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LED灯泡为何这么贵?它们真的物有所值吗?

来源:中国半导体照明网 日期:2011年9月2日 08:19

       如今大多数灯具和灯源采用标准A19规格的灯泡,现在这类灯具已有了LED版本,不过价格高昂。例如,相当于40W或60W普通灯泡亮度的LED球泡灯,其零售价分别为20美元和40美元。有些LED灯是可调光的,有些不可调;还有些只有特定LED灯的几个调光档。在通常3、4个小时使用条件下,这些LED灯泡都声称具有25,000到50,000小时的预期寿命。如果恰当并节省地使用,这些LED灯泡有可能比使用者还长寿。但是,LED灯泡为何如此昂贵?它们真是物有所值吗?   

  在元器件分析公司MuAnalysis寻找科学答案的过程中,我们共拆解了五款A19LED球泡灯:其中1款是飞利浦的产品(12.5W/800流明),相当于60W的普通灯泡;另外4款分别来自Feit、GE、Pharox和Sylvania的产品,等效于40W普通灯泡。通过拆解这5款灯泡,我们发现了不少问题。    

  每款LED灯泡都采用了特别的封装设计,与钨丝和CFL灯泡的热缩覆膜包装不同,这些LED球泡灯炫酷的包装增加了整体成本。显然,这些灯泡尚未把身段屈就为普通商品;它们价格高昂,而且这种势头预计还将继续。    

  不过,在目前电子产品价格不断急速下滑的大环境下,长使用寿命已不再是人们关注的唯一重点。那么,为何一款灯泡产品竟比一部低价位数码相机还昂贵?    

  对于像灯泡这类简单的商品来说,外观绝对是个卖点。我们所拆解研究的每一款LED灯泡的外观都标新立异。例如,GE的灯泡采用陶瓷的灯颈和衬翼,而且带一个玻璃茎座,这就比采用塑料和金属的产品成本高。    

  所有球泡灯的灯颈部都装有一个小印刷电路板,大体积的电解电容和变压器??是板上不可或缺的主角。LED可靠性系数已有极大提升;不过,在高热的工作条件下,电解电容的使用寿命能有多长?   

  可调光灯泡采用了英飞凌或意法半导体的功率晶体管。在这些灯具中,我们没有发现碳化硅技术。    

  每盏灯使用的LED驱动IC都不同。Pharox使用了四颗IC、40个电阻和16个电容,外加变压器和多个二极管。这一切都是为了对一款等效于40W的LED灯泡进行调光,当然只是在某些情况下,当你的旧调光器可能不兼容时,才需要买一个新调光器。

  飞利浦使用了一种微细荧光粉,依赖于灯泡包封材料进行波长变换。在不止一款灯具中使用了镥氧化物作为荧光媒介。过去几年,我们留意过许多种LED灯泡,但一直没见过用镥元素的。其中有采用诸如钡和铈掺杂YAG(钇铝石榴石)等更传统荧光粉的,也有采用其它稀土元素的,例如铕和锶。  

  令人惊讶的是,上述LED灯泡都使用蓝色氮化镓LED,没有采用RGBLED的。在Pharox的产品中,有红色LED并配以透镜,但在灯泡点亮时,这些红色LED并不工作。显然,这些红色LED并非用于色彩平衡。也许,仅当灯泡要坏时,灯泡才变为红色;或是用于指示灯泡的接线有误。  

  飞利浦使用了许多自家的LUXEONRebelLED,它们采用模块化配置,以便更换坏掉的模块。我们预计Sylvania会使用欧司朗的LED(也许是其Dragon系列),但情况并非如此。其中两款灯泡用的是科锐(Cree)的LED管芯。  

  相当于40W普通灯泡的LED球泡灯的发光面积从4mm2到12mm2不等,而功耗在6W到9W之间。其中一些灯泡含有4个LED管芯;另一些则有48个。考虑到一款灯泡由数十个单个LED组成,那么在什么条件下,可以认为灯泡已经“寿终正寝”?在花哨的、写满警告语、免责声明和保证标识的包装上,找不到这款灯泡产品的使用期限。LED灯泡“寿终正寝”时会伴随耀眼闪光吗?或是直到“牺牲”前的最后1秒,它仍会一如既往地工作?是否会有灯光变暗,以致用户决定要更换灯泡的时刻? 

  问题很多,但我们还没有回答本文开头的问题:A19LED球泡灯为何如此昂贵?在50lm/W~60lm/W情况下,LED球泡灯与40WCFL的光效相当,而CFL的光效通常是560lm/10W;售价几美元的CFL灯泡可以使用8年。而1个LED球泡灯所节省的电能,相当于在未来25年内购买2或3个CFL灯泡。幸运的是,CFL灯泡有2个或4个一组的包装。  

  无论灯泡的使用寿命多长,它们都只是一种商品。我还没有看到一款CFL能达到其所标称的寿命。通常,CFL灯泡的“软肋”是其颈部的电子电路;对LED球泡灯来说,情况也应大致如此。  

  不过,对于CFL,我们以能耗为代价避免了汞污染。而LED球泡灯具有双重吸引力:其一它没有预热时间,可以立即点亮;其二它不含汞,LED所用的稀土元素毒性很低,而且所用的稀土元素的量也极少。 

  随着时间推移,LED球泡灯的价格会逐步下降,它将成为CFL更清洁、更安全的替代品,并且可预期有着更长的使用寿命。此外,我们还可以期待LED球泡灯的各种新功能;就这些而言,LED球泡灯的潜力无限。

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