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LED户外灯具，7大防水基本常识！

户外照明灯具需☉要长期经受冰雪烈日、风雨雷电的考验，且造价较高，而因在外墙上使用较难拆 修，须满◇足长期稳定工作的要求。而LED是娇贵的半导体元件，若受潮，就会出现芯片吸湿现 象，损坏LED、PcB和其他元件，因此，LED适宜工作在干燥和较低温度。保证LED在户外恶劣条 件下长期稳定地⌒工作，灯具防水结构设计极为关键。

目前，灯具防水技术主要分为两个方向：结构防水和材料防水。所谓结构防水，就是在产品的各 结构部件组合后，已经具备防水功能。而材料防水，则是产◢品设计时，留出灌封胶水密闭电气元 件的位置，装配时用胶水材料实现防水。两种防水设计分别适用于不同的产品路线，各有优点。

影响灯具防水性能的因素:

1、紫外线

紫外线对暴露在灯具外的电线绝缘层、外壳防∞护涂层、塑料件、灌封胶、密封胶圈胶条、粘合剂都有破坏作用。

电线绝缘层老化龟裂后，水汽会通过电线芯的缝隙渗透到→灯具内部。灯具外壳涂层老化后，外壳边缘涂层龟裂或剥离，会出现缝隙。塑料外壳老化后，会变形开裂。电子灌封Ψ胶体 老化会产生开裂。密封胶圈胶条老化变形，会出现缝隙。结构件之间的粘↙合胶老化，降低粘 合力后也会出现缝隙。这些都是紫外线对灯具【防水能力的损害。

2、 高低温

户外每天气温变化很大.夏日白天灯具表面温度可升至50～60℃，晚上降至10～20 qC，冬日冰雪天温度可降至零下，全年温」差变化更大。户外灯具在夏天的高温环境下，材料加速老化← 变形。当温度降至零下时，塑料零部件变脆，在冰雪的压迫下或开裂。

3、热胀冷缩

灯具外壳热胀冷缩：气温的变化导致灯具的热胀冷缩，不同材质（如玻璃和铝型材）的线胀系数不同，两种材质在结合处会出现位移。热胀冷缩过程不断重复，相对位移也不断重 复，对灯具气密性破坏很大。

内部空气热胀冷缩：广场地面上经常能①观察到地埋灯玻璃上的水滴凝露，而水滴是如何渗入充满灌封胶的灯具内呢？这就是热胀冷缩时呼吸作用的结果

例如 ， 当 温 度 从 60 ℃ 降 到 10 ℃ 时 ， 灯 具 内 部 气 压 变 化 量 约 为 ： 1 一(273+60)K/(273+10)K=一0.18 atm=一1.86 m水柱，温度升高，在巨大的负压作用下，潮湿空气通过灯体材料上的微小缝隙，渗透到灯体内部后，遇到温度较低的灯具外壳，冷凝成水珠并聚集。温度降低后，在正↑压的作用下，空气从灯体内排出，但水滴仍附着在灯内。每天重复温度变化的呼吸过程，灯具内部积水越来越多。

热胀冷缩的物理变化，使户外LED灯具防水气密性〇的设计成为复杂的系统工程。下面就两种灯具防水体系的技术特点进行分析，以便了解其优缺点。

4、关于结构防水

基于结构防水设计的灯具，需紧密配合硅●胶密封圈防水，外壳结构比较精密和复杂，通 常适用于尺寸较大的灯具，譬如条形泛光灯、方形和圆形投光灯等中、大功率灯具。

结构防水灯具仅做纯机械结构组装，使用工具简单，装配工序和流程少，总装周期短， 生产线上返修方便快捷。灯具通过电性能及防水测试，即可包装发货，适用于供货周期短的 工程项目。

但结构防水设计的灯具机加工要求较高，各部件尺寸须精密配合。只有合适的材料和构 造，才能保证其防水性能，下述几个设计要点。

设计硅胶防水圈，选择硬度合适的材料，设╳计合适的压强，其截面形状也非常关键。电缆引入线是渗水的通道，需选择防水电线，而使用强力的电缆防水固定头(PG头)，可阻止水汽从电缆线芯缝隙中渗透，但前提是电线绝缘层在PG头长期的强力挤压下不老化不开裂。

