向我的LED灯风扇致敬！
今天，我们将讨论近年来令人目结舌且极为流行的主题-灯丝LED（
发光二极管 ）灯。 在Habr（
1，2，3 ）和网络上已发表了许多文章，但是没有一篇文章告诉我们有关灯（实际上是什么）的深入分析以及它们的温度特性比较的一句话。 因此，特别是对您（亲爱的LED爱好者）来说，我对来自不同制造商的此类灯进行了详细分析，包括LED本身的温度测量。
然后，我们将尝试回答这个问题：
白炽灯是否像市场营销人员向我们展示的一样好？免责声明：这是我第一次尝试将Habr的文章翻译成英文，并通过它，因此，我将要求您提供有益的反馈并纠正一些错误（如果存在）。
背景知识
当一项新技术问世时，最重要的问题之一出现了：该技术如何适应整体的“技术环境”？ 通常，革命性产品根本不适合日常工作，因此，需要大量努力来实施创新产品并将其推向市场。
例如，安装在私人住宅中的可再生能源就是这种情况。 这项技术的成功是由于
“成套”价格的不断降低，以及在世界上某些地方，
政府额外支付了生产电的费用 。 反过来，这需要修订电力生产者和消费者之间的关系。 电动汽车也发生了类似的故事。 该行业必须分为两部分：混合动力和带有独立“加油”站的全电机。 后者增加了涉及的“受众”和客户数量，因此增加了技术对我们社会的渗透。 今天，在2019年，特斯拉已成为品牌，但是“未知”的中国比亚迪目前正通过电动汽车和公共汽车满足全国市场的需求。
大约5年前，基于该技术的LED照明和解决方案开始迅速征服
其追随者 。 长期以来，工程师一直试图使二维光源（LED）适应三维常规照明系统（例如，
玉米形灯泡 ）。 最近，它已经在
这里和
那里出版
了 。
最后，白炽灯吸引了市场。 似乎已经找到了一种最佳解决方案：灯的形状或内容与“ Ilyich”灯没有太大区别，只有一根钨丝被数个LED灯代替。 甚至最古老的玻璃工厂和车间也
都在“生意”中找到了
自己的位置 。 如今，已经提出使用半透明陶瓷基板来改善来自灯（例如，
晶体陶瓷MCOB ）的光通量的径向分布。
那神秘的丝是什么？ 灯丝简介细丝是由几个成分组成的“蛋糕”。 一块薄的玻璃（不太适合散热）或蓝宝石/陶瓷（导热性很好）基板，两面都有接触。 底物的选择取决于生产商的意愿。 然后，将超小型LED芯片安装在该基板上，并与超小型金线串联连接。 最后，一些带有发光体的聚合物基质覆盖了整个蛋糕。 Voi-la，灯丝准备安装在灯泡中。
内部灯丝结构示意图这种类型的LED背后的想法非常简单：由于发出的蓝光与发光体（产生红色和绿色分量）的“双”侧相互作用，我们可以获得更高的lm / W。 因为LED是透明的，所以基板是透明的，并且光在LED周围传播几乎360度。 因此，蓝光去向并不重要，但在SMD（表面安装设备）LED中，它确实很重要。
尽管相对于SMD LED具有不可否认的优势，但是白炽灯仍然存在一些问题，由于某些原因，这些问题被隐藏了。 例如，在带有SMD二极管的“标准”布局中，有相当大的铝基板和散热器可以有效地消除所有产生的热量。 在灯丝中，散热的唯一方法是通过空气，灯泡的玻璃壁以及支撑基板上的一点对流和散逸，因为它很小。
换句话说，与发光体（影响
显色指数 CRI或Ra以及
色温 CCT）一样，过热将缓慢杀死二极管（亮度和寿命随温度升高而下降）。 这种“过热”方法适用于钨丝灯，因为内部的气体部分地促进了灯丝的再生，但仅此而已。 从科学的角度来看，有关过热的更多信息可在
此处找到。 因此，从本文来看，相对无害的温度约为60-70度，而不是更高。
简而言之：LED的过热或散热不足仅意味着一件事-LED灯特性的多次降低。
为了证实或反对这种观点，我将
收集常用的LED灯，并在一些实验中进行比较，包括使用热像仪（
Flir 5系列 ，240 x 320像素）进行温度测量。 借助此相机，测量了灯泡上半小时的温度，以及卸下灯泡后LED上的温度。
传统上，在末尾的两个最终表格中会提供有关冲孔器的
结论 。 当然，发烧友非常热烈地欢迎您参加实验部分。
实验部分
为了进行实验，我从不同制造商那里购买了三盏灯：来自CroLED的
Ebay的廉价中国灯（实际上，价格与Eglo相当），另一把Leroy Merlin发行的Eglo灯，当然，也受到了人们的推崇和非常受欢迎的Phillips。 另外，我承认Ebay的灯可能与此
CroLED无关 。
CroLED：Ebay上的“中文”质量
让我们从中国的灯丝灯开始。 这盏灯装在一个简单的纸箱里，上面只有最少的信息（温度，功率和电源-仅此而已）。 老实说，我的期望与众不同，但现实更加严峻。 脉动率为67％（！）-看来，我们有一个新记录！ 实际上，灯熄灭并以每10 ms的间隔再次点亮。 色温竟然接近3000K。
注意：本文中介绍的所有灯都有一个玻璃灯泡。 尽管它可能掉落在地板上，但在搬运时要小心！对灯内部的分析揭示了另一个有趣的设计特征-驱动器，或者完全没有驱动器。 灯泡由MB10F二极管桥供电，该桥具有一对电阻器和巨大的固态电容器。 空间非常“高效”！
