بررسی تخصصی لامپ LED
لامپ های LED اغلب با آرایه هایی از ماژول های LED سطح نصب می شوند که جایگزین لامپ های فلورسنت رشته ای یا جمع و جور می شوند ، عمدتا جایگزین لامپ های رشته ای با درجه حرارت از 5 تا 200 وات می شوند.
تفاوت قابل توجهی با سایر منابع نور این است که نور جهت دارتر است ، یعنی به عنوان یک پرتوی باریک تر ساطع می شود.
نورپردازی برای اهداف عمومی نیاز به یک نور سفید دارد ، از یک بدن سیاه در دمای مشخص ، از "سفید گرم" (مانند یک لامپ رشته ای) در 2700K ، تا "نور روز" در حدود 6000K تقلید می کند. اولین LED ها در یک باند بسیار باریک از طول موج ، مشخصه رنگی از شکاف باند انرژی مواد نیمه هادی را که برای ساخت LED استفاده شده است ، نور منتشر می کنند. LED هایی که نور سفید ساطع می کنند با استفاده از دو روش اصلی ساخته می شوند: یا مخلوط کردن نور از چندین LED با رنگ های مختلف ، یا استفاده از فسفر برای تبدیل مقداری از نور به رنگ های دیگر. نور همانند یک بدنه سیاه واقعی نیست و ظاهری متفاوت از لامپ رشته ای به رنگ ها می بخشد. کیفیت ارائه رنگ توسط CRI مشخص شده است و از سال 2019 برای بسیاری از لامپهای LED حدود 80 و برای نور گرانتر LED با CRI بالا بیش از 95 است (100 مقدار ایده آل است). خرید عمده لامپ
LED های سفید RGB یا سه رنگی از تراشه های LED متعددی که طول موج های قرمز ، سبز و آبی را ساطع می کنند استفاده می کنند. این سه رنگ با هم ترکیب شده و نور سفید تولید می کنند. شاخص ارائه رنگ (CRI) به دلیل دامنه باریک طول موج ساطع شده ، ضعیف است ، به طور معمول 25 تا 65.مقادیر بالاتر CRI را می توان با استفاده از بیش از سه رنگ LED برای پوشش دامنه بیشتر طول موج بدست آورد.
روش اساسی دوم از LED ها بهمراه فسفر برای تولید رنگهای مکمل از یک LED واحد استفاده می کند. مقداری از نور LED توسط مولکول های فسفر جذب می شود و باعث فلورسنت آنها می شود و از طریق شیفت استوکس نور دیگری از آن منتشر می شود. متداول ترین روش ، ترکیب یک LED آبی با یک فسفر زرد است و طیف محدودی از طول موج های آبی و یک باند وسیع از طول موج های "زرد" را ایجاد می کند که در واقع طیف از سبز تا قرمز را پوشش می دهد. مقدار CRI می تواند از کمتر از 70 تا بیش از 90 باشد ، اگرچه طیف گسترده ای از LED های تجاری از این نوع دارای شاخص ارائه رنگ در حدود 82 هستند. به دنبال افزایش پی در پی کارایی ، که از سال 2017 به میزان تولید 150 لیتر بر ثانیه رسیده است ، این نوع از عملکرد LED های سه رنگ پیشی گرفته است.
فسفرهای مورد استفاده در LED های نور سفید می توانند دمای رنگی همبسته را در محدوده 2200 K (رشته ای کم نور) تا 7000 K یا بیشتر ایجاد کنند. لامپ کم مصرف
تغییر رنگ نور LED
سیستم های روشنایی قابل تنظیم ، بانکی از LED های رنگی را به کار می گیرند که می توانند به صورت جداگانه کنترل شوند ، یا با استفاده از بانک های جداگانه از هر رنگ ، و یا LED های چند تراشه با رنگ های ترکیب شده و کنترل شده در سطح تراشه. به عنوان مثال ، LED های سفید با درجه حرارت رنگی مختلف را می توان برای ساخت یک لامپ LED ترکیب کرد که در هنگام کم شدن ، دمای رنگ آن را کاهش می دهد.
تغییر رنگ نور LED
سیستم های روشنایی قابل تنظیم ، بانکی از LED های رنگی را به کار می اندازد که در صورت جداگانه کنترل می شوند ، یا با استفاده از بانک های جداگانه از هر رنگ ، یا LED های چند تراشه با رنگ های ترکیب شده و کنترل می شوند در سطح تراشه.به عنوان نمونه ، ال ای دی های سفید با درجه حرارت رنگی مختلف را می توان برای ساخت یک لامپ LED ترکیب کرد که در هنگام کم شدن ، رنگ آن را کاهش می دهد.
مدیریت حرارتی
دمای بالای LED ها می تواند باعث خرابی زودرس و کاهش خروجی نور شود. چراکه لامپهای LED خنک تر از نمونه های قبلی خود هستند زیرا هیچ قوس الکتریکی یا رشته تنگستن وجود ندارد ، اما هنوز هم می توانند باعث سوختگی شوند. برای گرم نگه داشتن دمای محل اتصال دستگاه LED به دمای محیط ، مدیریت حرارتی ال ای دی های پر قدرت لازم است ، زیرا افزایش دما باعث افزایش جریان ، گرم شدن بیشتر ، جریان بیشتر و غیره می شود تا اینکه خراب شود. ال ای دی ها برای خروجی نور مشخص انرژی کمتری مصرف می کنند ، اما گرما تولید می کنند و در یک قالب نیمه هادی بسیار کوچک متمرکز می شود که باید خنک شود. لامپهای LED معمولاً شامل غرق گرما و باله های خنک کننده هستند. لامپهای بسیار پرقدرت برای مصارف صنعتی غالباً به فن های خنک کننده مجهز هستند. وسایل برقی .برخی LED ها و همه مدارها را درست مانند لامپ های رشته ای معمولی در لامپ شیشه قرار می دهند ، اما با یک گاز هلیوم برای انتقال گرما و در نتیجه خنک کردن LED ها. دیگران LED ها را روی صفحه مدار با پشت آلومینیوم قرار می دهند. پشت آلومینیوم با استفاده از خمیر حرارتی به پایه آلومینیومی لامپ متصل می شود ، و پایه در یک پوسته پلاستیکی ملامین تعبیه شده است.
