A fény új horizontja –LED világítás és alkalmazások
A fénykibocsátó{0}}diódák fejlesztése
Az izzólámpa 19. századi megjelenése óta a világítás megváltoztatta a modern emberi életmódot. A 21. században a zöld világítás egyre nagyobb figyelmet kapott a bolygó fenntartható fejlődése érdekében. Ahogy az izzólámpák elavulttá válnak, a világító{4}}diódák (LED-ek) a világítási ipar legígéretesebb utódjává váltak, és új lehetőségeket teremtenek a világítástechnikai alkalmazások számára.
A LED-ek egyfajta szilárdtest{0}}világítás, amelyek olyan előnyöket kínálnak, mint a kompakt méret, a higanymentes{1}}működés, a hosszú élettartam, a nagy fényhatékonyság, az ütésállóság és a gyors reagálás. A LED magszerkezete p- és n- típusú félvezetőkből álló chipből áll. Amikor előremenő feszültséget kapcsolunk a pn átmenetre, energia keletkezik az anyagok közötti sávrés leküzdésére, ami elektron{6}}lyuk rekombinációt okoz. Ez a rekombinációs folyamat sugárzó vagy nem -sugárzó kategóriába sorolható. A rekombinációs folyamat során energia szabadul fel fény és hő formájában, ami a LED fénykibocsátás elve.
A leggyakoribb színeket két vagy több alapszínből szintetizálják. A fény három elsődleges színe a piros (R), a zöld (G) és a kék (B). Ennek a három alapszínnek a keverése fehér fényt és más színeket eredményez. A korai LED-ek alkalmazása korlátozott volt az alacsony fényhatékonyságuk és a kék LED-ek hiánya miatt.
Dr. Shuji Nakamura, a japán Nichia Chemical Corporation tudósa csak az 1990-es évek közepéig fejlesztette ki az első nagy fényerejű kék LED-et indium-gallium-nitrid (InGaN) zafír hordozón történő termesztésével. A kék LED feltalálása lehetővé tette a fehér LED-ek színkeveréssel történő előállítását, így Dr. Nakamura a "Kék LED-ek atyja" címet érdemelte ki. A fehér LED-ek megjelenése a LED-ipar gyors fejlődéséhez vezetett, így a LED-ek az optoelektronikai ipar egyik legversenyképesebb termékévé váltak.
2012 áprilisában a Cree, egy nagy amerikai gyártó bejelentette, hogy nagy-teljesítményű fehér LED-je új rekordot döntött: 254 lm/W fényhatékonyságot ért el 350 mA meghajtóáram mellett. Ez a fényhatékonyság felülmúlja a többi jelenlegi fényforrásét, így a LED-ek a fényforrások új generációja, amelyek nagy lehetőségekkel helyettesíthetik a hagyományos fényforrásokat.
LED-ek és az emberi látás
A világítás az emberi érzékelésen alapul. Ezért a LED-fényforrások alkalmazásának kifejlesztéséhez először meg kell érteni az emberi szem alapvető szerkezetét és a fényre adott válaszát. Az emberi retina számos fotoreceptor sejtből áll, amelyek alakjuk szerint rudakba és kúpokba sorolhatók. Amikor a fény belép a szembe, a rudak és a kúpok fényerőt és színt továbbítanak az agynak, hogy képet alkossanak.
Kúpok és fotopikus látás: A kúpok elsősorban a színeket érzékelik, és nagyobb érzékenységgel rendelkeznek a nappali órákban. Tovább osztják L, M és S kúpokra. Az L kúpok elsősorban vöröset érzékelnek, a csúcs hullámhossza megközelítőleg 564-580 nm; M kúp elsősorban zöldet érzékel, a csúcs hullámhossza megközelítőleg 534-545 nm; és az S kúpok elsősorban a kéket érzékelik, körülbelül 420-440 nm-es csúcshullámhosszal.
