【技術(shù)剖析】非隔離驅(qū)動(dòng)LED燈泡減小體積與成本

LED燈泡的價(jià)格在不斷下跌。一年前，大概要花50美元才能買到一只用于替換老式燈泡的飛利浦60W調(diào)光LED燈泡，而今天，在百思買只需花17美元就可以買到其家用品牌的8W、800流明Insignia燈泡，可替換60W白熾燈泡。在LED燈泡的設(shè)計(jì)中，哪些變化導(dǎo)致了這種成本的下降？對(duì)LED燈泡的拆解可以讓我們看清楚LED照明的一些設(shè)計(jì)趨勢，例如燈泡中如何放置LED，以及采用了何種驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)等。

　　1.Insignia燈泡的外形類似于我們熟悉的傳統(tǒng)白熾燈，不同的是它有三個(gè)金屬散熱鰭片，以及塑料(而不是玻璃)的燈頭。

　　2.用一支Dremel工具可以去掉塑料燈泡的外殼，露出六只Cree公司的白光LED，它們照亮了燈泡的光源混合室，從而產(chǎn)生出均勻的照度。LED都裝在金屬鰭片上，鰭片既用于支起LED芯片，也用做散熱片。在混合室的底部，是一塊極薄的鋁反射片，協(xié)助燈泡內(nèi)光線的反射。燈泡的全部電路都處于反射片下的燈泡座內(nèi)，處于一個(gè)獨(dú)立封閉的艙室。

　　3.拆開灌注的橡膠復(fù)合物，顯示出了兩塊緊挨著的PCB，電路就在上面。圖中，兩塊PCB被分開，旁邊是燈泡底座。

　　4.為了方便比較，顯示了一個(gè)大約一年前拆解的LED燈的驅(qū)動(dòng)電路。除了封裝有很大區(qū)別之外，還多出許多電子器件。例如，早先的設(shè)計(jì)有三個(gè)電解電容，還有一個(gè)非常大的變壓器。

　　5.左圖中并排展示了兩代驅(qū)動(dòng)器：Insignia驅(qū)動(dòng)器只有兩個(gè)相對(duì)較小的電解電容。這樣的結(jié)構(gòu)帶來了一個(gè)問題：燈泡用的是哪種LED驅(qū)動(dòng)IC，這么小的驅(qū)動(dòng)器是如何做到的？

　　6.問題解答：小IC上的“SULB”字樣是德州儀器公司LM3445的標(biāo)記。它沒有用變壓器，表明LED驅(qū)動(dòng)器采用的是非隔離式設(shè)計(jì)。白熾燈的設(shè)計(jì)本身是非隔離式的。如果你打破一個(gè)白熾燈泡的玻璃，而且這個(gè)燈泡是插上電源的，那么你就可以直接接觸到交流電源。顯然，非隔離式設(shè)計(jì)可以做到完全符合UL規(guī)格。注意：雖然一個(gè)非隔離式交流/直流LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)能做到既安全又能滿足UL規(guī)格，但在實(shí)驗(yàn)室開發(fā)和測試一個(gè)非隔離式離線LED驅(qū)動(dòng)器，仍然需要嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室安全流程。

　　燈泡的調(diào)光對(duì)美國市場來說是個(gè)重要特性。我用過Lutron Maestro調(diào)光開關(guān)，它有可編程的調(diào)光控制，我把它和白熾燈做了逐項(xiàng)的對(duì)比。Insignia調(diào)光穩(wěn)定且平滑，調(diào)光曲線與白熾燈類似。