如何使户外LED照明灯具防水

户外照明装置需要承受烈日, 风, 雨, 雷声, 和闪电很长一段时间, 而且成本相对较高. 因为拆卸和修复外墙是很困难的, 必须满足长期稳定工作的要求. LED 是一个精致的半导体组件. 如果它变湿了, 芯片会吸收水分并损坏 LED, Pcb, 和其他组件. 因此, LED 适用于在干燥和低温下工作.

确保 LED 在恶劣的室外条件下长期稳定运行, 灯具的防水结构设计至关重要. 目前, 灯具的防水技术主要分为两个方向: 结构防水与材料防水. 所谓的结构防水意味着在产品的结构部件组合后, 它已经具备了防水功能. 材料防水是在产品设计过程中保持灌装胶的位置，以密封电气部件，并在装配过程中使用胶水材料实现防水. 两种防水设计适用于不同的产品路线, 每个都有自己的优势.

1. 影响灯具防水性能的因素

1.1 紫外

紫外线对曝光在灯上的电线绝缘层有破坏性影响, 外壳的保护涂层, 塑料部件, 盆栽胶, 密封橡胶, 和粘合剂.

电线绝缘层老化和破裂后, 水蒸气会通过线芯的缝隙渗透到灯中. 灯壳涂层老化后, 壳体边缘的涂层破裂或剥落, 和差距将出现. 塑料外壳老化后, 它会变形和裂纹. 电子灌装胶体老化会导致开裂. 密封橡胶圈橡胶带老化变形, 会有差距. 结构部件之间的粘合胶老化, 减少粘合力后会有间隙. 这些是紫外线对灯的防水性能的损害.

1.2 高温和低温

室外温度每天都在变化. 灯的表面温度可以上升到 50 ~ 60 •C 在夏季和 10 ~ 20 夜晚的 °C, 冬天气温会降到零度. 夏季高温环境下, 户外灯具的材料加速老化和变形. 当温度降至零度以下时, 在冰雪的压力下，塑料部件变得脆脆或破裂.

1.3 热膨胀和收缩

灯罩的热膨胀和收缩: 温度变化导致灯的热膨胀和收缩. 不同的材料 (如玻璃和铝) 具有不同的线性膨胀系数, 两种材料将在交界处移动. 热膨胀和收缩的过程重复, 和相对位移也重复, 这极大地损害了灯的密封性.

内部空气扩展和收缩: 在广场的地面上经常观察到地下灯玻璃上的水滴。. 水滴如何渗透到装满盆栽胶水的灯中? 这是热膨胀和收缩期间呼吸的结果.

热膨胀和收缩的物理变化使室外LED灯防水和气密的设计成为一项复杂的系统工程. 下面分析了两种灯防水系统的技术特点，了解其优缺点.

2. 关于结构防水

基于结构防水设计的灯具需要与硅胶密封件紧密匹配，用于防水. 外壳结构更精确、更复杂. 它通常适用于大尺寸灯具, 如带状泛光灯, 方形和圆形泛光灯, 等等. 灯.

结构防水灯仅装配纯机械结构. 工具简单, 装配过程和流程很少, 装配周期短, 生产线上的维修方便快捷. 灯具和灯具通过电气性能和防水测试，可包装和装运. 适用于短供周期的工程项目.

然而, 结构防水设计灯的机械加工要求比较高, 并且每个组件的大小必须精确匹配. 只有合适的材料和结构才能保证其防水性能. 应注意以下几点.

2.1 硅胶防水环

设计硅胶防水环, 选择硬度合适的材料, 设计适当的压力, 其横截面形状也非常重要. 电缆入口线是渗水通道, 你需要选择防水线. 使用强电缆防水固定头可以防止水蒸气穿透电缆芯的缝隙, 但只有当电线绝缘层不挤压防水固定头很长一段时间老化不裂纹.

2.2 热膨胀和收缩

在室温下, 玻璃的线性膨胀系数是大约 7.2 X 10-6 米 / (m ·K), 铝合金是关于 23.2 X 10-6 米 / (m ·K), 两者的区别相当大. 当灯具的外部尺寸较大时，应仔细考虑. 假设灯的长度是 1 000 毫米, 外壳的温度是 60 白天的 °C, 温度下降到 10 雨夜或夜间的 °C, 温度下降 50 ℃, 玻璃和铝型材将收缩 0.36 毫米和 1.16 毫米, 相对位移是 0.8 mm 在重复的置换过程中重复拔动部件, 影响气密性.

