LED照明正越来越受到市场的追捧,如今城市的亮化工程已基本淘汰了霓虹灯而选用LED 的相关产品。城市的亮化工程用LED灯具 ,概括来说,基本可分为点、线、面三种类型的产品,而其中作为线性产品的代表--护栏管的应用尤其广泛,例如商业大厦、桥梁、小区的住宅楼、河边景观等的亮化都用了大量的LED护栏管。

　　但是,大家随处可见的,经常会看到原本亮丽气派的楼宇外廓,却经常见到有不亮的一段,甚至是歪歪斜斜的吊上面,不但严重地影响了业主的形象,也造成了安全隐患,更让大家对护栏管的质量心存疑问,这样的产品质量怎么回事?

　　当然,市场价格的竞争使然,在市场上,永远都有靠低价竞争的厂家,而价格的不合理下降,厂家就要从方方面面、各个环节能省就省、各种材料够用就行、你买的时候亮了就行,这就是目前大多数低价产品生产厂家的无奈选择。工厂要保证自己的利润,这无可厚非,但对于业主,如何选择,就显得特别重要。

 

　　护栏管就没有技术吗?不就是一块PCB 、插上LED再打上胶这么简单吗?LED不是一个简单的产品,而是集合了光学 、电子学和半导体 科技的全新产品,LED与以往的光源和传统二极管等电子产品有着不同的特性,而LED的应用技术,更是集成了半导体、电气控制、光学、物理、化工等多门学科的综合性技术。OSRAM、日亚 化学等业内巨头公司更是对此深有体会。大面积、长距离、全彩的护栏管,更是对控制IC 和智能远程控制提出了要求。

　　现在刊出这一篇关于LED护栏管的技术文章,结合相关人士的实际经验,希望能给像大家特别是一些广告工程类公司和广大业主,提供一些可能有价格的参考和借鉴。

　　二、护栏管的技术参数

　　LED护栏灯有单色、双色、七彩等颜色,通过内置或外置IC电路控制,可以实现渐变、跳变、色彩闪烁、随机闪烁、渐变交替、跑动追逐、定色等各种色彩艳丽的变化效果,可独立配置每种花样的运行参数,编辑自动运行模式,选择指定的花样。可以同时控制几十至几千条LED护栏灯管的亮灭,自动存储设置参数,预置参数重新装入等功能。 一般护栏管一根内的LED颗数是：96粒/108粒/144粒。目前外形以D形管为主。使用电压：直流12V/24V/36V和交流220V。

 

　　三、护栏管元器件的选择

　　1、LED颗粒：

　　LED颗粒是护栏管中最重要的器件,在LED护栏管的成本结构中,也占最大的比重。LED护栏管采用的LED颗粒,绝大多数是直插式LED LAMP。对直插式LED LAMP的封装组成,主要是LED晶片、支架和封胶。如何从LED封装质量的好坏,直接影响到最终的产品,而直插式LED LAMP是属于LED封装行业里面投资门槛最低的,几台千把块的手动机就可生产,这也就是造成同样规格的LED LAMP的价格可能有十倍价差的主要原因之一。

　　对于大多数应用类的客户来说,这部分的质量是很难辨别的,大多数的应用类客户都是用了才知道。最稳妥的做法,当然是选购正规大厂的产品,当然也有所谓台系大厂以次充好的故事。所以要对自己的应用产品信心十足的话,就必须对整个LED封装厂家一清二楚。这样才可以把握这部分最核心的东西。才能从护栏管的质量源头上就把好关。

　　2、电源 ：

　　栏管的供电有两种方式：220V的高压和48V以下的低压。220V直接供电是一种危险而又不经济的方式,有一些厂家在电子元器件的选取以及电路的设计等基础面上就缺乏系统的理解,山塞版的典型做法就是用阻容降压,而且采用低质的电容和电阻。这种方式首先是安全性就存在很大的问题;其次是太耗电并对电网 有极大的损害,供电部门是坚决反对的。我们过往曾遇到多个实例,LED是省电,但做出来的产品却耗电惊人。

　　如某地大桥需要护栏管一千多米,有人低价供货后安装通电,不到半小时险些造成全城供电线路的崩溃,供电局被迫对该线路全线停电。我公司技术人员应邀到现场帮助分析原因,发现每根护栏管使用了一支2.2μ的电容,实测功耗超过38瓦,和其原先报上去的LED的耗电7瓦多出了5倍还要多。最要命的还是：由于突然在线路上加接了大量的容性负载,使供电线路失配形成了自激震荡,幸亏处置得当否则就可能出大事故。所以我们强烈呼吁护栏管的供电不要使用220V电容降压方式。我们认为用36V以下的直流、分段供电是值得推荐的供电方式。

