浅析LED平板灯生产制造中的问题
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摘要： led平板灯具是LED灯具型式的一种，由于产品刚进入大规模生产阶段，生产工艺技术等均未成熟，造成很多质量问题。为此本文由生产制造流程入手，从各组成部件质量要求方面查找LED平板灯质量问题的原因。
Abstract： LED panel light is a kind of LED light. Since LED panel light has just entered mass production stage， the producing techniques are not mature yet thus causing a lot of quality problems. Starting from the manufacturing process， this article finds the causes of the quality problems from aspects of quality requirement of each component.
关键词： LED平板灯；铝框架；扩散板；导光板；反光纸；后盖板；LED光源；光源控制器
Key words： LED panel light；aluminum frame；diffuser plate；light guide plate；reflective sheeting；back shroud；LED light source；lights controller
中图分类号：F203 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）33-0035-02
0 引言
我们国家科技部于2003年6月17日启动了“国家半导体照明工程”计划，实现这一计划的重要步骤就是要发展和推广高效、节能的LED照明器具，节约照明用电，减少环境及光污染。本文所研究分析的LED平板灯光线均匀、无眩光、结构精致，得到了很多人的喜爱，逐步取代了照明模块中传统嵌入式荧光灯具的产销份额。本文针对LED平板灯结构设计，分析加工生产过程中各部件质量要求和注意事项。
1 铝框架
铝框架作为LED平板灯的外部构架，确定了灯具的形状和大小，也起到了主要散热功能。铝框架的材质一般使用AL6063，其生产工艺的选用有两种，一种是铝挤模成型的铝材布局。常见的方形框架是将成型的铝条经过45°斜对角焊接而成，密封效果好不漏光，但表面较粗糙。另一种是压轴成型的铝材布局，这种类型布局IP防护等级有确保，封光效果更好，整体外观完美，但前期投入模具费用
较高。
铝框架常见问题：为了节约成本减轻铝矿质量，导致铝框架强度下降，运输和安装过程中灯外观容易变形，严重时造成LED贴片灯珠受损。部分生产厂甚至采用塑料框架，影响散热效果，降低LED平板灯使用寿命。由于受到加工设备精度、人员技术水平和手工焊接影响，框架尺寸偏差较大，对后期整机装配造成不小麻烦。
2 扩散板
扩散板又称匀光板，扩光板，是光线通过以PS/PMMA/PC/PP等塑料基材的扩散层，遇到与其折射率相异的介质（扩散粒子）时，会发生多角度、多方向的折射、反射与散射的现象，从而达到光扩散效果，为显示照明组件提供一均匀面光源，同时起到遮挡网点作用。目前集成吊顶上的LED平板灯一般采用亚克力材质的扩散板，其透光率能够到达92%，但抗老化性能稍差。也有部分采用PC材质的扩散板，其价格稍为昂贵，透光率也达到88%，但抗老化性能强。
扩散板常见问题是为了降低成本采用普通的PP或者回料PS材料做扩散板，主要缺点有：耐热度低；抗紫外线能力差易变黄；回料黑点比较多影响外观，在一定温度中有释放异味；成型收缩率大，低温易变脆，不耐磨；长时间使用后面板会变颜色。
3 导光板
在LED平板灯的整个配件组成中，导光板处于重要的核心位置。灯发出来的光在光学级压克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使整个平板灯的发光效果到达一个均匀的效果。导光板的网点目前主要是通过油墨丝网印刷或激光雕刻方式印制上去的。由于激光雕刻方式效率低，不便于批量生产，所以大规模生产还是采用油墨丝网印刷技术。亚克力板材的选择也值得注意，透光率是重要指标，很多品牌大厂像日本三菱的产品质量较高。
导光板常见问题是：网点设计不好，看到的整体光效就很差，一般会出现以下几种情况：中间亮、边缘暗；进光边有亮边、中间暗；从不同角度看，整体亮度不一致；局部暗区明显。亚克力板材原料质量较差，透光率不高，另外高吸水率、热胀冷缩形变大等原因，会使其尺寸稳定性差，从而可能挤压损伤LED贴片灯珠。还有从成本角度考虑缩减导光板厚度，导致组装时不匹配，LED贴片灯珠的光不能全部进入导光板内。印刷网点的油墨质量亦影响LED平板灯的使用寿命，所以应选用高品质油墨。
4 反光纸
反光纸的首要作用是将导光板反面余光反射出去，减小光源的损耗，是高质量LED平板灯的重要组成部分。反射率是其一项重要的指标，另外还有抗静电、抗UV、耐老化、抗刮、耐磨、耐候性能等。
5 后盖板
后盖板一般采用铝制材料，视觉上看整灯质感强。它一方面是密封灯体，另一方面起到散热的作用。现有部分后盖板采用铁制材料，在潮湿环境中易腐蚀生锈，使得灯光出现局部阴影。甚至有用塑料后盖板，严重的影响了散热效果。
6 LED光源
LED平板灯所用光源为表面贴装二极管（Surface mount diode），简称SMD。根据芯片尺寸有5050，5630，3014等不同尺寸的LED灯珠，嘉兴地区生产的集成吊顶上用LED平板灯常用规格为3014。按照功率需要，SMD通过贴片机贴装到铝基板灯条上。在灯条背后涂覆导热胶，将其安装在LED平板灯的铝框架内侧。
SMD的光通量参数对整灯光照效果来说是十分重要的，而光通量的大小也决定SMD价格的主要参数。部分厂家采用低流明的LED灯珠，使得在相同输入功率的条件下，LED平板灯的照度达不到应有的使用效果。
7 光源控制器
LED光源控制器俗称驱动电源主要有两种电源方式：一种是恒流源模式，效率高、PF值高达0.95、性价比高，是集成吊顶上用LED平板灯常用的驱动电源；另一种是恒压兼恒流模式，特点是性能稳定，但成本高、效率低，主要用于外贸出口。在国内LED光源控制器所执行的检测标准主要是GB19510.1-2009《灯的控制装置第1部分：一般要求和安全要求》和GB17743-2007《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》等，也有CQC自愿性认证，一般通过此认证的驱动质量较为可靠。
目前市场上LED平板灯的光源控制器外壳有两种：一种是塑料外壳，绝缘性能比较好，一般固定在灯的后盖板上；第二种是铝外壳、灌胶封装，绝缘性能稍差，一般独立于整灯，通过插接件连接。
LED光源控制器最核心的部分是其电子线路板的设计和元器件选用，高输出效率、高可靠性和较长使用寿命的特性会促进灯整体性能的提升。一些做工粗糙、质量差的驱动仅采用阻容降压整流的方式，安全性和寿命都得不到保证。有些线路设计者为了增加灯的流明参数。使得发光效率提升，采用加大驱动电流的方法，LED的工作温度也相应升高了。一旦温度超过LED的限温点，就会影响LED的寿命和可靠性。高品质的驱动通常都抗电磁干扰、过温、过流、短路、开路保护等功能。
现阶段LED平板灯的市场规模不断扩大，应加快健全各类行业和国家的LED产品标准，从而推动企业生产技术的提升。笔者对此类灯具的研究也处于初步的摸索阶段，在认知上也还存在一些不足或错误。
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