为什么高功率LED经常提前失效（以及如何预防）

Source: Dev.to

What’s Really Behind LED Lifespan?

LED 制造商常常标称 50,000 小时甚至更长的使用寿命，但这些数据是假设在理想条件下——温度稳定、散热完美、供电无瑕。实际应用中，环境温度、散热器以及驱动电源的质量才是决定真实寿命的关键因素。

Thermal Management: The Silent Killer of LED Lifespan

LED 将电能转化为光，但大量输入功率会转化为热量。散热不足会提升结温，加速半导体老化、光通量衰减、色偏以及最终失效。

How to Prevent It

• Proper Heat Sinks – 使用大而高效的散热器；铜的散热性能优于铝，但成本更高。
• Thermal Pads / TIMs – 高质量的导热界面材料能够确保 LED 与散热器之间的良好接触。
• Active Cooling – 对于功率 ≥ 20 W 的 LED，考虑使用风扇或液冷来保持低温。

Driver Quality Is a Hidden Cause of Failure

驱动电源负责调节 LED 电流。即使符合规格的驱动也可能产生电流纹波，导致结温循环，从而引起焊点疲劳、微裂纹和提前失效。高频 PWM 调光如果管理不当，也会产生热不稳定。

How to Prevent It

• Use High‑Quality Drivers – 选用纹波低、调节精度高的驱动，以保证电流稳定。
• Avoid Excessive PWM Dimming – 尽可能使用直流调光，或选用高频 PWM 驱动以降低热波动。

The Effect of Humidity and Environmental Factors

潮湿和腐蚀性环境会渗入 LED 外壳，腐蚀接点并损坏透镜。表现为色偏、亮度下降以及提前失效。

How to Prevent It

• Sealed Enclosures – 将 LED 安装在防水防尘的封闭壳体中。
• IP Rating – 对于户外或工业使用，选用至少 IP65 级别的元件。
• Conformal Coating – 在 PCB 与元件上涂覆薄层防护涂层，以阻隔湿气。

Soldering and PCB Design: Small Issues, Big Impact

不良的 PCB 设计会产生热点、电流分布不均以及焊点受力。电源开关或 PWM 调光导致的反复热循环会使焊点疲劳，进而出现电气失效。

How to Prevent It

• Optimized PCBs – 采用高质量材料设计板子，以实现高效散热并能承受热循环。
• Thicker Solder Pads – 确保焊盘足够厚实，使焊点在热应力下不易开裂。

UV Degradation and Lens Yellowing

紫外线照射会分解透镜材料，导致黄变、色偏以及输出功率下降。

How to Prevent It

• UV‑Resistant Coatings – 选用具备抗 UV 透镜的 LED，或在透镜上加装防 UV 涂层。
• Better Materials – 选择信誉良好的厂商，使用高品质、抗 UV 的透镜材料。