Լեդ լույսերի կիրառում

Վերջին տարիներին LED տեխնոլոգիայի արագ զարգացմամբ և անհամեմատելի առավելություններով LED լամպ , LED լամպը որպես չորրորդ սերնդի լամպեր շիկացած լամպից հետո, լյումինեսցենտային լամպը, բարձր ինտենսիվության գազի արտանետման լամպը (HID) լայնորեն օգտագործվել է լուսավորության ոլորտում, սեղանի փոքր լամպ, լապտեր, տարբեր էլեկտրական ցուցիչներ, ազդանշանային լույսեր և այլն:

Այնքան մեծ, որքան ներքին և արտաքին լուսավորությունը, արևային փողոցային լույսեր , դեկորատիվ լույսեր , նավահանգիստի լույսեր , շինարարական լույսեր , ստուդիայի լույսեր, մեքենաների լամպեր, LCD լուսային մոդուլ և այլն։ 2011 թվականի սկզբին բարձր պայծառությամբ լուսադիոդների համաշխարհային արժեքը հասել էր 10,6 միլիարդ դոլարի։

(I) Ինչպես են աշխատում լուսադիոդային լույսերը

LED չիպը կիսահաղորդչային PN հանգույցի օգտագործումն է լուսավորված, pn հանգույցը կազմված է p-տիպի և n-տիպի կիսահաղորդչային կիսահաղորդչից, PN հանգույցի խորը ձևավորումը դրանց միջերեսի երկու կողմերում, pn հանգույց միակողմանի հաղորդունակությամբ, երբ ավելացնում ենք առաջ լարումը PN-ի միջոցով PN-ի էլեկտրոնիկայի մեծամասնության և այլ հատվածի վրա PN հանգույցի վրա: շարժունակությունը շատ ավելի մեծ է, քան անցքի շարժունակությունը:

Դուք ունեք շատ էլեկտրոններ, որոնք ցրվում են P շրջան, և դուք ունեք մի քանի էլեկտրոնների ներարկում P շրջան: Այս էլեկտրոնները միավորվում են վալենտական ​​գոտու անցքերի հետ, և երբ դրանք տեղի են ունենում, նրանք արձակում են ֆոտոններ, որոնք լույս են արձակում, ինչի հետևանքով PN հանգույցը կամ LED-ը լույս է արձակում:

(2) LED լույսերի բնութագրերը

1. LED լամպը շարժվում է DC էլեկտրամատակարարմամբ, ցածր շարժիչ լարմամբ, փոքր հզորությամբ, ավելի քիչ էներգիայի սպառմամբ, էներգախնայողությամբ:

Քանի որ LED-ի լույս արձակող մասը կիսահաղորդչային PN միացման չիպ է, որն ունի մեկ ուղեցույցի և հակադարձ ընդհատման բնութագրեր, LED լամպը կարող է սնուցվել միայն DC սնուցման միջոցով, իսկ շարժիչ լարումը շատ ցածր է: Մեկ բշտիկի շարժիչ լարումը 3.2V-3.4V է, իսկ հզորությունը շատ փոքր է: Հոսանքը չպետք է գերազանցի 20 մ Ա:

Բարձր հզորության լուսադիոդները այժմ սովորաբար օգտագործվում են 1W և 3W հզորությամբ, և ջերմության ցրման խնդիրը պետք է լուծվի բարձր հզորության լուսադիոդների համար, որոնք կարելի է ձեռք բերել մի քանի չիպերի ինտեգրման միջոցով: Ավելի բարձր հզորության LED աշխատանքային լույս ստանալու համար սովորաբար օգտագործվող մեթոդը բազմաբշտիկ LED-ը սերիական կամ հիբրիդային միացնելն է, որպեսզի կարողանաք ձեռք բերել կամայական էներգիայի LED աշխատանքային լույս:

Այս հատկանիշների պատճառով LED լամպերը շատ քիչ էներգիա են սպառում: Որպես օրինակ վերցնելով փողոցային լամպի էներգիայի սպառումը, համեմատվում են բարձր ճնշման նատրիումի լամպը, լուսադիոդային փողոցային լամպը և արևային լուսադիոդային փողոցային լամպը:

Եթե ​​օրական էներգիայի մատակարարումը 10 ժամ է, որոնց թվում արևային փողոցային լամպը 2 ժամ գումարած 8 ժամ արևային էներգիա է, ապա երեք լամպերի տարեկան էներգիայի սպառումը համապատասխանաբար կազմում է 54750 ԿՎտ/ժ, 21900 ԿՎտ/ժ և 4380 ԿՎտ/ժ։ LED-ի տարեկան էլեկտրաէներգիայի սպառումը կազմում է բարձր ճնշման նատրիումի լամպի միայն մոտ 40%-ը, իսկ արևային լուսադիոդային փողոցային լամպի տարեկան էլեկտրաէներգիայի սպառումը միայն բարձր ճնշման նատրիումի լամպի մոտ 8%-ն է:

