如何解决LED户外照明内外压差设计难点？

如何处理压差仍是一个隐藏的设计难点，防潮和透气设计可以增强LED灯具的可靠性、延长其使用寿命。

　　很多商用和住宅照明都已经升级到LED光源，因为固态照明(SSL)灯具能够持续输送超过100，000小时的光线，而且它也是当今最环保、可靠的照明解决方案——特别是在户外照明中。然而，户外应用多变和严酷的环境，潜在的漏水会导致灯具故障和失效。尽管产品开发人员可以密封灯具，将灯具与环境隔离，但是灯具内部和外部空气间被忽略的压差可能会引发很多问题。让我们来探讨下这个压力问题，考虑用机械设计方法消除这个问题，从而确保灯具的使用寿命。

　　LED灯具的好处不胜枚举。除了前面提到的寿命长以外，固态照明产品还完全满足有害物质限制(RoHS)规定，比传统照明技术节约高达85%的能耗。

　　尽管LED自己能持续使用20年以上，但是这个寿命周期只有在与之配套的电子元件、电源和驱动电源以及整个灯具像LED一样可靠耐用时才能为整个照明系统提供增值。灯具的所有部件都必须能够承受所在环境的严酷条件，不管是加勒比的热带气候还是阿拉斯加的酷寒。

　　严酷环境的挑战根据RTI International的一项研究，LED灯具故障的主要原因是驱动电源问题，例如电容器和互联故障、电压、水汽或其他化学品侵入。

　　传统的驱动电源都有一个五年质保期，但是实验显示这些驱动电源的故障率很高。可靠性问题通常由受环境条件影响而损坏的密封圈、接头和连接点所致。

　　大多数工程师通常采用下列三种方法增强灯具外壳的耐用性，保护驱动电源和电子元件：采用更耐用的密封圈或垫片以改善密封；增加壳体厚度以减少密封圈周围的外壳移动；以及/或在密封圈或垫片周围安装更多的螺钉以保持更持久的密封效果。

　　然而，即便有了这些措施，密封圈泄漏，造成水的侵入，并最终在透镜和反射镜上形成冷凝。

　　这种情况经常发生，这是因为将整个灯具密封就会使灯具无法处理压力波动，不管是正压还是负压(或真空)。当这种压力波动发生时，会对密封圈和其它连接点形成较大应力，从而影响密封效果。随着时间的推移，密封处频繁的膨胀和收缩会使密封圈的薄弱点失效，从而失去密封作用，使水、灰尘和污染物进入灯具，导致潜在的腐蚀、短路或电子元器件故障。

　　温度变化，不管是外部、内部还是内外部一起变化，是产生压差最常见的原因之一。外部温度变化可能会非常剧烈(例如在炎热的夏天突降暴雨)、也可能会随着季节交替而更平稳地变化。每天白天到夜晚的温度最多能下降10到20°C，而冬夏之间的季节温差可以达到40°C以上。

　　当温度升高时，灯具内的空气膨胀，对密封圈、接头和连接点产生正压。当温度下降时，内部空气收缩并形成真空，再次对密封处造成压力。

　　30°C的温度变化会造成约10%的空气流入或流出灯具。

　　对于不同大小的灯具来说，外部温度的迅速下降能造成灯具内部0.5psi(35mbar)或更高的真空。出现真空时，水、灰尘和污染物会进入壳体。在比较好的情况下，只是会加速腐蚀；但是在严重的情况下，会发生灾害性故障。腐蚀会损害灯具内所含的LED、电线电缆、和其它电子元器件，并最终缩短灯具的寿命。