當(dāng)前，LED紅外照明設(shè)備的市場(chǎng)環(huán)境比較混亂，如何進(jìn)行區(qū)別選購(gòu)成為人們頭疼的事情。本文重點(diǎn)描述了LED照明設(shè)備的故障原因、工作原理以及電路結(jié)構(gòu)，且闡述了當(dāng)前LED的發(fā)展?fàn)顩r，希望能給人們?cè)谶x購(gòu)上提供一些參考。

    有這樣一種現(xiàn)象：目前，一部分紅外廠家通過(guò)加大產(chǎn)品電流，使得產(chǎn)品顯現(xiàn)出很好的短期效果。在測(cè)試樣品時(shí)效果明顯，客戶接受度高，通過(guò)了測(cè)試。但批量采購(gòu)時(shí)，安裝完成可能只有兩三個(gè)月，甚至幾天，效果就不行了。

故障原因
    自60年代LED的正式應(yīng)用至今，LED一直以其長(zhǎng)壽命，低能耗著稱。然而現(xiàn)在有的廠家紅外LED壽命卻如此之短。通過(guò)維修與比較很多廠家的產(chǎn)品后，發(fā)現(xiàn)客戶使用造成損壞的比較常見(jiàn)，主要有兩類：一為電源問(wèn)題；部分電源使用變壓器滿載時(shí)輸出12V，空載或輕載時(shí)電壓可能上升到17-18V，從而造成LED損壞。因而在此建議使用開(kāi)關(guān)電源。二為現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)的DC12V使用集中供電方式，造成遠(yuǎn)端機(jī)器效果較差；為了提高遠(yuǎn)端攝像機(jī)效果，很多客戶可能會(huì)調(diào)高電壓，造成近處攝像機(jī)過(guò)壓損壞。因而在此建議使用開(kāi)關(guān)電源，實(shí)行分散供電，就近取電。還有很多為廠家產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用不當(dāng)造成的，圖1為部分損壞燈管溶膠后的分析圖。

    透過(guò)圖1的焊線圖可以比較容易分析出故障原因，A點(diǎn)和E點(diǎn)損壞的原因一般是LED元件在封裝時(shí)金線焊接不良所致；B點(diǎn)和D點(diǎn)則可能是由于焊接時(shí)的應(yīng)力釋放，溫度等造成；而C點(diǎn)則可能是在封裝時(shí)碰塌及浪涌電流熔斷等原因造成；紅外燈的過(guò)電流超負(fù)荷使用通常會(huì)造成F點(diǎn)晶片的燒死。A點(diǎn)至E點(diǎn)可能是LED原料的問(wèn)題，F(xiàn)點(diǎn)的故障原因較多為使用問(wèn)題。而F點(diǎn)的損壞在LED維修分析中占很大比例，所以LED過(guò)電流使用造成的不良后果必須得到廣大廠家的重視。

電路結(jié)構(gòu)及工作原理
    紅外LED的核心是一只發(fā)光PN結(jié)，材料為砷化鎵AlGaAs；通電時(shí)可以發(fā)出850/940nm光線，是一種熱光源?？孔陨戆l(fā)熱輻射能量，晶片尺寸自8mil~40mil分成多檔，單顆功率可達(dá)3W，通常由光磊、鼎元等上游晶片廠家進(jìn)行切割，國(guó)內(nèi)或臺(tái)灣的廠家進(jìn)行封裝，不同規(guī)格的晶片，所需的驅(qū)動(dòng)電流及散熱等均不同，而且易受溫度等因素影響。以下可從最常見(jiàn)的電壓、電流、溫度、光強(qiáng)方面分析對(duì)比。[nextpage]

1、電壓電流
由圖2可看出：隨著電壓的升高，電流增強(qiáng)，至1.6V時(shí)出現(xiàn)陡直現(xiàn)象。

2、電流亮度
由圖3可看出：隨著電流加大，亮度會(huì)相應(yīng)的提高。

3、溫度電流
由圖4可以看出如下趨勢(shì)：隨著溫度的升高，LED通過(guò)電流的能力越來(lái)越低。

綜上所述，總結(jié)出三點(diǎn)：
1、LED對(duì)電壓很敏感，過(guò)導(dǎo)通電壓后波動(dòng)很小的電壓，電流即變動(dòng)很大，要求電源穩(wěn)定。
2、亮度隨著電流升高而加大，這也是部分廠家熱衷于提高電流的主要原因。
3、電流持續(xù)加大，沒(méi)有很好散熱，LED效能很快降低，甚至燒毀。[nextpage]

    如果要合理的使用LED，使其發(fā)揮最佳效果，必須使用良好的電路對(duì)其驅(qū)動(dòng)。對(duì)于LED使用的驅(qū)動(dòng)方式，各廠家也有不規(guī)范的地方，市面上曾多次見(jiàn)到有如圖5的驅(qū)動(dòng)方式。

