编辑手记:总有那么一群人,他们的求知欲时常爆表,以创新、技术和时尚为生命意义,他们的表现之一就是不厌其烦的拆解各种新产品,这种人我们称之为极客,他们身上的流淌着的血液和精神,就称之为极客精神。今天,我们来看一款产品(遗憾的是,这款产品目前只在美国销售)的三次拆解。。。各种肢解图,真要命。。。


LED灯泡的外观是重要的,科锐灯泡具有与传统灯泡类似的外型,如下图,尽管比后者重一点,但仍旧非常轻:科锐灯泡4盎司,传统灯泡大概1盎司。


色温2700K——LED替换灯标准色温——暖而舒适。科锐确实提供更冷的5000K灯泡,价格更高,主要是因为灯泡色温越冷发光效率更高:据测试,5000K灯泡只需9W就能发出800lm,而2700K灯泡需要9.5W。


调光效果很好,无闪烁或频闪问题。测试采用的是相同的Lutron Maestro调光器和普通便宜的可控硅调光器各一个,并且每次调光都很平滑。除了闪烁问题,可听噪音也会是LED灯泡的难题。测试时,我必须将耳朵保持的18英寸内,去听所有的噪音。我错误的以为这意味着LED驱动器元件密封式的(但它们不是)。


我打开硅胶涂覆玻璃罩,发现仍能进行光线方面的操作和测试电压。在全功率时,LED电压为220Vdc;当调至光暗调时,电压为207Vdc。


LED(白光LED,即在蓝光LED上涂覆一种发白光荧光粉)被竖起来贴装成一栏,如下图,该灯泡总共用到20个LED元件,以两个一组,分十组贴装在金属基印刷电路板(MCPCB)上。每一个独立LED元件事实上是一个四颗LED发光器的小矩阵(涂覆相同荧光粉)。


这20个独立元件按2行10列分布 ,因此每行有40颗LED(一个元件有4颗LED,共10列)。针对这个,我对科锐企业营销副总裁Mike Watson说:一颗LED失效会影响整行LED,这会导致半数灯泡变暗。他表示,该灯泡中LED的每百万颗零件失效数量(PPM)几乎为零,因而使得科锐有信心保证该灯泡寿命长达10年。


MCPCB在每对LED元件之间划开,因而电路板可弯曲成十字形,做成10个面栏(column)。除了空气外,在MCPCB和栏之间没有热传导通道(比如贴一个热沉)。导热合成物可提升热转移,但也会使得系统变的更复杂更乱,贴装工艺更贵。


上图为塑料导管,它放置在金属栏的中心,将电力从PCB上的驱动器带向各栏,然后流向栏外表面的电夹。


别误以为这些电夹是电力连接的冒险方式(相对于焊接点):焊点通常是LED灯泡最常失效的地方,特别是手工焊接。安装电夹的好处是比手工焊接更可靠,而且具有方便元器件卡入的优势,从而节省劳工成本(该灯泡在美国组装)。


灯泡不含隔离变压器,意味着该设计是非隔离的(这延续了 Best Buy Insignia灯泡趋势)。非隔离LED驱动器可显著减少元器件数量,为电源管理、调光和功率因素校正(PFC)腾出空间。从下面两张图可以看到,该灯泡具有极少器件。该灯泡的PFC优异,测试值为0 .98。


我很惊异,其电路是非密封的,这很不寻常,更难得是该灯泡静而无噪音。

  

LED灯泡通过可控硅开关控制调光的最普通方法是将可控硅电力在高频脉宽调制电路进行解码(decode)。Watson表示:“在这个特殊灯泡中我们不采用那种方式,我们采用更为合适的RMS方式,该方式包含了我们的知识产权和相切调光。”科锐的保守是可以理解的:为何要让竞争对手轻易的模仿自己?

  

该灯泡仅有的电源管理IC是STMicroelectronics 6561D转换模式功率因素校正器。意法半导体网站有《 AN2711 (a pdf)120Vac input Triac dimmable LED driver for the L6562A》应用注解,其属于意法半导体6561系列,656X芯片可控制可控硅调光,还有回扫功率转换拓扑PFC。

  

该灯泡是我的新最爱,低于13美元,价格也超值(编者注:当时市场售价)。


Margery Conner,从LED产业开始就从事相关工作,获得过加州大学的BSEE学位。