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LED燈具壽命能達到5萬小時嗎？演播室LED燈具的五大殺手數據分析http://www.audio.hc360.com2017年10月27日10:31來源：演藝科技傳媒作者：譚磊,孫穎超T|T慧聰音響燈光網報道 筆者所在的中央電視臺(簡稱央視)各演播室應用LED燈具是比較早的，在新臺址E區800㎡及以下演播室的基礎白光照明全部采用了LED光源燈具，從2012年7月陸續投用以來，已有5年時間。目前，采用的燈具主要是三個國內主流品牌的燈具，見表1。 表1央視新址E區演播室LED燈具配置情況 LED燈具最令人印象深刻的特點就是它的長壽命，理論上可以達到50000h甚至100000h。如果真的能達到這樣的理論值，那采用LED燈具就一勞永逸了，大大降低了使用維護的成本。但是，在實際使用中情況又是如何呢，是否能夠達到理論的使用壽命呢?針對以上問題，本文將結合央視新址E區演播室燈具實際使用情況分析LED燈具的故障點，總結影響LED燈具使用壽命的因素。 由于央視新臺址E區演播室所配置的LED燈具采購于不同時期，使用時間會有不同，為了更客觀地分析比較LED燈具的使用情況，筆者統計了同一品牌使用時間相近的燈具使用情況，具體燈具使用情況如表2。 表2各廠家部分燈具使用情況 1電源模塊損壞 就LED照明燈具而言，在有限的體積內，LED模塊與電源擺放位置非常接近，LED工作時散發的熱量是很高的，部分電源器件對熱非常敏感，如果燈具散熱設計不合理，或者元器件品質不達標，使用中電源模塊的損壞會非常頻繁。電源模塊損壞最直接的表現就是燈具無法通電或者使用中突然滅燈。 從目前的使用情況看，這類現象并不是每個廠家的產品都有，只出現在廠家A的燈具上，但是需要引起足夠重視。其中100WLED聚光燈共50臺，電源模塊損壞28臺，損壞率56%;100WLED平板柔光燈共76臺，電源模塊損壞15臺，損壞率19.7%，見圖1。從數據可以看出，LED平板柔光燈損壞數量較少是因為2015年底該型燈具電源模塊升級為2代電源，故障率大大降低，而聚光燈因其燈體結構原因，無法更換為二代電源。 圖1廠家A燈具使用10000h電源模塊損壞數量情況 2燈珠模塊損壞 現在的LED燈具都采用了燈珠模塊化技術，通過集成封裝可以將多個LED點光源或LED模塊按照一定的數量及形狀進行組合，滿足不同燈具功率及種類需求。但是，很多燈具由于散熱結構設計不合理或燈珠模組制作工藝上的缺陷，導致燈珠模塊經過一段時間的使用會有部分或者全部燒毀的情況出現，正常和損壞燈珠模塊對比見圖2、圖3。燈珠模塊損壞最直接的體現就是照度明顯下降、光斑出現明顯暗紋或者燈具完全不亮。 圖2正常的燈珠模塊圖3損壞的燈珠模塊 目前該問題比較普遍，在三家的燈具上均有出現，見圖4～圖6。其中廠家A，100WLED聚光燈共50臺，燈珠模塊損壞20臺，損壞率40%;100WLED平板柔光燈共76臺，燈珠模塊損壞8臺，損壞率10.5%。廠家B，200WLED聚光燈共137臺，燈珠模塊損壞22臺，損壞率16.1%。廠家C，200WLED聚光燈共120臺，燈珠模塊損壞20臺，損壞率16.7%。 圖4廠家A燈具使用10000h電源模塊損壞數量情況 圖5廠家B燈具使用4500h燈珠模塊損壞數量情況 圖6廠家C燈具使用7500h燈珠模塊損壞數量情況 3光衰 一直以來，LED燈具就存在光衰的問題。它是指LED燈具經過一段時間的使用之后，其光照強度會比初始光強降低，且不能恢復，即降低的部分稱為LED的光衰。過快的光衰是劣質LED燈具的一個嚴重的缺陷。 在國家質檢總局2009年發布的國家標準GB/T24823——2009《普通照明用LED模塊性能要求》里5.8條，對LED模塊的光通維持率的要求是：模塊在燃點3000h時，其光通維持率應不低于92%;燃點6000h時，其光通維持率應不低于88%;在燃點至額定壽命時其光通維持率應不低于70%。