，給LED道路照明產(chǎn)品的應(yīng)用帶來了新的挑戰(zhàn)。 其他
一方面，大部分寒冷地區(qū)的年平均日照明時(shí)間長于國內(nèi)平均水平，因此照明用電量也高于國內(nèi)平均水平，所以白天短黑夜長。
公司的地域特點(diǎn)帶來了更多的LED照明應(yīng)用需求。 總之，挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存。
