fréttir

Að skilja LED tækni – Hvernig virka LED?

LED lýsing er nú vinsælasta ljósatæknin. Næstum allir kannast við þá fjölmörgu kosti sem LED innréttingar bjóða upp á, sérstaklega þá staðreynd að þeir eru orkusparnari og endingargóðir en hefðbundnir ljósar. Hins vegar hafa flestir ekki mikla þekkingu á undirliggjandi tækni á bak við LED lýsingu. Í þessari færslu skoðum við hvernig undirliggjandi LED lýsingartækni er til að skilja hvernig LED ljós virka og hvar allir kostir þeir hafa komið til.

Kafli 1: Hvað eru LED og hvernig virka þau?

Fyrsta skrefið til að skilja LED lýsingartækni er að skilja hvað LED eru. LED stendur fyrir ljósdíóða. Þessar díóður eru hálfleiðarar í eðli sínu, sem þýðir að þær geta leitt rafstraum. Þegar rafstraumur er lagður yfir ljósdíóða er afleiðingin losun orku í formi ljóseinda (ljósorku).

Vegna þeirrar staðreyndar að LED innréttingar nota hálfleiðara díóða til að framleiða ljós, er vísað til þeirra sem solid state ljósabúnað. Önnur ljós í föstu formi eru lífræn ljósdíóða og fjölliða ljósdíóða, sem einnig nota hálfleiðara díóða.

Kafli 2: LED ljósalitur og litahitastig

Flestar LED innréttingar framleiða ljós sem er hvítt á litinn. Hvíta ljósið er flokkað í ýmsa flokka eftir hlýju eða svala hvers innréttingar (þar af leiðandi litahitastig). Þessar litahitaflokkanir innihalda:

Warm White - 2.700 til 3.000 Kelvins
Hlutlaus hvítur - 3.000 til 4.000 Kelvin
Pure White - 4.000 til 5.000 Kelvin
Day White - 5.000 til 6.000 Kelvins
Cool White - 7.000 til 7.500 Kelvins
Í heitu hvítu hefur liturinn sem myndast af LED gulum lit, svipað og á glóperum. Eftir því sem litahitastigið hækkar verður ljósið hvítara í útliti, þar til það nær daghvítum lit, sem er svipað og náttúrulegt ljós (dagsljós frá sólinni). Þegar litahitastigið heldur áfram að hækka fer ljósgeislinn að hafa bláleitan blæ.

Eitt sem þú ættir þó að hafa í huga varðandi ljósdíóða er að þær framleiða ekki hvítt ljós. Díóðurnar eru fáanlegar í þremur aðallitunum: rauðum, grænum og bláum. Hvíti liturinn sem er að finna í flestum LED innréttingum kemur til með því að blanda þessum þremur aðallitum saman. Í grundvallaratriðum felur litablöndun í LED í sér að sameina mismunandi ljósbylgjulengdir tveggja eða fleiri díóða. Þess vegna er hægt með litablöndun að ná fram hvaða af þeim sjö litum sem er í sýnilega ljósrófinu (regnbogalitirnir), sem gefa hvítan lit þegar þeir eru allir sameinaðir.

Kafli 3: LED og orkunýting

Einn mikilvægur þáttur í LED lýsingartækni er orkunýting þeirra. Eins og áður hefur komið fram, vita næstum allir að LED eru orkusparandi. Hins vegar gerir góður fjöldi fólks sér ekki grein fyrir því hvernig orkunýtingin kemur til.

Það sem gerir LED orkunýtnari en önnur ljósatækni er sú staðreynd að LED umbreytir næstum öllu innfluttu afli (95%) í ljósorku. Ofan á það gefa LED ekki frá sér innrauða geislun (ósýnilegt ljós), sem er stjórnað með því að blanda litabylgjulengdum díóða í hverri innréttingu til að ná aðeins hvítu litabylgjulengdinni.

