ziņas

LED apgaismojums tagad ir vispopulārākā apgaismojuma tehnoloģija. Gandrīz visi ir iepazinušies ar daudzajām priekšrocībām, ko piedāvā LED ķermeņi, īpaši to, ka tie ir energoefektīvāki un kalpo ilgāk nekā tradicionālie gaismas ķermeņi. Tomēr lielākajai daļai cilvēku nav daudz zināšanu par LED apgaismojuma pamatā esošo tehnoloģiju. Šajā rakstā mēs apskatīsim LED apgaismojuma tehnoloģiju, lai saprastu, kā darbojas LED gaismas un kur ir radušās visas priekšrocības.

1. nodaļa. Kas ir gaismas diodes un kā tās darbojas?

Pirmais solis, lai izprastu LED apgaismojuma tehnoloģiju, ir saprast, kas ir LED. LED apzīmē gaismas diodes. Šīs diodes ir pusvadītāju raksturs, kas nozīmē, ka tās var vadīt elektrisko strāvu. Kad elektriskā strāva tiek pievadīta pāri gaismas diodei, rezultāts ir enerģijas izdalīšanās fotonu veidā (gaismas enerģija).

Sakarā ar to, ka gaismas diožu ķermeņi izmanto pusvadītāju diodes, lai radītu gaismu, tos sauc par cietvielu gaismas ierīcēm. Citas cietvielu gaismas ir organiskās gaismas diodes un polimēru gaismas diodes, kurās tiek izmantota arī pusvadītāju diode.

2. nodaļa: LED gaismas krāsa un krāsu temperatūra

Lielākā daļa LED ķermeņu rada baltu gaismu. Baltā gaisma tiek klasificēta dažādās kategorijās atkarībā no katras ierīces siltuma vai vēsuma (tātad arī krāsu temperatūras). Šīs krāsu temperatūras klasifikācijas ietver:

Silti balts - 2700 līdz 3000 kelvinu
Neitrāls balts - 3000 līdz 4000 kelvinu
Pure White - 4000 līdz 5000 kelvinu
Baltā diena - 5000 līdz 6000 kelvinu
Cool White - 7000 līdz 7500 kelvini
Siltā baltā krāsā gaismas diožu radītajai krāsai ir dzeltena nokrāsa, kas ir līdzīga kvēlspuldžu krāsai. Krāsu temperatūrai paaugstinoties, gaisma pēc izskata kļūst baltāka, līdz tā sasniedz dienas balto krāsu, kas ir līdzīga dabiskajai gaismai (dienas gaismai no saules). Krāsu temperatūrai turpinot paaugstināties, gaismas stars sāk iegūt zilganu nokrāsu.

Tomēr viena lieta, kas jums jāņem vērā attiecībā uz gaismas diodēm, ir tā, ka tās nerada baltu gaismu. Diodes ir pieejamas trīs pamatkrāsās: sarkanā, zaļā un zilā krāsā. Baltā krāsa, kas ir sastopama lielākajā daļā LED ķermeņu, rodas, sajaucot šīs trīs pamatkrāsas. Pamatā krāsu sajaukšana gaismas diodēs ietver divu vai vairāku diožu dažādu gaismas viļņu garumu apvienošanu. Tāpēc, izmantojot krāsu sajaukšanu, ir iespējams iegūt jebkuru no septiņām krāsām, kas atrodas redzamās gaismas spektrā (varavīksnes krāsās), kas rada baltu krāsu, kad tās visas ir apvienotas.

3. nodaļa: LED un energoefektivitāte

Viens no svarīgiem LED apgaismojuma tehnoloģiju aspektiem ir to energoefektivitāte. Kā jau minēts, gandrīz visi zina, ka gaismas diodes ir energoefektīvas. Tomēr liela daļa cilvēku neapzinās, kā rodas energoefektivitāte.

Lietas, kas padara LED energoefektīvāku nekā citas apgaismojuma tehnoloģijas, ir fakts, ka LED gandrīz visu ievadīto jaudu (95%) pārvērš gaismas enerģijā. Turklāt gaismas diodes neizstaro infrasarkano starojumu (neredzamo gaismu), kas tiek pārvaldīts, sajaucot katrā ķermeņā esošo diožu krāsu viļņu garumus, lai sasniegtu tikai baltās krāsas viļņa garumu.

