Jauns gaismas horizonts -LED apgaismojums un pielietojumi
Gaismas{0}}diožu izstrāde
Kopš kvēlspuldžu parādīšanās 19. gadsimtā apgaismojums ir mainījis mūsdienu cilvēka dzīvesveidu. 21. gadsimtā zaļais apgaismojums ir ieguvis arvien lielāku uzmanību, cenšoties panākt planētas ilgtspējīgu attīstību. Tā kā kvēlspuldzes kļūst novecojušas, gaismas diodes (LED) ir kļuvušas par daudzsološākajiem apgaismojuma nozares pēctečiem, radot jaunas iespējas apgaismojuma nozarē.
Gaismas diodes ir cietvielu{0}}apgaismojums, kas piedāvā tādas priekšrocības kā kompakts izmērs, darbība bez dzīvsudraba{1}}, ilgs kalpošanas laiks, augsta gaismas efektivitāte, triecienizturība un ātra reakcija. Gaismas diodes kodola struktūra sastāv no mikroshēmas, kas sastāv no p-tipa un n- tipa pusvadītājiem. Kad pn krustojumam tiek pielikts tiešais spriegums, tiek ģenerēta enerģija, lai pārvarētu joslas atstarpi starp materiāliem, izraisot elektronu-caurumu rekombināciju. Šo rekombinācijas procesu var klasificēt kā starojošu vai ne-radiatīvu. Šī rekombinācijas procesa laikā enerģija tiek atbrīvota kā gaisma un siltums, kas ir LED gaismas emisijas princips.
Visbiežāk krāsas tiek sintezētas no divām vai vairākām pamatkrāsām. Trīs galvenās gaismas krāsas ir sarkana (R), zaļa (G) un zila (B). Šo trīs pamatkrāsu sajaukšana rada baltu gaismu un citas krāsas. Agrīnās gaismas diodes bija ierobežotas to zemās gaismas efektivitātes un zilo gaismas diožu trūkuma dēļ.
Tikai 90. gadu vidū Dr. Shuji Nakamura, Japānas Nichia Chemical Corporation zinātnieks, izstrādāja pirmo augstas spilgtuma zilo LED, audzējot indija gallija nitrīdu (InGaN) uz safīra substrāta. Zilās gaismas diodes izgudrojums ļāva ražot baltas gaismas diodes, izmantojot krāsu sajaukšanu, kā rezultātā Dr Nakamura tika godināts kā "zilo gaismas diožu tēvs". Balto gaismas diožu parādīšanās veicināja strauju LED nozares attīstību, padarot gaismas diodes par vienu no konkurētspējīgākajiem produktiem optoelektronikas nozarē.
2012. gada aprīlī Cree, lielākais amerikāņu ražotājs, paziņoja, ka tā lieljaudas baltā gaismas diode ir uzstādījusi jaunu rekordu, sasniedzot gaismas efektivitāti 254 lm/W pie piedziņas strāvas 350 mA. Šī gaismas efektivitāte pārspēj citus pašreizējos gaismas avotus, padarot LED par jaunas paaudzes apgaismojuma avotiem ar lielu potenciālu aizstāt tradicionālos gaismas avotus.
Gaismas diodes un cilvēka redze
Apgaismojums ir balstīts uz cilvēka uztveri. Tāpēc, lai izstrādātu lietojumus LED gaismas avotiem, vispirms ir jāsaprot cilvēka acs pamatstruktūra un tās reakcija uz gaismu. Cilvēka tīklene sastāv no daudzām fotoreceptoru šūnām, kuras pēc formas iedala stieņos un konusos. Kad gaisma iekļūst acī, stieņi un konusi pārraida attiecīgi spilgtumu un krāsu uz smadzenēm, lai izveidotu attēlu.
Konusi un fotopiskā redze: Konusi galvenokārt uztver krāsu, un tiem ir lielāka jutība dienasgaismas stundās. Tos tālāk iedala L, M un S konusos. L konusi galvenokārt uztver sarkano krāsu ar maksimālo viļņa garumu aptuveni 564–580 nm; M konusi galvenokārt jūt zaļo krāsu ar maksimālo viļņa garumu aptuveni 534–545 nm; un S konusi galvenokārt uztver zilo krāsu ar maksimālo viļņa garumu aptuveni 420–440 nm.
