浇封型灯具设计核心注意事项

360影视 国产动漫 2025-06-26 16:07 2

摘要:浇封型(Ex m)灯具将电路“凝固”在密封胶中实现防爆,其设计是材料科学、热力学与精密工艺的极致融合。一处疏漏即可能埋下失效隐患。本文聚焦设计关键雷区,助您打造可靠的安全照明。

浇封型(Ex m)灯具将电路“凝固”在密封胶中实现防爆,其设计是材料科学、热力学与精密工艺的极致融合。一处疏漏即可能埋下失效隐患。本文聚焦设计关键雷区,助您打造可靠的安全照明。

一、材料选择:安全之基,差之毫厘谬以千里

1.导热与绝缘的博弈

陷阱: 盲目追求高导热填料(如金属粉)导致绝缘失效。对策: 选用绝缘型导热填料(氧化铝、氮化硼)。验证填料添加后体积电阻率 >10¹² Ω·cm。

2.CTE失配引发开裂陷阱: 浇封剂与PCB/元件热膨胀系数(CTE)差异 >20ppm/℃时,冷热循环后必裂。对策: 硅胶(CTE≈250ppm/℃)匹配柔性电路板;环氧树脂(CTE≈60ppm/℃)需搭配改性填料降低CTE。

3.透光材料老化陷阱: 未抗UV的环氧树脂1年内黄变,光效衰减>30%。对策: 光学区域必须采用铂金催化型有机硅(抗UV等级≥QUV 3000小时),透光率保持率≥90%。金属外壳: 避免与浇封剂接触面使用裸铝(易氧化导致粘接失效),需阳极氧化或喷砂处理。塑料外壳: 禁用普通ABS(耐温130℃),并通过高低温循环测试(-40℃~+120℃, 100次)。

1.忽视热路径连续性

案例: LED芯片→陶瓷基板→导热硅脂→铝外壳,若硅脂层厚>0.1mm,热阻飙升50%。对策: 采用直接绑定(DBC) 工艺,LED芯片直焊于铝基板,省去界面材料。
2.低估环境温度影响陷阱: 仅按25℃环温设计,在沙漠油田(环温50℃)下超温。对策: 按最高工作环温+20℃裕量仿真(如T4组别需保证表面≤135℃)。

3.忽略局部热点案例: 驱动IC未贴散热片,局部温度比灯具表面高40℃。对策: 功率元件必须连接金属支架或埋入铜块,热点温升控制在仿真必做项: 瞬态热分析(开机冲击)、极限工况(电压波动±10%)、失效模式(单路LED短路)。

三、结构设计:毫米级误差引爆大风险

浇封结构生死线

厚度不足=安全失效标准: 覆盖任何带电部件的最小浇封厚度≥3mm(IEC 60079-18),且需包裹元件轮廓(见图)。
气泡=隐形炸弹风险: 0.5mm气泡在高温下膨胀,挤压周边导致开裂。工艺控制: 浇注时真空度≤0.1kPa,保压时间>材料凝胶时间的2倍。检测手段检出缺陷接受标准X射线气泡>0.3mm、元件移位气泡密度超声波扫描分层、粘接不良回波衰减

六、维护性设计:为不可维修设备留后路

可更换模块设计

实现方式: 驱动电路独立浇封于金属腔体,通过防爆接插件(Ex m认证) 连接LED模组。

警示: 浇封灯具的失效从无“轻微”一说。每一次设计妥协,都在为爆炸事故开具通行证。唯有恪守标准、敬畏工艺,方能在危险场所点亮永不熄灭的安全之光。

来源:防爆云平台

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