發(fā)光二極管（LED）作為半導(dǎo)體器件，雖然壽命長(zhǎng)、可靠性高，但在使用過程中仍可能因設(shè)計(jì)、安裝、環(huán)境或老化等因素出現(xiàn)故障。常見故障可分為電氣故障、光學(xué)故障和物理?yè)p壞三大類，具體如下：

一、電氣故障：電路連接或內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常

這類故障直接影響LED的導(dǎo)電性能，導(dǎo)致無法正常工作，是最常見的故障類型。

1. 開路（斷路）  

  - 現(xiàn)象：LED完全不發(fā)光，萬用表檢測(cè)正向、反向均顯示“OL”（無導(dǎo)通）。  

  - 原因：  

    - 內(nèi)部芯片燒毀（過流、過壓導(dǎo)致PN結(jié)擊穿后斷裂）；  

    - 引腳與芯片焊接點(diǎn)脫落（振動(dòng)、高溫導(dǎo)致虛焊后斷開）；  

    - 引腳氧化或腐蝕嚴(yán)重，形成斷路（長(zhǎng)期暴露在潮濕、腐蝕性環(huán)境中）。  

2. 短路

  - 現(xiàn)象：LED不發(fā)光，萬用表檢測(cè)正向、反向均導(dǎo)通（顯示極低電阻或電壓），若串聯(lián)在電路中可能導(dǎo)致電源短路。  

  - 原因：  

    - 內(nèi)部芯片擊穿（瞬間高壓或浪涌電流導(dǎo)致PN結(jié)擊穿，形成短路通道）；  

    - 引腳間有焊錫、灰塵等導(dǎo)電雜物，造成外部短路；  

    - 膠體破裂后，水汽進(jìn)入導(dǎo)致內(nèi)部電極短路。  

3. 反向漏電 

  - 現(xiàn)象：LED正向可發(fā)光，但亮度偏低；反向施加電壓時(shí)，有明顯電流流過（萬用表反向測(cè)試顯示非“OL”），長(zhǎng)期使用可能導(dǎo)致電路異常。  

  - 原因：  

    - 芯片質(zhì)量缺陷（反向耐壓不足）；  

    - 長(zhǎng)期工作在高溫環(huán)境，導(dǎo)致PN結(jié)反向特性退化。  

二、光學(xué)故障：發(fā)光性能異常

LED雖能導(dǎo)電，但發(fā)光效果不符合預(yù)期，可能影響使用功能。

1. 發(fā)光暗淡或亮度不足

  - 現(xiàn)象：導(dǎo)通正常，但亮度明顯低于同型號(hào)新品，或隨時(shí)間逐漸變暗。  

  - 原因：  

    - 驅(qū)動(dòng)電流不足（限流電阻過大，或驅(qū)動(dòng)電源輸出電流偏低）；  

    - 芯片老化（長(zhǎng)期高電流、高溫工作，導(dǎo)致量子效率下降）；  

    - 膠體老化（透明膠體因紫外線、高溫變黃，透光率降低，常見于白光LED的熒光粉層老化）。  

2. 發(fā)光顏色異常 

  - 現(xiàn)象：發(fā)光顏色與標(biāo)稱不符（如紅光變橙光、白光偏色），或同一批次LED顏色差異大。  

  - 原因：  

    - 芯片材料偏差（不同波長(zhǎng)的芯片混合使用，如紅光芯片波長(zhǎng)從620nm偏移到630nm，顏色偏暗）；  

    - 白光LED熒光粉問題（熒光粉比例失調(diào)、老化或脫落，導(dǎo)致色溫偏移，如冷白光變偏黃）；  

    - 驅(qū)動(dòng)電流過大（部分LED在高電流下，波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生微小偏移，尤其藍(lán)光、綠光LED明顯）。  

3. 閃爍或忽明忽暗  

  - 現(xiàn)象：發(fā)光不穩(wěn)定，隨時(shí)間或電壓波動(dòng)閃爍，尤其在低電流驅(qū)動(dòng)時(shí)明顯。  

  - 原因：  

    - 接觸不良（引腳虛焊、焊點(diǎn)氧化，或插座松動(dòng)導(dǎo)致導(dǎo)通時(shí)斷時(shí)續(xù)）；  

    - 驅(qū)動(dòng)電源不穩(wěn)定（如交流轉(zhuǎn)直流時(shí)濾波不良，存在紋波電流）；  

    - 芯片老化導(dǎo)致伏安特性不穩(wěn)定（導(dǎo)通電壓隨溫度波動(dòng)明顯）。  

4. 局部發(fā)黑或死燈  

  - 現(xiàn)象：膠體內(nèi)部出現(xiàn)黑色斑點(diǎn)，或部分區(qū)域不發(fā)光（常見于大功率LED）。  

  - 原因：  

    - 芯片局部過熱（散熱不良，導(dǎo)致芯片某區(qū)域燒毀，形成“死區(qū)”）；  

    - 熒光粉局部失效（白光LED中，熒光粉因高溫碳化發(fā)黑，遮擋光線）；  

    - 靜電損壞（芯片某一區(qū)域被靜電擊穿，導(dǎo)致局部不發(fā)光）。

三、物理?yè)p壞：結(jié)構(gòu)或外觀破壞

多由外部機(jī)械力、環(huán)境因素導(dǎo)致，常伴隨電氣或光學(xué)故障。

1. 膠體破裂或裂紋  

  - 現(xiàn)象：LED透明膠體（環(huán)氧樹脂或硅膠）出現(xiàn)裂紋、缺口，甚至完全碎裂。  

  - 原因：  

    - 機(jī)械沖擊（安裝時(shí)用力過大、掉落撞擊）；  

    - 溫度驟變（冷熱循環(huán)導(dǎo)致膠體與引腳熱脹冷縮不一致，產(chǎn)生應(yīng)力開裂）；  

    - 膠體老化變脆（長(zhǎng)期暴露在紫外線、臭氧環(huán)境中，材料性能退化）。  

2. 引腳損壞  

  - 現(xiàn)象：引腳彎曲、斷裂，或焊接點(diǎn)脫落。  

  - 原因：  

    - 安裝時(shí)引腳受力過大（如手工插件時(shí)用力掰彎引腳，導(dǎo)致根部斷裂）；  

    - 焊接溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)（引腳與芯片的焊接點(diǎn)被高溫熔化脫落）。  

3. 膠體變色（非發(fā)光顏色）  

  - 現(xiàn)象：膠體由透明變?yōu)辄S色、褐色，尤其在高溫、強(qiáng)光環(huán)境下明顯。  

  - 原因：  

    - 膠體材料老化（環(huán)氧樹脂長(zhǎng)期受紫外線照射或高溫，發(fā)生氧化降解）；  

    - 接觸化學(xué)物質(zhì)（如油污、溶劑腐蝕膠體表面，導(dǎo)致變色）。  

四、故障預(yù)防建議

- 避免過流、過壓（需串聯(lián)合適限流電阻，使用穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)電源）；  

- 保證散熱良好（尤其大功率LED，需設(shè)計(jì)散熱片，避免高溫老化）；  

- 防止靜電損壞（焊接時(shí)使用防靜電設(shè)備，存儲(chǔ)時(shí)避免摩擦產(chǎn)生靜電）；  

- 避免機(jī)械沖擊和潮濕環(huán)境（選擇密封型LED，安裝時(shí)輕拿輕放）。  

了解這些常見故障及原因，可幫助快速排查問題，延長(zhǎng)LED的使用壽命。