电灯的接口

　　今天在公众号＂电路啊中看到一篇推文＂超低成本的LED恒流驱动电路[1] ，作者讲述了他看到一个仅仅售价1元人民币的LED灯泡，并包邮时所感到的惊讶。为了消除惊讶，作者还花巨资（¥1）购买 薅羊毛 了该款灯泡并拆开一看究竟。
　　▲ LR梁锐邮购得到的精忠报国牌的5W LED 灯泡
　　  查看这款LED节能灯内部结构之后，还是把作者给惊呆了。居然里面只有一个圆形的铝基电路板，上面固定了九颗高亮LED，一颗全桥整流芯片以及一个国内生产的高压恒流LED驱动芯片。对于普通使用者来说，只是觉得这个LED灯轻飘飘的，与它的定价（1元人民币）相符。对于电子爱好者来说，它内部电路设计还是着实把人给惊着了。
　　  下面是前文作者分析的LED灯内部的电路结构。经过分析计算之后，作者还是满头雾水，心里没底。主要是电路中没有任何将220V电压进行降压的器件，这样直接整流后驱动后LED恒流电路该会造成多么大的能量浪费呀。
　　▲ LED灯泡内部的结构
　　▲ LED驱动电路原理图
　　  当然也有一个可能，就是这个灯泡不是用在220V交流电商，而是在24~48V的低压电源上使用。
　　  另外一种惊讶是看到电灯的接口是卡口形式。我记得在以前这种卡口的灯泡比较流行。但是近年来，越来越多的灯具都使用了螺丝口，卡口灯泡不多见了。
　　  灯泡的底部，即灯头的部分是插进灯座内，固定灯泡以及与电源进行连接。市场上的灯座有不同的机械结构和尺寸，因此在更换、安装灯泡的时候需要根据灯座的型号选择不同的灯泡。购买了不同接口的灯泡，直到安装时才发现与灯座配不上，这是我们通常会犯的错误。
　　  由于存在很多规格的灯头，因此确定选择什么型号的灯座来固定灯泡通常比较困难。有的时候如果你选择了一种不常用的灯座，将来购买适合的灯泡就会遇到困难。
　　  在网文 All About Light Bulb Caps and Bases[2] 中介绍了常见到的三种灯泡插座的形式：卡口类型（旋转锁定）螺丝口类型（也称为＂爱迪生＂接口）插针类型
　　▲ 不同的灯头接口：卡口，螺口，插针
　　  灯口的型号通常使用＂字母-数字-字母＂的形式进行编码：第一个字母带边灯座、灯口的机械形式。比如B表示卡口形式，E表示螺丝扣形式等；中间的数字表示灯座的内直径，比如 27毫米；最后的字母（s,d,t,q）分别表示接口引线个数（1,2,3,4）。
　　  举例，B27d表示直径为27毫米的卡口灯座，带有两个接线。
　　  这种灯头通过旋转-锁定动作，安装在相应的灯座上。市场上主要有两种灯头类型：Bayonet Caps 和GU10型。1.刺刀灯头
　　  这种型号为Bayonet Cap，正如它的名字，它的安装过程与士兵在步枪上安装刺刀的过程是相同的。都是通过旋转-锁定的动作来固定。
　　  灯座内有一个或者两个可以伸缩的铜柱电极，当灯头安装锁定后，电极在弹簧的驱动下挤压灯头，不仅保证电极接触可靠，同时也起到对锁定灯泡的卡紧的作用。相比于螺丝口的灯头，卡口灯头不容易从灯座上脱落。
　　▲ 卡口灯泡与灯座
　　  卡口灯头通常有一个光滑金属圆形金属底座，直径大约为22毫米，两侧有伸出的金属棒来卡在灯座上。2.GU10
　　  GU10中的＂G＂表示灯泡有两个电极，由于这种灯泡在安装时也通过旋转锁定，所以它也属于卡口类型。通常这种接口上具有两个相距10毫米，长度为7毫米的金属电极，上面特殊的金属帽可以卡在灯座内防止灯泡脱落。
　　▲ GU10接口的灯泡与灯座
　　  这种灯头也被称为 Edison Screw Base，这是以电灯的发明和改良家爱迪生的名字命名的。它是通过灯头金属壳上的螺纹来将灯泡固定在相应的灯座上 。最常见到的型号是E27，现在常用在家庭内部照明灯具上。
　　  一些小型号的螺口灯头，比如E14, E12 ,E10等，常用在装饰灯泡上，比如吊灯上的灯泡。
　　▲ 螺口的灯泡与灯座
　　  在电灯发明的初期，这种螺口的灯泡就出现了。当时的灯座上还有可以扳动的开关控制灯泡的点亮和熄灭。由于它的制作工艺比较简单，这种类型的灯泡逐步流行起来。
　　  相比于前面的卡口灯泡，安装螺口灯泡需要旋转很多圈，过程显得比较麻烦。而且由于没有锁定结构，灯泡也有可能因为震动从灯座内脱落。但不知道为什么，现在这种形式的灯泡越来越多，至少在我周围看到的螺口灯泡很多，而卡口形式的灯泡逐步消失了。
　　  灯具接口逐步统一成一种形式，至少会给灯泡的更换减少很多不必要的麻烦。参考资料
　　[1]
　　超低成本的LED恒流驱动电路: https://mp.weixin.qq.com/s/U_5s-sLVP3HjHbdIeGD0IQ
　　[2]
　　All About Light Bulb Caps and Bases: https://www.thelightbulb.co.uk/resources/caps-bases/