hír

A LED-es világítás ma a legnépszerűbb világítástechnika. Szinte mindenki ismeri a LED-es lámpatestek számos előnyét, különösen azt, hogy energiatakarékosabbak és hosszabb élettartamúak, mint a hagyományos lámpatestek. A legtöbb embernek azonban nincs sok ismerete a LED-világítás mögött meghúzódó technológiáról. Ebben a bejegyzésben megvizsgáljuk a LED-es világítási technológia hátterét, hogy megértsük, hogyan működnek a LED-lámpák, és honnan származik minden előnyük.

1. fejezet: Mik azok a LED-ek és hogyan működnek?

A LED-es világítástechnika megértésének első lépése az, hogy megértsük, mi a LED. A LED a fénykibocsátó diódák rövidítése. Ezek a diódák félvezető jellegűek, ami azt jelenti, hogy képesek elektromos áramot vezetni. Amikor elektromos áramot vezetnek át egy fénykibocsátó diódán, az energia fotonok formájában szabadul fel (fényenergia).

Tekintettel arra, hogy a LED-es lámpatestek félvezető diódát használnak a fény előállítására, ezeket szilárdtest-fényeszközöknek nevezik. Egyéb szilárdtest lámpák közé tartoznak a szerves fénykibocsátó diódák és a polimer fénykibocsátó diódák, amelyek szintén félvezető diódát használnak.

2. fejezet: LED fény színe és színhőmérséklete

A legtöbb LED-lámpa fehér színű fényt bocsát ki. A fehér fény különböző kategóriákba sorolható az egyes lámpatestek melegétől vagy hidegétől (tehát a színhőmérséklettől függően). Ezek a színhőmérséklet-besorolások a következők:

Meleg fehér – 2700-3000 Kelvin
Semleges fehér – 3000-4000 Kelvin
Tiszta fehér – 4000-5000 Kelvin
Day White – 5000-6000 Kelvin
Cool White – 7000-7500 Kelvin
A meleg fehérben a LED-ek által előállított szín sárga árnyalatú, hasonlóan az izzólámpákéhoz. A színhőmérséklet emelkedésével a fény fehérebbé válik, amíg el nem éri a nappali fehér színt, amely hasonló a természetes fényhez (nappali fény). Ahogy a színhőmérséklet tovább növekszik, a fénysugár kékes árnyalatúvá válik.

Egy dolgot azonban érdemes megjegyezni a fénykibocsátó diódákkal kapcsolatban, hogy nem bocsátanak ki fehér fényt. A diódák három alapszínben kaphatók: piros, zöld és kék. A legtöbb LED-es lámpatestben megtalálható fehér szín e három alapszín keverésével jön létre. Alapvetően a LED-ekben a színkeverés két vagy több dióda különböző fényhullámhosszainak kombinálását jelenti. Ezért a színkeveréssel a látható fény spektrumában található hét szín bármelyike ​​elérhető (a szivárvány színei), amelyek kombinálva fehér színt adnak.

3. fejezet: LED és energiahatékonyság

A LED-es világítástechnika egyik fontos szempontja az energiahatékonyság. Mint már említettük, szinte mindenki tudja, hogy a LED-ek energiatakarékosak. Sokan azonban nem tudják, hogyan jön létre az energiahatékonyság.

A LED-eket az a tény teszi energiahatékonyabbá, mint a többi világítási technológia, hogy a LED-ek a bemeneti teljesítmény szinte teljes mennyiségét (95%-át) fényenergiává alakítják. Ráadásul a LED-ek nem bocsátanak ki infravörös sugárzást (láthatatlan fényt), amit az egyes lámpatestekben lévő diódák színhullámhosszának keverésével kezelnek, hogy csak a fehér szín hullámhosszát érjék el.

