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LED--未來黑暗之光
2011/09/29 09:53:31瀏覽204|回應0|推薦1

20092月,David HornCalifornias Lawrence Livermore National Laboratory的物理學家工程師,作為CTO加入SuperBulbs公司。Horn曾經工作在VantagePoint投資的公司裏,也是幾個太陽能公司的顧問,他們希望能共擴大公司的投資範圍。Horn在新工作中的第一個舉動就是測試經過SuperBulb改良過的40瓦的燈泡原型。他的發現極為令人失望。以至於撼動了整個照明行業,SuperBulbs的設計需要60瓦甚至更多的電能。但是,當他觸摸到燈泡的玻璃部分時,他卻感覺不到熱量。她說:“這種膠體並沒有像它需要的那樣工作。”這種冷卻劑不足以使得60W的燈泡冷卻。 

Lenk的設計裏,冷卻膠體充滿了玻璃外殼,以便於將LED發出的熱量傳遞到外部。燈泡以這種方式散熱會使得它太熱不能觸碰。Horn 認為SuperBulbs 所使用的冷卻劑並不十分有效,這就意味著燈泡產生的熱量幾乎通過燈泡底部的鋁制散熱器散失了。散熱器工作了,他們是大部分LED燈泡設計,但是冷卻膠體確實更加有效的散熱方式,因為一種較好的散熱劑可以使得每只LED可以將更多的熱量傳遞出去。這意味著每只燈泡中可以裝置更少的LED,這就是公司商業計畫的核心,使得SuperBulb燈泡可以賣的更便宜。 

接下來的一系列測試證明了Horn的懷疑,這種膠體沒有起作用,所以,他開始檢測液體。作為一種可以自由流動的液體,它在燈泡的中心處被加熱,然後上升到玻璃,把熱量傳遞到外面,冷卻,然後流回燈泡的底部,這種過程叫做被動熱量對流。 

液體可以工作,但是膠體有著更重要的優點。它無毒,而且不貴。而且他有著液體無法比擬的非凡的擴散性質。

Link相信這種膠體足夠給商業可用的相當於40W白熾燈的LED降溫。“我希望迅速佔領市場,”他說。即使產量較低,他們仍然擁有一種革命性的產品,其他的任何公司沒有生產出來。“如果我們把它換成液體,”他爭論到,“我們將是白手起家。”但是,那時SharenowHorn並不相信這種低亮度的燈泡之後會擁有如此龐大的市場。 

於此同時,SuperBulbs幾乎破產。VantagePoint最初的投資讓這家公司雇傭了十二名員工。現在,一半員工已經解雇了。Horn向投資公司彙報,這種產品仍然有機會,只要他有資金來投資研究尋找一種液態冷卻劑,比現在的膠體黏性更小。

Lenks夫婦在2009年末離開公司搬去了Atlanta(即使Carol繼續在公司裏做了幾個月的顧問),在哪里Ron成立了一家公司來生產LED代替天花板上的電子螢光燈(這種產品不需要液體冷卻)。“我們已經厭倦了疲憊的步伐,而且從來沒有看到過我們的孩子。”Lenk說。這對夫婦仍然與Switch關係融洽。Switch作為股東,如果公司成功,他們自然會盈利。但是SuperBlubs,現在只有ShraenowHorn以及四個員工,進入了Sharenow所說的“隱匿模式”。

那一年的九月,當Horn繼續尋找理想的冷卻劑的時候,Philips宣佈在L-Prize中獲勝。然後,201012月,世界上最大的照明公司推出了一種較為節能的版本,40美元的AmbientLED(或者在一些商場中叫EnduralLED)。現在,人們只會買只有相當於60WLED 

Philips燈泡看起來一點都不像Switch的燈泡。Switch的燈泡像Fritz Langs Metropolis系列,AmbientLED有一個工業的朋克般的外表。一個鋁制的散熱器從插槽中延伸出來,佔據了產品的一半高,而且它也比傳統的產品更加顯出圓錐體,但是,更令人注意的是Philips燈泡並沒有玻璃罩。 

