LED防爆灯最高表面温度试验分析

LED防爆灯最高表面温度试验分析

宋立斌

沈阳产品质量监督检验院 辽宁 沈阳 110022

摘要：LED防爆灯主要应用在一些防爆区域，因防爆区域内有可燃性气体、粉尘等，对LED防爆灯结构有特殊性要求。同时，LED防爆灯内部电弧、火花或高温环境等因素影响，依据可燃性气体、粉尘物理性质，确保各项条件符合防爆要求，从而达到防爆目的。在以往生产环节中，我国主要选择白炽灯、金卤灯、钠灯、汞灯、荧光灯等作为防爆灯光源，基于节能减排政策条件下我国逐渐应用LED光源，也出现了多种类型的防爆灯，为确保LED防爆灯性能，还需开展LED防爆灯最高表面温度试验工作，从而确保整体效果。

关键词：LED防爆灯；最高表面温度；试验分析

众所周知，我国是照明产品生产基地，全球80%以上的LED照明产品均出自我国。并随着我国LED技术水平不断提升，又考虑节能减排政策，我国照明产品生产领域对LED防爆灯产品生产引起重视，并加大创新与生产力度，突出LED防爆灯产品优点，扩大其应用范围。同时，还借助最高表面温度试验分析LED防爆灯使用寿命、环保性等内容，对我国现代化社会稳定发展带来积极影响。

一、LED防爆灯防爆型式分析

当前，我国照明生产领域中对LED防爆灯生产加大力度，主要就是因为LED防爆灯自身优势，既环保又节能，还有较长的使用年限，投资成本较低，经济效益提升较明显。基于此条件下，我国LED防爆灯类别、数量、规格等越来越多，各照明生产厂家均有自己独立的LED防爆灯型号，并且在LED防爆灯结构上也有明显的差别。

那么从LED防爆灯应用领域方面分析，主要包括两大类，一类是矿用、一类是厂用。而从LED防爆灯防爆型式方面分析，所包括的类别较多，如：隔爆型、增安型、本质安全型、正压外壳型等等^[1]。虽然在LED防爆灯防爆结构上没有进行明显的创新，但是在LED防爆灯温度控制方面有显著的变化。LED防爆灯温度主要是通过发光模组进行合理化的控制，能使其外表面温度与可燃性气体、蒸汽温度组别等合理化控制温度范围。

LED防爆灯与传统光源相比较，其组成结构不同，也是其主要特点之一，是由多个单晶颗粒所组成，并且每个颗粒的最高表面温度均在工艺加工的过程中科学化设计、控制等^[2]。同时，LED防爆灯每个颗粒的结构相同、最高表面温度相同，而发光部位的颗粒体积较小，并以半球面呈现，增加了LED防爆灯最高表面温度试验难度。

二、LED防爆灯最高表面温度试验分析

LED防爆灯最高表面温度试验工作开展，通常情况下，受电气设备1.1倍额定电压条件影响。为确保LED防爆灯最高表面温度试验结果准确，可选择红外热像仪，能细致观察到LED防爆灯每个颗粒结构、最高表面温度等情况。但是带来优势的同时，也存在着不足支之处，就是LED防爆灯材质特殊，以钢化玻璃、聚碳酸酯等材质为主，应用红外热像仪，其透射率较高，无法精准地获取到LED防爆灯最高表面温度。那么使用红外热像仪，还需找到适合的位置开展LED防爆灯最高表面温度试验工作。结合当前LED防爆灯最高表面温度试验情况分析，最有效的试验方法是“热电偶”，或是是对红外热像仪与“热电偶”配合方式，均能对光源、透明件测温。依据LED防爆灯应用防爆型式不同，可选择适合的测量方式。具体内容如下：

（一）电气外壳外表面测量

电气外壳外表面测量，主要考虑到隔爆型结构的LED防爆灯，选择LED防爆灯试样产品，测量内容是LED防爆灯电气外壳外表面温度。最适合的试验方法就是“热电偶”，考虑热电偶在LED防爆灯试样上的固定情况，可选择焊接方式、粘接方式、胶带固定方式等。

