Med udviklingen af LED og solid-state belysningsindustrien anvender produktudviklere teknologi til barske miljøer. Nu diskuterer vi behovet for at beskytte lysdioder og kredsløb komponenter i barske miljøer såsom ocean applikationer. Belægninger og andre teknikker til beskyttelse kan forlænge levetid og ydelse af solid-state belysningssystemer.
Med den hurtige udvikling af LED markedet er den korrekte produktvalg nøglen til at sikre livets ydeevne og service af LED. I denne artikel vil vi fremhæve brugen af lysdioder i en række forskellige miljøer og beskrive hvordan man kan tage passende beskyttelse i disse miljøer. Udviklingsprocessen skal sikre pålidelighed samtidig sikre god optisk ydeevne i solid state belysningssystemer
De optiske egenskaber af diffusion (UR5635) og gennemsigtig (UR5634) polyurethan harpiks i solid-state belysningssystemer varierer meget.
LED applikationer bliver mere mangfoldige; krav til design, placering eller vare funktioner kan bevise, at udfordringer af led designere er under forandring. Ligesom de fleste elektroniske enheder udføre lysdioder godt indtil ydre påvirkninger begynder at forringe deres præstation. Disse virkninger kan omfatte elektrostatisk tiltrækning, kemiske eller gasformig forurening og mange andre muligheder for støv, fugt eller korrosive miljøer. Den endelige miljø skal derfor nøje overvejes at sikre, at de rigtige produkter kan vælges.
Mulighed for og anvendelse
LED-belysning er som følge af udviklingen af LED i tilpasningsevne, lang levetid og effektivitet af den lampe fordel end traditionel belysning form. Derfor er det let at forstå hvorfor LED-belysning er almindeligt anvendt i en lang række applikationer, herunder husstand lys, industrielle belysning i fabrikken, havmiljøet belysning og arkitektonisk belysning og design.
Sammenligne miljøforhold i anvendelsen af standard bygning belysning til havmiljøet kan hjælpe os med at forstå potentielle årsager til forringelse af LED. I arkitektonisk belysning, LED, selv kan være omfattet af udformningen af belysning enheden eller retning af LED kan kun blive udsat for generelle ændringer i omgivende temperatur og luftfugtighed. LED-lys kan sprøjtede eller gennemblødt i saltlage i marine miljøer. Derudover i alle tilfælde, er mest levetiden for en lampe arbejder i et miljø med salt tåge. Høje salt betingelser kan føre til korrosion af printplader (PCB), hvilket reducerer arbejdsindsats hurtigere end generelle luftfugtighed ændringer. Typisk, conformal belægninger og indkapsling harpiks giver høje niveauer af beskyttelse i disse miljøer.
Indstillinger for beskyttelse af
Conformal belægning er den første beskyttende foranstaltning, vi drøftede. Belægningen er normalt i overensstemmelse med PCB omridset af tynde malingen, yder god beskyttelse samtidig ikke i væsentlig grad øge vægt eller volumen af kredsløb. De er som regel 25-75 mikron tyk og let tilgængeligt ved sprøjtning eller imprægnering teknikker.
For at beskytte toppen af LED, skal belægningen anvendes være af god gennemsigtighed og forbliver klart i hele levetiden af produktet i det ønskede miljø. Hvis der bruges udendørs, kan belægningen kræve en god UV-stabilitet. Derfor, den bedste form for conformal belægning er baseret på en akryl kemisk materiale, der giver klarhed og farve stabilitet samt fremragende fugt og salt tåge beskyttelse. Fig. 2 forestiller salt spray test, hvor akryl belægninger giver fremragende beskyttelse.
Belægninger baseret på forskellige kemiske substrater kan give varierende grader af ydeevne, når de udsættes for salt spray tests.
