图解低于9美元的LED灯泡内部设计

　　Great Value的自品牌LED灯泡产品线，将很快抵达其在美国的所有店面，最低价格不到9美元。灯泡据说由中国灯具供应商TCP制造，提供两种级别的亮度：800流明相当于60W和470流明相当于40W。每款灯泡都提供可调光或非调光版本，800流明可调光售价9.88美元;非调光版本是8.88美元。下面就图解可调光的800流明、相当于60W灯泡。

灯泡可调光与非调光版本的并排正视图
　　外包装上很难区分，唯一可区别的标识是在非可调光包装侧面的下角，灯泡的下部，见图上箭头指示。而可调光版本没有任何标识，这会让消费者在超市及买回家后都难以分辨、易混淆。包装混乱的另一个例子是：在软包装处标识“额定室内/室外封闭的灯具”(见下图)，但在上图中不难看出，灯泡本身标识“不可在完全封闭的灯具中使用”。


　　据沃尔玛介绍，这款灯泡的性能为11W、800流明，在灯泡底座上的小字标识：消耗10.5W，通过电表测试为9.3W，功率因数为0.93。“软白”灯泡的2700K版本发出的光比较舒适、明亮，见下图。

　　灯泡的调光性能如何?最初，通过壁挂式调光开关测试其快速运行向上和向下的亮度级别都不错，在随后的测试中，经过相当多时间的调光及开关，出现了一些亮度水平不稳及闪烁的情况。
　　灯泡的光模式又如何?灯泡的设计为sno-圆锥形，LED芯片呈平板式排布，其投射出来的光像聚光灯或手电筒的光束。这意味着，灯泡不是全方位的，像一个白炽灯，甚至像一个节能灯。下图粗略显示了灯光的分布，灯泡底部有明显的黑斑。一个sno-圆锥形设计本身就会产生这样的光，美国能源之星规定全方向的灯应产生均匀的光束角为超过270°(±135)，下图的沃尔玛灯泡塑料盖可以说明为何sno-圆锥形设计难以实现这种光模式。
　　外壳是塑料的，外壳下面基本是铝。这个塑料盖本是不可拆卸的，这里是切割开的，不可拆卸是件好事，因为大多数LED灯泡都是非隔离式LED驱动器设计，这意味着当外壳拆卸时交流电网电源是暴露的，不安全，因此沃尔玛这一坚固的灯泡外壳设计的不错。
　　可以看到，38个塑料封装LED元件在一个金属芯印制电路板上，而这又装在一个圆形的金属板上。此金属板的重要性在于，它从LED的印刷电路板的热量传输到圆形金属套环，它将热量通过灯泡底座散发到周围空气中。请注意，这个金属底座没有其他LED灯泡常见的散热鳍片。测试金属底座变热的温度为150°F(约65摄氏度)。
　　沃尔玛LED是塑料封装，而CREE公司和飞利浦LED为陶瓷封装。陶瓷封装的LED相比塑料更耐热、不易老化。Cree公司采用陶瓷封装的LED可能是它要提供灯泡10年保修的原因之一;沃尔玛只提供3年质保。

　　下图是近距离观察发光二极管阵列，展示了LED灯底部驱动程序电子在灯泡底座的连接，两根DC电源导线通过在所述安装板的孔，向上通过在LED阵列的金属芯电路板匹配的孔。电线被手工焊接到金属核心板的顶部，并用胶固定。这种手工焊接电源线的LED阵列是典型的中国制造。但是，手工焊接是统计学上LED灯出问题的最大的原因一，这也可能是沃尔玛只提供三年质保的原因。


　　下图为驱动电子设备：灯泡的关键部件是处理所有功率控制算法的集成电路。请注意，该芯片具有一端10个引脚，然后另一端2个引脚。这个差距可能用来隔离IC的内部电路从低电压的高电压部分。





相关词语：  LED驱动  发光二极管  LED灯泡  LED芯片  LED灯  集成电路  调光开关  白炽灯  飞利浦  可调光  供应商  节能灯  二极管  聚光灯  手电筒  实现  电源  封装  散热  芯片