افتادگی کارایی
اصطلاح "افت کارایی" به کاهش کارایی درخشان LED ها به دلیل افزایش جریان الکتریکی بالای ده ها میلی آمپر (میلی آمپر) اشاره دارد. به جای افزایش سطح جریان ، درخشندگی معمولاً با ترکیب چندین LED در یک لامپ افزایش می یابد. حل مشکل افت کارایی به این معنی است که لامپ های LED خانگی به LED های کمتری احتیاج دارند که به طور قابل توجهی هزینه ها را کاهش می دهد.
علاوه بر کارآیی کمتر ، LED های فعال در جریان های الکتریکی بالاتر باعث تولید دمای بالا می شوند که طول عمر LED را به خطر می اندازند. به دلیل این افزایش گرما در جریان های بالاتر ، LED های با روشنایی بالا دارای استاندارد کاری فقط در 350 میلی آمپر هستند و سازش خوبی بین خروجی نور ، کارایی و طول عمر دارند. حراج وسایل برقی
سوظن های اولیه این بود که افت LED ناشی از افزایش دما است. دانشمندان خلاف این را ثابت کردند - اگرچه عمر LED کاهش می یابد ، اما درجه حرارت بالا کارایی LED را بهبود می بخشد. مکانیسم ایجاد افت کارآیی در سال 2007 به عنوان نوترکیبی Auger شناسایی شد که با واکنش های مختلف انجام شد. یک مطالعه در سال 2013 به طور قطعی ترکیب مجدد Auger را به عنوان علت افت کارایی شناسایی کرد.
کاربرد
لامپهای LED برای روشنایی عمومی و خاص استفاده می شوند. در مواردی که به نور رنگی نیاز باشد ، LED هایی که ذاتاً نور یک رنگ دارند ، به فیلترهای جذب کننده انرژی احتیاج ندارند. لامپ های LED معمولاً به عنوان جایگزینی قطره ای برای لامپ ها یا وسایل در دسترس هستند ، یا یک جایگزین کامل را جایگزین می کنند (مانند پانل های نور LED جایگزین تروف های فلورسنت یا وسایل نورافکن LED جایگزین تجهیزات هالوژن مشابه) یا لامپ ها (مانند لوله های LED جایگزین لوله های فلورسنت داخل troffers یا لامپهای جایگزین LED HID جایگزین لامپهای HID در داخل وسایل HID) تفاوت بین تعویض وسایل و تعویض لامپ این است که ، وقتی یک وسیله (مانند تروفر) با چیزی مانند یک صفحه LED جایگزین می شود ، باید صفحه در آن جایگزین شود در صورت خرابی LED ها یا درایور موجود در آن به طور کامل از آنجا که جایگزینی آنها به صورت جداگانه به صورت عملی غیرممکن است (اگر چه راننده اغلب جدا است و بنابراین ممکن است جایگزین شود) ، در صورتی که فقط لامپ با جایگزینی LED جایگزین شود لامپ ، در صورت خرابی لامپ ، می توان مستقل از لامپ را تعویض کرد. برخی از لامپهای تعویض LED نیاز به اصلاح فیکسچر دارند مانند برداشتن بالاست وسایل ثابت و در نتیجه اتصال مستقیم لامپ LED به منبع تغذیه. دیگران می توانند بدون هیچ گونه تغییراتی در قسمت ثابت کار کنند.
روشنایی LED با رایانه امکان ارتقا of کیفیت بی نظیر نقاشی ها را در موزه ملی ورشو فراهم می کند.
طول عمر و لامپهای LED سفید با نور سفید بیشتر از سایر روشنایی ها در هنگام استفاده در دمای مناسب ، از طول عمر و کارایی بیشتری برخوردار هستند. منابع LED جمع و جور هستند ، که باعث ایجاد انعطاف پذیری در طراحی وسایل روشنایی و کنترل خوب توزیع نور با بازتابنده های کوچک یا لنزها می شود. به دلیل اندازه کوچک LED ها ، کنترل توزیع فضایی روشنایی بسیار انعطاف پذیر است ،و می توان خروجی نور و توزیع فضایی یک آرایه LED را بدون افت کارایی کنترل کرد. تبلیغات
LED ها با استفاده از اصل اختلاط رنگ با تغییر نسبت نور تولید شده در هر رنگ اصلی می توانند طیف گسترده ای از رنگ را ساطع کنند. این اجازه می دهد تا مخلوط کامل رنگ در لامپهای دارای LED با رنگهای مختلف.برخلاف سایر فناوری های نورپردازی ، تابش LED به صورت جهت دار (یا حداقل Lambertian) است که بسته به نیاز ، می تواند سودمند یا معیوب باشد. یادگیری سئو .برای برنامه هایی که به نور غیر جهت دار نیاز است ، یا از پخش کننده استفاده می شود و یا از چند ساطع کننده LED جداگانه جهت انتشار در جهات مختلف استفاده می شود.
______________________________________________________________
منبع : ویکی پدیا