Generelt, akryl conformal belægningen er et opløsningsmiddel baseret produkt, hvori opløsningsmidlet er en flydende carrier, at indskud harpiks film på grundmaterialet. Opløsningsmidlet anvendes er flygtige organiske forbindelser (VOC). Dette er ikke en mangeårige problem for de fleste systemer, fordi dette ekstraktionsmiddel findes kun i et par minutter i fasen for ansøgningen. I nogle tilfælde har førte fabrikanter specifikke krav til brugen af VOC-holdige produkter og andre specifikke kemikalier, som er anført i manualen LED. Generelt, kemiske forenelighed kontrollerer hjælp til at afgøre, om opløsningsmiddel-baserede conformal belægninger er egnet til specifikke lysdioder.
Farve temperatur problem
Ud over at overveje virkningen af belægning på LED, men også behovet for at forstå virkningen af belægning på farvetemperatur. Figur 3 viser de tilknyttede farve temperatur (FTT) bands, der er almindelige i LED belysning. Farve temperaturændringer over tid, også kendt som farve vedligeholdelse, er et problem, når man overvejer typen beskyttelse medie. Det forudsættes, at uanset hvilket materiale placeret direkte på LED krystal, vil føre til interaktion, resulterer i farve temperatur forskydning.
LED er i nogle typiske temperatur frekvensbånd.
FTT ændringer er som regel fra varme temperaturer til køligere temperaturer og varierer mellem forskellige led og farven zoner. Derudover vil det variere afhængigt af den beskyttende materiale anvendes. Dette er et andet område hvor akryl conformal belægninger er mere fordelagtig end andre kemiske materialer og produkttyper.
Figur 4 viser typiske farve temperatur forskydningen af en varm hvid led. For at fremhæve eventuelle udsving i farvetemperaturen, har det været medtaget i forskellige tykkelser og hærdning mekanismer til at fremhæve eventuelle udsving i farvetemperaturen. Den røde linje angiver den specifikke type for farve temperatur grænse af Lysdioden anvendes, det vil sige, når LED'en er købt, dens farvetemperatur kan være hvor som helst mellem disse linjer.
Den tynde lag og den tykke belægning repræsenterer den minimale og maksimale tykkelse conformal belægning, dvs 25 og 75 mikron. Ved at anvende filmen, farve temperatur forskydning er minimeret og kan kontrolleres inden for grænserne af LED fabrikant.
Ideelt, conformal belægninger kan anvendes i alle led applikationer, conformal belægninger er nem at bruge, små i størrelse og vægt af belysning enhed, alsidighed, og virkninger på farve temperatur forskydninger. Som vi alle ved, er en løsning dog generelt ikke tilgængelig for alle programmer. Som tidligere nævnt, conformal belægninger giver fremragende beskyttelsesniveauer i fugtigt og salt tåge miljøer, men conformal belægningen giver ikke den højeste grad af beskyttelse i miljøer, der ofte er nedsænket i vand, kemisk sprøjtede, og ætsende gasser. I dette tilfælde anbefaler vi, at vi overvejer forsegling harpikser for at sikre et højere beskyttelsesniveau.
Forsegling harpiks
Fugemasser er også til stede i mange forskellige kemiske former, herunder epoxy-harpiks, polyurethan og silikone harpiks. Generelt epoxyharpikser give mere robust beskyttelse for mekaniske effekter, men de har ikke fleksibiliteten i andre kemikalier, som kan føre til problemer i løbet af varme cyklus. Hertil kommer, giver standard epoxy systemer ikke klarhed og farve stabilitet for andre systemer.
Silikone harpiks har fremragende gennemsigtighed og klarer sig godt på ekstreme temperaturer, mens polyurethan harpiks giver god fleksibilitet, åbenhed og høje niveauer af beskyttelse i barske miljøer. Fig. 5 viser, at tre typer af harpiks er udsat for ultraviolet lys 1000 timer, ved at undersøge forskelle i farve af harpiks og gennemsigtigheden af de kemiske former for tre harpiks, derved fremhæve stabilitet af hver resin under udendørs betingelser. I dette diagram er silikone harpiks og polyurethan harpiks klart overlegen standard epoxy-systemet.
