Novo obzorje svetlobe –LED osvetlitev in aplikacije
Razvoj svetlečih-diod
Od pojava žarnic z žarilno nitko v 19. stoletju je razsvetljava spremenila življenjski slog sodobnega človeka. V 21. stoletju je zelena razsvetljava pridobila vse večjo pozornost v prizadevanju za trajnostni razvoj planeta. Medtem ko žarnice z žarilno nitko postajajo zastarele, so svetleče -diode (LED) postale najbolj obetaven naslednik industrije razsvetljave, kar ustvarja nove priložnosti za uporabo v industriji razsvetljave.
LED diode so vrsta polprevodni-razsvetljave, ki ponuja prednosti, kot so kompaktna velikost, delovanje-brez živega srebra, dolga življenjska doba, visoka svetlobna učinkovitost, odpornost na udarce in hiter odziv. Strukturo jedra LED sestavlja čip, sestavljen iz polprevodnikov tipa p- in n-. Ko se na pn-spoj dovede napetost naprej, se ustvari energija, ki premaga pasovno vrzel med materiali, kar povzroči rekombinacijo elektronov-lukenj. Ta proces rekombinacije lahko kategoriziramo kot sevalni ali ne-sevalni. Med tem procesom rekombinacije se energija sprosti kot svetloba in toplota, kar je princip oddajanja svetlobe LED.
Najpogostejše barve so sintetizirane iz dveh ali več osnovnih barv. Tri osnovne barve svetlobe so rdeča (R), zelena (G) in modra (B). Mešanje teh treh osnovnih barv ustvari belo svetlobo in druge barve. Zgodnje LED so imele omejeno uporabo zaradi nizke svetlobne učinkovitosti in pomanjkanja modrih LED.
Šele sredi-90. let 20. stoletja je dr. Shuji Nakamura, znanstvenik pri Nichia Chemical Corporation na Japonskem, razvil prvo modro LED z visoko svetlostjo z gojenjem indijevega galijevega nitrida (InGaN) na safirnem substratu. Izum modre LED je omogočil proizvodnjo belih LED z mešanjem barv, zaradi česar je bil dr. Nakamura počaščen kot "oče modrih LED". Pojav belih LED diod je spodbudil hiter razvoj LED industrije, zaradi česar so LED diode postale eden najbolj konkurenčnih izdelkov v industriji optoelektronike.
Aprila 2012 je Cree, glavni ameriški proizvajalec, objavil, da je njegova visokozmogljiva bela LED-LED postavila nov rekord in dosegla svetlobno učinkovitost 254 lm/W pri pogonskem toku 350 mA. Ta svetlobna učinkovitost presega učinkovitost drugih trenutnih svetlobnih virov, zaradi česar so LED diode nova generacija svetlobnih virov z velikim potencialom, da nadomestijo tradicionalne svetlobne vire.
LED in človeški vid
Osvetlitev temelji na človeški percepciji. Zato je za razvoj aplikacij za svetlobne vire LED potrebno najprej razumeti osnovno strukturo človeškega očesa in njegov odziv na svetlobo. Človeška mrežnica je sestavljena iz številnih fotoreceptorskih celic, ki so po obliki razvrščene v paličice in stožce. Ko svetloba vstopi v oko, paličice in stožci prenesejo svetlost oziroma barvo v možgane, da ustvarijo sliko.
Stožci in fotopični vid: stožci primarno zaznavajo barve in imajo večjo občutljivost podnevi. Nadalje so razdeljeni na L, M in S stožce. L stožci zaznavajo predvsem rdečo z najvišjo valovno dolžino približno 564–580 nm; Stožci M zaznavajo predvsem zeleno z najvišjo valovno dolžino približno 534–545 nm; in S stožci zaznavajo predvsem modro, z največjo valovno dolžino približno 420-440 nm.
