香港理工大學超精密加工技術國家重點實驗室與學生研究團隊成功研發市場上最省電LED (發光二極管) 燈絲技術,發光效率達到129 流明/瓦特 (lm/W),約為傳統LED 燈的1.5倍,能源效益超越現時市場上的通用照明產品。2015年「理大微型基金」撥出10萬元予該學生團隊,預期有關產品可於今年內推出。
香港理工大學研發的LED 燈絲燈技術具優越的能源效益,以每天使用8小時計算,燈絲燈泡 (光度1300流明) 一年所需電費僅為33 港元,碳排放量為22 公斤CO2e,在相同光度和相同使用時間情况下,傳統LED 燈耗電47港元,碳排放量為31 公斤CO2e,故可新技術可減少30% 碳排放量,而且理工大學LED燈絲燈預計壽命長達50000 小時,生產成本僅為傳統LED 燈的一半。
LED
照明產品省電長壽,對可持續發展有顯著貢獻,但傳統LED燈存在不少缺點和局限,例如生產成本高、照明角度狹窄等等,影響市場普及。理工大學研發的LED燈絲技術除了在能源效益、壽命和生產成本等方面取得突破性進展,還包括以下優點:
1. 照明角度廣闊,可與鎢絲燈泡一樣覆蓋300度
2. 顯色指數高,接近日光顯色指數,令物件尤如呈現在自然光下
3. 釋出紫外線低
4. 更加綠色環保,不含有害化學物質,所用電子零件少,可回收材料達八成
以上突破性進展和優點源於以下技術創新:
1. 採用金屬鋁作為基底
LED
晶片對熱力敏感,熱力使其光度減弱及加速衰退,因此基底的散熱設計成為影響LED 燈壽命的關鍵因素。香港理工大學團隊選取具優秀散熱性能和良好光反射性、價格相宜的金屬鋁作為基底材料取代陶瓷或藍寶石,以延長壽命和增加光度,同時減低生產成本
2. 將多片小功率LED晶片置於基底兩面
單片LED 晶片的功率越大,所需電流量越大,能量損耗就越多。在理工大學LED 燈絲燈的設計中,研究人員以多片小功率LED 晶片取代單片大功率晶片,平均置於基底的上下兩面,在輸出同等光度的情況下,可以減低能量損耗,同時令光線分佈均勻
3. 採用理工大學先進塑膠注塑成型技術
傳統塑膠注塑技術只能塑造半球型燈罩,限制照明角度。理工大學團隊應用理工大學先進光學製造中心特有的先進塑膠注塑成型技術,造出無縫和高透光的塑膠近球形燈頭罩,達至300度空間照明角度
4. 優化供電方法
香港理工大學的LED 燈絲燈將交流電直接轉換為低電流直流電,取代變換電壓的供電方式,簡化電路,減少燈絲燈所需電子零件,提升可靠性及效率。
該技術發明專利申請已獲受理,研究團隊已經完成原型設計,未來會進行進一步測試、申請各項產品認證及市場推廣。
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