國家新聞出版廣電總局2016年發布了行業標準GY/T302——2016《電影電視用白光LED燈具技術要求和測量方法》里6.1.6條，對燈具的光通維持率的要求是：滿負荷點燃燈具3000h，光通維持率應不低于92%。 這兩項標準都對燈具的光通維持率有一個明確要求，而實際使用情況又是怎樣的呢?筆者對現有的三個廠家的LED聚光燈各抽取了50臺進行了簡單的測試。測試時將被測燈具和模板燈具(全新)都調成同樣的狀態(全功率輸出，聚光燈都調成最聚狀態)，對比其投射相同距離時的中心照度。具體結果見圖7。 圖7各廠家燈具使用一定時間光衰情況 從上面的簡單測試可以看出，各廠家的燈具在使用了幾千小時以后都出現了不同程度的衰減。但是相對來講廠家A和C的燈具光通維持率相對較好，它們在使用了更長的時間后，有一半以上的燈具照度衰減都小于20%。而廠家B的燈具則衰減情況比較嚴重，在使用了最短的時間(4500h)后，有接近40%的燈具都衰減大于50%。 光衰帶來的影響是很嚴重的，它意味著采用了這些燈具的演播室在使用一定時間后，必須增加燈具或者替換衰減較嚴重的燈具，才能達到之前的節目錄制照度，大大增加了使用和維護成本，需要各燈具生產廠家加以重視。 4色溫漂移 與光衰一樣，長時間使用后色溫漂移也是LED燈中不可回避的一個問題。這里說的色溫漂移不是指LED燈珠在硅膠灌封時出現的色溫漂移現象，而是指LED燈具經過一段時間的使用，隨著熱機理的作用，LED芯片光衰程度加重，散熱情況不良的LED燈色溫會出現比較明顯的變化，不再維持最初的白光色溫。而且稱這種現象為色溫漂移而不是色溫衰減，是因為燈具色溫的變化不僅僅是降低，也會有升高的情況出現。 色溫漂移會造成比較嚴重的影響，由于不同燈具的色溫衰減程度不同，這樣會造成燈具色溫的不一致，影響節目錄制效果。 根據央視招標要求，燈具的色溫標準為3050K±150K(2900K～3200K)，所有燈具在供貨時均符合要求，基本都處于3100K～3200K這個區間。在經過一定時間的使用后，筆者對現有的三個廠家的LED燈具各抽了50臺進行測試后發現，廠家A和B的燈具出現了比較明顯的色溫漂移現象，而廠家C的燈具色溫維持的較好，見圖8。其中，廠家A的50臺100WLED聚光燈色溫衰減至2800K～2900K的有19臺，占比38%，其余31臺在正常區間;廠家B的50臺100WLED聚光燈色溫衰減至2800K～2900K的有2臺，占比4%，升高至3300K～3500K的有7臺，占比14%，其余41臺在正常區間。 圖8各廠家燈具使用一定時間色溫漂移情況 5風扇問題 對于一些靠風扇主動散熱的LED燈具來講，風扇正常運轉是其長時間穩定工作的基礎。筆者經常發現，LED燈具的燈珠或者電源模塊的損壞都是由于其風扇經過一段時間使用損壞了，或者散熱能力降低達不到設計的散熱標準引起的。此外，很多LED燈具的風扇在使用幾千小時以后，由于灰塵等原因會造成噪聲變大，也嚴重影響了節目制作，必須要進行灰塵清理，問題嚴重的還要更換風扇。所以，LED燈具風扇的問題不僅要求生產廠家選取優質的風扇，也要求運行使用方定期清理燈具風扇灰塵，這樣才能使LED燈具能長時間正常工作。 6總結 通過央視新址演播室5年來LED燈具的使用經驗可見，國內LED燈具總體來講，其使用壽命還遠遠達不到廠家宣稱的30000h。不管是燈珠模塊或者電源模塊的損壞，還是光衰，都會使LED燈具無法正常使用。這就要求生產廠家選擇高品質的元器件，加強產品的散熱設計，嚴格把控生產流程，降低生產制造的缺陷，以減少各類故障發生。而作為使用方，也應重點關注LED燈具的使用環境，定期清理燈具灰塵，使燈具能夠保持最佳狀態，提高使用壽命。 本文的寫作目的，無意于比較國內各廠家的優劣，而是為了提供第一手使用情況供各生產廠家借鑒。且本文中所涉及的LED燈具均為各廠家的第一代產品，現均已做了改進，期待各廠家能夠推出更多更優質的產品。責任編輯：黃雁
關鍵字標籤：Oasistek smd chip led
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