由於汽車產業正在推動能源的節省，以及汽車本來就是一大能源消耗源，混合動力汽車(hybrid vehicles)獲得了合理的關注；而家用與商業照明所消耗的能源也不少，大概佔整體能源使用的15~35%左右(看你比較相信哪個單位的統計數據)。其中「勞苦功高」的白熾燈泡已經有多年發展歷史，而且仍然被廣泛使用，但其糟糕的能源效率──通常低於5%──卻亟待改善。
目前有兩種新興照明科技──包括所謂的省電燈泡(Compact Fluorescent Lamp，CFL)，與LED燈，已經開始對節約能源貢獻力量，而且市場勢力逐漸擴大。過去這兩種照明產品價格都非常昂貴，但現在市場上的省電燈泡價格不到5美元，可取代一般的白熾燈泡，要拿來做拆解分析一點也不讓人心疼。
除了省電燈泡，LED照明也以穩重的步伐逐漸成為市場可接受的白熾燈泡替代品，最近有款令人眼睛一亮的高亮度LED投射燈上市；本文就來分析以上這兩種產品。
其 實日光燈(fluorescent bulb)本來效率就比白熾燈泡好，每瓦電力能產生的直射光線(direct light)較大，而且發熱較少。日光燈管在辦公室、商場與住宅等環境的應用已有很長一段時間，卻受燈管形狀限制而不太適合替代小型的照明燈具。直到 1980年代，市面上開始出現小型化的省電燈泡，而且價格越來越低，日益讓消費者接受。
在這篇拆解分析中使用的20瓦 MaxLite省電燈泡，號稱亮度與75瓦的白熾燈泡相當；這款產品跟傳統的螢光(日光)燈一樣，使用了可阻擋燈泡內部離子氣體所產生之UV輻射線的內塗 磷光劑玻璃燈體。現在的省電燈泡透過螺旋狀、摺疊形狀(U型)來達到小型化，為了能使用於一般的檯燈座，包括MaxLite品牌在內的省電燈泡產品也使用 小型化的燈泡頭設計。
省電燈泡由包含電晶體、二極體、電容、電感等零件的燈泡頭與內塗磷光劑的玻璃體組成，而且現在能以足堪與短命白熾燈泡相抗衡的價格銷售，考量其發光效率與產品壽命，省電燈泡的優點不只是環保，而且整體成本也頗具吸引力。
不過省電燈泡玻璃體的磷光劑耗損仍是一個問題，燈泡底座的孔隙也可能造成與發熱相關的燈泡頭電子元件耗損。儘管如此，一顆優質省電燈泡的壽命還是可達到數月或是數年。
至於LED技術近年來也有不少轉變，尤其是白光LED (WLED)的發展。白光LED實際上是在藍光LED外塗一層磷光劑，最大宗的應用領域為小尺寸LCD螢幕的背光；現在還有高亮度白光LED，鎖定大尺寸LCD的背光照明與一般照明應用。
Cree 是採用碳化矽(SiC)藍光LED做為白光LED基底的改革者；該公司並在今年二月推出了LED Lighting Fixtures (LLF)系列產品，希望能以其高亮度白光LED元件贏得更多市場商機。而在本文中所分析的Cree/LLF's LR6投射燈產品，是在照明承包商的店內以100美元(含稅)價格購得，真貴！
如此高昂的價格反映了高亮度LED在先天條件上與省電燈泡的差異，簡單地說，白光LED製造所需的先進技術，讓這類產品成本難以降低。
LR6的亮度號稱與一顆65瓦白熾燈泡相當，但是耗電量僅有12瓦，效率比鎢絲燈泡高出80%，比省電燈泡高出50%。分析其內部的電子元件，包括了交流-直流電轉換裝置以及12顆白光LED，還有一顆可能是用來作為電源控制的「神祕元件」──編號LEA001的晶片。
在下圖可以看到在LR6的白光LED陣列之間，還有數顆紅光LED，用以調整色溫好讓輸出的光線與白熾燈泡類似；這些紅光LED的亮度是由電路板上的光電二極體來控制。
綜 合以上兩種高效率的照明技術，省電燈泡的壽命有限，LED燈則因為價格而離主流市場尚遠；若要讓這兩種技術能在用途與色溫表現上與白熾燈泡媲美，恐怕很 難。雖然在亮度與耗電量方面，無論是省電燈泡或LED的表現都比傳統燈泡好，但是這兩種技術所產生的光線溫度，卻仍讓人有些失望──
的確，這些環保照明技術很不錯，但是當我在夜晚想閱讀或是玩字謎遊戲的時候，我還是比較想點亮暖暖的鎢絲燈泡。
拆開省電燈泡與LED燈
(參考原文： CFL and LED lamps: White light in a 'green' world，by David Carey；本文作者為提供拆解分析報告以及消費性電子市場分析的Portelligent公司總裁)
沒有留言:
張貼留言