常温下，玻璃的线胀系数约7.2×10～m/(m?K)，铝合金约23.2×1 0一m/(m?K)，两者差异较大。灯具外尺寸较大时须认真考虑。假设灯具长度为1  000  mm，白天外壳温度为60℃，下雨或夜晚气温降至10℃，温度下降50℃，玻璃和铝型材会分别收缩0.36mm和1.16mm，相对位移为O.8 mm，密封元件在重复性的位移过程中反∞复拉扯，影响气密性。

很多中、大功率的户外LED灯具可安装防水透气阀(呼吸器)利用呼吸器中分子筛的防水透气功能，平衡灯具内外气压，消除负压，防止吸人水汽，保证灯具内部干燥。这种经济有 效的防水器件，能提高原结构设计的防水能力。但呼吸器不适合地埋灯、水底灯等经常泡水里的灯具。

灯具结构防水的◎长期稳定性，与其设计、所选灯材料的性能、加工精确度、装配技术等密切相关。若薄弱环节出现变形并渗水，对LED及电子器件将造成不可逆的损害，且这种＠情况 在出厂检验过程中很难预¤测，具有突发性。因此，提高结构防水型灯具的可靠性，需要继续 改良防水技术。

5、关于材料防水

材料防水设＠ 计的灯具， 利用填充灌封胶来绝缘防水， 利用密封胶粘结封闭结构件之间的接缝，使电气零部件完全气密，达到户外灯具防水的作用

6、灌封胶水

随着防水材料技术的发展，各种类型和品牌的灯ω具专用灌封胶不断出现，例如，改性环氧树脂、改性聚氨酯树脂、改性有机硅胶等。化学配№方不同，灌封胶的弹性、分子结构稳定 性、附着力、抗uV、耐热性、耐低温、憎水性、绝缘性能等物理化学性能指标表现各异。

弹性：胶体柔软，弹性模量较小，则适应性更好。其中改性有机硅胶弹性模量最小。

分子结构稳定性：在uV、空气和高低温长期作用下，材料化学结构稳定，不老化不开裂。其中以改性有机硅胶最稳定。

附着力：附着力强则不易剥离，其中改性环氧树脂的附着力最强，但化学结构稳定⌒性较差，容易老化开裂。

憎水性：表示胶体抗渗水的能力。其中改性有机硅胶憎水性较好。

绝缘性：绝缘关系到产品安全指标，以上♀几种材质的专用灌装胶都不错材质的专用灌封胶都不错。

从以ξ　上各理化性能综合来看，以改性有机硅材料表现最佳

7、密封粘胶

封胶通常是管状包装，适合打胶施工，一般用于电线『端头、外壳结构件间接缝的粘结 和密封。常用单组分配方，常温下与空气水汽产生反应，自然凝固。

特别注意：部分灯具生产厂使用建筑用的中性幕墙胶，而非专业电子密封胶，容①易分解出有害物质，损害灯具。

某些类型的灌封胶和密封胶在凝固过程中，会分解出少量化学液体或气体，如灯珠旁的胶体分解物对灯珠荧光粉的损害，导致色〓温漂移，或侵害LED芯片，或分解出与透明PC塑料 发生化学反应、破坏PC结构的物质，等等。这是胶体应用中潜在的危害，设计时必须向胶体制造商充分了解其化学和物理性能，并测试验证。

密封胶在灯具外壳结构的粘结密封中，受热胀冷缩影响最大，特别是大型灯具，不同材 料的线  胀系数差异较大，热胀冷缩不断拉扯，极易出现裂缝。因此，材料防水设计的防水能力主要靠电路板灌封。

材料防水的生产工〒艺流程较长，1个灌胶凝固周期需要24 h，有些产品设计较复杂，甚至需要2～3个灌胶周期，导致出货周期较长，大量占用生产场地，而且生产环∏境较脏。胶体凝 固后产品返修很麻烦。

材料防水灯具的结构设计无需太精密， 只要设计预留出胶体灌封区域， 液体不外漏即可，其防水性能很直观。因此，材料防水工艺较适合小型户外灯具，室内防潮灯具。通常在 低端和廉价的公模产品中大量应用。如软灯带、小型条形灯、地埋灯等小型灯

上海申昌照明电器有限公司成立于1995年,是集研发、制造、销售、工程实施的科技型企业。近年来,公司响应国家节能减排战略,立足传统灯具生产基础,发展绿色照▲明,并在上海、深圳、宁海设立生产基地,开发、生产新颖、高效、节能、长寿命,具有自主知识产权的《申昌牌》LED照明系列产品。