如何提高LED照明難度開發(fā)的燈具設(shè)計(jì)

　　水氣的積聚，對(duì)電子商品功能最大的問(wèn)題就是造成電路短路與產(chǎn)品生銹。雖然純水導(dǎo)電度低，但只要加上電解質(zhì)，導(dǎo)電度就會(huì)上升，容易造成短路現(xiàn)象。剛開始短路現(xiàn)象會(huì)隨水受熱蒸發(fā)而停止，長(zhǎng)久下來(lái)，累積在導(dǎo)體上的電解質(zhì)加上通電時(shí)的熱作用，就可能破壞絕緣材料，導(dǎo)致永久的短路現(xiàn)象或是迴路的銹蝕。

　　裸露的金屬材料如銲點(diǎn)或螺絲、端子也會(huì)受到水氣的影響產(chǎn)生生銹的情況。一旦發(fā)生銹蝕，電阻會(huì)提高，或者膨脹的導(dǎo)體也可能彼此連接產(chǎn)生短路，造成安全的危險(xiǎn)（圖2）。另外有些聚合物材料是透過(guò)脫水聚合而成，水氣的存在會(huì)促使聚合物分解反應(yīng)的進(jìn)行，造成聚合物材料的破壞。

圖2進(jìn)行耐環(huán)境污染絕緣性的UL746A漏電指數(shù)測(cè)試（CTI）樣品

　　紫外線對(duì)外殼材料的破壞

　　陽(yáng)光含有高能量的紫外光，除會(huì)曬傷皮膚外，也足夠裂解大多數(shù)的聚合物材料，UL研究發(fā)現(xiàn)，只要將近1，000小時(shí)的連續(xù)高強(qiáng)度曝曬，就可能導(dǎo)致材料的機(jī)械強(qiáng)度產(chǎn)生足夠危險(xiǎn)的衰煺，以及劣化材料的耐燃性。

　　下雨天的號(hào)誌燈老是故障，戶外的LED大型顯示幕也往往在陰雨天時(shí)出現(xiàn)白線，其實(shí)很多時(shí)候就是水氣的杰作（表1）。

　　大多數(shù)設(shè)計(jì)都是希望透過(guò)密封而達(dá)到防水的目的，然而，除一體成型的密封外，大多數(shù)組裝式的密封都會(huì)因?yàn)槌掷m(xù)的熱漲冷縮，導(dǎo)致水氣因而藉由毛細(xì)現(xiàn)象能夠滲入到機(jī)殼內(nèi)部，逐漸累積，因此若能採(cǎi)用耐水性的電路材質(zhì)，加上排水、通風(fēng)與乾燥的設(shè)計(jì)，才可防止因?yàn)樗畾饫鄯e所造成的問(wèn)題。

　　至于長(zhǎng)久浸泡于水中的燈具，因受到環(huán)境溫度變化較小，加上水壓的幫助，同時(shí)可減少紫外線的吸收，密封較易達(dá)成，只要採(cǎi)用對(duì)水氣不敏感的聚合物材料與金屬材質(zhì)，反而相對(duì)比較容易維持低水氣的狀態(tài)。

　　LED燈具防爆設(shè)計(jì)至關(guān)重要

　　2011年是爆炸事件頻傳的一年，因應(yīng)石油裂解廠等意外造成的龐大人力與物力損傷，勞委會(huì)宣告自民國(guó)101年起，將針對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的燈具、馬達(dá)、開關(guān)箱進(jìn)行管制，以減少工安的意外，同時(shí)也引起燈具業(yè)者的注意。

　　傳統(tǒng)燈具由于使用時(shí)電壓與電流較大，或者使用溫度較高，很容易在操作的過(guò)程中，因?yàn)闇囟冗^(guò)熱或開關(guān)電弧的產(chǎn)生而成為引爆易燃物的火源，LED具有低電壓操作與相對(duì)低操作溫度的特性，似乎非常適合作為未來(lái)的防爆燈具，然而防爆領(lǐng)域卻是許多LED與燈具業(yè)者所不熟的領(lǐng)域。此外，對(duì)于防爆驗(yàn)證的模式與系統(tǒng)更是所知有限。

　　防爆一詞其實(shí)是過(guò)度簡(jiǎn)化的說(shuō)法，其實(shí)是防止引發(fā)爆炸，以及防止受到爆炸而破壞。在國(guó)際上有不同的爆炸危險(xiǎn)分級(jí)系統(tǒng)，主要分為美國(guó)電工法規(guī)（NEC）定義的系統(tǒng)，與國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）所定義的IECEx系統(tǒng)。因應(yīng)不同的危險(xiǎn)氣體與環(huán)境，均不能讓電器產(chǎn)品因使用或者失效而成為爆炸源。要避免成為爆炸源，就必須注意下列的問(wèn)題：

　　火花的產(chǎn)生，或者火花與危險(xiǎn)物質(zhì)接觸

　　一般有明滅控制的開關(guān)，容易因?yàn)閷?dǎo)體帶電的瞬間接觸而產(chǎn)生火花或是電弧，或因?yàn)楦鼡Q燈源時(shí)金屬間互