　　3、控制方式：

　　护栏管一般是单色常亮和七彩变化的亮灯形式。七彩变化简单的控制方法常用CD4060加三极管或是CD4060加CD40174,频率时序用电网的50Hz。我们采用的方案,是一颗高集成度的低功耗LED 控制芯片,采用典型的双线传输模式(时钟 ,数据),内置采样/时钟再生电路,移位寄存器,脉宽调制模块,级联能力超过1024 颗芯片。芯片提供8 个I/O 通道,每通道最大24 毫安输出电流,同时提供可编程的8/12bit 灰度调节。并配合自主研发的软件控制系统,可针对灯光设计师惯用的CAD和FLASH进行识别,自动生产施工图,而且控制简便、可靠。

　　四、LED护拦管需要解决的可靠性问题

　　1、 防水

　　LED护栏管一般是在外罩接口处用热熔胶或硅胶密封,内部LED、电路板都是裸露的,由于昼夜温差大,外罩的端头与外罩热胀冷缩不同,导致热熔胶或硅胶密封处出现缝隙,下雨后雨水渗进内部,造成电路短路而烧毁LED。要解决这个问题,一定要求对内部电路和LED进行灌胶处理。接头单用热熔胶或硅胶密封固然简单,但可靠性达不到在户外大规模应用的要求。 另一个就是电气连接的接头问题。很多厂家为了便宜往往选择塑胶接头,或者选择质量较差的金属接头,短时间的测试和使用,塑胶还没有变形,防水是没有问题,但是经过太阳的照射和昼夜温差变化,四季气候变化,塑胶就会变形,从而导致防水胶圈失效,雨水渗进接头内部导致电器短路,特别在带电状态,电线的腐蚀比不带电状态下高好几个数量级。较差的金属接头的价格和合格品相比要差很多倍。

　　2、 防紫外线

　　LED护栏管由于要求混光防雨,外面都会有外罩,外罩的材料选择是很多不规范公司降低成本的又一个手段,质量好的产品都会使用增加了抗紫外线的材料,如采用GE, 拜尔等材料,而质量不好的LED护栏管很多使用混合了水口料的材料,谈不上抗紫外线,太阳光比较大的地方,不到一个月,外罩就变成黄色的了,从而出光效 果变差,透光率也大大减小。

　　3、 防热胀冷缩及内应力造成开裂

　　LED护栏管一般工作在室外,由于温差的影响,其热胀冷缩是外罩开裂的主要原因,首先要选择的是,选用热胀冷缩系数最小的材料来制作。但如果选择的是带水口料的材料,由于材料本身的材料特性不同,在挤出拉制的过程当中产生的内应力很难去除,户外使用时导致外罩容易开裂。即使选择比较好的材料,如果设计,生产工艺不合理,也会产生很多内应力。正确的做法是,在注塑时选择恒温保护,尽量减少内应力,并采用物理方法来消除内应力。

　　4、 线损

　　采用劣质材料和减小线径是一些厂家节省成本的方法,如果导线面积不够或材料的杂质太多,电阻值就较大,前面的护栏管和后面的护栏管就有较大的电压差,为了让后面的LED也能正常工作,就需要增加输入电压,这样无形中就增加了功耗。而对几百米、上千米的控制信号传输,线材的选择更加重要。根据我们的经验,一些低价的产品厂家的技术人员,基本对线材的知识水平只是停留在用"几个平方”的水平。

　　5、 散热

　　这不仅体现的是成本问题,更多是体现一个企业的技术实力。简单来说,分别结构和材料二个方面。结构上面,一般LED护栏管外罩和低座完全是一体的,都是塑胶材料。当LED排布很密时,在通电热平衡后,LED的结温已经很高了,就将造成LED的寿命急剧减少。也有相当多的LED护栏管产品,使用铝材的底座。做为直插式LED LAMP,LED晶片的散热几乎全部都要靠支架的管脚,这个问题必须要首先清楚,再以此出发去进行结构方面的考虑和设计。

 

　　在灌封胶的选择上,好的灌封胶不仅要求硬度适中,也要求有比较高的导热系数,才能有效地延长LED的使用寿命。使用的环境,又要求选择的这个灌封胶要有耐温性和抗老化和防水解。目前很多护栏管厂家借鉴LED大屏的经验。这些需要不断地经验积累。