LED照明作為21世紀(jì)最有前途的高科技產(chǎn)業(yè)之一，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、應(yīng)用和檢測(cè)認(rèn)證備受關(guān)注。雖然LED產(chǎn)品的檢測(cè)和認(rèn)證是產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，但是它對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段有重要指導(dǎo)意義。合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能增強(qiáng)產(chǎn)品可靠性、減少EMC問(wèn)題，更快的通過(guò)產(chǎn)品檢測(cè)和認(rèn)證，為產(chǎn)品贏得市場(chǎng)和企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下基礎(chǔ)。
在近期舉辦的LED產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，電子元件技術(shù)網(wǎng)訪談了CTI華測(cè)檢測(cè)技術(shù)股份有限公司副總裁聶鵬翔先生，分享了對(duì)目前LED市場(chǎng)發(fā)展的看法；電子產(chǎn)品檢測(cè)和認(rèn)證對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的重要促進(jìn)作用，以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)和元器件選擇對(duì)產(chǎn)品可靠性、失效分析和電磁兼容的深刻認(rèn)識(shí)；能幫助工程師朋友重新審視可靠性分析和元器件選型的重要性，指導(dǎo)工程師從設(shè)計(jì)的源頭減少EMC問(wèn)題的產(chǎn)生，提高整機(jī)產(chǎn)品的品質(zhì)。
LED照明基礎(chǔ)：標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量體系、測(cè)試認(rèn)證
一個(gè)產(chǎn)品要成功進(jìn)入市場(chǎng)首先需要滿足兩個(gè)基本的要求：其一是安全性要求，如CE認(rèn)證。其二是市場(chǎng)準(zhǔn)入要求。除安全性和市場(chǎng)準(zhǔn)入基本要求之外，歐美國(guó)家對(duì)進(jìn)入市場(chǎng)的產(chǎn)品還有更高層次的要求，以LED照明產(chǎn)品為例，還包括產(chǎn)品是否好用、客戶是否滿意及符合可持續(xù)發(fā)展（如節(jié)能、環(huán)保、可回收）等方面的需求，這些要求最終都需要通過(guò)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)才能獲得認(rèn)可，因此產(chǎn)品檢測(cè)和認(rèn)證在市場(chǎng)準(zhǔn)入、產(chǎn)品品質(zhì)保證方面有著重要地位和作用。
近年來(lái)，中國(guó)LED市場(chǎng)日益火熱，從最初的信號(hào)顯示領(lǐng)域的應(yīng)用到目前的路燈及室內(nèi)照明等大規(guī)模照明的應(yīng)用，似乎顯示出LED產(chǎn)業(yè)業(yè)已成熟，已到大面積推廣實(shí)用的階段。對(duì)此聶先生有著不同的觀點(diǎn)，從世界范圍來(lái)看，LED市場(chǎng)的發(fā)展還處于起步階段，很多的標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用都不成熟，過(guò)分宣傳LED市場(chǎng)的成熟，可能會(huì)損害LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在這方面，美國(guó)節(jié)能燈市場(chǎng)就曾經(jīng)有過(guò)失敗的案例，當(dāng)時(shí)由于節(jié)能燈產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性不高，造成消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品失去信心，從而影響節(jié)能燈產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
由于有了這次失敗的教訓(xùn)，在此次LED推廣的大潮中，美國(guó)政府顯得格外冷靜，美國(guó)能源部（DOE）通過(guò)各種途徑向人們宣傳LED知識(shí)，同時(shí)也約束企業(yè)自律，告誡企業(yè)不要夸大產(chǎn)品性能，以免誤導(dǎo)消費(fèi)者對(duì)LED產(chǎn)品的認(rèn)知。而標(biāo)準(zhǔn)的缺失也是行業(yè)發(fā)展的障礙，除美國(guó)有LED產(chǎn)品商用評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)之外，其他國(guó)家都還未建立。中國(guó)更不例外，而且中國(guó)LED標(biāo)準(zhǔn)還存在非強(qiáng)制性和各地方政府的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象。如何規(guī)范LED市場(chǎng)，建立完善的標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制，預(yù)防市場(chǎng)過(guò)熱給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)不良影響，是目前業(yè)界人士比較關(guān)注的焦點(diǎn)。
中國(guó)企業(yè)進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)時(shí)，常常會(huì)遇到除關(guān)稅壁壘之外的各種技術(shù)壁壘的限制，其中針對(duì)電子產(chǎn)品的尤以美國(guó)UL認(rèn)證和歐盟CE認(rèn)證最為常見(jiàn)。由于國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)這些認(rèn)證的了解有限，因而在進(jìn)行認(rèn)證時(shí)感到無(wú)所適從，影響了產(chǎn)品的出口。CTI作為一家綜合性、專(zhuān)業(yè)性、全國(guó)性的第三方測(cè)試、檢驗(yàn)與驗(yàn)證機(jī)構(gòu)，幫助中國(guó)企業(yè)加快產(chǎn)品認(rèn)證流程、縮短時(shí)間、加快速度同時(shí)降低成本。
可靠性與失效性,從元器件選型開(kāi)始
一些照明企業(yè)的老總們常對(duì)LED產(chǎn)品的壽命和保用期等問(wèn)題深感頭痛。產(chǎn)品上市后返修率很高，廠商信譽(yù)受損，維修和處理則更是難題。這真實(shí)反映了國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、
可靠性差等客觀事實(shí)。可以說(shuō)，LED產(chǎn)品質(zhì)量是制約行業(yè)發(fā)展的最大瓶頸。而可靠性不僅僅是LED產(chǎn)品的問(wèn)題，在所有的電子產(chǎn)品中都存在可靠性問(wèn)題。