1879年愛迪生發明的燈泡形狀相同這不是一個偶然。這種設計能使得熱量最大化散失。但是Philips燈泡;當它點亮的時候,它的稍平的頂部並不是熱到不能觸摸,因為這不是燈泡的散熱系統的主要部分。散熱工作落在了散熱器以及從他上面的三個爪型擴展散熱器。這些擴展散熱器之間的裝配用了三片一套的黃色塑膠板覆蓋著藍色的光,使得燈泡能發出類似於白熾燈的令人愉快的燈光。 

最終的結果看起來和我們想像的燈泡如此不同,每只AmbientLED的包裝上都貼上了大大的標語:亮如白晝。

L-Prize兩年之後宣佈Philips是大獎的得主的部分原因是LED燈泡是新奇的。即使要求標準很明確,並且難以置信的高標準,並且設計新的難以捉摸的方法來測試燈泡。Department of Energys Pacific Northwest National Laboratory的關於測試參加L-Prize的燈泡的專案管理Kelly Gordan“這種類型的產品工作方式與傳統的白熾燈和螢光燈有很大的不同。”“測試方法必須完全不同。”但是如果這個行業要避免宣稱對螢光燈的以來的痛苦,重複性的實驗室必須的。

Gordon把標準分為四類:壽命,顏色,光量,光源形狀。L-Prize的參賽者要求提交2000只燈泡,這是一個足夠大的樣本確保有足夠的燈泡來做實驗。

最大的障礙是壽命。LED不容易被燒壞。相反的,他們因為光衰問題會變暗。現在的標準叫做L70,這意味著LED只能產生剛生產出來時候的70%的光。L-Prize標準要求參賽燈泡至少點亮25000小時才打到L70.這大概意味著燈泡需要連續工作3年,如果每天使用三個小時,那麼它大概可以使用20年。Gordon說:“沒有人會有這樣的時間。

Switch一直在進行自己的壽命測驗。燈泡製造商通過加溫來模擬多年的使用。高溫使得LED加速老化,以便更方便地測量使用時間。Switch參考的能源部的L70協定是在45度中使用6000小時(250天)。Switch公司的辦公室中有一個測試區域,其中填滿了看起來像一系列帶有有色玻璃的特大麵包烤箱,在後面有數十個燈泡在發光。這種效應就像一個屋裏擺滿了許願蠟燭。另一個區域,有著提示危險的標誌,有著極其明亮的白色光源。禁止未帶墨鏡進入此區域——一張警告貼在了阻光帆布上。 

“我們第一個原型只維持了幾個小時,”Horn看著烤箱室說。“我們在星期五把它點亮,在星期一回來看的時候,它們熄滅了。”在七個月中,他嘗試了從礦物油到乙二醇中超過200種液態冷卻劑。但卻沒有種稠度,擴散性和價格的合適組合。

Horn開始把之前的那些冷卻劑混合在一起,嘗試看看混合在一起的物質而不是單一的物質能不能湊效。200911月,他成功了。Switch 不會透露這種專利混合劑中有什麼,但是卻表明這非常的便宜而且環保。Horn說:“你可以用一張普通的紙巾就能把它清理乾淨。

他說,其他的最終設計——散熱器,驅動器,和形狀很快就完成了。燈泡裏面的十隻覆蓋著黃色螢光粉的發光二極體緊貼著環形鋁制柵格的邊緣。這種環形的燈光設計充分地利用了燈泡的設計,並且也有利於燈泡發出類似於白熾燈的光型。今天,Horn說,這些燈泡自從2010年八月份就沒有關過。在20114月,公司在十月份就要結束的照明展上召開了新品發佈會,正式把SuperBulbs作為燈泡的新名字。Sharenow說,相當於60WLED燈泡上市後,Switch相當於75W白熾燈的LED將會在11月上市,100W的模型將在20122月份發佈。

 Sharenow 說:“這些燈泡終將改變世界!”

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