2.3 呼吸

许多中大功率室外 LED 灯可安装防水和透气阀 (呼吸). 呼吸器中分子筛的防水透气功能用于平衡灯的内外气压, 消除负压, 防止吸入水蒸气, 并确保灯内部干燥. 这种经济有效的防水装置可以提高原有结构设计的防水性能。. 但呼吸器不适合埋设的灯, 水下灯和其他经常浸泡在水中的灯.

灯结构防水的长期稳定性与其设计密切相关, 所选材料的性能, 处理精度, 装配技术, 等等. 如果薄弱环节变形并上一个, 它会对 LED 和电子设备造成不可逆的损坏, 这种情况在工厂检验过程中难以预测，具有突发性. 因此, 提高结构防水灯的可靠性, 有必要继续改进防水技术.

3. 关于材料防水

用防水材料设计的灯具用盆栽胶填充，以绝缘和防水, 结构部件之间的接头用密封胶密封，使电气部件完全密封，达到室外灯具的防水效果.

3.1 灌装胶

随着防水材料技术的发展, 各种类型和品牌的灯具专用灌装胶粘剂已经出现, 例如, 改性环氧树脂, 改性聚氨酯树脂, 改性有机硅, 等等. 不同的化学配方具有不同的物理和化学性能指标，如弹性, 分子结构稳定性, 粘附, 抗紫外线, 耐热性, 低温电阻, 防水, 和灌装化合物的绝缘性能.

弹性: 胶体是软的，弹性的模组很小, 所以适应性更好. 其中, 改性有机硅凝胶的弹性模量是最小的.

分子结构稳定性: 在紫外线的长期影响下, 空气和高低温, 材料的化学结构稳定, 无老化和开裂. 其中, 改性有机硅胶是最稳定的.

粘附: 强附着力不易剥皮, 其中改性环氧树脂具有最强的附着力, 但化学结构稳定性差, 容易老化和开裂.

疏水性: 表示胶体抵抗水渗透的能力. 其中, 改性有机硅胶具有更好的疏水性.

绝缘: 绝缘与产品安全指标有关. 以上材料的特殊灌装胶不错.

从上述物理和化学性质的综合视角, 改性硅胶材料性能最佳.

3.2 密封胶

密封剂通常是管状封装, 适用于胶水结构, 通常用于线端和壳体结构部件间接接缝的粘合和密封. 常用的单组分公式, 与水蒸气在室温下反应，自然凝固.

特别注意: 一些灯具制造商使用建筑中性幕墙胶代替专业电子密封剂, 容易分解有害物质和损坏灯.

某些类型的灌装胶和密封剂会在凝固过程中分解少量化学液体或气体, 如灯珠旁边的胶体分解产物损坏灯珠磷, 导致色温漂移, 或侵犯LED芯片, 或分解与透明 PC 塑料发生化学反应的物质, 破坏 PC 的结构, 等等. 这是胶体应用的潜在危险. 在设计时，必须充分了解胶体制造商的化学和物理特性。, 并测试和验证.

密封剂受灯壳结构的粘结和密封的热膨胀和收缩影响最大, 特别是大型灯具. 不同材料的线性膨胀系数差异很大, 和热膨胀和收缩不断拉, 容易出现裂纹. 因此, 材料防水设计的防水能力主要取决于电路板的灌装.

材料防水的生产工艺长. 一个灌浆周期需要 24 小时. 有些产品在设计上比较复杂，甚至需要 2 自 3 灌浆周期, 从而产生一个很长的交付周期, 占用大量的生产空间和生产环境. 脏. 胶体凝固后修理产品很麻烦.

材料防水灯的结构设计不需要太精确, 只要设计保留凝胶盆栽区, 液体不会泄漏, 其防水性能非常直观. 因此, 材料防水工艺更适合小型室外灯和室内防潮灯. 通常用于大量低端和廉价的男性模具产品. 如软光条, 小条形灯, 地下灯, 和其他小灯.

结论

无论结构是防水的还是防水的, 实现户外灯具的长期稳定性和低故障率, 单一防水设计难以实现极高的可靠性, 漏水的潜在隐患依然存在. 因此, 在高端户外LED灯的设计, 建议灵活运用防水技术，将结构防水和材料防水技术的优点结合起来, 避免弱点，确保LED电路长期稳定运行. 如果材料防水, 可添加呼吸器以消除负压. 用于结构防水设计, 也可以考虑增加灌装和双防水保护，以提高户外灯具的长期稳定性，降低水分失效率.

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