Tā kā dažādām šūnām ir atšķirīga jutība pie atšķirīgas gaismas intensitātes, Starptautiskā apgaismojuma komisija (CIE) ir izveidojusi standarta vizuālo funkciju līknes. Ja cilvēks ir dzimis bez L, M vai S konusa šūnām, viņu uzskata par iedzimtu daltonismu. Tas ir ar dzimumu{2}}saistīts ģenētisks traucējums, kas biežāk sastopams vīriešiem. Viņi nevar redzēt noteiktas krāsas un parasti viņiem ir slikta redze.
Stieņu šūnas un Scotopic Vision: stieņu šūnas saņem tikai gaismu un nevar atšķirt krāsu. Tie uztver melnbaltus attēlus un galvenokārt darbojas vājā-apgaismojumā, piemēram, naktī. Pie ārkārtīgi zemas gaismas intensitātes cilvēka acs galvenokārt balstās uz stieņu šūnām, tāpēc termins "skotopiskā redze". Vājā apgaismojumā acs ir ārkārtīgi jutīga pret gaismu, un gaismas jutība ir vēl lielāka.
LED parametri
Galvenā LED produktu specifikācija ir gaismas plūsma. Gaismas plūsma, ko izstaro LED, ir izteikta lūmenos (lm). Gaismas avota gaismas plūsmas attiecība pret patērēto jaudu atspoguļo tā gaismas efektivitāti (lm/W). Augstāka gaismas efektivitāte norāda uz energoefektīvāku-gaismas avotu. Vēl viens svarīgs parametrs ir krāsu temperatūra, kas ietekmē LED apgaismojuma izstrādājumu attēlotās krāsu īpašības.
Krāsu temperatūra ir definēta kā temperatūra, kurā melns ķermenis, kas uzkarsēts līdz vietai, kur tas izstaro tādu pašu krāsu kā gaismas avots, tiek izteikta Kelvina grādos (K). Dažādas krāsu temperatūras rada atšķirīgu vizuālo pieredzi. Piemēram, ja krāsu temperatūra ir zemāka par 3000 K, gaišā krāsa mēdz būt sarkanīga, radot siltu un intīmu sajūtu; kad krāsu temperatūra pārsniedz 5000K, krāsa mēdz būt zilgana, radot vēsu un klusu iespaidu. Gaismas avota krāsu temperatūras izmaiņas var ietekmēt iekštelpu atmosfēru. Piemēram, kvēlspuldzes krāsas temperatūra ir 2700 K, tāpēc tā ir ideāli piemērota iekštelpu apgaismojumam. Gaismas avota krāsu temperatūra ietekmē arī apgaismotā objekta īpašības. Tāpēc tirgū pieejamie apgaismes izstrādājumi parasti parāda krāsu temperatūru, lai apmierinātu dažādas patērētāju vajadzības.
Papildus krāsu temperatūrai galvenā specifikācija ir arī apgaismojums. Apgaismojums ir definēts kā gaismas plūsma, kas sadalīta uz laukuma vienību noteiktā attālumā, izteikta luksos. Cilvēka uztverei ir smalka saistība ar krāsu temperatūru un apgaismojumu. Piemēram, zemā krāsu temperatūrā un lielā apgaismojumā cilvēka ķermenis jūtas aizlikts; zemā krāsu temperatūrā un zemā apgaismojumā cilvēka ķermenis jūt siltumu. Visizplatītākie apgaismojuma pielietojumi ir LED priekšējie lukturi, prožektori un prožektori.
Spilgtums (pazīstams arī kā spilgtums) ir definēts kā gaismas daudzums, ko virsmas gaismas avots izstaro noteiktā virzienā attiecībā pret tā projicēto laukumu. Luminance ir plašs lietojumu klāsts, tostarp LED reklāmas stendi, mobilo tālruņu paneļi, luksofori un automašīnu aizmugurējie lukturi.
LED raksturlielumi un draiveru shēmas
Kā jauns gaismas avots LED draiveru shēmas būtiski atšķiras no balastiem, ko izmanto tradicionālajās dienasgaismas spuldzēs. LED draiveru ķēžu galvenā funkcija ir pārveidot maiņstrāvas spriegumu līdzstrāvas spriegumā un vienlaikus saskaņot gaismas diodes spriegumu un strāvu. Tāpēc LED lampas parasti sastāv no divām sastāvdaļām: vadītāja ķēdes un gaismas avota. Apspriežot LED draiveru shēmas, vislabāk ir vispirms izprast gaismas diožu elektriskās īpašības.
