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戶外LED燈具防水技術分析

2023-11-28

防水的戶外LED燈具技術分析


戶外照明燈具需經受冰雪、風吹、雷電的考驗,成本較高。 由於外壁修復難度較大,必須滿足長期穩定工作的要求。 LED 是精密的半導體元件。 如果潮濕,晶片會吸收水分並損壞 LED、PcB 和其他組件。 因此,LED適合乾燥和低溫。 為了確保LED在戶外惡劣條件下長期穩定運作,燈具的防水結構設計極為關鍵。

 

目前燈具的防水技術主要分為結構防水和材質防水兩個方向。 所謂結構防水就是產品各結構部件組合後,已防水。 該材料具有防水性,因此在產品設計時就留出了密封電器元件的灌封膠的位置,組裝時使用該膠水材料進行防水。 兩種防水設計適用於不同的產品路線,各有千秋。

 

影響燈具防水性能的因素

 

1、紫外線

 

紫外線對電線絕緣層、外部保護塗層、塑膠零件、灌封膠、密封圈膠條以及暴露在燈外面的黏合劑都有破壞作用。

 

電線絕緣層老化龜裂後,水蒸氣會透過線芯的縫隙滲入燈具內部。 燈殼塗層老化後,殼體邊緣塗層開裂或剝落,可能會出現縫隙。 塑膠外殼老化後會變形、裂開。 電子灌封膠老化導致開裂。 密封膠條老化變形,會出現間隙。 結構件之間的黏合劑老化,黏合力降低後也會形成間隙。 這些都是紫外線對燈具防水能力的損害。

 

2.高低溫

 

每天室外溫度變化很大。 夏季燈具表面溫度可升至50-60℃° C,晚上氣溫降至10-20℃。 冬季和下雪時氣溫可降至零度以下,全年溫差變化較大。 戶外照明在夏季高溫環境下,材料加速老化變形。 當溫度降至零度以下時,塑膠零件在冰雪壓力下變脆或開裂。

 

3.熱脹冷縮

 

燈殼的熱脹冷縮:溫度變化引起燈的熱脹冷縮。 不同的材料(如玻璃和鋁型材)有不同的線膨脹係數,兩種材料在接合處會產生位移。 熱脹冷縮的過程不斷重複,相對位移不斷重複,大大損害了燈的氣密性。

 

內部空氣熱脹冷縮:廣場地面上經常可以觀察到埋地燈玻璃上凝結的水滴,而水滴是如何滲透到充滿灌封膠的燈內的呢? 這是熱膨脹和收縮過程中呼吸作用的結果。

 

4.結構防水

 

基於結構防水設計的燈具需要與矽膠密封圈緊密配合。 外殼結構更加精密複雜。 通常適用於大型燈具,如條形泛光燈、方形和圓形泛光燈等照明。

 

5.材質防水

 

材料的防水設計透過填充灌封膠進行絕緣防水,封閉結構件之間的連接處透過密封膠黏合,使電氣元件完全氣密,達到戶外照明的防水效果。

 

6、灌封膠

 

隨著防水材料技術的發展,各種類型、品牌的特殊灌封膠不斷出現,例如改質環氧樹脂、改質聚氨酯樹脂、改性有機矽膠等。 化學配方不同,灌封膠的物理化學性質,如彈性、分子結構穩定性、黏合性、抗紫外線、耐熱性、耐低溫性、拒水性和絕緣性能等均不同。

 

結論

 

無論結構防水或材料防水,為了戶外照明的長期穩定運行和低故障率,單一的防水設計很難達到極高的可靠性,潛在的滲水隱患仍然存在。

因此,高端戶外LED燈具的設計建議採用防水技術,結合結構防水和材料防水技術的優點,並增強LED電路的長期穩定性。 如果材料是防水的,可以添加到呼吸器中以消除負壓。 結構防水設計也可以考慮增加灌封,雙重防水保護,提高戶外照明長期使用的穩定性,降低受潮失效率。