- 亞洲企業(yè)LED燈泡設(shè)計(jì)思路差異分析【完整版】~*

圖2：對(duì)A組的LED燈泡進(jìn)行溫度測(cè)量(點(diǎn)擊圖片放大)

　　注釋?zhuān)涸贚ED燈泡的底座上粘貼放射率為0.95的膠帶，采用NEC Avio紅外線(xiàn)技術(shù)公司的熱像儀“TH6300”測(cè)量了膠帶的溫度。使用放射率為0.95的膠帶是為了將測(cè)量位置的放射率統(tǒng)一為0.95。通過(guò)測(cè)量膠帶上的溫度，可獲得準(zhǔn)確的溫度。放射率越接近1，散熱體就越理想。另外，溫度測(cè)量得到了Thermal Design Laboratory代表董事國(guó)峯尚樹(shù)的協(xié)助。點(diǎn)亮LED燈泡10多分鐘后進(jìn)行的測(cè)量。東芝照明技術(shù)的7.2W產(chǎn)品由于底座的放射率較低，因此外表溫度顯示的較低，但實(shí)際高達(dá)61℃左右。

2011-10-7 22:19:24 上傳

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圖3：B組的表面溫度（點(diǎn)擊圖片放大）

　　注釋?zhuān)?**Star Comgistic Capital公司的4W產(chǎn)品采用了與耗電量不相符的大型底座，表面溫度為38℃，在9款產(chǎn)品中最低。
　　對(duì)底座的放射率進(jìn)行計(jì)算后得出，東芝照明技術(shù)的7.2W產(chǎn)品約為0.37，三星LED的7.1W產(chǎn)品約為0.6，勤上光電的7.5W產(chǎn)品約為0.64。放射率低意味著使用了不容易從底座向外部散熱的材質(zhì)。三星LED和勤上光電的底座采用配備散熱片的鋁壓鑄件制造，而東芝照明技術(shù)的底座采用薄鋁板制造。雖然東芝照明稱(chēng)“通過(guò)對(duì)表面進(jìn)行耐酸鋁處理提高了放射率”，但在我們的測(cè)量中，該值仍然低于其他公司。
　　即便底座的表面溫度達(dá)到61℃左右，“實(shí)際使用時(shí)完全沒(méi)有問(wèn)題”（東芝照明技術(shù)）。LED燈泡的底座溫度由各廠(chǎng)商根據(jù)自主標(biāo)準(zhǔn)決定?！凹词贡砻鏈囟壬愿撸绻鼙ＷCLED芯片的接合溫度在一定值以下，基本不會(huì)影響發(fā)光效率和壽命等”（LED燈泡廠(chǎng)商的技術(shù)人員）。相反，“就設(shè)計(jì)性而言比較重要的是盡可能允許表面溫度升高，從而最大限度簡(jiǎn)化散熱機(jī)構(gòu)”（該技術(shù)人員）。也就是說(shuō)，在熱設(shè)計(jì)方面，海外廠(chǎng)商的性能指標(biāo)還稍留有余地。
　　 通過(guò)減少芯片數(shù)降低成本
　　取下LED燈泡的燈罩后，呈現(xiàn)在眼前的便是LED封裝（圖4，圖5）。封裝有LED芯片的LED封裝是決定光質(zhì)量的重要部件，同時(shí)也是“LED燈泡中成本最高的部分”（多數(shù)LED燈泡廠(chǎng)商）。

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圖4：拆解A組LED燈泡（點(diǎn)擊圖片放大）

       注釋?zhuān)簴|芝照明技術(shù)的7.2W產(chǎn)品采用發(fā)光效率較高的COB型LED。而三星LED的7.1W產(chǎn)品和勤上光電的7.5W產(chǎn)品均采用了普通的SMD型LED。最近，SMD中發(fā)光效率高的產(chǎn)品也不斷增多，因此已經(jīng)不能簡(jiǎn)單認(rèn)為只有COB的發(fā)光效率出色了。部件的廠(chǎng)商名和部件作用為本站推測(cè)。

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圖5：B組LED的封裝形態(tài)（點(diǎn)擊圖片放大）

        注釋?zhuān)汉商m皇家飛利浦電子的6W產(chǎn)品配備的飛利浦流明生產(chǎn)的LED“LUXEON Rebel”，LED芯片的尺寸達(dá)到了1mm見(jiàn)方。為了避免熱應(yīng)力，飛利浦流明推薦將該LED封裝到進(jìn)行了圖案加工的FR-4基板中，而實(shí)際上就使用了這種基板。除此之外的其他品種都采用了鋁LED封裝基板。
　　海外廠(chǎng)商的LED燈泡大多都為僅采用少量高功率表面貼裝器件（Surface-Mounted Device，SMD）型LED封裝的設(shè)計(jì)。例如，中國(guó)真明麗控股有限公司（真明麗控股）的7W產(chǎn)品和荷蘭皇家飛利浦電子（Royal Philips Electronics）的6W產(chǎn)品只使用了4個(gè)SMD封裝，每個(gè)SMD封裝里配備1枚大型LED芯片。這種設(shè)計(jì)“不利于光的均勻性和發(fā)光效率，但在成本方面占有優(yōu)勢(shì)”（協(xié)助拆解的技術(shù)人員）。原因是，可以通過(guò)增加每枚芯片的輸入功率來(lái)提高亮度，減少所需的LED芯片數(shù)量。不過(guò)，這樣做芯片的發(fā)熱量會(huì)增加，因此需要相應(yīng)的散熱機(jī)構(gòu)。
　　相反，東芝照明技術(shù)的7.2W產(chǎn)品則通過(guò)采用多個(gè)小型LED芯片，降低每枚芯片的輸入功率，由此提高發(fā)光效率。該公司采用在基板上直接封裝96枚LED芯片的COB（Chip On Board）技術(shù)。雖然有觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，由于使用的芯片數(shù)量較多，因此LED本身的成本會(huì)升高，但“此舉能改善發(fā)光效率，不但可簡(jiǎn)化散熱機(jī)構(gòu)，還不容易出現(xiàn)發(fā)光不均現(xiàn)象”（該公司）。
　　另外，在此次拆解中，根據(jù)LED的外觀(guān)可以推斷出以下4款產(chǎn)品的LED供應(yīng)商。勤上光電的7.5W產(chǎn)品和皇家飛利浦電子的6W產(chǎn)品估計(jì)配備的是美國(guó)飛利浦流明（Philips Lumileds Lighting）的LED“LUXEON Rebel”。韓國(guó)錦湖電機(jī)的6W產(chǎn)品估計(jì)是日亞化學(xué)工業(yè)的LED，真明麗控股的7W產(chǎn)品采用的是美國(guó)科銳（Cree）的LED。
　　上述所有LED芯片都不算便宜，協(xié)助拆解的技術(shù)人員表示，“如果使用***廠(chǎng)商的LED，僅需一半的價(jià)格”。關(guān)于這一點(diǎn)，真明麗控股表示，“由于涉及專(zhuān)利問(wèn)題，所以采用了科銳的LED”。各廠(chǎng)商好像并不能隨便使用便宜的LED。
　　在散熱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面，日本廠(chǎng)商與海外廠(chǎng)商也存在明顯的不同（圖6，圖7）。東芝照明技術(shù)采用發(fā)光效率較高的COB型LED的7.2W產(chǎn)品，將LED的熱量直接散發(fā)到圓形鋁板上，然后再傳至底座。圓形鋁板和底座并未緊密貼合，“算不上是高散熱性構(gòu)造”（協(xié)助拆解的技術(shù)人員）。