圖解低于9美元的LED燈泡內(nèi)部設(shè)計

　Great Value的自品牌LED燈泡產(chǎn)品線，將很快抵達其在美國的所有店面，最低價格不到9美元。燈泡據(jù)說由中國燈具供應(yīng)商TCP制造，提供兩種級別的亮度：800流明相當于60W和470流明相當于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)別的標識是在非可調(diào)光包裝側(cè)面的下角，燈泡的下部，見圖上箭頭指示。而可調(diào)光版本沒有任何標識，這會讓消費者在超市及買回家后都難以分辨、易混淆。包裝混亂的另一個例子是：在軟包裝處標識“額定室內(nèi)/室外封閉的燈具”(見下圖)，但在上圖中不難看出，燈泡本身標識“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識：消耗10.5W，通過電表測試為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，見下圖。

　　燈泡的調(diào)光性能如何?最初，通過壁掛式調(diào)光開關(guān)測試其快速運行向上和向下的亮度級別都不錯，在隨后的測試中，經(jīng)過相當多時間的調(diào)光及開關(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)計為sno-圓錐形，LED芯片呈平板式排布，其投射出來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，像一個白熾燈，甚至像一個節(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sno-圓錐形設(shè)計本身就會產(chǎn)生這樣的光，美國能源之星規(guī)定全方向的燈應(yīng)產(chǎn)生均勻的光束角為超過270°(±135)，下圖的沃爾瑪燈泡塑料蓋可以說明為何sno-圓錐形設(shè)計難以實現(xiàn)這種光模式。

　　外殼是塑料的，外殼下面基本是鋁。這個塑料蓋本是不可拆卸的，這里是切割開的，不可拆卸是件好事，因為大多數(shù)LED燈泡都是非隔離式LED驅(qū)動器設(shè)計，這意味著當外殼拆卸時交流電網(wǎng)電源是暴露的，不安全，因此沃爾瑪這一堅固的燈泡外殼設(shè)計的不錯。

　　可以看到，38個塑料封裝LED元件在一個金屬芯印制電路板上，而這又裝在一個圓形的金屬板上。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)，它將熱量通過燈泡底座散發(fā)到周圍空氣中。請注意，這個金屬底座沒有其他LED燈泡常見的散熱鰭片。測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)動程序電子在燈泡底座的連接，兩根DC電源導(dǎo)線通過在所述安裝板的孔，向上通過在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陣列是典型的中國制造。但是，手工焊接是統(tǒng)計學(xué)上LED燈出問題的最大的原因一，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。請注意，該芯片具有一端10個引腳，然后另一端2個引腳。這個差距可能用來隔離IC的內(nèi)部電路從低電壓的高電壓部分。