Mivel a különböző sejtek eltérő érzékenységgel rendelkeznek különböző fényintenzitás mellett, a Nemzetközi Világítási Bizottság (CIE) szabványos vizuális függvény görbéket hozott létre. Ha egy személy L, M vagy S kúpsejtek nélkül születik, akkor veleszületett színvaknak tekintjük. Ez egy szexuális{2}}genetikai rendellenesség, amely férfiaknál gyakoribb. Nem látnak bizonyos színeket, és általában rossz a látásuk.
Rúdsejtek és Scotopic Vision: A rúdsejtek csak fényt kapnak, és nem tudják megkülönböztetni a színt. Fekete-fehér képeket érzékelnek, és elsősorban gyenge-fényviszonyok között, például éjszaka működnek. Rendkívül alacsony fényintenzitás esetén az emberi szem elsősorban a rúdsejtekre támaszkodik, innen ered a "scotopikus látás" kifejezés. Gyenge fényben a szem rendkívül érzékeny a fényre, a fényérzékenység pedig még nagyobb.
LED paraméterek
A LED-termékek egyik legfontosabb jellemzője a fényáram. A LED által kibocsátott fényáramot lumenben (lm) fejezzük ki. A fényforrás fényáramának és az általa fogyasztott teljesítménynek az aránya a fényhatékonyságát (lm/W) jelenti. A nagyobb fényhatásfok energiahatékonyabb-fényforrást jelent. Egy másik fontos paraméter a színhőmérséklet, amely befolyásolja a LED világítástechnikai termékek által megjelenített színjellemzőket.
A színhőmérséklet az a hőmérséklet, amelyen a fekete testet addig a pontig melegítik, ahol a fényforrással azonos színt bocsát ki, Kelvin (K) fokban kifejezve. A különböző színhőmérséklet eltérő vizuális élményt eredményez. Például, ha a színhőmérséklet 3000 K alatt van, a fény színe hajlamos vörösesre, meleg és meghitt érzést keltve; Ha a színhőmérséklet meghaladja az 5000 K-t, a szín általában kékes színűvé válik, ami hűvös és csendes benyomást kelt. A fényforrás színhőmérsékletének változása hatással lehet a beltéri légkörre. Például egy izzólámpa színhőmérséklete 2700 K, így ideális beltéri világításhoz. A fényforrás színhőmérséklete is befolyásolja a megvilágított tárgy jellemzőit. Ezért a piacon lévő világítástechnikai termékek általában színhőmérsékletet mutatnak, hogy megfeleljenek a különböző fogyasztói igényeknek.
A színhőmérséklet mellett a megvilágítás is kulcsfontosságú specifikáció. A megvilágítás az egységnyi területen eloszló fényáram egy adott távolságon, luxban kifejezve. Az emberi érzékelés finom kapcsolatot mutat a színhőmérséklet és a megvilágítás között. Például alacsony színhőmérséklet és erős megvilágítás mellett az emberi test fülledtnek érzi magát; alacsony színhőmérséklet és alacsony megvilágítás mellett az emberi test melegnek érzi magát. A világítás leggyakoribb alkalmazásai a LED-es fényszórók, a spotlámpák és a keresőlámpák.
A fényerősség (más néven fényerő) a felületi fényforrás által adott irányban kibocsátott fény mennyisége a vetített területéhez képest. A Luminance alkalmazások széles skálájával rendelkezik, beleértve a LED-es hirdetőtáblákat, a mobiltelefon-paneleket, a közlekedési lámpákat és az autók hátsó lámpáit.
LED jellemzők és meghajtó áramkörök
Új fényforrásként a LED meghajtó áramkörök jelentősen eltérnek a hagyományos fénycsövekben használt előtétektől. A LED-meghajtó áramkörök elsődleges feladata, hogy a váltakozó feszültséget egyenfeszültséggé alakítsák, és egyidejűleg megfeleljenek a LED feszültségének és áramának. Ezért a LED-lámpák jellemzően két részből állnak: a meghajtó áramkörből és a fényforrásból. Amikor a LED-meghajtó áramkörökről beszélünk, a legjobb, ha először megértjük a LED-ek elektromos jellemzőit.