Miljøeksponering
Sammenligne effektiviteten af forskellige produkter i barske miljøer, og også tillade brugere at vælge deres produkter efter deres endelig bruge betingelser. For eksempel, viser fig. 6 virkningerne af ætsende gas miljøer på akryl conformal belægninger, polyurethan harpikser og silikone harpiks. Ved at udsætte tre blandede gas miljø, reduceres lysstrøm procentdelen af LED. Disse resultater illustrerer betydningen af at vælge det rigtige produkt for miljøet. Selv om den conformal belægning i ætsende gas miljø overflade Isolationsmodstand ikke vil forværres, men for LED, kan det ikke fuldt ud beskytte Lysdioden, fordi det giver gas gennem den tynde belægning og trænge LED, så der over tid, dens ydeevne reduceres.
Silikone harpiks har lignende virkninger; men i dette tilfælde, selv om den beskyttende lag er ganske tyk (2 mm i forhold til 50 mikron), gassen er stadig i stand til at passere gennem harpiks og påvirke LED. Når du sammenligner resultaterne af silikone og polyurethan materialer, er det klart, at egenskaberne for disse to kemiske former er forskellige fordi silikone harpiks er gennemtrængelig for gasser, mens polyurethan harpiks af samme tykkelse ikke. I dette tilfælde, er optisk gennemsigtigt polyurethan harpikser, såsom Electrolube UR5634, den mest passende beskyttelsesmateriale at undgå ætsende gasser påvirker lysdioder.
Polyurethan harpiks anses for at være egnet harpiks for beskyttelsen af lysdioder i mange forskellige miljøer. Derudover kan de ændres for at give ekstra fordele, som en farve system for dækker PCB, men højst LED højde. Denne harpiks til beskyttelse af PCB, ikke blot at gøre den overflade glædeligt, men også af lyset fra PCB til at reflektere og øge lyseffekten, dermed forbedre ydeevnen af belysning lamper. Der er også en speciel harpiks bruges til diffuse led lys. Harpiks som Electrolube UR5635, for eksempel, tilbyder to løsninger: gratis fra omgivende påvirkninger og spredning af lys, så du kan ikke behøver at købe en afkøling lampeskærm eller Lampe cap.
Beskyttelse materiale formel
Det er klart, at fugemassen kan give en høj grad af beskyttelse i en række miljøer og kan tilpasses til programkrav ved at vælge en kemisk type eller en bestemt harpiks formulering. Men i front, vi drøftede effekten af tyndfilm conformal belægning på farvetemperaturen er meget lille. Når man sammenligner med tykkelsen af de conformal belægning med forsegling harpiks, er det indlysende, at beskyttelsesniveauet af harpiks er øget dels fordi det kan opnå mere belægning. Harpiks kan øges på dybder på 1-2 mm eller dybere, men denne dybde vil også have en effekt på det observerede farve temperatur niveau.
Fig. 7 viser typiske farve temperatur forskydningen af lysdioder med forskellig tykkelse af polyurethan harpiks. Naturligvis, tykkelsen er direkte relateret til graden af farve temperatur forskydning, så dette er en anden vigtig overvejelse, når valg af lige beskyttende materiale. Vi ved at farve temperatur forskydning vil forekomme, men tage hensyn til repeterbarhed af forskydningen af LED. Hvis forskydningen fortsætter, kan du overveje den oprindelige førte farvetemperatur.
I denne artikel beskrives de overvejelser skulle vælge beskyttelse af LED-systemer. Evaluering af miljøet er afgørende for vellykket udvælgelsen af produktet, uanset om det er den endelige brug arbejdsindsats eller anvendelighed af produktionsprocessen. Conformal belægninger er ikke kun let at bruge og passer til design, men også har fremragende beskyttelsesniveauer i fugtigt og salt tåge miljøer. På grund af deres lave tykkelse har de også ringe effekt på farvetemperaturen.
Når forholdene bliver mere udfordrende, anbefales det, at du konvertere til en forseglet harpiks. I dette tilfælde bestemmes valget mellem kemiske former af betingelsen om endelig anvendelse og de specifikke miljømæssige konsekvenser. Derudover bør tykkelsen af harpiks tilføjes overvejes at sikre tilstrækkelig beskyttelse og minimere effekten på farve temperaturændringer.
