拆解多色LED燈泡:彩色 vs 單色設計

作者 : Brian Dipert,EDN專欄作者

過去幾年來,我拆解過許多種不同類型的LED燈泡,但它們都有一個共通性在於其只輸出「白」光——雖然色溫不同,但仍然是一種「單色」技術。這次我決定改變一下,「單色」的技術…

過去幾年來,我已經拆解了多種不同類型的LED燈泡:標準版(詳見「什麼原因殺死了這顆LED燈泡?」)、Zigbee控制版(詳見「拆解:Zigbee控制型LED燈泡」)、Wi-Fi增強版(詳見「拆解:Wi-Fi LED燈泡」)和藍牙增強版(詳見「拆解:藍牙增強型LED燈泡」)。我最近甚至拆解了另一種非白熾燈產品:緊湊型螢光燈(CFL)燈泡(詳見「拆解:CFL燈泡為什麼故障?」)!

上述燈泡都有一個共通性在於其只輸出「白」光——請注意,雖然色溫不同,但仍然是一種「單色」的技術。這次我覺得我應該改變一下,把拆解對象換成多色的LED燈泡。也就是說,它不僅可以透過外部app控制進行調光,而且可以表現出多種顏色。接下來認識一下Sengled的智慧LED燈泡

Sengled’s Smart LED light bulb

我最近挑選了一些多色燈泡,它們與各種亞馬遜(Amazon)「智慧」裝置搭配銷售。最近這個例子是我在2021年Prime會員日的促銷活動找到的,僅以24.99美元的價格就買到最新一代Echo Dot——我在幾個月前才剛拆解了這款球形裝置的前一代產品(詳見「揭開亞馬遜Echo Dot音質升級的秘密」)——以及這次拆解的對象。以一般49.99美元(Echo Dot)的銷售價格和14.99美元(Sengled LED球泡燈),總計為64.98美元(當然還要外加稅和運費),這筆交易相當划算!

值得注意的是,正如包裝上所突顯的那樣,這些球泡燈只能由Amazon Echo生態系(語音控制裝置以及智慧型手機和平板電腦app)進行控制:

Sengled Smart LED light bulb packaging

另外也請注意,如同Zigbee前一代產品,把這些燈泡組合起來,就可以共同創建一個擴展範圍的藍牙網狀網路:

Sengled Smart LED light bulb packaging back

Sengled Smart LED light bulb packaging side

除了燈泡本身,盒子裡的東西非常的少,只提供了一個簡短的快速入門指南:

Sengled’s Smart LED light bulb quickstart guide

當然,此次的拆解「明星」是我們的A19型待宰羔羊,像往常一樣,我們先用一個0.75英吋(19.1mm)直徑的1美分硬幣來比較其尺寸:

Sengled’s Smart LED light bulb overview

然後看看底部和側面部份標記的特寫:

Sengled’s Smart LED light bulb bottom

Sengled’s Smart LED light bulb side 1

Sengled’s Smart LED light bulb 2

Sengled’s Smart LED light bulb side 3

 

我不知道你怎麼想,但每當我看到燈泡上的MAC位址標籤時都會多看一眼!其他值得注意的規格(恕我直言)還包括9W (根據亞馬遜網站上的產品頁面;準確地說是8.7W)和聲稱的60W/800流明白熾燈等效,而且燈泡不僅會輸出一系列使用者可配置的顏色,而且還具有從2000K到6500K的可調「白色」色溫範圍。

是時候進入拆解環節了。和往常一樣,根據過去的經驗,我拿起我的鋼鋸,將球罩的黏合劑鬆開,然後再利用平頭螺絲起子像槓桿一樣把它撬開:

Sengled’s Smart LED light bulb cut open

雖然球罩內部(見上圖)不出所料地空空如也,但另一方面,照亮它的部份卻更有趣得多了:

Sengled’s Smart LED light bulb inside

Sengled’s Smart LED light bulb inside 2

Sengled’s Smart LED light bulb inside 3

周邊有16個標準型「白光」LED,我們之前曾經在其他燈泡見過這一類型。在其外部照明環內部是(並不意外)另一個照明環,其所包含的全RGB LED結構數量較少,只有八個。這張圖上所剩下的就是被動元件和兩組連接器(大概是透過接腳連接到基座深處的電源和控制電路)了。而且,對了,談到連接到「深處」電路的東西,就不能錯過穿過金屬板而伸出上方的藍牙天線,對吧?

從過去的經驗看,取下那個板子去查看裡面的東西有時會很困難。實際上,這一次的狀況還不錯。我刮掉了最初將球罩固定在基座上的剩餘黏合劑,然後使用較小的平頭螺絲起子將板子撬開:

這是板子獨自看起來的樣子:

不出所料,它由金屬製成,與金屬基座一起保護環境(包括藍牙天線)免受基座內類比和電源電路的射頻(RF)輻射:

為了更進一步瞭解內部情況,再次根據過去的經驗,我需要先用箝子擰下燈頭:

現在就使PCB的尖端暴露在外了(從現在燈頭仍然連有紅色通孔線的空置焊點,你大概可以看出其最初所在的位置了):

推動尖端就可以克服將PCB固定在基座中的膏體:

如果現在查看基座內部,就可以看到最初將PCB固定起來的支架:

然後,在去除剩餘的黏膠後,並在一些異丙醇的協助下,我們第一次看到了LED燈泡電路的「內臟」:

PCB底部照片右側的兩個IC (位於上圖頂部)有點神秘。其中一個標記為“BP1638”的(我認為)是來自一家名為Bright Power Semiconductor的LED開/關/調光開關。但我到處找不到另一個標記為“BP5711”的元件參考資料,我估計它應該來自同一家供應商,並被共同用於控制前面所示的兩個LED同心環。如果有人的消息更靈通,願意分享不同的看法,歡迎在評論欄中提出來。

這兩個特殊IC的位置與頂部的水平金屬板相匹配。最初(現在回想起來不太明智)我懷疑它可能是個法拉第籠。雖然我試圖撬開它的頂部,但沒有成功(我認為它實際上是個牢固連接的散熱片),但我確實發現了一個意想不到的驚喜:該元件的這一特殊部份位於一個獨特的微型PCB上:

然而,我的猜測也並非完全錯誤。設計中確實有一個法拉第籠,被連接到天線板的一側(查看之前的PCB概覽照片,就可以看到它):

我意識到,上面的照片拍得並不完美,所以你必須相信我的話,下面那塊主IC是泰凌微電子(Telink Semiconductor)的TLSR8253,這是一款支援藍牙低功耗(BLE)和BLE Mesh拓撲以及2.4GHz專有協議的Bluetooth v5控制器。正如我所懷疑的,硬體置非常傳統;取而代之的是,透過燈泡端和系統端的軟體,加強「鎖定」於該智慧LED球泡燈的亞馬遜生態系統。

到現在為止,這篇拆解文的篇幅算是恰到好處,也就是拆解這款裝置的計劃該就此打住了。如同往常一樣,歡迎各位在評論欄中提出任何想法!

編譯:趙明燦

(參考原文:Teardown: Cutting into a multicolor LED light bulb,by Brian Dipert)

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