Arus LED berkuasa dalam pencahayaan: ciri peranti dan aplikasi

Memandangkan perkembangan LED pertama yang diterapkan secara praktikal oleh profesor Universiti Illinois Nick Holonyak pada tahun 1962, lebih daripada setengah abad telah berlalu, bagaimanapun, penemuan revolusi hingga ke hari ini mengalami perubahan yang progresif, menjadi lebih sempurna dan lebih dan lebih banyak teknologi dan berguna.

Electroluminescence peralihan semikonduktor, dengan penggabungan elektron dan lubang, kini menjadi asas untuk sumber cahaya superekonomi. LED, yang sering dipanggil LED (pendek untuk diod pemancar cahaya Bahasa Inggeris), lampu secara beransur-ansur mendapat kedudukan yang stabil di pasaran teknologi lampu penjimatan tenaga moden, baik untuk keperluan domestik, dan untuk perusahaan dan bahkan untuk sistem lampu jalan.

Mentol LED melebihi keselamatan tiub pendarfluor padat, yang mengandungi merkuri dan mentol pijar kini menjadi peninggalan zaman lalu.

Sebab utama bahawa lampu pijar digantikan oleh sumber cahaya LED adalah kerana lampu pijar memancarkan dalam spektrum yang sangat luas, sebahagian besarnya tidak semestinya berfungsi untuk pencahayaan. Hanya 5 peratus daripada jumlah kuasa yang dimakan oleh lampu pijar pergi ke pencahayaan, dan selebihnya dipanaskan.

Itulah sebabnya mengapa LED yang sangat kuat dan array LED (majelis monolitik) baru-baru ini telah diwakili secara meluas di pasaran baru-baru ini untuk menggantikan luminaires industri. Sebuah LED memancarkan dalam spektrum yang agak sempit, contohnya, LED oren mempunyai panjang gelombang dalam jarak dari 590 nm hingga 610 nm.

Kelebihan sumber cahaya LED termasuk:

• output cahaya yang tinggi setanding dengan lampu natrium (nilai 160 lumen per watt dicapai),

• kekuatan dan rintangan getaran, hayat perkhidmatan yang panjang (sehingga 100000 jam),

• pelbagai untuk memilih suhu cahaya (dari panas 2700 K hingga sejuk 6500 K),

• kesucian spekulasi yang disediakan oleh peranti itu sendiri.

Oleh kerana inersia rendah, lampu menghidupkan serta-merta pada kecerahan penuh, tanpa mengira suhu ambien, dan mematikan / mematikan tidak menjejaskan kehidupan LED. Sudut radiasi boleh dari 15 hingga 180 darjah.

Penggunaan produk sedemikian benar-benar selamat untuk manusia kerana voltan bekalan yang rendah, suhu operasi yang rendah, dan sememangnya, keramahan alam sekitar yang disediakan oleh ketiadaan merkuri dan fosforus, serta bahagian ultraviolet radiasi dalam spektrum. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa suhu tinggi berbahaya kepada mana-mana semikonduktor, jadi anda tidak boleh membenarkan pemanasan di atas 60-70 darjah Celsius.

Arus LED berkuasa adalah pemasangan beberapa kristal dalam satu blok. Kristal radiasi yang disalut dengan fosfor disambungkan secara siri selari untuk mengoptimumkan penggunaan semasa.

Permukaan rata blok adalah salutan plastik telus, yang membolehkan anda memasang optik tambahan untuk mencipta corak hamburan cahaya yang diperlukan. Matriks dibekalkan dengan substrat tembaga atau aluminium yang agak tebal dengan lubang pemasangan untuk memasang unit pada sink haba.

Permukaan licin substrat memastikan sentuhan yang boleh dipercayai unit dengan sink haba. Pemasangan perlu dilakukan dengan teliti supaya tidak mengubah atau merosakkan perumahan. Pekat konduktif haba hendaklah digunakan untuk keseluruhan permukaan substrat.

Keratan rentas kabel penyambung tidak boleh kurang dari 0.5 milimeter persegi, dan kawasan penyingkiran haba per watt hendaklah sekitar 20-30 sentimeter persegi pada suhu objek sekitar 25-35 darjah Celcius. Matriks sedemikian boleh didapati dengan kuasa yang diberi nilai berbeza, sehingga 300 watt atau lebih. Pada asasnya tidak ada batasan pada saiz matriks.

