全新照明技术LED灯丝球泡灯 360度发光 COB灯丝球泡灯

钨丝白炽灯行将被取消，很多人很留恋使用了100多年的白炽灯，led照明灯终将取代钨丝白炽灯，这是现代科技发展的必然趋势。如今led照明灯的节能、省电、无污染、高环保是路人皆知的了。可是因为led照明灯的生产成本居高不下，目前led照明灯的零售价格还难以使led照明灯具走进千家万户；目前使用低压led灯珠做光源的led照明灯具散热瓶颈还没有完美的解决方案。唯有依靠led照明灯具的系统技术革命、技术创新才能有所突破，才能创造新一代更合理、更有性价比的led照明灯具，为全社会的平民百姓所享用。
很多人希望led灯能做得像钨丝白炽灯那样轻巧，360°全发光。这在目前低压led灯珠为光源的led照明灯具中还很难实现。改革led灯珠的形状，进行创新设计正是希望之路。
1 led光源封装技术创新
对led光源封装技术进行创新设计是led照明灯具走向新生的关键。目前的led灯具大多采用低工作电压（vf=3.2v）、大电流（if=200-700ma）的低压led灯珠（lvled）。led灯珠工作时只有30%的电能转换成光能，70%的电能转换成热能。因此，如果led灯具的散热做得不好的，大量热量聚积使灯腔始终处于高温环境，开关恒流电源的电解电容器中的电解液就会因高温而枯竭，导致失效；led灯珠因长期处于高温环境中而发生早衰。
hvled（高压led）灯珠技术的诞生给室内led照明灯具带来了新的生机、新的理念、新的设计思路。由此会诞生很多奇思妙想的led照明新产品、新灯具。hvled的**特点是高电压（vf=50-280vdc）、小电流（if=20-60ma），与同样功率的lvled灯板相比较，它的发热要低很多。hvled是将n颗低压led管芯在封装时串联成高压的模块，它的应用也是十分的方便。
led管芯的封装从单芯封装到n颗管芯的集合封装，如cob、cof等，又从少串多并的低压led模块转向多串少并、多芯封装的hvled模块。led光源的封装技术正在不断创新之中。
从应用技术的角度来看cob的led光源板，它的中心led管芯还是有导热困难、散热不畅的缺点，led热量会在cob的中心聚集，因此，这种led灯长时间使用后，中心的led管芯先发生光衰。多芯封装的hvled在同样功率的灯板上可采用n颗均布技术，每颗hvled的热量迅速被铝基板传导散发，hvled在小电流下工作，本身的发热就低很多。这两种led灯珠板的散热状况如图1所的描述。
2 技术创新的led灯丝柱封装技术
技术创新的led灯丝柱封装技术是基于hvled的理念而发展起来的。将n颗小功率的led管芯串联封装在玻璃基板上，成为不同于以往的新封装。某公司最早提出led灯丝新概念，将n颗elc的led管芯封装在玻璃柱的基板上，用金线将它们串联成高压的hvled模组，间隔反光镜，用黄色荧光粉涂覆外裹。图2表示elc管芯的led灯丝柱的结构。
大陆led工程师的创新设计是将n颗小功率的led管芯直接封装在玻璃柱基板上。如将28颗每颗0.02w的1016led管芯封装在长38mm、直径1.5~1.6mm的玻璃柱基板上，采用金线串联。这个led灯丝柱的vf=3.2x28=89.6v、if=10ma。led灯丝柱的**特点是360度全角度发光，采用高电压(75~90vdc)、小电流(10~15ma)驱动工作状态；采用高品质的led管芯可以生产高亮度（75~95lm）、高光效（120~130lm/w）、高显色指数(90~95ra)、高可靠性的led灯丝柱；对蓝色和红色的led管芯按不同的比例混搭可以生产不同色温（2870~6020k）的led灯丝柱。高压led灯丝柱的结构如图3所示，在玻璃柱基板上封装led的蓝色+红色管芯，按预先设定规则排列，两端设置引出电极，金线串联后，喷涂黄色或黄绿色的荧光粉，全体外裹。通电试验时要注意高电压的防护。这类led灯丝柱是工作在10~15ma的小电流、小功率状态，整个led灯丝柱处于悬空全面接触空气中，散热畅通，发热很低，基本不烫。
3 led灯丝球泡灯
利用led灯丝柱来设计各种中小功率的led球泡灯是非常容易的。以蜡烛灯为例，二根led灯丝柱串联就可设计成360°发光的1.8w蜡烛灯，发光亮度可相当于8~10w的白炽灯（见图4）。二串二并四根led灯丝柱就可设计成360°发光的3.6w球泡灯，发光亮度相当于22w的白炽灯（见图5）。
任何白炽灯厂都可利用现有技术和流水线生产led灯丝球泡灯，利用白炽灯原有的玻璃支架设计led灯丝柱的连接（见图4）；利用白炽灯的透光过率高的特种玻璃，和自动吹玻璃球泡生产技术，设计生产酷似白炽灯的球泡罩，由此可以生产性价比好的led灯丝球泡灯，和颇受在欧美市场青睐、利润较好的新一代玻璃装饰灯具。
4 led灯丝灯泡的设计技术
led灯丝灯泡的设计技术包括led灯丝柱的设计、驱动电源的设计、玻璃泡的造型设计。led灯丝柱由led封装厂专业设计生产，传统白炽灯厂不适宜再投资去做led封装；白炽灯厂如有电子工程师时可以自行设计、生产驱动电源，驱动电源芯片公司一般会提供适用的、可用于生产的多种电源方案；早期可购买现成的驱动电源，以降低初期生产的风险。
led灯丝灯泡的系统结构如图6所示，由led灯丝柱、驱动电源、玻璃灯柱支架、玻璃泡、标准灯头五金件几部分组成，都是低成本的器件，可以生产大众照明需要的平价led照明灯具。如1.8w的led灯丝蜡烛灯，bom成本在rmb10元以下；3.6w的led灯丝球泡灯，bom成本在rmb15元以下。
5 驱动电源的选择
led光源必须用恒定直流电流来驱动，才能稳定发光而无闪烁。驱动电源的选择，建议选用非隔离开关恒流源，它的优点是效率高，pf也不错，芯片集成度高，应用电路简洁。如bp2831/2832，功能集成度高，内置mosfet，具有较高pf值，应用电路十分简单，周边的原器件数量只有14个，可靠性较高，具有优异的线性调整率，负载调整率，能通过传导及辐射，pcb板的面积φ25mm，整个电源成本在rmb2.50元以下（见图7）。

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