Ի հակադրություն, վերջինս որպես փողոցային լույսեր օգտագործելը մեծապես կխնայի էլեկտրաէներգիան և կխնայի էլեկտրաէներգիայի վարձերը: Այժմ մեր երկրում շահագործման են հանձնվել բարձր հզորության լայնածավալ լուսադիոդային փողոցային լամպը և արևային լուսադիոդային փողոցային լամպերի համակարգը։

2. Մեկ բշտիկ LED-ն ունի փոքր չափսեր, երկար սպասարկման ժամկետ և կարող է իրականացնել խելացի լուսավորություն:

LED չափը փոքր է, փաթեթավորող խեժ, այլ ոչ թե ապակյա, հեշտ վնասելը, ճկուն և հարմար է օգտագործման համար, LED լամպի լաբորատոր ժամկետը մինչև 100000 ժ, նորմալ օգտագործումը մինչև 5000000 ժ վերև, և քանի դեռ գնահատված հոսանքի տիրույթում է, հաճախակի անջատման էլեկտրամատակարարումը կամ հոսանքի կարգավորման կառավարման համակարգի միջոցով, ոչ մի ազդեցություն LED կյանքի վրա:

Քանի որ LED լույսի աղբյուրի աշխատանքային հոսանքը կարող է վերահսկվել, այնպես որ շղթայի դիզայնի միջոցով կարող է վերահսկվել նաև պատրաստված լամպերի պայծառությունը, կարող է իրականացվել լուսավորության խելացի կառավարում, ըստ վերը նշված բնութագրերի կարող է վերածվել մի շարք LED դեկորատիվ լույսերի, դինամիկ նախշերով և այլն: ազդել նրա կյանքի վրա:

Համեմատած այլ աշխատանքային լույսերի հետ, զգալիորեն նվազեցնում է փոխարինման արագությունը, նվազեցնում պահպանման ծախսերը և հեշտ տեղադրման և սպասարկման համար:

3. Ոչ թարթում, ոչ ուլտրամանուշակագույն լույս, շատ ցածր ջերմային ճառագայթում, ոչ մի վնաս մարդու աչքերին:

LED լամպը օգտագործվում է ներսի լուսավորության և աշխատանքային և ուսումնական վայրերի համար, որոնք կարող են պաշտպանել աչքերը: LED լույսը մոնոխրոմ, ուժեղ ուղղորդում, արագ արձագանք, հատկապես հարմար է աշխատանքային լույսի, մեքենայի լամպերի, նավահանգստի լույսերի, բեմական լամպերի և այլնի համար:

(3) LED լույսերի կիրառումը

LED լամպերի անհամեմատելի առավելությունների շնորհիվ LED աշխատանքային լույսը զարգանում է շատ արագ արագությամբ և աստիճանաբար փոխարինում այլ աշխատանքային լույսերին:

Այժմ LED աշխատանքային լույսը լայնորեն օգտագործվում է տարբեր աշխատանքային լուսավորության ոլորտներում: Իր փոքր չափի և ճկուն կիրառման շնորհիվ LED-ը կարող է դասավորվել տարբեր ձևերի և կառավարվել համակարգչային ծրագրերի միջոցով, այնպես որ այն կարող է ցուցադրել ստատիկ և դինամիկ օրինաչափություններ, ինչպիսիք են տեքստը, պատկերը, անիմացիան, ֆիլմը և հեռուստատեսությունը:

2008 թվականի Պեկինի Օլիմպիական խաղերի բացման արարողությանը LED լույսերը ցույց տվեցին իրենց անսահման հմայքն ու առավելությունները: LED-ը լայնորեն օգտագործվում է հանրային ցուցադրություններում, ինչպիսիք են մի շարք ազդանշանային լույսեր, լանդշաֆտային լուսավորություն, քառակուսի փողոցների բարեկարգում, հանրային զվարճանքի գեղեցկացում, բեմի էֆեկտների լուսավորություն, շենքերի լուսավորություն և այլն:

Հեղուկ բյուրեղյա դիսփլեյներում լուսադիոդներն օգտագործվում են որպես էկրանների հետին լույս, ինչպիսիք են համակարգիչները, հեռուստացույցները և բջջային հեռախոսները: Երթևեկության ճանապարհին LED-ն օգտագործվել է կառավարելի էներգախնայող փողոցային լուսավորության, թունելի լուսավորության, էստակադայի լուսավորության, ճանապարհային ազդանշանային լույսերի և այլնի համար:

Ավտոմոբիլային լամպերի առումով, այժմ շատ մեքենաների արգելակային լույսերը, դիրքի լույսերը, շրջադարձային լույսերը, հետևի մառախուղի լույսերը, հակադարձ լույսերը և այլ լամպեր սկսել են օգտագործել LED լույսի աղբյուր:

Ինչպես որ շինարարական լույսեր LED տեխնոլոգիայի շարունակական կատարելագործմամբ տեխնիկական խնդիրները շարունակում են լուծվել, և ավելի տարածված կլինեն բարձր հզորությամբ LED լամպերի, ներքին լուսավորության LED լամպերի, ավտոմոբիլային լամպերի, ստուդիաների, դիտման լույսերի և կիրառման այլ ոլորտների շարունակական առաջացումը:

