Файл: Анализ и контроль качества изделий светодиодной продукции.docx

Недостатки светодиодов

Есть у светодиодных ламп один существенный минус, который тормозит их повсеместное распространение и вытекает в существенный недостаток. Это высокая стоимость. В странах с низким уровнем дохода у населения нет средств, чтобы купить светодиодные лампы для дома, а государство отказывается вкладывать средства в модернизацию уличного и промышленного освещения, продолжая трансформировать мегаватты энергии в тепло. Сегодня многие люди не желают отдавать деньги за современную лампочку и ждать несколько лет, когда она окупится, и будет приносить выгоду от экономии электроэнергии.

Этому факту есть ещё одно объяснение – низкое качество дешёвых китайских изделий, которые подрывают репутацию светодиодных ламп. Рынки европейских стран наводнены китайскими лампочками, у которых, то технические характеристики завышены, то вместо качественного драйвера вмонтирован обычный диодный выпрямитель. В итоге надёжность изделия снижается в разы.

К недостаткам можно отнести и тот факт, что количество выпускаемой светодиодной продукции в России ничтожно мало по сравнению с аналогичным товаром, который поступает из Китая. К тому же цена отечественных светодиодных ламп выше, что отталкивает многих покупателей.

Среди недостатков светодиодных ламп, которые присущи всем типам изделий, стоит выделить следующие:

• 
  деградация кристалла, в результате чего он постепенно, из года в год, теряет яркость;
  
• 
  нейтральный и холодный белый свет подавляет выделение гормона мелатонина, который отвечает за регуляцию сна;
  
• 
  применение понижающего преобразователя с функцией стабилизации тока, что ведёт к удорожанию изделия.
  

К минусам, которые, как правило, присущи дешевым изделиям, относятся:

• 
  высокий коэффициент пульсации;
  
• 
  некомфортная цветовая температура;
  
• 
  плохие цветовые характеристики;
  
• 
  несоответствие светового потока и эквивалента лампе накаливания.
  

2 Контроль изделий светодиодной продукции

2.1 Процесс изготовления филаментных ламп

На предприятиях производство светодиодных ламп производится по технологическому процессу сборки светодиодных (СД) ламп, который содержит 12 основных операций:

1. Штамповка ножек;

---

2. Вставление платинитовых держателей на монтажном автомате;

3. Формовка держателей (скоб) вручную;

4. Сборка ножек светодиодных ламп приваркой;

5. Заварка и откачка ламп;

6. Проверка на зажигание и по внешнему виду ламп отпаянных;

7. Припайка источника питания к лампе отпаянной и проверка на зажигание;

8. Намазка цоколей;

9. Цоколевание ламп;

10. Припайка токовых вводов вручную;

11. Браковка ламп;

12. Упаковка ламп и наклеивание этикеток.

Из данных основных операций выделяем 4 операции, которые могут влиять на ухудшение качества светодиодных ламп из-за отрицательного влияния высокой температуры газовых горелок при изготовлении продукции.

Исходя из Правил электронной техники: «светодиоды и источники питания необходимо паять очень быстро, не допуская перегрева, так как светодиоды конструктивно выполнены из легкоплавкого материала, а источники питания имеют электронные микросхемы и лишний перегрев может привести к сокращению срока службы».

2.2 Методы измерений светового потока светодиодных ламп

Измерения проводят при следующих условиях, если иное не установлено в стандартах и технических условиях на ИС конкретных типов:

• 
  температура окружающей среды: (25±10)°С;
  
• 
  относительная влажность: (65±20)%;
  
• 
  атмосферное давление: (101±4) кПа;
  
• 
  напряжение питающей сети: (220±22) В, частота тока 50 Гц.
  

Измерения параметров люминесцентных ламп проводят при температуре окружающей среды от 20°С до 27°С.

Измерения параметров СД, светодиодных ламп и светодиодных модулей проводят при температуре окружающей среды (25±2)°С.

Средства измерений должны быть поверены, испытательное оборудование должно быть аттестовано в установленном порядке.

Методы измерений электрических параметров ламп и светодиодных модулей

5.1 Оборудование для измерения электрических параметров

5.1.1 Электроизмерительные приборы должны соответствовать требованиям ГОСТ 22261.

При питании переменным током класс точности электроизмерительных приборов должен быть не ниже 0,5, при питании постоянным током - не ниже 0,2.

При использовании аналоговых электроизмерительных приборов значения измеряемых величин должны находиться во второй половине шкалы.

---

5.1.2 Для измерений применяют стабилизированные источники питания, обеспечивающие требуемую точность измерений контролируемых параметров.

Для питания ламп накаливания применяют источники постоянного или переменного тока, указанные в стандартах на лампы конкретных типов; для разрядных и светодиодных ламп и светодиодных модулей - источники переменного тока.

Схемы электрических систем питания постоянным и переменным током, приведены в приложении А.

Система питания переменным током должна состоять из источника стабилизированного синусоидального напряжения и регулирующих устройств, позволяющих трансформировать напряжение.

Систему питания с добавочным трансформатором (см. рис.А.2б, приложение А) применяют при необходимости точной регулировки питающего напряжения в широких пределах.

5.1.3 Схемы измерений электрических параметров приведены в приложении Б.

5.1.4 Дроссели образцовые измерительные

При измерении параметров разрядных ИС применяют соответствующие образцовые измерительные дроссели (ДОИ) с рабочими характеристиками:

• 
  по ГОСТ Р 53073, ГОСТ Р 53074 и ГОСТ Р 53075 - для разрядных ламп (кроме люминесцентных ламп);
  
• 
  по ГОСТ Р МЭК 60081, ГОСТ Р МЭК 60901 - для люминесцентных ламп.
  