Ker imajo različne celice različno občutljivost pri različnih jakostih svetlobe, je Mednarodna komisija za osvetlitev (CIE) vzpostavila standardne krivulje vizualnih funkcij. Če se oseba rodi brez stožčastih celic L, M ali S, velja, da je prirojeno barvno slepa. To je spolno{2}}vezana genetska motnja, ki je pogostejša pri moških. Ne vidijo določenih barv in imajo na splošno slab vid.
Paličice in skotopni vid: Paličice sprejemajo samo svetlobo in ne morejo zaznati barv. Zaznavajo črno-bele slike in delujejo predvsem v slabo-svetlobnih pogojih, na primer ponoči. Pri izjemno nizkih jakostih svetlobe se človeško oko opira predvsem na paličaste celice, od tod tudi izraz "skotopni vid". Pri šibki svetlobi je oko izjemno občutljivo na svetlobo, svetlobna občutljivost pa je še večja.
Parametri LED
Ključna specifikacija za izdelke LED je svetlobni tok. Svetlobni tok, ki ga oddaja LED, je izražen v lumnih (lm). Razmerje med svetlobnim tokom svetlobnega vira in močjo, ki jo porabi, predstavlja njegov svetlobni izkoristek (lm/W). Višji svetlobni izkoristek pomeni energetsko-učinkovitejši vir svetlobe. Drug pomemben parameter je barvna temperatura, ki vpliva na barvne značilnosti, ki jih prikazujejo izdelki za osvetlitev LED.
Barvna temperatura je definirana kot temperatura, pri kateri je črno telo, segreto do točke, ko oddaja isto barvo kot svetlobni vir, izražena v stopinjah Kelvina (K). Različne barvne temperature ustvarjajo različne vizualne izkušnje. Na primer, ko je barvna temperatura pod 3.000 K, je barva svetlobe ponavadi rdečkasta, kar ustvarja topel in intimen občutek; ko barvna temperatura preseže 5.000 K, je barva navadno modrikasta, kar ustvarja hladen in tih vtis. Spremembe v barvni temperaturi vira svetlobe lahko vplivajo na notranjo atmosfero. Na primer, žarnica z žarilno nitko ima barvno temperaturo 2700 K, zaradi česar je idealna za notranjo razsvetljavo. Barvna temperatura vira svetlobe vpliva tudi na značilnosti osvetljenega predmeta. Zato izdelki za razsvetljavo na trgu na splošno prikazujejo barvno temperaturo, da zadovoljijo različne potrebe potrošnikov.
Poleg barvne temperature je ključna specifikacija tudi osvetljenost. Osvetljenost je opredeljena kot svetlobni tok, porazdeljen na enoto površine na določeni razdalji, izražen v luksih. Človeško zaznavanje kaže subtilno povezavo z barvno temperaturo in osvetlitvijo. Na primer, pri nizki barvni temperaturi in visoki osvetlitvi se človeško telo počuti zadušeno; pri nizki barvni temperaturi in nizki osvetlitvi je človeško telo toplo. Najpogostejša uporaba osvetlitve so LED žarometi, reflektorji in reflektorji.
Svetilnost (znana tudi kot svetlost) je opredeljena kot količina svetlobe, ki jo oddaja površinski svetlobni vir v določeni smeri glede na njegovo projicirano območje. Luminance ima široko paleto aplikacij, vključno z LED panoji, ploščami za mobilne telefone, semaforji in zadnjimi lučmi avtomobilov.
Značilnosti LED in gonilna vezja
Kot nov svetlobni vir se gonilna vezja LED bistveno razlikujejo od predstikalnih naprav, ki se uporabljajo v tradicionalnih fluorescenčnih sijalkah. Primarna funkcija pogonskih vezij LED je pretvorba izmenične napetosti v enosmerno napetost in istočasno usklajevanje napetosti in toka LED. Zato so LED sijalke običajno sestavljene iz dveh komponent: pogonskega vezja in vira svetlobe. Ko razpravljamo o gonilnih vezjih LED, je najbolje, da najprej razumemo električne značilnosti LED.