(4) Որոշ տեխնիկական խնդիրներ, որոնց բախվում են LED լույսերը

1. Բարձր հզորության LED տեխնոլոգիա:

LED-ն ունի կատարողական խցանման և ջերմության ցրման խնդիրներ, ինչպիսիք են էլեկտրաստատիկ արձակման վնասը և ջերմային ընդարձակման գործակիցը, այնպես որ դրա հզորությունը չի կարող շատ մեծ լինել, իսկ պայծառությունը՝ ցածր:

Ներկայումս սովորաբար օգտագործվող բարձր էներգիայի LED չիպերը համեմատաբար կայուն գործունակությամբ են 1W և 3W: LED հզորությունը կարող է բարելավվել ինտեգրված չիպի միջոցով, բայց ներկայիս տեխնոլոգիան հասուն չէ, հիմնականում անհրաժեշտ է լուծել ջերմության արտանետման խնդիրը, կարող է նաև հասնել բարձր էներգիայի LED լամպերի բազմաբշտիկ LED շարքի, զուգահեռ կամ հիբրիդային:

Վերջին երկուսն ավելի քիչ արդյունավետ են և ավելի քիչ օգտագործված: Multi-bead LED շարքը LED լամպերի հիմնական կիրառությունն է լուսավորության ոլորտում:

Բայց մեկ բշտիկով սերիան ունի աքիլեսյան գարշապարը: Եթե ​​մեկ հատիկ վնասված է, ամբողջ երթուղին արգելափակվում է։ Սա մեծ խոչընդոտ է, որը սահմանափակում է բարձր հզորությամբ LED լամպերի կիրառումը լուսավորության ոլորտում:

LED լամպերի հզորությունը բարելավելու համար մեկը չիպի հզորությունը բարելավելն է, մյուսը՝ օպտիմիզացնել շղթայի դիզայնը՝ հզորությունը բարելավելու համար:

2. Ջերմության ցրման տեխնոլոգիա

Ջերմաստիճանը LED-ի վրա ազդող կարևոր գործոն է, ջերմաստիճանի բարձրացումը կարագացնի LED-ի լույսի թուլացումը, իսկ չիպի հանգույցի ջերմաստիճանն ուղղակիորեն ազդում է LED-ի կյանքի վրա, ուստի LED-ի և ջերմության տարածման հզորությունը սահմանափակվում է LED հզորությամբ:

LED-ի ներսում ջերմությունը առաջանում է, երբ LED չիպը և տպագիր տպատախտակը աշխատում են: Ցածր էներգիայի LED-ի համար ջերմությունը կարող է ցրվել բնական հաղորդման և կոնվեկցիայի միջոցով, բայց բարձր էներգիայի LED-ի համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել տարբեր ջերմության ցրումը:

Ջերմության ցրման նախագծում սովորաբար դիտարկվում են LED փաթեթի, տպատախտակի ջերմության տարածումը և ջերմության ցրման բաղադրիչների ավելացումը: Լավ ջերմահաղորդականությամբ սիլիկոնե պարկուճով, ջերմամեկուսիչ շերտով տպագիր տպատախտակով, մետաղական հիմքով և այլն: Բարձր հզորության համար LED նավահանգիստ լույսեր Ջերմության արտանետման խնդիրը լուծելու համար, բացի ինքնին LED-ի ջերմության ցրման լավ կառուցվածքից, նավամատույցի լույսերի կեղևը պետք է օգտագործվի որպես ջերմության ցրման ալիք:

Կեղևը նախագծված է որպես ջերմություն ցրող մակերևույթ կողքից վերև և ջերմություն ցրող լողակ՝ օդի կոնվեկցիան հեշտացնելու համար, կամ պատյանը նախագծված է որպես օդային անցքի տիպի կոնվեկցիոն ջերմության ցրում, օդափոխիչի օգնությամբ օդի սառեցում և մազանոթային ջրի սառեցում և այլ եղանակներ դեռ փորձարկման փուլում են, մեքենայի առջևի լուսադիոդային մառախուղի լամպը, լուսարձակը և այլն: բարձրացնել ջերմության տարածումը.

LED լամպերի կառուցվածքային նախագծման մեջ որոշ մարդիկ առաջ են քաշում ջերմային խողովակի ռադիատորի ջերմության տարածումը լամպերի մեջ: Ջերմության ցրման ազդեցությունը բարելավելու համար լամպերի նախագծման ժամանակ անհրաժեշտ է հաշվի առնել բազմաթիվ գործոններ, ինչպիսիք են լամպի մարմնի ռադիատորի դասավորությունը և դասավորությունը՝ հաշվի առնելու հեռավորությունը, ուղղությունը, մակերեսային մշակումը և այլն, լամպերի և լապտերների մետաղական կեղևի վրա, ջերմության ցրման ծածկույթը:

Ներկայումս LED արդյունաբերության զարգացումը կենտրոնանում է բարձր հզորության, բարձր պայծառության, փոքր չափի արտադրանքի վրա, օգտագործելով կերամիկական ջերմության ցրման կապանքները որպես LED հացահատիկի ջերմության տարածման միջոց: