Posljednjih godina, s brzim razvojem LED tehnologije i neusporedivim prednostima LED lampa , LED svjetiljka kao žarulja četvrte generacije nakon žarulje sa žarnom niti, fluorescentne svjetiljke, žarulje s plinskim izbojem visokog intenziteta (HID) naširoko se koristi u području rasvjete, male do stolne svjetiljke, svjetiljke, raznih električnih indikatora, signalnih svjetala itd.
Velika kao unutarnja i vanjska rasvjeta, solarna ulična svjetla , ukrasna svjetla , dok svjetla , građevinska svjetla , studijska svjetla, svjetiljke za automobile, LCD modul pozadinskog osvjetljenja itd. Do početka 2011. globalna vrijednost LED dioda visoke svjetline dosegla je 10,6 milijardi dolara.
(I) Kako rade led svjetla
LED čip koristi osvijetljeni poluvodički PN spoj, pn spoj se sastoji od p-tipa i n-tipa poluvodiča poluvodiča, duboka formacija PN spoja na obje strane njihovog sučelja, pn spoj s jednosmjernom vodljivošću, kada se doda napon prema naprijed na PN spoj, većinski nositelj područja P i N širi se na drugu stranu, zbog pokretljivosti elektrona mnogo veće od rupe pokretljivost.
Imate mnogo elektrona koji difundiraju u P regiju i imate injekciju nekoliko elektrona u P regiju. Ti se elektroni spajaju s rupama u valentnom pojasu, a kada to učine, emitiraju fotone koji emitiraju svjetlost, a to je način na koji PN spoj, ili LED, emitira svjetlost.
(2) Karakteristike LED svjetala
- LED svjetiljka se pokreće istosmjernim napajanjem, niskim pogonskim naponom, malom snagom, manjom potrošnjom energije, uštedom energije.
Budući da je dio LED-a koji emitira svjetlost poluvodički čip PN spoja, koji ima karakteristike jednostrukog prolaza vodiča i obrnutog presretanja, LED svjetiljka se može napajati samo istosmjernim napajanjem, a pogonski napon je vrlo nizak. Pogonski napon jedne kuglice je 3,2 V-3,4 V, a snaga je vrlo mala. Jačina struje ne smije biti veća od 20 mA.
LED diode velike snage sada se obično koriste s 1W i 3W, a potrebno je riješiti problem rasipanja topline za LED diode velike snage, koje se mogu dobiti integracijom više čipova. Uobičajena metoda za dobivanje LED radnog svjetla veće snage je spajanje LED-a s više kuglica u seriju ili hibrida, tako da možete dobiti LED radno svjetlo proizvoljne snage.
Zbog ovih značajki, LED svjetiljke troše vrlo malo energije. Uzimajući potrošnju energije ulične svjetiljke kao primjer, uspoređuju se visokotlačna natrijeva svjetiljka, LED ulična svjetiljka i solarna LED ulična svjetiljka.
Ako je dnevno napajanje 10 sati, među kojima je solarna ulična svjetiljka 2 sata plus 8 sati solarne energije, godišnja potrošnja energije triju svjetiljki je 54750KW/h, 21900KW/h i 4380KW/h, redom. Godišnja potrošnja električne energije LED-a je samo oko 40% potrošnje visokotlačne natrijeve svjetiljke, a godišnja potrošnja električne energije solarne LED ulične svjetiljke samo je oko 8% potrošnje visokotlačne natrijeve svjetiljke.
Nasuprot tome, korištenje potonjeg kao ulične rasvjete znatno će uštedjeti energiju i uštedjeti račune za struju. Sada su velike LED ulične svjetiljke velike snage i sustav solarnih LED uličnih svjetiljki pušteni u upotrebu u našoj zemlji.
- LED s jednom kuglicom ima malu veličinu, dug radni vijek i može ostvariti inteligentnu rasvjetu.
Veličina LED-a je mala, smola za pakiranje, a ne staklo, nije ga lako oštetiti, fleksibilna je i praktična za upotrebu, laboratorijski život LED lampe do 100 000 h, normalna uporaba do 5000 000 h iznad, i sve dok je u rasponu nazivne struje, često uključivanje napajanja ili putem kontrolnog sustava za podešavanje struje, nema utjecaja na vijek trajanja LED-a.
Budući da se radna struja LED izvora svjetlosti može kontrolirati, tako da se kroz dizajn strujnog kruga može kontrolirati i svjetlina napravljenih svjetiljki, može se realizirati inteligentna kontrola rasvjete, prema gore navedenim karakteristikama mogu se napraviti razna LED ukrasna svjetla, dinamički uzorci itd. Za LED svjetla za priključke, u skladu s različitom svjetlinom potrebnom u različitim vremenima u radnom stanju, može se postaviti za podešavanje svjetline u različitim vremenima, što ne samo da može bolje uštedjeti energiju, već i ne utjecati svoj život.
U usporedbi s drugim radnim svjetlima, značajno smanjuju stopu zamjene, smanjuju troškove održavanja i jednostavnu instalaciju i održavanje.
- Nema treperenja, nema ultraljubičastog svjetla, vrlo nisko toplinsko zračenje, nema štete ljudskim očima.
LED svjetiljka se koristi za unutarnju rasvjetu i radna i studijska mjesta, koja mogu zaštititi oči. Jednobojno LED svjetlo, snažna usmjerenost, brz odziv, posebno pogodno za radna svjetla, svjetiljke za automobile, svjetla za dokove, svjetiljke za pozornicu i tako dalje.