那么针对隔爆型结构的LED防爆灯电气外壳外表面测量，先借助红外热像仪，在测量前找到LED防爆灯最高表面温度位置，探究LED防爆灯材质因素影响，控制LED防爆灯电气外壳外表面温升情况。需要注意的是，LED防爆灯透明件材质特性，影响着热电偶固定效果，依据实际情况，选择适合的固定方式（焊接方式、粘接方式、胶带固定方式）。在试验的过程中需详细观察与分析，把所出现的信息数据详细记录，借助智能设备，完成试验记录、摄像等工作，便于后续对LED防爆灯电气外壳外表面测量实验分析。

试验结果分析：受白光照射因素影响，物体的颜色发生明显变化，并逐渐加深，积聚较多的热量^[3]。再分析当前所使用的LED防爆灯多数是白光，那么对热电偶固定粘接剂的选择，尽量以无色、透明为主，并对热电偶固定接点处粘接剂使用量合理控制，避免受白光因素影响，导致热电偶固定粘接剂积聚温升。然后使用解胶剂脱离热电偶，目的是节省试验成本，可对脱离的热电偶反复使用。

需要注意的是，热电偶固定接点要远离测量电气外壳外表面，避免热电偶出现接点翘起情况；粘贴胶带不宜过长等。

（二）内部发热元器件表面测量

内部发热元器件表面测量，考虑增安型、正压型LED防爆灯结构特殊性，因 LED防爆灯是由多个颗粒所组成，并且焊接在电路板上，那么还需在测量前考虑LED防爆灯颗粒数量，需依据测量试验要求，适当增强LED防爆灯颗粒数量。

首先，使用红外热像仪，找到电路板上温升最高的颗粒；其次，用热电偶开展内部发热元器件表面测量工作。分析到LED防爆灯颗粒较小，并且颗粒发光点是半球面，采用热电偶接点接触有一定难度，建议采用测量电路板背面与之对应的焊点方式。最后，掌握LED防爆灯内部小型晶片状态，了解到LED防爆灯发热部位是内部小型晶片，要控制焊点距离，降低导体热损耗量，才可确保LED防爆灯最高表面温度测量结果准确性^[4]。

特别注意的是，热电偶接点有绝缘保护作用，而LED防爆灯的发光二极管是直流供电方式，在开展LED防爆灯最高表面温度测量前，需详细LED防爆灯发光二极管直流电加热物体表面温度，可采用正反向电流相加取平均值方法，或者是借助两支相同型号热电偶，敷设在LED防爆灯发光二极管直流电加热物体上，既能对LED防爆灯发光二极管直流电加热引起的附加电势合理控制，又能减低直流电加热量，从而规范性完成LED防爆灯最高表面温度测量工作。

结语：

本文对LED防爆灯最高表面温度试验分析，先探究了LED防爆灯防爆型式，掌握其应用领域及各领域对LED防爆灯应用要求，依据LED防爆灯特殊性的颗粒组成结构，能选择适合的试验方式，开展LED防爆灯最高表面温度试验工作，并以电气外壳外表面测量、内部发热元器件表面测量为核心，了解到红外热像仪测量，需找到电路板上温升最高的颗粒，然后用热电偶开展外部与内部温度测量工作，把整个测量过程、操作流程、信息数据等详细记录，能为LED防爆灯最高表面温度试验工作分析提供重要信息依据，对我国照明生产领域带来积极影响。

参考文献：

[1]吴峰;徐何辰;饶丰;孙元元;张学书;张燕;大幅面高亮度LED导光板灯箱的设计[J].中国照明电器,2017，32（17）:11-14.

[2]舒伟程;胡润;谢斌;余兴建;罗小兵;基于量子点测量LED芯片表面温度的实验研究[J].工程热物理学报,2018，68（41）:212-215.

[3]朱简约,李乐天,陈乾.大功率LED结温与器件表面温度关系的研究[J].物理与工程,2017，6（09）：13-15.

[4]应一.LED防爆灯最高表面温度试验分析[J].防爆电机,2018，3（01）:34-36.