LED燈具知識一籮筐
2013.07.24
目前在大賣場ˋ3C通路所販售的6~8W LED  球泡燈, 常存在一些問題; 是一般消費者無法從外表分辨出來的:
1. 安全性問題: 內部驅動板若是採用非隔離設計者, 大致上為 Buck, Buck Boots 兩種居多. 此種電路的輸出線路, LED+, LED- 端, 總有一端會與 AC L, AC N 輸入處, 相隔一個橋式整流器或是半波整流子. 若是 LED + 或 LED - 端接到 LED  燈板, 而燈板大部分是鋁基板材質所做成 (低廉ˋ輕型化), 其與散熱燈杯接觸面間, 需要再貼上一片絕緣ˋ導熱片作為介質, 規格應以 4KV 為隔離測試標準. 瓦特數愈大, 導熱片的厚度ˋ材質就愈需要特別關注設計. 此耐壓的要求, 是用來保護消費者於裝卸燈具時, 避免觸電的危險.倘若 AC電源是開放ON 時, 燈板上的絕緣不佳,將導致漏電潛在危險~會導致觸電ˋ致命的.所以該導熱ˋ絕緣隔離墊片的存在與否, 是一項關鍵. 除非散熱燈杯體型稍大者, 才有可能塞入~以Flyback 隔離變壓器方式 之隔離型設計架構. 若LED +, LEd- 輸出電壓在42V以下, 此導熱ˋ絕緣墊片不採用時, 就較無關係. 但燈杯體積一旦變大, 重量ˋ成本又是另一個問題. 通常, 8W以下, 採EE16變壓器之設計來用即夠用. 但是,flyback 之 EMI 處理, 也因採用IC的不同, 零件多寡ˋ體積大小, 又是一樣顧慮.
2. EMI 問題: 市售 LED 燈具, 應該是極少採用 X電容ˋ差模型電感來隔離燈具產生的高頻波的干擾, 以避免反饋雜訊到 AC L, AC N 電源端. 一般經驗, 瓦特數愈大, X電容ˋ電感的體積就會愈大.這也增加了成本及體積. 這是極為現實的問題. 一但 EMI 裝置被忽視安裝, 並聯多套燈具後, AC 電源被干擾的品質就愈差. 若是接近 LED燈源處, 拿 AM/ FM 收音機就可聽到雜訊干擾時,  就表示電源遭受嚴重污染了.
3. 功率因素及效率問題: LED 燈具應該是項新穎的創新產品,效率及功率因素都應該勝於傳統燈具, 符合現代化電器類需求之法規才對.在現實上,驅動 IC 若要達到高的功率因素 (PF), 通常要搭配 A) 內部具備 PFC拓樸裝置 B) 採外部填谷式電路來補償 C) 減小濾波電容容量的設計, 才能達到. 有的 PF 一但做的高, 但效率卻要被犧牲掉. 所以做的適如其份的良好產品設計者, 就很少了. (因IC 不同ˋ補償電路不同ˋ體積成本不同 ) 有些不明事理的人, 聽說高PFC, single stage,非隔離式設計產品, 用數位相機近距離攝影時會產生橫紋頻閃現象,就認為是不良品. 殊不知,其現象是電源從AC整流濾波成 DC過程時, 避免用高電解電容以產生 高PFC值  才產生的現象. 其工作時的120Hz DC漣波, 無法與數位相機的擷取頻率同步之現象而已. 其實,人眼是難以辨識出的. 若是要避免此現象產生, 一定要用到 2nd stage 的設計, 才能達到高PFC.但是,相對的體積與成本, 卻是違反機構空間概念的.
4. 熱度問題 : LED  零件, 只要達 85 度C時, 就會面臨光衰ˋ衰滅問題. 所以 LED 材質ˋ中心點之散熱結構ˋ延伸的散熱燈板材質ˋ散熱燈杯的面積, 就在在影響到LED 耐熱ˋ耐用的壽命了. 若是用手觸摸LED球泡燈燈杯機構時,覺得會燙手難耐時, 至少都是 65 度C了. 這也是一般業者不在產品包裝上註明燈具溫度規格的原因.在此溫度下, 可以推斷內部的零件都至少在 100度C環境工作. 若是有採用電解電容零件者, 其壽命最多將是只有8千小時而已.  這與 LED 燈炮稱為 4萬小時以上壽命, 是有很大的差別距離的.當然,有的業者也是抱著,若是產品用不壞, 就不會有消費循環ˋ再購買的需求 ( 如大同電鍋之永不壞的例子 )有的設計採用之散熱杯外型, 既輕且薄, 只靠奈米導熱漆塗佈於外層,(僅造成手觸感之冰涼感) 對LED 之高熱散熱,是沒有幫助的.  所以,選購上,以重量較重的為宜. 燈炮的輸入電壓, 則應選擇 90~240V範圍的, 才是業者較無法偷工ˋ偷料的設計方式.
5. 光源投射角度問題: 傳統的鎢絲燈泡ˋ省電燈泡, 光源發射方向是幅射型的. 而LED 燈具大都採面光源照射; 8w LED 球泡燈照射下, 距被照射物之垂直距離底下3米, 周圍圓周1~2米距離下, 光度ˋ流明確實是可以達到傳統60W鎢絲燈泡的效能. 但其白色燈罩面以上, 若是以透明吊燈來做燈飾的話,將得不到光源的發射. 所以大部分的 LED  球泡燈源, 還是只能適合平面ˋ吸頂式天花板ˋ筒燈類的平面燈源的安裝.
綜合以上分析, 若是市售的 LED 球泡燈, 外型只有傳統鎢絲燈泡 60W那種大小體積者. 多半無法通過以上的問題分析之檢驗. 所以消費者應加以留意. LED 燈具製造業者, 爲了搭配通路銷售策略, 及現實市場定價需求考慮, 往往就做了某種協調ˋ妥協, 這是很不智的一種行為與道德, 將導致劣幣驅逐良幣的市場導向趨勢,導致有正面設計品質ˋ有正當思維者的陸續退出, 很難挽回消費者對 LED 燈具的高信賴度ˋ長壽品質的期許. LED 燈具製造ˋ販售業者, 應該採行正當ˋ合乎品質的設計方式, 才能挽回消費者的青睞.