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LED-Beleuchtung für Babykrankheiten
Nach einer Welle optimistischer Prognosen über das bevorstehende Verdrängen von Glühlampen gab es eine Pause. Die ersten Muster von LED-Lampen sorgten nicht für Freude, sondern für Verwirrung. Sind das erbärmliche, blendende Augen? Lichtquellen entworfen, um die üblichen Glühbirnen durch Filament zu ersetzen?
Versuchen wir, dies und einige andere Fragen zu beantworten. Das Aufkommen von blauen LEDs im Jahr 1998 ebnete den Weg für Festkörper-Weißlichtquellen. Danach begann sich der Umfang der LEDs rasant zu erweitern: von der traditionellen Beleuchtung von Armaturenbrettern bis zum Ersatz von Leuchtstofflampen in Fernsehgeräten und Monitoren durch LCD-Panels.
Der beeindruckende Fortschritt der Halbleiterquellen hat die Haushaltsbeleuchtung jedoch nicht beeinflusst. Nach einer Version, LED-Lampen zu teuer, so dass sie bei Käufern nicht beliebt sind. Wir werden versuchen herauszufinden, ob allein dieser Grund die Nachfrage nach den neuesten Lichtquellen hemmt.
Vielzahl von Designs LED-Lampen Es spiegelt nicht die Beliebtheit der Quelle in Haushaltsanwendungen wider, sondern versucht, die Schwierigkeiten zu überwinden, auf die die Lichttechnik bei der Einführung von Festkörperlichtquellen stieß.
Diese Schwierigkeiten hängen mit den Besonderheiten von LEDs zusammen: Sie sind „echte“ Punktquellen und emittieren Licht in einem engen Raumwinkel mit einer Helligkeit, die mit dem Lichtbogen eines Schweißgeräts vergleichbar ist.
Davor hatten wir es mit Lampen zu tun, die in einem weiten Raumwinkel nahe 360 Grad leuchten. In den Leuchten wird aufgrund verschiedener Tricks der Lichtstrom der Lampen in die richtige Richtung umverteilt, während 20-25% des Lichts verloren gehen.
Der Blendeffekt der "Punkt" -Filamente wird durch die Verwendung von Diffusoren unterdrückt, die wiederum einen Teil des Lichtflusses "aufnehmen". Dies war vor dem Aufkommen der LEDs der Fall.
LEDs haben eine Strahlungsfläche eines Halbleiterübergangs, die wirklich punktförmig ist und Mikrometergrößen aufweist. Nachdem wir die Strahlung mit internen optischen Elementen gesammelt haben, erhalten wir ein ungewöhnliches Bild einer hellen, blendenden Quelle mit einem schmalen Lichtemissionsmuster, das einem Kamillenblatt ähnelt. Es war noch nicht möglich, es zu erweitern, um die übliche Verteilung des Lichtflusses ohne ernsthafte Verluste zu erhalten.
Ein weiteres Problem von LEDs, insbesondere von starken, ist die Verschlechterung des emittierenden Kristalls mit zunehmender Temperatur. Wenn man über die fantastische Lebensdauer von LED-Lampen liest, wundert man sich über die Schlauheit der Verkäufer. Sie geben die Werte an, die beim Testen von LEDs in den Labors des Herstellers bei einer festen Kristalltemperatur erhalten werden.
Unter diesen Bedingungen beträgt die Lebensdauer tatsächlich bis zu 100.000 Stunden oder mehr. Wenn es möglich war, die Temperatur des Halbleiterübergangs bei Temperaturen unter Null zu halten, funktionierten die LEDs im Allgemeinen „für immer“.
In der Praxis kann bei Hochleistungsdioden die Übergangstemperatur 100 bis 120 Grad erreichen, während Dotierstoffe aufgrund der Diffusion die Übergangszone und den Lichtfluss „verlassen“, was bedeutet, dass der Wirkungsgrad stark abfällt.
Hochleistungs-LEDs mit Strömen über 100 mA erfordern spezielle Leistungsgeräte, die den Nennwert des Stroms durch die Diode „starr“ unterstützen. Eine Abweichung des Betriebsstroms in beide Richtungen verringert die Effizienz der LED dramatisch, und ein Überschuss ist mit einem Versagen des emittierenden Kristalls behaftet.
Nun zur Lebensdauer. Bei Lampen mit einer Gruppe, die Dioden nacheinander einschließt, nimmt die Zuverlässigkeit proportional zur Anzahl der Dioden ab. Bei mehreren Dutzend Elementen ist nicht mit einer Lebensdauer von mehr als 5-10.000 Stunden zu rechnen.