Á hinn bóginn breytir dæmigerð glóperu aðeins litlum hluta (um 5%) af orkunni sem neytt er í ljós, en restin fer til spillis með hita (um 14%) og innrauðri geislun (um 85%). Þess vegna, með hefðbundinni ljósatækni, þarf mikið afl til að framleiða nægilega birtustig, þar sem LED þurfa verulega minni orku til að framleiða svipaða eða meiri birtu.

Kafli 4: Ljósstreymi LED innréttinga

Ef þú hefur keypt glóperur eða flúrperur áður þekkirðu rafafl. Lengi vel var rafafl sú viðurkennda leið til að mæla ljósið sem myndast af innréttingum. Hins vegar hefur þetta breyst frá því að LED-búnaðurinn kom til sögunnar. Ljósið sem ljósdíóða framleiðir er mælt í ljósstreymi, sem er skilgreint sem magn orku sem ljósgjafi gefur frá sér í allar áttir. Mælieining ljósstreymis er lumens.

Ástæðan fyrir því að breyta mælikvarða á birtustigi úr rafafli í birtustig er vegna þess að LED eru lítil afltæki. Þess vegna er skynsamlegra að ákvarða birtustig með því að nota ljósafganginn í stað aflgjafans. Ofan á það hafa mismunandi LED innréttingar mismunandi birtuvirkni (getu til að breyta rafstraumi í ljósafköst). Þess vegna gætu innréttingar sem nota sama magn af orku haft mjög mismunandi ljósafköst.

Kafli 5: LED og hiti

Algengur misskilningur um LED innréttingar er að þeir framleiða ekki hita - vegna þess að þeir eru svalir viðkomu. Hins vegar er þetta ekki rétt. Eins og áður hefur verið nefnt hér að ofan er lítill hluti af kraftinum sem er fært í ljósdíóða breytt í varmaorku.

Ástæðan fyrir því að LED innréttingar eru flottir viðkomu er sú að lítill hluti orku sem breytt er í hitaorku er ekki of mikill. Ofan á það koma LED innréttingar með hitakössum, sem dreifa þessum hita, sem kemur í veg fyrir ofhitnun ljósdíóða og rafrása LED innréttinga.

Kafli 6: Líftími LED innréttinga

Auk þess að vera orkusparandi eru LED ljósabúnaður einnig frægur fyrir orkunýtni sína. Sumir LED innréttingar geta varað á milli 50.000 og 70.000 klukkustundir, sem er um það bil 5 sinnum (eða jafnvel meira) lengur miðað við sum glóperu og flúrljós. Svo, hvað gerir LED ljós að endast lengur en aðrar tegundir ljóss?

Jæja, ein af ástæðunum hefur að gera með þá staðreynd að LED eru ljós í föstu formi, á meðan glóandi og flúrljós nota rafþræðir, plasma eða gas til að gefa frá sér ljós. Rafmagnsþræðir brenna auðveldlega út eftir stuttan tíma vegna niðurbrots hita, en glerhlífin sem hýsa plasma eða gas eru mjög viðkvæm fyrir skemmdum vegna höggs, titrings eða falls. Þessar ljósar eru því ekki endingargóðar og jafnvel þótt þær lifi nógu lengi er líftími þeirra verulega styttri miðað við LED.

Eitt sem þarf að hafa í huga varðandi LED og líftíma er að þær brenna ekki út eins og flúrperur eða glóperur (nema díóðurnar ofhitna). Þess í stað minnkar ljósstreymi LED-búnaðar smám saman með tímanum, þar til það nær 70% af upprunalegu ljósafmagni.

Á þessum tímapunkti (sem er vísað til sem L70) verður ljósbrotið áberandi fyrir mannsauga og niðurbrotshraði eykst, sem gerir áframhaldandi notkun LED innréttinga óhagkvæm. Innréttingarnar eru því taldar vera búnar að líða undir lok á þessum tímapunkti.

 


Birtingartími: 27. maí 2021