Másrészt egy tipikus izzólámpa az elfogyasztott teljesítménynek csak egy kis részét (körülbelül 5%-át) alakítja fénnyé, a többit hő (körülbelül 14%) és infravörös sugárzás (körülbelül 85%) pazarolja el. Ezért a hagyományos világítási technológiáknál nagy teljesítményre van szükség ahhoz, hogy elegendő fényerőt állítsanak elő, a LED-eknek pedig lényegesen kevesebb energiára van szükségük hasonló vagy nagyobb fényerő előállításához.

4. fejezet: LED-es lámpatestek fényárama

Ha korábban vásárolt izzólámpákat vagy fénycsöveket, akkor ismeri a teljesítményt. Sokáig a watt volt az elfogadott módszer a lámpatest által termelt fény mérésére. A LED-ek megjelenése óta azonban ez megváltozott. A LED-ek által termelt fényt fényáramban mérik, amely a fényforrás által minden irányban kibocsátott energia mennyisége. A fényáram mértékegysége a lumen.

A fényerő mértékének wattról fényerőre történő módosításának oka az a tény, hogy a LED-ek alacsony fogyasztású eszközök. Ezért ésszerűbb a fényerőt a fénykimenet alapján meghatározni a teljesítmény helyett. Ráadásul a különböző LED-es lámpatestek eltérő fényhatékonysággal rendelkeznek (az elektromos áramot fénykibocsátásra alakítják át). Ezért az azonos mennyiségű energiát fogyasztó lámpatestek fényereje nagyon eltérő lehet.

5. fejezet: LED-ek és hő

A LED-es lámpatestekkel kapcsolatban elterjedt tévhit, hogy nem termelnek hőt – mivel érintésre hidegek. Ez azonban nem igaz. Mint fentebb már említettük, a fénykibocsátó diódákba betáplált teljesítmény kis része hőenergiává alakul.

A LED-es lámpatestek tapintása azért hűvös, mert az energia hőenergiává alakított kis része nem túl sok. Ezen felül a LED-es lámpatestek hűtőbordával érkeznek, amelyek ezt a hőt elvezetik, ami megakadályozza a fénykibocsátó diódák és a LED-es lámpatestek elektromos áramköreinek túlmelegedését.

6. fejezet: A LED-es lámpatestek élettartama

A LED-es világítótestek energiahatékonyságuk mellett energiahatékonyságukról is híresek. Egyes LED-es lámpatestek élettartama 50 000 és 70 000 óra között van, ami körülbelül 5-ször (vagy még több) hosszabb, mint egyes izzólámpák és fluoreszkáló lámpatestek. Tehát mitől tartanak hosszabb ideig a LED-lámpák, mint más típusú lámpák?

Nos, ennek egyik oka az a tény, hogy a LED szilárdtest lámpák, míg az izzólámpák és a fluoreszkáló lámpák elektromos izzószálakat, plazmát vagy gázt használnak a fény kibocsátására. Az elektromos szálak a hőbomlás következtében rövid időn belül könnyen kiégnek, míg a plazmát vagy gázt befogadó üvegburkolatok nagyon érzékenyek az ütés, rezgés vagy leesés miatti sérülésekre. Ezek a világítótestek így nem tartósak, és még ha elég sokáig is élnek, élettartamuk lényegesen rövidebb a LED-ekhez képest.

Egy dolog, amit meg kell jegyezni a LED-ekkel és az élettartammal kapcsolatban, hogy nem égnek ki, mint a fluoreszkáló vagy izzólámpák (kivéve, ha a diódák túlmelegednek). Ehelyett a LED-es lámpatest fényárama fokozatosan csökken az idő múlásával, amíg el nem éri az eredeti fénykibocsátás 70%-át.

Ezen a ponton (amit L70-nek neveznek) a fényromlás az emberi szem számára észrevehetővé válik, és a leromlási sebesség növekszik, így a LED-es lámpatestek további használata nem praktikus. A lámpatestek tehát ezen a ponton elérték élettartamuk végét.