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EE人生:CFL絕對安全可靠嗎?

上網時間: 2012年01月13日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:白熾燈  CFL  螢光燈  電阻  LED 

編按:美國許多州正展開逐步禁用傳統白熾燈(incandescent buld)的計劃,並以小型節能螢光燈(compact fluorescent light;CFL)來取代傳統燈泡。在最近一期的《Power Management Designline》電子報中,《EE Life》編輯Bill Schweber曾經在文中提到以CFL取代白熾燈泡時電流的切換問題──由於AC電線開關業經檢測且專用於電阻負載,在採用非電阻式的電流負載後可能影響到開關的使用壽命。他還提供一個理應有助於瞭解CFL的美國消費者聯盟(CFA)網頁連結,然而其中的內容看來卻相當偏頗,對於採用非白熾燈泡(如CFL/LED)可能造成的折衷或疑慮卻隻字未提。

針對Bill Schweber的評論,《EE Life》的一位讀者Roger Watkins提出他個人對於CFL/LED燈的深入觀察與見解:

就和大部份的電子工程師一樣,我對於禁用白熾燈泡也有一些疑慮。我擔心美國國會並未真正瞭解有關新技術(CFL,特別是LED)的使用壽命,以及未來在處置這些使用壽命短的廉價燈泡時,將會面臨有毒物質大量增加的種種問題。

雖然LED元件在適溫下可能具有40,000到100,000小時的額定壽命,但就像我們使用CFL燈泡的經驗一樣,由於實際作業環境的溫度較高,以及產品組裝中含有非LED的元件,一般來說,這些燈泡的實際使用壽命較預期更短。經過拆解幾個故障CFL以及LED元件後,我們應該瞭解廉價製造這些產品將導致嚴重的功能退化,而讓我們的用戶感到失望。

我們應該不惜一切代價避免在CFL和LED元件中使用鋁質電容。然而,似乎在我所拆解過的每一款CFL和LED元件、以及我所看過公開發表的每一款這種元件的拆解照片,都使用具有額定低溫的廉價鋁電容。消費者們都知道,這種CFL和LED元件在密封的結構、戶外、冰箱以及用於爐中時特別容易發生故障。其他無法多加討論的「骯髒秘密」就是LED、CFL以及白熾燈泡亮度隨使用壽命增加而暗淡的問題。

至於文中提到開關特性的問題,一般來說,一個5A電阻開關用於白熾燈時的負載約為2A,電阻負載約0.5A,但每一種專用開關的額定值多少有些差異。會有較大差異的原因在於電感負載具有觸點、電弧以及焊接等問題;由於白熾燈燈絲啟動阻值低,使其負載啟動電流高;電阻負載擁有非常好的特性,而唯一的問題通常是觸點電阻以及開關自加熱的問題。

我較不擔心從白熾燈轉換成CFL/LED燈時開關是否故障的問題,因為100W白熾燈通常只要低於30W CFL以及低於15W LED取代即可(如Cree XML或XPG LED等)。以一款2A白熾燈開關來看,即使是只有0.5A的電感負載額定值也比30W CFL更適合。

值得注意的是,大部份的LED方案都必須進行功因校正(PFC)。以相當於100W的CFL與LED燈來比較各種燈具的流明輸出。在CFL或LED燈電流中使用非指定的元件(特別是CFL或LED元件本身),常使所製造的流明輸出略低原型或原設計的流明輸出。

此外,我們都認同CFA的報告多少有些宣傳之嫌。像這一類的組織已經接受以CFL的原始亮度數據來計算可節能多少能源,也同意CFL燈泡壽命更高10倍的看法。然而,這些錯誤的資訊可能誤導消費者對於LED燈泡壽命的期待,甚至讓消費者買到內含廉價鋁電解電容的舊式LED燈泡。

白熾燈泡即將走入歷史,未來將全面改用CFL/LED等節能燈泡以提升能效,關於這個議題,你有什麼看法呢?

編譯:Susan Hong

(參考原文:Guest commentary: CFLs and their "issues",by Bill Schweber)





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