可靠性設(shè)計(jì)運(yùn)用成功與否，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有舉足輕重的效果，它自始至終地貫徹在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中。聶先生表示，目前國(guó)內(nèi)LED應(yīng)用產(chǎn)品的創(chuàng)新不足，很多的產(chǎn)品都是模仿國(guó)外幾年前的產(chǎn)品，而且質(zhì)量還達(dá)不到國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)。有些企業(yè)仿照一些做得較好的產(chǎn)品，從芯片到元器件都使用同一個(gè)廠商，結(jié)果做出的產(chǎn)品還是不可靠，可以看出可靠性不是簡(jiǎn)單的仿造就可以達(dá)到的。
產(chǎn)品可靠性與電路設(shè)計(jì)、元器件選型有著非常緊密的關(guān)系，產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)要從元器件開(kāi)始，元器件自身的可靠性認(rèn)證、選型都是非常重要的環(huán)節(jié)。供應(yīng)商提供的品質(zhì)保證只是針對(duì)通用情況，而各個(gè)整機(jī)產(chǎn)品都有自己特定的應(yīng)用環(huán)境，溫度變化、電流沖擊、電壓高低等因素都要具體考慮，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，選擇合適的器件進(jìn)行設(shè)計(jì)才能為整機(jī)產(chǎn)品的良好品質(zhì)打下基礎(chǔ)。
此外，當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，失效分析也顯得極為重要，從對(duì)整機(jī)的失效分析中可以勘察出產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路、元器件質(zhì)量方面的缺失，是幫助企業(yè)盡快處理問(wèn)題，加快產(chǎn)品上市時(shí)間的關(guān)鍵。而可靠性問(wèn)題，基本上都可以歸結(jié)到元器件失效，（少部分是系統(tǒng)兼容及環(huán)境干擾引起）。可以說(shuō)失效分析的精華也就是元器件失效分析。所以，元器件的選型對(duì)產(chǎn)品的可靠性至關(guān)重要。
如企業(yè)自己購(gòu)買(mǎi)可靠性實(shí)驗(yàn)設(shè)備、失效分析儀器來(lái)進(jìn)行可靠性檢測(cè)和失效分析，需要花費(fèi)巨大，加重企業(yè)運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)，目前更多企業(yè)選擇像CTI華測(cè)這樣的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，依托他們的先進(jìn)測(cè)試設(shè)備和優(yōu)質(zhì)服務(wù)，幫助提高自身產(chǎn)品質(zhì)量，達(dá)到升級(jí)換代、優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)，從而使得產(chǎn)品由合格走向卓越。
從設(shè)計(jì)源頭減少EMC
聶總還談到有關(guān)EMC的問(wèn)題，不僅僅是LED產(chǎn)品存在這樣的問(wèn)題，電子產(chǎn)品的EMC問(wèn)題也是工程師關(guān)注的熱點(diǎn)。從電子元件技術(shù)網(wǎng)四月份在深圳舉辦的電磁兼容研討會(huì)的盛況就可以看出，工程師朋友很樂(lè)意相互交流探討EMC方面的問(wèn)題。
隨著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品小型化和多功能的需求，使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)空間越來(lái)越小，電路設(shè)計(jì)日益復(fù)雜，隨之而來(lái)EMC問(wèn)題也越發(fā)嚴(yán)重。如何解決EMC的產(chǎn)生，CTI華測(cè)從多年幫助客戶進(jìn)行EMC測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，設(shè)計(jì)不合理和元器件的選擇不當(dāng)是造成EMC問(wèn)題的主要因素，而設(shè)計(jì)的不合理又是EMC產(chǎn)生的源頭。
大多數(shù)情況下的元器件選擇，需要從電路的基本元件開(kāi)始，它滿足電磁特性的程度將決定著功能模塊和最終設(shè)備滿足電磁兼容性的程度。如對(duì)于無(wú)源器件的選型我們要注意這些元件的頻率特性和分布參數(shù)。因?yàn)槭欠衲軐?shí)現(xiàn)電磁兼容性往往是由遠(yuǎn)離基頻的元件響應(yīng)特性來(lái)決定的。
元器件選型帶來(lái)的EMC問(wèn)題可以通過(guò)替換元器件或加入抑制元器件的方法來(lái)解決，但設(shè)計(jì)不合理帶來(lái)的EMC問(wèn)題處理往往難以處理，不是僅替換元器件就可以解決的，有時(shí)會(huì)推翻整個(gè)設(shè)計(jì)方案重新設(shè)計(jì)。
所以在總體方案設(shè)計(jì)階段要求對(duì)產(chǎn)品的總體規(guī)格進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)考慮，主要涉及產(chǎn)品銷(xiāo)售的目標(biāo)市場(chǎng)，以及需要滿足的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求，同時(shí)注意后續(xù)潛在目標(biāo)市場(chǎng)的EMC標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求?；谝陨蠈?duì)產(chǎn)品的EMC標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的要求提出產(chǎn)品的總體EMC設(shè)計(jì)框圖，并詳細(xì)制定產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)總體方案，如系統(tǒng)的屏蔽如何設(shè)計(jì)，系統(tǒng)濾波如何設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的接地如何系統(tǒng)考慮等。從設(shè)計(jì)的早期考慮EMC的問(wèn)題，能從設(shè)計(jì)源頭有效控制EMC問(wèn)題的產(chǎn)生，幫助產(chǎn)品在后期的測(cè)試、量產(chǎn)中減少問(wèn)題的發(fā)生。
在EMC測(cè)試方面，華測(cè)擁有自己的電磁兼容實(shí)驗(yàn)室，可提供完整的EMI 和 EMS的測(cè)試。CTI華測(cè)不僅能幫忙客戶進(jìn)行EMC測(cè)試，而且還能幫助客戶對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行整改，指出風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題所在。
