Un nou orizont de lumină -Iluminat LED și aplicații
Dezvoltarea diodelor-emițătoare de lumină
De la apariția becului cu incandescență în secolul al XIX-lea, iluminatul a transformat stilul de viață uman modern. În secolul 21, iluminatul verde a câștigat o atenție tot mai mare în urmărirea dezvoltării durabile pentru planetă. Pe măsură ce becurile cu incandescență devin învechite, diodele-emițătoare de lumină (LED-urile) au devenit succesorul cel mai promițător al industriei iluminatului, creând noi oportunități pentru aplicații în industria iluminatului.
LED-urile sunt un tip de iluminare solidă-, care oferă avantaje precum dimensiunea compactă, funcționarea fără-mercur, durată lungă de viață, eficiență luminoasă ridicată, rezistență la șocuri și răspuns rapid. Structura de bază a unui LED constă dintr-un cip compus din semiconductori de tip p-și n-tip. Când se aplică o tensiune directă joncțiunii pn, se generează energie pentru a depăși banda interzisă dintre materiale, provocând recombinarea-găurilor de electroni. Acest proces de recombinare poate fi clasificat ca radiativ sau ne-radiativ. În timpul acestui proces de recombinare, energia este eliberată sub formă de lumină și căldură, care este principiul emisiei de lumină LED.
Cele mai comune culori sunt sintetizate din două sau mai multe culori primare. Cele trei culori primare ale luminii sunt roșu (R), verde (G) și albastru (B). Amestecarea acestor trei culori primare creează lumină albă și alte culori. LED-urile timpurii aveau aplicații limitate din cauza eficienței luminoase scăzute și a lipsei LED-urilor albastre.
Abia la mijlocul-1990, dr. Shuji Nakamura, om de știință la Nichia Chemical Corporation din Japonia, a dezvoltat primul LED albastru de înaltă luminozitate prin creșterea nitrurii de indiu galiu (InGaN) pe un substrat de safir. Invenția LED-ului albastru a permis producerea de LED-uri albe prin amestecarea culorilor, făcându-l pe Dr. Nakamura să fie onorat drept „Părintele LED-urilor albastre”. Apariția LED-urilor albe a stimulat dezvoltarea rapidă a industriei LED-urilor, făcând LED-urile unul dintre cele mai competitive produse din industria optoelectronică.
În aprilie 2012, Cree, un important producător american, a anunțat că LED-ul alb-de mare putere a stabilit un nou record, atingând o eficiență luminoasă de 254 lm/W la un curent de transmisie de 350mA. Această eficiență luminoasă o depășește pe cea a altor surse de lumină actuale, făcând LED-urile o nouă generație de surse de iluminat cu mare potențial de a înlocui sursele tradiționale de lumină.
LED-uri și viziunea umană
Iluminatul se bazează pe percepția umană. Prin urmare, pentru a dezvolta aplicații pentru sursele de lumină LED, este necesar să înțelegem mai întâi structura de bază a ochiului uman și răspunsul acestuia la lumină. Retina umană este compusă din numeroase celule fotoreceptoare, care sunt clasificate după formă în bastonașe și conuri. Când lumina intră în ochi, tijele și conurile transmit luminozitatea și, respectiv, culoarea creierului pentru a construi o imagine.
Conuri și vedere fotopică: Conurile simt în primul rând culoarea și au o sensibilitate mai mare în timpul orelor de lumină. Ele sunt împărțite în continuare în conuri L, M și S. Conurile L simt în principal roșu, cu o lungime de undă de vârf de aproximativ 564-580 nm; Conurile M simt în principal verde, cu o lungime de undă de vârf de aproximativ 534-545 nm; și conurile S simt în principal albastru, cu o lungime de undă de vârf de aproximativ 420-440 nm.
