再谈“红外寿命”问题 - 安防知识网

当前，LED红外照明设备的市场环境比较混乱，如何进行区别选购成为人们头疼的事情。本文重点描述了LED照明设备的故障原因、工作原理以及电路结构，且阐述了当前LED的发展状况，希望能给人们在选购上提供一些参考。

有这样一种现象：目前，一部分红外厂家通过加大产品电流，使得产品显现出很好的短期效果。在测试样品时效果明显，客户接受度高，通过了测试。但批量采购时，安装完成可能只有两三个月，甚至几天，效果就不行了。

故障原因
自60年代LED的正式应用至今，LED一直以其长寿命，低能耗著称。然而现在有的厂家红外LED寿命却如此之短。通过维修与比较很多厂家的产品后，发现客户使用造成损坏的比较常见，主要有两类：一为电源问题；部分电源使用变压器满载时输出12V，空载或轻载时电压可能上升到17-18V，从而造成LED损坏。因而在此建议使用开关电源。二为现场摄像机的DC12V使用集中供电方式，造成远端机器效果较差；为了提高远端摄像机效果，很多客户可能会调高电压，造成近处摄像机过压损坏。因而在此建议使用开关电源，实行分散供电，就近取电。还有很多为厂家产品的设计使用不当造成的，图1为部分损坏灯管溶胶后的分析图。

透过图1的焊线图可以比较容易分析出故障原因，A点和E点损坏的原因一般是LED元件在封装时金线焊接不良所致；B点和D点则可能是由于焊接时的应力释放，温度等造成；而C点则可能是在封装时碰塌及浪涌电流熔断等原因造成；红外灯的过电流超负荷使用通常会造成F点晶片的烧死。A点至E点可能是LED原料的问题，F点的故障原因较多为使用问题。而F点的损坏在LED维修分析中占很大比例，所以LED过电流使用造成的不良后果必须得到广大厂家的重视。

电路结构及工作原理
红外LED的核心是一只发光PN结，材料为砷化镓AlGaAs；通电时可以发出850/940nm光线，是一种热光源。靠自身发热辐射能量，晶片尺寸自8mil~40mil分成多档，单颗功率可达3W，通常由光磊、鼎元等上游晶片厂家进行切割，国内或台湾的厂家进行封装，不同规格的晶片，所需的驱动电流及散热等均不同，而且易受温度等因素影响。以下可从最常见的电压、电流、温度、光强方面分析对比。[nextpage]

1、电压电流
由图2可看出：随着电压的升高，电流增强，至1.6V时出现陡直现象。

2、电流亮度
由图3可看出：随着电流加大，亮度会相应的提高。

3、温度电流
由图4可以看出如下趋势：随着温度的升高，LED通过电流的能力越来越低。

综上所述，总结出三点：
1、LED对电压很敏感，过导通电压后波动很小的电压，电流即变动很大，要求电源稳定。
2、亮度随着电流升高而加大，这也是部分厂家热衷于提高电流的主要原因。
3、电流持续加大，没有很好散热，LED效能很快降低，甚至烧毁。[nextpage]

如果要合理的使用LED，使其发挥最佳效果，必须使用良好的电路对其驱动。对于LED使用的驱动方式，各厂家也有不规范的地方，市面上曾多次见到有如图5的驱动方式。

这是一种简单的并联，每路没有进行限流处理。由于各管压降不同，结果造成各路电流不同，又由于容易造成某路电流过大，从而导致该路LED的损坏。正确应用应至少使用图6方式。对于LED的驱动有电阻、有源线性、开关控制（恒流）三种方式，比较如表1。

从表1可以看出：开关控制方式明显优于以上两种，但由于成本及设计难度方面较高，因此，现在多数厂家实行的是第一和第二种方式，很容易的就能测量限流电阻的流过电流。通过调整输入电压，测量限流电阻上压降也可知是否为开关调节（恒流供电）。另外一点对于生产过程的控制也尤为重要。一些焊接温度、静电处理等均会使LED“身体免疫抵抗力”变差。下面以一款50米红外一体机为例来说明。

图7控制部分采用上述第三种驱动方式——开关调节驱动方式，即通常所说的恒流控制。主控制元件采用美国supertex芯片，该系列芯片目前广泛的应用于高档照明系统控制中，具有非常成熟稳定的应用案例。可以精确稳定的控制各路LED的电流，采用独有的PWM调节电路，更好地发挥 LED的效能，延长使用寿命，该控制板同时包含精密电源滤波，能够有效消除电源方面造成的图像干扰。[nextpage]

图8为灯板，LED采用台湾原厂封装，采用限流电阻调整各路电流差异，电路设计考虑对LED工作时的散热，采用最新独创的热传导方式，能够把热量快速地传输至防水机的外壳，从而有效地降低系统温度。由于良好的散热，系统工作将更为稳定，寿命则更长。

市场状况
随着LED市场供应竞争的加剧，价格一只从几毛钱到几元钱不等，当然质量也有太大的差别。出现较多的不良品流入市场，在此建议选用大生产封装的LED。

市场的竞争是产品质量的竞争，更是人性的竞争。俗话说：“十年树木，百年树人。”由于金融危机的影响，很多的企业经营困难，造成较高的失业率。随着失业人数的增加，在一定程度上增加了社会不稳定因素，可能也会带来犯罪率的上升，同时社会大众对安全、安防要求越来越高。为了应对此次危机，政府对基础行业进行了较多的资金投入。这也为安防行业提供了发展契机。是机遇也是挑战，随着公众安防意识的提高，对红外夜视产品的稳定性，效果、性价比等也提出了更高的要求。以前是用于检查、“装饰”作用的摄像头，现在重新了得到重视，要求能够达到夜间监控的目的，而且要求能够清晰分辨人物，分清车牌等，对于一些宽动态、车牌识别等功能也提出了较多的需求。由于早期众多厂家的急功近利造成很多市场的误解。目前许多的工程商都对红外持怀疑态度，担心衰减及寿命，返修率等，这阻碍了红外的快速推广使用。红外的应用并不是太复杂，关键是在利益面前能否摆正心态，能否用长远眼光看待，能否用心做事。俗话说“星星之火，可以燎原”，对于红外的使用目前已有燎原之势，不可阻挡。但市场对于红外技术的成见尚待消除。想起屈原的一句话，“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索，”也相信红外市场能够更加规范，从而为平安中国做出更多贡献。