圖1：低價LED 燈泡東芝照明與夏普陸續上市了價格約為以往一半,即零售價不到0日元的普通燈泡型LED照明(LED燈 泡)。為了防止發光效率下降、壽命縮短,LED的散熱非常重要。因此,LED燈泡的下半部分為鋁合金鑄件制造的散熱器。 以發光二極管 (LED)為光源的照明器具憑借功耗低、壽命長的特點逐漸開始在市場上滲透LED路燈。其中,意欲替代白熾燈泡LED路燈、燈泡型熒光燈等傳統燈泡的燈泡型LED照明 (以下,簡稱LED燈泡)近來更是備受關注。因為按照LED壽命計算的燈泡的單位時間價格已經與傳統燈泡相當,所以,有望在普通家庭中加速普及。
率先推出低價LED燈泡的廠商是夏普。夏普于2009年6月11日宣布,該將以實際售價不到0日元的低價格為賣點進軍LED燈泡市常這一價格的設定非常具有沖擊力,約為當時LED燈泡市售價格的一半。在2009年3月開始銷售LED燈泡的東芝照明(Toshiba Lighting)迅速做出反應,于夏普產品發布的11天之后,即6月22日發布了與夏普同在7月15日上市的新型低價LED燈泡產品×1、×2。
低價格化并不意味著LED燈泡可以拋棄功耗低、壽命長等特有的優點。而且,產品要想立足于市場,還需要具有較高的散熱能力。
LED燈泡發出的光線中紅外線成分少。因此,與白熾燈泡、燈泡型熒光燈相比,光線。但LED自身會發熱,所以散熱對策不可缺少。一旦超過LED芯片的容許溫度,LED的發光效率就會下降,對燈泡的壽命也會產生不良影響。
從外部來看,LED燈泡的特征可以說是提高了散熱性的結果。從側面看LED燈泡,整體下側的一半以上為散熱器(圖1)。東芝照明、夏普都采用了鋁合金鑄件制造的散熱器。
比較二者的散熱器,除顏色外,形狀差異也非常明顯。在高度方面雖然夏普產品稍微多些,但散熱器溝道面積則是東芝照明的較大。東芝照明產品的溝道深度從下到上逐漸遞增,而夏普的則是上下基本等高。
散熱器的表面積越大,散熱性能越高。在外形尺寸有限的情況下,加大溝道深度是增加表面積的方法之一,但隨著溝道深度的增加,電源電路底板、樹脂殼等的內部安裝空間會隨之減少×4。
東芝照明的散熱器內部空間為圓柱形,夏普產品則為接近外形的圓錐形(圖2)。樹脂殼在保持絕緣性的同時,把電源電路底板安裝在燈泡殼體上。
圖2：LED燈泡的主要結構東芝照明LED燈泡散熱器(外殼)的圓筒側面有16片直角三角形溝道,上覆圓板。上面直接固定LED基片。電源電路底板固定在杯狀樹脂殼中,從散熱器下方插入LED路燈。另一方面,夏普LED燈泡的散熱器呈有錐度的圓筒形狀,表面安裝有60片高度不到幾mm的葉片。LED基片固定在散熱器上方覆蓋的圓板狀金屬板上。電源電路底板固定在散熱器上方插入的圓錐形(但側面大部分鏤空)樹脂殼A中。 LED芯片是LED燈泡的熱源,在燈泡中是把復數個LED芯片封裝在一起,然后安裝在鋁合金制成的基片上的。這種鋁合金的LED基片被固定在散熱器的上部。夏普的產品中,LED基片與散熱器之間還夾有金屬板。
本文將結合東芝照明產品及夏普產品的LED燈泡拆解圖,詳細介紹其內部構造。
更多請看明日刊出的(二)：散熱器連接構造各不相同 ×1：夏普初預定的上市時間為2009年7月15日。但該于7月9日發布了因“預定超出預計”而延期上市的決定。支持調光器、配備調光/調色功能的LED燈泡將于同年9月1日,其他LED燈泡將于同年8月1日上市。
[table] ×2：燈泡巨頭松下雖然在2009年3月舉辦的“Lighting Fair 2009”展會上參考展出了燈泡型LED,但截至2009年8月上旬,該“還沒有投產的具體計劃”。
×3：LED燈泡光線中紫外線區域的成分也比較少,因此還具有不吸引紫外線：增加表面積需要加大葉片高度,或者縮小葉片間隔(增加片數)。東芝照明在確定葉片的間隔和高度時參考了散熱器周圍的空氣流動(對流)。
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