Napetost-tokovna karakteristična krivulja LED diod kaže nelinearno obnašanje. Ko napetost na diodi LED preseže napetost v-stanju vklopljenega stanja, se tok v-stanju vklopljenega znatno poveča. Ta lastnost razkriva, da lahko ob vklopu LED že majhna nihanja napetosti povzročijo dramatično spremembo toka, ki teče skozi njo. Karakteristična krivulja svetlobnega toka LED- kaže, da je svetlobni izhod LED približno linearno sorazmeren s tokom. Na podlagi teh karakteristik obremenitve tipična gonilna vezja LED uporabljajo predvsem nadzor konstantnega toka, da zagotovijo natančno delovanje LED v ustreznih pogojih delovanja.
Specifikacije LED
Svetovna industrija LED razsvetljave se hitro razvija. Ker svetila LED postajajo vse bolj priljubljena, se globalni standardi postopoma dokončujejo. Energy Star je mednarodni standard in program za energetsko-učinkovite potrošniške izdelke, ki zajema vrsto kategorij, vključno z velikimi napravami, pisarniško opremo, razsvetljavo in hišno elektroniko. Testiranje izdelkov LED za razsvetljavo vključuje testiranje temperature okolice, testiranje življenjske dobe, integracijske meritve sfere in krivulje porazdelitve svetlobe. Poleg tega so regulirani ključni parametri LED osvetlitve, kot so barvno upodabljanje, faktor moči, barvna temperatura in svetlobni izkoristek. Glede na različno kakovost izdelkov LED na trgu lahko potrošniki uporabljajo certifikacijske znake za zagotavljanje kakovosti in zagotovila izdelkov LED za razsvetljavo.
LED aplikacije
Tehnologija LED je hitro napredovala, njene uporabe pa so raznolike. Najpogostejša uporaba je v stanovanjski, komercialni in industrijski razsvetljavi, vključno s stenskimi svetilniki, nočnimi lučmi, bralnimi lučmi, reflektorji, svetlobnimi trakovi, lučmi navzdol in indikatorji v sili.
LED osvetlitev je mogoče povezati tudi z umetnostjo in arhitekturo. Svetlo{1}}tematske kreacije so pogosta tema na področju tehnološke umetnosti. Umetnikom edinstvene značilnosti LED hladnih svetlobnih virov odpirajo nove ustvarjalne možnosti v primerjavi s tradicionalnimi svetlobnimi viri.
Poleg zgoraj omenjenih aplikacij so LED luči za pridelavo korist za kmetijske proizvajalce. Njihov optimiziran spekter umetne svetlobe ustvarja optimalno okolje in pogoje za rastline. Rdeča in modra svetloba, ki se običajno uporabljata v lučeh za rast, se zelo ujemata s krivuljo učinkovitosti, ki je potrebna za fotosintezo, zaradi česar sta optimalen vir svetlobe za rast rastlin. Če lahko spodbudimo bolj inovativne aplikacije LED in pridobimo zaupanje potrošnikov v kakovost izdelkov LED, verjamemo, da bodo LED na trgu razsvetljave cvetele!
V svetu vse manj energije je visoko{0}}učinkovita razsvetljava eden najboljših načinov za varčevanje z energijo. V tipični strukturi porabe električne energije lahko razsvetljava predstavlja kar 19 % celotne porabe električne energije. LED diode so zaradi visoke svetlobne učinkovitosti obetavna alternativa tradicionalnim virom svetlobe, zaradi česar so obetavna možnost za energetsko-učinkovito razsvetljavo. Poleg tega se lahko aplikacije LED razširijo od točkovnih virov do linij in celo površin, s čimer se uvedejo inovativne aplikacije razsvetljave in revolucija v razsvetljavi. Pri razsvetljavi ne gre več le za osvetlitev našega okolja; lahko se integrira z umetnostjo, ustvarjalnostjo, zabavo, zdravstvenim varstvom in biotehnologijo ter prinaša nove perspektive v naše vizualno in vsakdanje življenje.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/6000k-led-tube-120cm.html
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Telefon: +86 0755 27186329
Mobilni (+86)18673599565
WhatsApp:19113306783
E-pošta:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Splet:www.benweilight.com