A LED-ek feszültség{0}}áram jelleggörbéje nemlineáris viselkedést mutat. Ha a LED-en lévő feszültség meghaladja a bekapcsolt-állapotú feszültséget, a bekapcsolt-állapotú áramerősség jelentősen megnő. Ez a jellemző azt mutatja, hogy amikor egy LED be van kapcsolva, még kis feszültségingadozások is drámai változást okozhatnak a rajta átfolyó áramban. A LED áram-fénykibocsátási jelleggörbéje azt mutatja, hogy a LED fénykibocsátása megközelítőleg lineárisan arányos az áramerősséggel. Ezen terhelési jellemzők alapján a tipikus LED-meghajtó áramkörök elsősorban állandó áramszabályozást alkalmaznak, hogy megfelelő működési körülmények között biztosítsák a LED pontos működését.
LED specifikációk
A globális LED világítási ipar rohamosan fejlődik. Ahogy a LED-es világítótestek egyre népszerűbbek, a globális szabványok fokozatosan véglegesítésre kerülnek. Az Energy Star az energiahatékony fogyasztási cikkek nemzetközi szabványa és programja-, amely számos kategóriát lefed, beleértve a nagyméretű készülékeket, irodai berendezéseket, világítást és otthoni elektronikát. A LED-es világítástechnikai termékek tesztelése magában foglalja a környezeti hőmérséklet tesztelését, az élettartam tesztelését, az integráló gömbméréseket és a fényeloszlási görbéket. Ezenkívül szabályozzák a legfontosabb LED-világítási paramétereket, például a színvisszaadást, a teljesítménytényezőt, a színhőmérsékletet és a fényhatékonyságot. Tekintettel a piacon lévő LED-termékek eltérő minőségére, a fogyasztók tanúsítási jeleket használhatnak a LED-es világítástechnikai termékek minőségének és garantáltságának biztosítására.
LED alkalmazások
A LED technológia rohamosan fejlődött, és alkalmazásai sokrétűek. A leggyakoribb alkalmazások a lakossági, kereskedelmi és ipari világításban vannak, beleértve a fali lámpákat, éjszakai lámpákat, olvasólámpákat, spotlámpákat, fénycsíkokat, alsó lámpákat és vészjelzőket.
A LED-es világítás integrálható a művészettel és az építészettel is. A könnyű-témájú alkotások gyakori téma a technológiai művészet területén. A művészek számára a LED hidegfényforrások egyedi tulajdonságai új kreatív lehetőségeket nyitnak a hagyományos fényforrásokhoz képest.
A fent említett alkalmazásokon túlmenően a LED-es lámpák áldásosak a mezőgazdasági termelők számára. Optimalizált mesterséges fényspektrumuk optimális környezetet és feltételeket teremt a növények számára. A növényi lámpákban jellemzően használt vörös és kék fény szorosan illeszkedik a fotoszintézishez szükséges hatékonysági görbéhez, így optimális fényforrás a növények növekedéséhez. Ha elő tudjuk segíteni a LED-ek innovatívabb alkalmazásait, és kiépítjük a fogyasztók bizalmát a LED-termékek minősége iránt, akkor hiszünk abban, hogy a LED-ek virágozni fognak a világítási piacon!
A fogyatkozó energia világában a nagy{0}}hatékonyságú világítás az energiatakarékosság egyik legjobb módja. Egy tipikus villamosenergia-fogyasztási struktúrában a világítás a teljes villamosenergia-fogyasztás 19%-át is elérheti. A LED-ek nagy fényhatékonysága ígéretes alternatívává teszi őket a hagyományos fényforrásokkal szemben, így ígéretes megoldást jelentenek az energiahatékony világításban-. Ezenkívül a LED-alkalmazások a pontforrásoktól a vonalakig és egyenletes felületekig terjedhetnek, innovatív világítási alkalmazásokat és forradalmat hozva létre a világításban. A világítás már nem csupán környezetünk megvilágításáról szól; integrálható a művészettel, a kreativitással, a szórakoztatással, az egészségüggyel és a biotechnológiával, új perspektívákat hozva vizuális és mindennapi életünkbe.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/6000k-led-tube-120cm.html
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Telefon: +86 0755 27186329
Mobil (+86)18673599565
Whatsapp:19113306783
Email:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Web:www.benweilight.com