Gaismas diožu sprieguma{0}}strāvas raksturlīknei ir nelineāra darbība. Ja spriegums pāri LED pārsniedz ieslēgšanas-stāvokļa spriegumu, ieslēgšanas-stāvokļa strāva ievērojami palielinās. Šis raksturlielums atklāj, ka, ieslēdzot LED, pat nelielas sprieguma svārstības var izraisīt krasas izmaiņas strāvā, kas plūst caur to. LED strāvas-gaismas jaudas raksturlīkne parāda, ka LED gaismas jauda ir aptuveni lineāri proporcionāla strāvai. Pamatojoties uz šiem slodzes raksturlielumiem, tipiskās LED draiveru ķēdes galvenokārt izmanto pastāvīgas strāvas kontroli, lai nodrošinātu precīzu LED darbību atbilstošos darbības apstākļos.
LED specifikācijas
Globālā LED apgaismojuma industrija strauji attīstās. Tā kā LED apgaismes ķermeņi kļūst arvien populārāki, pakāpeniski tiek izstrādāti globālie standarti. Energy Star ir starptautisks standarts un programma energoefektīviem patēriņa produktiem-, kas aptver dažādas kategorijas, tostarp lielas ierīces, biroja aprīkojumu, apgaismojumu un mājas elektroniku. LED apgaismojuma produktu testēšana ietver apkārtējās vides temperatūras testēšanu, kalpošanas laika pārbaudi, integrējošus sfēras mērījumus un gaismas sadalījuma līknes. Turklāt tiek regulēti galvenie LED apgaismojuma parametri, piemēram, krāsu atveide, jaudas koeficients, krāsu temperatūra un gaismas efektivitāte. Ņemot vērā LED produktu atšķirīgo kvalitāti tirgū, patērētāji var izmantot sertifikācijas zīmes, lai nodrošinātu LED apgaismojuma produktu kvalitāti un garantiju.
LED lietojumprogrammas
LED tehnoloģija ir strauji attīstījusies, un tās pielietojumi ir dažādi. Visizplatītākie lietojumi ir dzīvojamo, komerciālo un rūpniecisko apgaismojuma jomā, tostarp sienas svečturi, naktsgaismas, lasīšanas gaismas, prožektori, gaismas sloksnes, lejupejošie lukturi un avārijas indikatori.
LED apgaismojumu var integrēt arī ar mākslu un arhitektūru. Gaismas-tēmas darbi ir izplatīta tēma tehnoloģiskās mākslas jomā. Māksliniekiem LED aukstās gaismas avotu unikālās īpašības paver jaunas radošas iespējas salīdzinājumā ar tradicionālajiem gaismas avotiem.
Papildus iepriekšminētajām lietojumprogrammām LED augšanas gaismas ir svētīgs lauksaimniecības ražotājiem. To optimizētais mākslīgās gaismas spektrs rada optimālu vidi un apstākļus augiem. Sarkanā un zilā gaisma, ko parasti izmanto augšanas gaismās, cieši atbilst fotosintēzei nepieciešamajai efektivitātes līknei, padarot tos par optimālu gaismas avotu augu augšanai. Ja mēs varam veicināt novatoriskākus LED lietojumus un vairot patērētāju uzticību LED produktu kvalitātei, mēs ticam, ka gaismas diodes uzplauks apgaismojuma tirgū!
Pasaulē, kurā enerģija sarūk, augstas{0}}efektivitātes apgaismojums ir viens no labākajiem enerģijas taupīšanas veidiem. Tipiskā elektroenerģijas patēriņa struktūrā apgaismojums var veidot pat 19% no kopējā elektroenerģijas patēriņa. Gaismas diožu augstā gaismas efektivitāte padara tās par daudzsološu alternatīvu tradicionālajiem gaismas avotiem, padarot tās par daudzsološu energoefektīva apgaismojuma iespēju. Turklāt LED lietojumprogrammas var paplašināties no punktveida avotiem līdz līnijām un līdzenām virsmām, ieviešot novatoriskus apgaismojuma lietojumus un apgaismojuma revolūciju. Apgaismojums vairs nav tikai mūsu vides apgaismojums; to var integrēt ar mākslu, radošumu, izklaidi, veselības aprūpi un biotehnoloģiju, ienesot jaunas perspektīvas mūsu vizuālajā un ikdienas dzīvē.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/6000k-led-tube-120cm.html
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co, Ltd
Tālrunis: +86 0755 27186329
Mobilais (+86)18673599565
Whatsapp:19113306783
E-pasts:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Tīmeklis:www.benweilight.com