在一个粗糙的（！）基板上排列了18个LED。 每个LED芯片均由带纹理的蓝宝石基板（
“星号” ）制成。 碎屑的尺寸非常小-比人的头发还细。
为什么制造商制造超小型LED有利可图？一个有趣的问题！ 原因之一只是经济上的原因。 小型LED芯片易于生产，并且不需要在顶部电极上附加金触点即可重新分配电场，从而提高了工作性能。
另一个原因是导热性。 如果您不能去除给定的热量，则没有理由使用功率更高的二极管-它们会很快死掉。
那么，温度呢？ -读者应询问。 在5-7分钟内，灯泡的温度达到约40度，并保持相同的温度一个小时。
现在让我们来看看幕后花絮。 卸下玻璃灯泡后的温度测量表明，灯丝加热非常快（约1分钟）至约90度，在某些位置（大概是放置LED的位置）温度达到100度以上。
Eglo：具有常规特性的普通灯
下一个灯是Eglo。 该公司顺带
在俄罗斯联邦设有
代表处 。 总的来说，我对它的性能感到满意：100 Hz频率下的脉动约为6％，色温和CRI与规格一致。
关于脉动的问题我对其他国家一无所知，我可以说在俄罗斯，低于300 Hz的LED的光脉动受到控制，应该遵守某些规则。 法规文件（
1和
2 ）说明：
备注-照明的脉动系数仅考虑300 Hz以下的脉动。 如[1]所示，高于300 Hz的脉动不会影响整体和视觉效率。
因此，低于300Hz的光束的脉动是不希望的。
在这盏灯里面，有四根灯丝，类似于上面提到的中国灯丝。 此外，还有一个基于电容器镇流器的隐藏驱动器。 LED芯片比以前的情况要大一点-113 x 57微米。 然而，它们非常差地安装在无光泽的基底上。
至于温度，灯泡很快（在相同的5-7分钟内）加热到灯泡上测得的约50度。 但是灯丝再次显示出约90度的温度-加热源！
飞利浦：质量高于一切
最后测试的灯是菲利普斯生产的。 出乎意料的是，这种灯在E14的情况下表现出与声明的特性的极佳一致性，并且脉动非常低。
如果E14的基数比E27的基数小得多，那么为什么会表现出如此出色的行为呢？ -你可能会问我。 一切都非常简单：飞利浦拥有出色的工程师，他们能够制造出超紧凑的驱动器（反激式转换器），因此可以安装在E14小型机舱中。 该驱动器提供了极低的脉动（<1％）。
在此灯中，只有两条LED灯丝，因为它仅消耗2.3 W的能量。 LED芯片固定在透明基板上。 它们的尺寸与Eglo灯中使用的尺寸相似，但是具有不同的基材纹理（
“屏蔽” ）。
如上所述，您不能违反热物理定律。 在大约10分钟内，灯泡将加热到〜45度（两条灯丝缓慢地“加热”整个灯泡）。 但是，没有玻璃灯泡的灯丝温度仍然约为95度，在某些地方-可能又是将LED芯片安装在基板上的地方-达到110-120度。
最后，我添加了一些图片和Prestigio
宜家灯和功能强大的智能灯的尺寸。 宜家灯会加热到75度半小时，智能灯Prestigio会加热到58度。这两种“ SMD LED”灯在本文开头提到的“安全”温度都加热到60-70度的规定温度。
结论
现在让我们总结一下结果，并尝试回答这个问题：
如今购买灯丝灯值得吗？0.我孜孜不倦地重复，现在重复，将一次又一次地重复：我们必须承认LED灯的2D性质，并按原样使用它。 这意味着我们必须遵守LED“灯”的2D设计。 LED灯的未来应该是最终的“
纳米叶 ”-照明壁纸。
1.所有收集的数据在下表中列出。 在我看来，我不相信宣称的中国灯的光通量以及其他特性。 大量消费产品的生产者
习惯于高估结果 。 其余的Eglo和Phillips灯具有相关特征-做得好！ 中国-好...希望您能理解。
请节省您的健康和时间-在Ebay上购买LED灯之前，请先询问测试结果，
在常规商店中，必须尽快执行相同的步骤...
2.光谱比较未发现上述灯之间的任何显着差异。 所有的灯极有可能使用相同的磷光体（发光体），从而发出温暖的“细丝”光。 表1中的色温中也可以观察到蓝色成分的细微变化，其中Eglo非常温暖，Phillips位于中间，CroLED的CCT最冷。
3.如果我们谈论技术，只有菲利普斯有权使用普通的无脉冲驱动器称为“安全好灯”。 飞利浦再次确认了市场领先者的地位。
对于特定的光通量和特定的功率，所有测试的灯具有令人惊讶的相似值顺序。 这些值与
平均SMD灯相当。 显然，与封装在SMD外壳中的传统LED相比，传热和加热LED大大限制了这些特性。
4.最后，最美味的是甜点。 显示了使用红外热像仪对灯丝进行的温度测量，并且我猜想证明了灯丝技术不能完全替代具有铝散热器（效率更高的散热器）的常规SMD灯。 此外，应考虑驾驶员的有限空间。 结果，我们将发现很难创建明亮而强大的长寿命灯丝灯（12 W灯
通常配备有散热器 ）。
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