(3) Primjena LED svjetala
Zbog neusporedivih prednosti LED svjetiljki, LED radna svjetla se razvijaju vrlo velikom brzinom i postupno zamjenjuju druga radna svjetla.
Sada se LED radna svjetla naširoko koriste u raznim poljima radne rasvjete. Zbog svoje male veličine i fleksibilne primjene, LED se može rasporediti u različite oblike i kontrolirati računalnim programima, tako da može prikazati statične i dinamičke uzorke poput teksta, slike, animacije, filma i televizije.
Na ceremoniji otvaranja Olimpijskih igara u Pekingu 2008., LED svjetla pokazala su svoj beskrajni šarm i prednosti. LED se naširoko koristi u javnim prikazima, kao što su različita signalna svjetla, rasvjeta pejzaža, uljepšavanje ulica, uljepšavanje javnih zabavnih sadržaja, rasvjeta s efektom pozornice, rasvjeta zgrada itd.
U zaslonima s tekućim kristalima, LED diode se koriste kao pozadinsko osvjetljenje za zaslone kao što su računala, televizori i mobilni telefoni. Na prometnici, LED se koristi za upravljivu uličnu rasvjetu koja štedi energiju, rasvjetu tunela, rasvjetu nadvožnjaka, semafore i tako dalje.
Što se tiče automobilskih svjetala, sada su mnoga svjetla za kočnice, pozicijska svjetla, pokazivači smjera, stražnja svjetla za maglu, svjetla za vožnju unazad i druge svjetiljke počele koristiti LED izvor svjetla.
Kao građevinska svjetla , Uz kontinuirano poboljšanje LED tehnologije, tehnički problemi se nastavljaju rješavati, a stalna pojava LED svjetiljki velike snage, LED u unutarnjoj rasvjeti, automobilskim svjetiljkama, studijima, svjetlima za promatranje i drugim poljima primjene bit će sve popularniji.
(4) Neki tehnički problemi s kojima se suočavaju LED svjetla
- LED tehnologija velike snage.
LED ima usko grlo u radu i probleme s rasipanjem topline kao što su oštećenja od elektrostatičkog oslobađanja i koeficijent toplinskog širenja, tako da njegova snaga ne može biti jako velika, a svjetlina niska.
Trenutno, najčešće korišteni LED čipovi velike snage s relativno stabilnim performansama su 1W i 3W. Snaga LED-a može se poboljšati integriranim čipom, ali trenutna tehnologija nije zrela, uglavnom treba riješiti problem rasipanja topline, također se mogu postići LED svjetiljke velike snage kroz LED seriju s više kuglica, paralelno ili hibridno.
Posljednja dva su manje učinkovita i manje se koriste. Multi-bead LED serija glavna je primjena LED svjetiljki u području rasvjete.
Ali serija s jednim perlicom ima Ahilovu petu. Ako je jedno zrno oštećeno, cijeli put je blokiran. Ovo je glavno usko grlo koje ograničava primjenu LED svjetiljki velike snage u području rasvjete.
Da bi se poboljšala snaga LED svjetiljki, jedan je poboljšati snagu iz čipa, drugi je optimizirati dizajn kruga kako bi se poboljšala snaga.
- Tehnologija odvođenja topline
Temperatura je važan čimbenik koji utječe na LED, povećanje temperature će ubrzati slabljenje svjetla LED-a, a temperatura na čvoru čipa izravno utječe na vijek trajanja LED-a, tako da je LED i kapacitet rasipanja topline ograničen snagom snage LED-a.
Toplina unutar LED-a se stvara kada LED čip i tiskana ploča rade. Za LED niske snage, toplina se može raspršiti prirodnom kondukcijom i konvekcijom, ali za LED velike snage, potrebno je uzeti u obzir različito rasipanje topline.
U dizajnu rasipanja topline obično se uzima u obzir rasipanje topline LED paketa, tiskane ploče i dodavanje komponenti za rasipanje topline. Sa silikonskom kapsulacijom dobre toplinske vodljivosti, tiskanom pločicom s toplinsko izolacijskim slojem, metalnom bazom itd. Za veliku snagu LED dock svjetla , kako bi se riješio problem rasipanja topline, uz dobru strukturu rasipanja topline same LED diode, ljuska dock svjetala trebala bi se koristiti kao kanal za rasipanje topline.
Školjka je dizajnirana kao površina za raspršivanje topline iznad bočne strane i peraja za disipaciju topline kako bi se olakšala konvekcija zraka, ili je školjka dizajnirana kao konvekcijska disipacija topline tipa zračne rupe, hlađenje zrakom uz pomoć ventilatora i kapilarno vodeno hlađenje i drugi načini su još uvijek u fazi testiranja, automobilska LED prednja svjetla za maglu, prednja svjetla i druge svjetiljke u dizajnu aluminijske ploče, nosača itd., kako bi se ubrzalo rasipanje topline.
U strukturnom dizajnu LED svjetiljki, neki ljudi ističu rasipanje topline radijatora toplinske cijevi u svjetiljkama. Kako bi se poboljšao učinak rasipanja topline, potrebno je uzeti u obzir mnoge čimbenike u dizajnu svjetiljki, kao što je raspored i raspored radijatora tijela svjetiljke kako bi se uzeo u obzir razmak, smjer, obrada površine itd., na metalnoj ljusci svjetiljki i svjetiljki, premaz za raspršivanje topline.
Trenutačno se razvoj LED industrije fokusira na proizvode male veličine velike snage, visoke svjetline, koristeći keramičke okove za odvođenje topline kao način odvođenja topline LED zrna.