    這是一種簡(jiǎn)單的并聯(lián)，每路沒(méi)有進(jìn)行限流處理。由于各管壓降不同，結(jié)果造成各路電流不同，又由于容易造成某路電流過(guò)大，從而導(dǎo)致該路LED的損壞。正確應(yīng)用應(yīng)至少使用圖6方式。對(duì)于LED的驅(qū)動(dòng)有電阻、有源線性、開(kāi)關(guān)控制（恒流）三種方式，比較如表1。

    從表1可以看出：開(kāi)關(guān)控制方式明顯優(yōu)于以上兩種，但由于成本及設(shè)計(jì)難度方面較高，因此，現(xiàn)在多數(shù)廠家實(shí)行的是第一和第二種方式，很容易的就能測(cè)量限流電阻的流過(guò)電流。通過(guò)調(diào)整輸入電壓，測(cè)量限流電阻上壓降也可知是否為開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)（恒流供電）。另外一點(diǎn)對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程的控制也尤為重要。一些焊接溫度、靜電處理等均會(huì)使LED“身體免疫抵抗力”變差。下面以一款50米紅外一體機(jī)為例來(lái)說(shuō)明。

    圖7控制部分采用上述第三種驅(qū)動(dòng)方式——開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)方式，即通常所說(shuō)的恒流控制。主控制元件采用美國(guó)supertex芯片，該系列芯片目前廣泛的應(yīng)用于高檔照明系統(tǒng)控制中，具有非常成熟穩(wěn)定的應(yīng)用案例?？梢跃_穩(wěn)定的控制各路LED的電流，采用獨(dú)有的PWM調(diào)節(jié)電路，更好地發(fā)揮 LED的效能，延長(zhǎng)使用壽命，該控制板同時(shí)包含精密電源濾波，能夠有效消除電源方面造成的圖像干擾。[nextpage]

    圖8為燈板，LED采用臺(tái)灣原廠封裝，采用限流電阻調(diào)整各路電流差異，電路設(shè)計(jì)考慮對(duì)LED工作時(shí)的散熱，采用最新獨(dú)創(chuàng)的熱傳導(dǎo)方式，能夠把熱量快速地傳輸至防水機(jī)的外殼，從而有效地降低系統(tǒng)溫度。由于良好的散熱，系統(tǒng)工作將更為穩(wěn)定，壽命則更長(zhǎng)。

市場(chǎng)狀況
    隨著LED市場(chǎng)供應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，價(jià)格一只從幾毛錢到幾元錢不等，當(dāng)然質(zhì)量也有太大的差別。出現(xiàn)較多的不良品流入市場(chǎng)，在此建議選用大生產(chǎn)封裝的LED。

    市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)是產(chǎn)品質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)，更是人性的競(jìng)爭(zhēng)。俗話說(shuō)：“十年樹(shù)木，百年樹(shù)人?！庇捎诮鹑谖C(jī)的影響，很多的企業(yè)經(jīng)營(yíng)困難，造成較高的失業(yè)率。隨著失業(yè)人數(shù)的增加，在一定程度上增加了社會(huì)不穩(wěn)定因素，可能也會(huì)帶來(lái)犯罪率的上升，同時(shí)社會(huì)大眾對(duì)安全、安防要求越來(lái)越高。為了應(yīng)對(duì)此次危機(jī)，政府對(duì)基礎(chǔ)行業(yè)進(jìn)行了較多的資金投入。這也為安防行業(yè)提供了發(fā)展契機(jī)。是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，隨著公眾安防意識(shí)的提高，對(duì)紅外夜視產(chǎn)品的穩(wěn)定性，效果、性價(jià)比等也提出了更高的要求。以前是用于檢查、“裝飾”作用的攝像頭，現(xiàn)在重新了得到重視，要求能夠達(dá)到夜間監(jiān)控的目的，而且要求能夠清晰分辨人物，分清車牌等，對(duì)于一些寬動(dòng)態(tài)、車牌識(shí)別等功能也提出了較多的需求。由于早期眾多廠家的急功近利造成很多市場(chǎng)的誤解。目前許多的工程商都對(duì)紅外持懷疑態(tài)度，擔(dān)心衰減及壽命，返修率等，這阻礙了紅外的快速推廣使用。紅外的應(yīng)用并不是太復(fù)雜，關(guān)鍵是在利益面前能否擺正心態(tài)，能否用長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光看待，能否用心做事。俗話說(shuō)“星星之火，可以燎原”，對(duì)于紅外的使用目前已有燎原之勢(shì)，不可阻擋。但市場(chǎng)對(duì)于紅外技術(shù)的成見(jiàn)尚待消除。想起屈原的一句話，“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索，”也相信紅外市場(chǎng)能夠更加規(guī)范，從而為平安中國(guó)做出更多貢獻(xiàn)。