圖解低于9美元的LED燈泡內(nèi)部設(shè)計(jì)

　Great Value的自品牌LED燈泡產(chǎn)品線，將很快抵達(dá)其在美國(guó)的所有店面，最低價(jià)格不到9美元。燈泡據(jù)說(shuō)由中國(guó)燈具供應(yīng)商TCP制造，提供兩種級(jí)別的亮度：800流明相當(dāng)于60W和470流明相當(dāng)于40W。每款燈泡都提供可調(diào)光或非調(diào)光版本，800流明可調(diào)光售價(jià)9.88美元;非調(diào)光版本是8.88美元。下面就圖解可調(diào)光的800流明、相當(dāng)于60W燈泡。

燈泡可調(diào)光與非調(diào)光版本的并排正視圖

　　外包裝上很難區(qū)分，唯一可區(qū)別的標(biāo)識(shí)是在非可調(diào)光包裝側(cè)面的下角，燈泡的下部，見(jiàn)圖上箭頭指示。而可調(diào)光版本沒(méi)有任何標(biāo)識(shí)，這會(huì)讓消費(fèi)者在超市及買(mǎi)回家后都難以分辨、易混淆。包裝混亂的另一個(gè)例子是：在軟包裝處標(biāo)識(shí)“額定室內(nèi)/室外封閉的燈具”(見(jiàn)下圖)，但在上圖中不難看出，燈泡本身標(biāo)識(shí)“不可在完全封閉的燈具中使用”。

　　據(jù)沃爾瑪介紹，這款燈泡的性能為11W、800流明，在燈泡底座上的小字標(biāo)識(shí)：消耗10.5W，通過(guò)電表測(cè)試為9.3W，功率因數(shù)為0.93?！败洶住睙襞莸?700K版本發(fā)出的光比較舒適、明亮，見(jiàn)下圖。

　　燈泡的調(diào)光性能如何?最初，通過(guò)壁掛式調(diào)光開(kāi)關(guān)測(cè)試其快速運(yùn)行向上和向下的亮度級(jí)別都不錯(cuò)，在隨后的測(cè)試中，經(jīng)過(guò)相當(dāng)多時(shí)間的調(diào)光及開(kāi)關(guān)，出現(xiàn)了一些亮度水平不穩(wěn)及閃爍的情況。

　　燈泡的光模式又如何?燈泡的設(shè)計(jì)為sno-圓錐形，LED芯片呈平板式排布，其投射出來(lái)的光像聚光燈或手電筒的光束。這意味著，燈泡不是全方位的，像一個(gè)白熾燈，甚至像一個(gè)節(jié)能燈。下圖粗略顯示了燈光的分布，燈泡底部有明顯的黑斑。一個(gè)sno-圓錐形設(shè)計(jì)本身就會(huì)產(chǎn)生這樣的光，美國(guó)能源之星規(guī)定全方向的燈應(yīng)產(chǎn)生均勻的光束角為超過(guò)270°(±135)，下圖的沃爾瑪燈泡塑料蓋可以說(shuō)明為何sno-圓錐形設(shè)計(jì)難以實(shí)現(xiàn)這種光模式。

　　外殼是塑料的，外殼下面基本是鋁。這個(gè)塑料蓋本是不可拆卸的，這里是切割開(kāi)的，不可拆卸是件好事，因?yàn)榇蠖鄶?shù)LED燈泡都是非隔離式LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)，這意味著當(dāng)外殼拆卸時(shí)交流電網(wǎng)電源是暴露的，不安全，因此沃爾瑪這一堅(jiān)固的燈泡外殼設(shè)計(jì)的不錯(cuò)。

　　可以看到，38個(gè)塑料封裝LED元件在一個(gè)金屬芯印制電路板上，而這又裝在一個(gè)圓形的金屬板上。此金屬板的重要性在于，它從LED的印刷電路板的熱量傳輸?shù)綀A形金屬套環(huán)，它將熱量通過(guò)燈泡底座散發(fā)到周圍空氣中。請(qǐng)注意，這個(gè)金屬底座沒(méi)有其他LED燈泡常見(jiàn)的散熱鰭片。測(cè)試金屬底座變熱的溫度為150°F(約65攝氏度)。

　　沃爾瑪LED是塑料封裝，而CREE公司和飛利浦LED為陶瓷封裝。陶瓷封裝的LED相比塑料更耐熱、不易老化。Cree公司采用陶瓷封裝的LED可能是它要提供燈泡10年保修的原因之一;沃爾瑪只提供3年質(zhì)保。

　　下圖是近距離觀察發(fā)光二極管陣列，展示了LED燈底部驅(qū)動(dòng)程序電子在燈泡底座的連接，兩根DC電源導(dǎo)線通過(guò)在所述安裝板的孔，向上通過(guò)在LED陣列的金屬芯電路板匹配的孔。電線被手工焊接到金屬核心板的頂部，并用膠固定。這種手工焊接電源線的LED陣列是典型的中國(guó)制造。但是，手工焊接是統(tǒng)計(jì)學(xué)上LED燈出問(wèn)題的最大的原因一，這也可能是沃爾瑪只提供三年質(zhì)保的原因。

　　下圖為驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備：燈泡的關(guān)鍵部件是處理所有功率控制算法的集成電路。請(qǐng)注意，該芯片具有一端10個(gè)引腳，然后另一端2個(gè)引腳。這個(gè)差距可能用來(lái)隔離IC的內(nèi)部電路從低電壓的高電壓部分。