При измерении ИС других типов применяют ДОИ с рабочими характеристиками, указанными изготовителем или ответственным поставщиком.

5.1.5 Зажигающие устройства

Для зажигания разрядных ламп используют зажигающие устройства с характеристиками по ГОСТ IEC 60926, ГОСТ Р МЭК 927 и ГОСТ IEC 60155 или техническим условиям на ИС конкретных типов.

При проведении измерений зажигающее устройство отключают.

5.2 Подготовка к измерениям электрических параметров

5.2.1 Перед проведением измерений ИС подвергают предварительному отжигу:

• 
  разрядные ИС - в течение 100 ч, если иное не указано в стандартах и технических условиях на ИС конкретных типов
  
• 
  лампы накаливания - в течение времени, указанного в таблице 1, если иное не указано в стандартах или технических условиях на лампы конкретных типов.
  

Измерения электрических параметров разрядных ИС проводят при установившемся электрическом режиме, но не менее чем через 15 мин их непрерывного горения.

---

5.3 Проведение измерений и обработка результатов

5.3.1 Электрические параметры ИС измеряют при номинальном (расчетном или испытательном) напряжении, или токе, или номинальной мощности.

5.3.2 Измерение электрических параметров ламп накаливания проводят по схеме, указанной на рисунке Б.1 (приложение Б).

При использовании аналоговых электроизмерительных приборов, измерения проводят в следующей последовательности:

• 
  при включенном амперметре А устанавливают по вольтметру V номинальное или расчетное напряжение и записывают показание амперметра ;
  
• 
  определяют ток лампы путем вычитания из значения измеренного тока значение тока, потребляемого вольтметром, по формуле:
  

, (1)

где I_л - ток лампы, А;

I_a - измеренное значение тока, А;

U - напряжение лампы, В;

R_B- сопротивление вольтметра, Ом.

Введение поправки на ток, потребляемый вольтметром, необходимо, если его значение более 0,5% значения номинального тока лампы.

5.3.3 Электрические параметры разрядных ИС измеряют по схемам, указанным на рисунках Б.2, Б.3 (приложение Б), компактных люминесцентных ламп со встроенным пускорегулирующим аппаратом, светодиодных ламп и модулей - по схеме, указанной на рисунке Б.4 (приложение Б).

5.3.3.1 Измерение электрических параметров разрядных ИС при номинальном напряжении, используя аналоговые электроизмерительные приборы, проводят в следующей последовательности:

1) устанавливают по вольтметру V1 номинальное напряжение, при этом все остальные приборы должны быть отключены (приборы можно оставить включенными, если их собственное потребление тока мало);

2) после 15 мин горения корректируют значение установленного по вольтметру V1 напряжения и через 5 мин определяют значение фототока;

3) включают вольтметр V2 и изменением напряжения питания восстанавливают показание прибора, измеряющего фототок, определенное в перечислении 2), а по вольтметру V2 определяют напряжение на ИС, затем вольтметр V2 отключают;

4) включают амперметр А и изменением напряжения питания восстанавливают показание прибора, измеряющего фототок, определенное в перечислении 2), по амперметру А определяют ток, проходящий через ИС; затем амперметр А отключают;

5) включают ваттметр W и изменением напряжения питания восстанавливают показание прибора, измеряющего фототок, определенное в перечислении 2), по ваттметру W определяют мощность, затем ваттметр W отключают. Из полученного значения мощности вычитают мощность, потребляемую параллельной цепью ваттметра. Окончательное значение активной мощности, потребляемой ИС, вычисляют по формуле:

---

(2)

где - значение мощности, потребляемой ИС, Вт;

- мощность ИС, измеряемая ваттметром, Вт;

- рабочее напряжение на ИС, В;

- сопротивление параллельной цепи ваттметра, Ом;

6) устанавливают номинальное напряжение питания и проверяют значение фототока по перечислению 2).

В случае отклонения этого показания на 1% измерение повторяют.

5.3.3.2 Измерение электрических параметров разрядных ИС при номинальной мощности, используя аналоговые электроизмерительные приборы, проводят в следующей последовательности:

1) устанавливают по ваттметру W значение мощности изменением напряжения питания. Все остальные приборы должны быть отключены;

2) после 15 мин горения ИС корректируют значение мощности , установленной по ваттметру W. Записывают через 5 мин показание вольтметра V1, соответствующее этой мощности, затем ваттметр W отключают и определяют значение фототока;

3) поочередно включают вольтметр V2 и амперметр А, ваттметр W отключают. Изменением напряжения питания поддерживают значение напряжения по 5.3.3.1, перечисление 2);

4) при этом значении напряжения определяют поочередно по вольтметру V2 рабочее напряжение на ИС, а по амперметру А - ток, проходящий через ИС.

Методы измерений светового потока ламп и светодиодных модулей

6.1 Метод измерения с использованием фотометрического шара

Метод основан на сравнении освещенности, создаваемой измеряемым ИС, с освещенностью, создаваемой контрольной или светоизмерительной лампой по ГОСТ 10771 с известными световыми потоками.

ИС, светоизмерительная или контрольная лампы должны иметь близкие цветовые или коррелированные цветовые температуры, световые потоки и распределения силы света.

Для измерения светового потока применяют фотометрический шар, фотоприемное устройство, светофильтры, светоизмерительные или контрольные лампы.

Схема установки приведена на рисунке В.1 (приложение В).

6.1.1 Требования к оборудованию

6.1.1.1 Размер фотометрического шара выбирают с учетом размеров, мощности и светового потока измеряемых ИС.

---