Deoarece celulele diferite au sensibilități diferite la intensități luminoase diferite, Comisia Internațională pentru Iluminare (CIE) a stabilit curbe standard ale funcției vizuale. Dacă o persoană se naște fără celule conice L, M sau S, acestea sunt considerate daltonism congenital. Aceasta este o tulburare genetică legată de sex-care este mai frecventă la bărbați. Ei nu pot vedea anumite culori și, în general, au o vedere slabă.
Celulele cu tije și viziunea scotopică: celulele cu tije primesc doar lumină și nu pot discerne culoarea. Ei percep imagini alb-negru și funcționează în principal în condiții de-lumină scăzută, cum ar fi noaptea. La intensități luminoase extrem de scăzute, ochiul uman se bazează în primul rând pe celulele bastonașe, de unde și termenul de „viziune scotopică”. În lumină slabă, ochiul este extrem de sensibil la lumină, iar sensibilitatea la lumină este și mai mare.
Parametrii LED
O specificație cheie pentru produsele LED este fluxul luminos. Fluxul luminos emis de un LED este exprimat în lumeni (lm). Raportul dintre fluxul luminos al unei surse de lumină și puterea pe care o consumă reprezintă eficiența sa luminoasă (lm/W). O eficiență luminoasă mai mare indică o sursă de lumină-mai eficientă energetic. Un alt parametru important este temperatura culorii, care afectează caracteristicile de culoare afișate de produsele de iluminat LED.
Temperatura de culoare este definită ca temperatura la care un corp negru, încălzit până la punctul în care emite aceeași culoare ca și sursa de lumină, este exprimată în grade Kelvin (K). Temperaturile de culoare diferite produc experiențe vizuale diferite. De exemplu, atunci când temperatura de culoare este sub 3.000K, culoarea luminii tinde să fie roșiatică, creând un sentiment cald și intim; când temperatura de culoare depășește 5.000K, culoarea tinde să fie albăstruie, creând o impresie rece și liniștită. Variațiile temperaturii de culoare a unei surse de lumină pot afecta atmosfera interioară. De exemplu, un bec incandescent are o temperatură de culoare de 2.700K, ceea ce îl face ideal pentru iluminarea interioară. Temperatura de culoare a unei surse de lumină afectează, de asemenea, caracteristicile obiectului iluminat. Prin urmare, produsele de iluminat de pe piață afișează în general temperatura de culoare pentru a satisface diferitele nevoi ale consumatorilor.
Pe lângă temperatura de culoare, iluminarea este, de asemenea, o specificație cheie. Iluminanța este definită ca fluxul luminos distribuit pe unitate de suprafață la o anumită distanță, exprimat în lux. Percepția umană prezintă o relație subtilă cu temperatura culorii și iluminarea. De exemplu, la temperatură scăzută de culoare și iluminare ridicată, corpul uman se simte înfundat; la temperatură scăzută de culoare și iluminare scăzută, corpul uman se simte cald. Cele mai comune aplicații ale iluminării sunt farurile cu LED-uri, spoturile și proiectoarele.
Luminanța (cunoscută și sub numele de luminozitate) este definită ca cantitatea de lumină emisă de o sursă de lumină de suprafață într-o direcție specifică în raport cu aria sa proiectată. Luminance are o gamă largă de aplicații, inclusiv panouri LED, panouri pentru telefoane mobile, semafoare și stopuri pentru mașini.
Caracteristicile LED-urilor și circuitele driverului
Ca o nouă sursă de lumină, circuitele driverului LED diferă semnificativ de balasturile utilizate în lămpile fluorescente tradiționale. Funcția principală a circuitelor driver-ului LED este de a converti tensiunea AC în tensiune de curent continuu și de a potrivi simultan tensiunea și curentul LED-ului. Prin urmare, lămpile LED constau de obicei din două componente: circuitul driverului și sursa de lumină. Când discutăm despre circuitele driverului LED, cel mai bine este să înțelegeți mai întâi caracteristicile electrice ale LED-urilor.