Leistungsstarke LEDs halten länger, bis zu 50.000 Stunden.Sie erfordern jedoch die Verwendung eines speziellen Netzteils: eines Ein- oder Mehrkanaltreibers (AC / DC-Wandler mit Stabilisierung). Ein sperriger Kühlkörper wird ebenfalls benötigt, um Wärme abzuleiten. Daher sind solche Lampen viel teurer.
Was haben wir in der Praxis? Ungewöhnliches Licht, ungleichmäßige Beleuchtung des Raums mit hellen Flecken an einem Ort und Schatten an einem anderen - dies sind die harmlosesten Folgen des Austauschs herkömmlicher Lampen durch LED-Lampen. Es wird sofort deutlich, dass die Leistung von Festkörperquellen zur Erzielung der üblichen Beleuchtung nicht ausreicht. Benötigen Sie leistungsstärkere LED-Lampen. Sie werden aber auch wie fremde Fremde aussehen und die gleiche Ungleichmäßigkeit der Beleuchtung erzeugen.
Gibt es einen Ausweg aus dieser Sackgasse? Natürlich gibt es! Dem Endverbraucher sollte hierfür keine separate Lampe angeboten werden, sondern ein Lampen-Lampen-Kit, bei dem die Beleuchtungsparameter neuer Lichtquellen für die übliche Lichtumgebung der Räume optimiert werden. Sie können bereits heute mehrere Lösungen anbieten.
Die erste davon ist die Verwendung von optischen Fasern. Früher beliebte Beleuchtungssysteme, wurden sie in den letzten Jahren aufgrund der Schwierigkeit, Licht in die Systeme zu fokussieren und einzuführen, praktisch nicht verwendet. LEDs sind jedoch ideal für solche verteilten Beleuchtungssysteme. Ein schmaler Lichtstrom, der von den Enden eingeführt wird, wird über die Länge der Faser gestreut und sorgt für eine weiche, gleichmäßige Beleuchtung des Raums. In diesem Fall wird die Blendung der LEDs vollständig beseitigt.
Moderne Materialien für (lineare) Streifensysteme mit dekorativer LED-Beleuchtung Duralightkann durchaus zur Grundlage für Vorrichtungen mit ungewöhnlicher Form und akzeptabler Leistung werden.
Eine gewöhnliche Scheibe aus geeignetem Polymermaterial mit modernen LEDs am Rand (ein Analogon zur Beleuchtung von Flüssigkristallmatrizen) sieht viel attraktiver aus als LED-Lampen in herkömmlichen Kronleuchtern.
Die Situation mit LED-Lampen und deren Anwendung ist jetzt so kompliziert, dass von den führenden Beleuchtungsunternehmen nur Philips riskierte, mehrere seiner Lampenmodelle zum Verkauf anzubieten. Der Rest der "Granden" der Lichttechnik wartet entweder oder entwickelt ohne Lärmquellen Quellen, die im Alltag wirklich breite Anwendung finden können.
In der Zwischenzeit wurde der Markt von vielen chinesischen Firmen erobert, die viele Lampen mit geringem Stromverbrauch verkaufen, wodurch das Problem ihrer Anpassung an die Lichtverhältnisse zu Hause auf die Käufer verlagert wurde. Für diejenigen, die bereits heute von Worten zu Taten übergehen und in der Praxis die Realität der oben genannten Probleme sicherstellen möchten, ist es möglich, die Parameter mehrerer auf dem Markt erhältlicher Lampenmodelle zu empfehlen.
Von den Lampenmodellen mit Gruppenanschluss von LEDs sind Maiskolbenlampen mit kreisförmigem Lichtemissionsmuster geeignet. Zum Beispiel das Maxsus A60-Modell mit einer Leistung von 12 Watt, einem Lichtstrom von 1100 Lumen und einem Preis von etwa 20 US-Dollar pro Lampe. Von den bekannteren Herstellern ist ein Philips Produkt mit einer Leistung von 10,5 W und 900 Lumen zu einem Preis von 50 US-Dollar geeignet. Für einen 3-Horn-Kronleuchter liegen die Kosten zwischen 50 und 150 Dollar.
In diesem Fall müssen Sie jedoch darauf vorbereitet sein, dass die Beleuchtung Ihres Zimmers nicht ausreicht. Tatsache ist, dass wir ein weiteres unangenehmes Merkmal der LED-Beleuchtung weggelassen haben - die physiologische Wahrnehmung von Licht aus solchen Quellen. Daher ist die erforderliche Beleuchtung 25-30% höher als bei Glühlampen.
Ein bedeutender Erfolg bei der Entwicklung und Produktion von LEDs und LED-Modulen mit einer Leistung von bis zu 100 W wird zwangsläufig zum Auftreten von Beleuchtungssystemen führen, die für den Einsatz im Alltag geeignet sind. Bisher gibt es leider keine für die Innenbeleuchtung geeigneten LED-Lampen.
22.04.2013
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