LED灯设计的内涵，知名企业的产品解读

　　白炽灯在一百多年里变化不大，但新兴的LED球泡灯却在尝试着各种不同的造型和运作原理，使基于LED的改造灯至今仍是固态照明（SSL）行业最热门的话题之一，尤其是在2012年及2013年上半年，下面就介绍一些先驱们。尽管各种灯的外形、大小不一，但都基于LED光源这一先天优势，节约能源优势诱人。在全球范围内，LED球泡灯因适用于数量庞大的原白炽灯插座而使其制造商热情不减。因其基本尺寸和插座的类型是固定的，制造商正在采取完全不同的方法，试图赢得这可能很短暂的市场。

　　我们将在本文讨论多种全方位的A-灯的设计主题，也是目前使用最普遍的灯。由于LED球泡灯的高寿命，预计很快就会市场饱和，2012年年中就有专家预言LED球泡灯五年内将市场饱和。有两个原因，首先，需求会下降，因为长寿命的LED灯已占主导地位，并不需要经常更换；第二，为特定目的制造的SSL灯具将更好地利用LED光源，将越来越受欢迎，即使在住宅应用。

　　讨论完市场，让我们过渡到产品和设计方法的讨论。首先要谈到飞利浦，其LED球泡灯在这方面获奖颇多，包括美国能源署（DOE）的L奖。飞利浦推出了多款LED球泡灯，但可能最有名的是以远程荧光粉为基础的设计，当关闭电源后具有黄色或橙色的色调。远程荧光粉设计结合了非常有效的蓝光LED与荧光粉的二次光学器件，提供了一个光效优于使用荧光粉转换白光LED的设计。此外，远程磷光体可以提供更一致的颜色保养，因为在荧光体不受由LED产生的热量，因此不会使颜色随着时间逐渐发生变化。

　　图中显示的三款灯为 L奖获奖灯、EnduraLED系列、LED节能灯A19，该系列产品有相同的形状，都基于三个照明腔与分段之间的空气流动通道用于冷却。这些LED被安装在一个垂直的威廉希尔官方网站 板上，大致垂直于每个段的中心轴线。这些LED外形上部外扩、下部收缩，提供一个全向波束。但L奖灯在设计上有些差异，采用不同的荧光粉组成，并增加了一些红色的LED指示灯，能效超过90流明/瓦。相较起来，价格略低的EnduraLED产品采用了荧光体吸收更多的蓝光LED灯，依然提供了温暖的2700K色温，不过流明输出和效率略低。最右的灯是飞利浦在2012年年底推出的，可取代60W白炽灯，外形大致相同，但在电源关闭时外观依旧是白色的，新的设计也消除了分段的方法。飞利浦虽然一直远程荧光粉灯的优秀表现，但这一新灯具的推出可能是飞利浦感受到了消费者传统眼光的压力，转而新推出与传统外观更相似的灯具。

　　影雅Insignia是百思买（全球最大家用电器和电子产品零售集团）的自有品牌，生产许多类型的消费电子产品，包括电视机。在2012年的11月宣布推出由科锐供应LED的SSL灯具，这一款LED球泡灯不同于飞利浦，采用了一种类似垂直安装的LED，提供良好的光分布。外观为白色，比较传统，可以清楚地看到冷却方式为表面两个分隔的三层球面侧翼，LED安装在球泡内曲面两侧，在球泡内部正中心什么都没有。这样的设计使13W的灯泡灯表现良好，具有良好的全向波束和售价16.99美元的价格，800lm及相当于60W的表现。百思买还提供一个9W、450流明、相当于40W的同系列灯。该产品普遍反映，调光性能好。科锐在设计上进行了热学、电学、机械、光度及光学（TEMPO）的测试配套。

　　Rambus公司也带来了一种新的改造灯方法，该公司是一家知识产权（IP）的专家，不制造产品，而是技术授权给其他厂商。其推出的照明技术为提供小的光学元件称为微透镜光导技术（MicroLens），将LED光源的光线传播出去，并包括嵌入在导向器的层内偏转一些光线，以提供自然的漫射光。

　　这一技术目前被应用于开发平面照明，GE照明、库柏照明、Fern-Howard都是该技术被授权的企业之一，GE照明还推出了相应的LED面板灯。Rambus公司在拉斯维加斯消费电子展上推出了这一名为Elite 系列的相当于60W A19灯。该灯使用三个圆筒形的MicroLens段，基本上形成一个圆筒形灯。LED被安装在围绕灯闪亮向上进入光导的基底循环的方式。Rambus公司认为，采用该技术将使制造成本更低。

　　Rambus公司的灯是在2012年下半年宣布使用光导技术的第二个产品，第一个是3M（历史悠久的多元化跨国企业）。其推出的灯泡大大简化了驱动程序的设计，因为驱动程序的位置在相对宽敞的球部，大多数其他的SSL灯具都将其放进了灯的底座或颈部。3M的设计允许空气通过灯泡底部流入，并通过灯泡顶部上半球的槽口流出，以此来冷却LED和驱动器。LED被安装在球泡的颈部，该设计还在光学引擎上使用了3M的增强镜面反光材料，并采用3M电连接器。该灯泡在沃尔玛商店出售，25美元、800流明。3M公司同时提供3000K和5000K的版本，暖白色版本采用十个LED，提供指定的通量，而冷白色版本使用九个LED。

　　在2012年五月的国际灯具展上，很多照明企业都发布了将推出商业级的相当于100W的LED灯，如GE照明、开关照明、飞利浦照明、照明科学集团和欧司朗等，并承诺第一个进入市场，但最后欧司朗比飞利浦早一点首先赢得了比赛，欧司朗在2012年十一月中旬在一些零售商店推出了喜万年（Osram Sylvania）20W的LED灯A21。飞利浦的EnduraLED灯具在12月1日才出现在Home Depot商店。

　　喜万年照明产品输出为1600流明，功效为80流明/瓦，在2700K的色温下显色指数为80，并且是可调至10％。欧司朗表示，喜万年照明产品在25000小时额定寿命。该喜万年设计，像许多其他的SSL改造灯，采用的是分段式的架构，交叉冷却通道和光线分布。在关闭状态它是白色的。 A21灯相比A19灯，可以有稍长的颈部，略有大小差异，在许多应用中都无关紧要，因为它们都使用相同的爱迪生插座。但A21灯不适合在每一个应用程序。飞利浦相当于100W的LED灯泡也是A21，提供1780流明、消耗22W。

　　下面这款灯泡来自GE，GE已投资Nuventix公司并获得该公司的SynJet技术特许，包括建立空气脉冲主动散热装置。GE在其1600流明灯泡中采用了SynJet技术，这一主动冷却技术能帮助最大限度地减少散热片的大小，并能采用A19的外形尺寸，不过，因采用了SynJet，需消耗少量的能量，1600流明的设计将消耗27W。

　　之前，网上曾首介绍一种新型的液冷LED灯泡。虽然它的功率很小，却能发出与100瓦白炽灯泡相同的亮度。Switch公司表示，它的最大亮点在于能比普通白炽灯泡节能80%。就商业应用而言，这款灯泡的投资回报期预计为6个月，所以对商户来说，更换成这批灯泡是很合算的。此款设计的新型灯泡着重于依靠惰性冷却液体驱动，以使LED灯具以较少的组件通过更高的电流以便得到更高的照明亮度。磨砂的灯泡外壳能使灯光向各个方向发散，在灯具上的金属梳状挡板设计安装成与惰性液体为一体，以使灯泡体的高温对流并发散到环境中。Switch称其为自冷环境。