Curba caracteristică a curentului-tensiunii a LED-urilor prezintă un comportament neliniar. Când tensiunea pe LED-ul depășește tensiunea de stare-pornită, curentul de stare-pornit crește semnificativ. Această caracteristică dezvăluie că atunci când un LED este pornit, chiar și fluctuațiile mici de tensiune pot provoca o schimbare dramatică a curentului care circulă prin el. Curba caracteristică de ieșire de lumină a curentului LED-indică faptul că puterea de lumină a LED-ului este aproximativ proporțională liniar cu curentul. Pe baza acestor caracteristici de sarcină, circuitele obișnuite de driver LED utilizează în primul rând controlul curentului constant pentru a asigura funcționarea precisă a LED-urilor în condiții de funcționare adecvate.
Specificații LED
Industria globală a iluminatului cu LED se dezvoltă rapid. Pe măsură ce corpurile de iluminat cu LED-uri devin din ce în ce mai populare, standardele globale sunt finalizate treptat. Energy Star este un standard și un program internațional pentru produse de consum-eficiente energetic, care acoperă o gamă largă de categorii, inclusiv electrocasnice mari, echipamente de birou, iluminat și electronice de uz casnic. Testarea produselor de iluminat cu LED include testarea temperaturii ambientale, testarea duratei de viață, integrarea măsurătorilor sferei și curbele de distribuție a luminii. În plus, parametrii cheie de iluminare cu LED-uri sunt reglementați, cum ar fi redarea culorii, factorul de putere, temperatura culorii și eficacitatea luminoasă. Având în vedere calitatea diferită a produselor LED de pe piață, consumatorii pot folosi mărci de certificare pentru a asigura calitatea și asigurarea produselor de iluminat cu LED.
Aplicații LED
Tehnologia LED a avansat rapid, iar aplicațiile sale sunt diverse. Cele mai frecvente aplicații sunt în iluminatul rezidențial, comercial și industrial, inclusiv aplice de perete, lumini de noapte, lumini de lectură, spoturi, benzi luminoase, downlight-uri și indicatoare de urgență.
Iluminatul LED poate fi, de asemenea, integrat cu arta și arhitectura. Creațiile tematice-ușoare sunt o temă comună în domeniul artei tehnologice. Pentru artiști, caracteristicile unice ale surselor de lumină rece LED deschid noi posibilități creative în comparație cu sursele de lumină tradiționale.
Pe lângă aplicațiile menționate mai sus, luminile de creștere cu LED-uri sunt un avantaj pentru producătorii agricoli. Spectrul lor optimizat de lumină artificială creează un mediu și condiții optime pentru plante. Lumina roșie și albastră folosită în mod obișnuit în luminile de creștere se potrivesc îndeaproape cu curba de eficiență necesară pentru fotosinteză, făcându-le sursa de lumină optimă pentru creșterea plantelor. Dacă putem promova aplicații mai inovatoare ale LED-urilor și construim încrederea consumatorilor în calitatea produselor LED, credem că LED-urile vor înflori pe piața iluminatului!
Într-o lume a energiei în scădere, iluminatul de înaltă{0}}eficiență este una dintre cele mai bune modalități de conservare a energiei. Într-o structură tipică de consum de energie electrică, iluminatul poate reprezenta până la 19% din consumul total de energie electrică. Eficiența luminoasă ridicată a LED-urilor le face o alternativă promițătoare la sursele tradiționale de lumină, făcându-le o opțiune promițătoare pentru iluminarea-eficientă energetic. În plus, aplicațiile cu LED-uri se pot extinde de la surse punctuale la linii și chiar suprafețe, deschizând aplicații inovatoare de iluminat și o revoluție în iluminare. Iluminatul nu mai înseamnă doar iluminarea mediului nostru; poate fi integrat cu arta, creativitatea, divertismentul, asistența medicală și biotehnologia, aducând noi perspective vieții noastre vizuale și de zi cu zi.
https://www.benweilight.com/lighting-tub-bec/6000k-led-tub-120cm.html
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co.,Ltd
Telefon: +86 0755 27186329
Mobil(+86)18673599565
Whatsapp:19113306783
E-mail:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Web:www.benweilight.com