Nilai purata voltan operasi untuk satu kristal adalah kira-kira 3.4 volt, dan kekuatan semasa adalah kira-kira 350 milliamps. Nilai-nilai ini mungkin berbeza-beza, tetapi anda tidak boleh melebihi voltan yang dibenarkan untuk perhimpunan tertentu, kerana LED mempunyai ciri-ciri voltan arus yang semakin meningkat, dan akan cepat terbakar jika arus melebihi nilai kritikal untuk kristal.

Penggunaan radiator dengan margin di kawasan adalah insurans terbaik untuk operasi matriks LED yang panjang, boleh dipercayai dan bebas masalah. Jika anda mengehadkan arus melalui kristal ke 320 milliamps, fluks bercahaya akan berkurang sebanyak 3-5%, tetapi pada masa yang sama, kehidupan kristal LED akan meningkat dengan magnitud yang besar, dan syarat-syarat bekalan kuasa akan menjadi ideal.

Sumber kuasa untuk LED boleh menjadi sumber apa pun dengan penstabilan arus beban, dan jika tidak ada penstabilan saat ini, maka margin penting harus disediakan untuk melampaui arus maksimum yang dibenarkan. Mengubah voltan bekalan dengan 1 volt boleh menyebabkan peningkatan kekuatan semasa dengan faktor dua hingga tiga dan hasilnya akan menjadi rosak kristal (kristal akan rosak - fluks cahaya akan berkurangan) atau gelap dari fosfor.

Apabila mereka bentuk kombinasi kumpulan LED dalam sambungan siri-selari, sebaik-baiknya sambungan siri, mengelakkan arus operasi yang tinggi.

Sekiranya suhu operasi kristal dalam masa yang lama melebihi nilai optimum, fosfor akan menjadi gelap dan kehilangan fungsinya di bawah pengaruh suhu. Pengikatan dan pemusnahan fosfor boleh menyebabkan cahaya matahari langsung, jika mereka terus mempengaruhi permukaan LED.

Adalah wajar untuk memasukkan relay termal dalam reka bentuk sumber kuasa, meletakkan sensornya pada radiator lampu.

Jika anda merancang untuk menggunakan matriks LED pada musim sejuk di jalan, anda perlu mempertimbangkan bahawa kapasitor elektrolitik dalam bekalan kuasa mempunyai sekatan penggunaan pada suhu rendah, oleh itu, penyelesaian terbaik adalah untuk meletakkan bekalan kuasa di dalam bilik.

Apabila menggunakan matriks LED di jalan pada suhu rendah, perlu diingat bahawa kecekapan akan meningkat dengan ketara, dan output cahaya akan meningkat sebanyak 10-20 peratus daripada nominal. Dan selepas 500-1000 jam operasi, output cahaya dalam mana-mana akan menjadi 5-10 peratus lebih, ciri ini kristal dipanggil "kesan latihan".

Pemilihan radiator untuk pencahayaan jalanan juga memerlukan perhatian khusus, ia tidak seharusnya mengandungi protrusion, lubang dan lekuk yang tidak perlu supaya perolakan semulajadi maksimum, dan serpihan dan kotoran tidak dapat terkumpul di permukaannya.

Adalah wajar untuk menyusun unit bekalan kuasa lampu supaya semua kelembapan terkumpul di dalam lampu tidak menjejaskan unsur litar sekurang-kurangnya.

Setiap tahun, teknologi untuk menghasilkan arus LED berkuasa tinggi diperbaiki, pengeluar mencari pilihan terbaik untuk fosfor. Pada masa ini, kebanyakan pengeluar menggunakan phosphors kuning, mereka diubahsuai versi yttrium-aluminium garnet doped dengan cerium trivalent.

Teknologi pencahayaan LED adalah berkesan, dan reka bentuk mereka agak mudah. Mereka digunakan secara meluas dalam lampu, lampu, jalur LED, pencahayaan hiasan dan lampu suluh mudah. Kuasa cahaya mereka mencapai 5000 lm.

Hari ini, modul LED digunakan untuk menerangi bangunan, jalan, struktur pengiklanan, terowong dan jambatan, mata air, mereka digunakan untuk menerangi premis pejabat dan industri, rumah dalaman dan elemen perabot, serta dalam pelbagai projek reka bentuk moden.

Semasa cuti, sistem pencahayaan LED berkuasa menghiasi fasad bangunan, pokok, dan objek lain. Kebolehpercayaan sumber cahaya LED menjadikannya mudah digunakan di tempat sukar diakses untuk penggantian yang kerap.

Pada masa ini, di banyak negara di dunia, lampu LED telah menggantikan orang lain dengan cepat. Ramai bandar merancang untuk beralih ke lampu jalan LED.