No otras puses, tipiska kvēlspuldze tikai nelielu daļu (apmēram 5%) no patērētās jaudas pārvērš gaismā, bet pārējā daļa tiek izšķiesta siltuma (apmēram 14%) un infrasarkanā starojuma (apmēram 85%) dēļ. Tāpēc ar tradicionālajām apgaismojuma tehnoloģijām ir nepieciešams daudz jaudas, lai radītu pietiekamu spilgtumu, un gaismas diodēm ir nepieciešams ievērojami mazāk enerģijas, lai radītu līdzīgu vai lielāku spilgtumu.

4. nodaļa: LED ķermeņu gaismas plūsma

Ja iepriekš esat iegādājies kvēlspuldzes vai dienasgaismas spuldzes, jums ir pazīstama jauda. Ilgu laiku jauda bija pieņemts veids, kā mērīt armatūras radīto gaismu. Tomēr kopš gaismas diožu ieviešanas tas ir mainījies. Gaismu, ko rada gaismas diodes, mēra gaismas plūsmā, kas tiek definēta kā enerģijas daudzums, ko gaismas avots izstaro visos virzienos. Gaismas plūsmas mērvienība ir lūmeni.

Iemesls spilgtuma mēra maiņai no jaudas uz spilgtumu ir saistīts ar faktu, ka gaismas diodes ir mazjaudas ierīces. Tāpēc ir lietderīgāk noteikt spilgtumu, izmantojot gaismas jaudu, nevis izvades jaudu. Turklāt dažādiem LED ķermeņiem ir atšķirīga gaismas efektivitāte (spēja pārveidot elektrisko strāvu gaismas izvadē). Tāpēc ķermeņiem, kas patērē tādu pašu enerģijas daudzumu, var būt ļoti atšķirīga gaismas jauda.

5. nodaļa. Gaismas diodes un siltums

Izplatīts nepareizs priekšstats par LED ķermeņiem ir tāds, ka tie nerada siltumu, jo tie ir vēsi pieskaroties. Tomēr tā nav taisnība. Kā jau minēts iepriekš, neliela daļa no jaudas, kas tiek ievadīta gaismas diodēs, tiek pārvērsta siltumenerģijā.

Iemesls, kāpēc LED ķermeņi ir vēsi pieskarties, ir tas, ka mazā enerģijas daļa, kas tiek pārveidota siltumenerģijā, nav pārāk liela. Papildus tam LED ķermeņi ir aprīkoti ar siltuma izlietnēm, kas izkliedē šo siltumu, kas novērš gaismas diožu un LED ķermeņu elektrisko ķēžu pārkaršanu.

6. nodaļa: LED ķermeņu kalpošanas laiks

Papildus energoefektivitātei LED gaismas ķermeņi ir slaveni arī ar savu energoefektivitāti. Daži LED ķermeņi var kalpot no 50 000 līdz 70 000 stundām, kas ir aptuveni 5 reizes (vai pat vairāk) ilgāk, salīdzinot ar dažiem kvēlspuldzēm un dienasgaismas ķermeņiem. Tātad, kas padara LED apgaismojumu ilgāku par citiem gaismas veidiem?

Viens no iemesliem ir saistīts ar faktu, ka LED ir cietvielu gaismas, savukārt kvēlspuldzēs un dienasgaismas spuldzēs gaismas izstarošanai izmanto elektriskos pavedienus, plazmu vai gāzi. Elektriskie pavedieni viegli izdeg pēc neilga laika siltuma degradācijas dēļ, savukārt stikla apvalki, kuros atrodas plazma vai gāze, ir ļoti jutīgi pret bojājumiem trieciena, vibrācijas vai krišanas dēļ. Tādējādi šie gaismas ķermeņi nav izturīgi, un pat tad, ja tie darbojas pietiekami ilgi, to kalpošanas laiks ir ievērojami īsāks salīdzinājumā ar LED.

Viena lieta, kas jāņem vērā attiecībā uz gaismas diodēm un kalpošanas laiku, ir tāda, ka tās neizdeg kā dienasgaismas vai kvēlspuldzes (ja vien diodes nepārkarst). Tā vietā LED armatūras gaismas plūsma laika gaitā pakāpeniski pasliktinās, līdz tā sasniedz 70% no sākotnējās gaismas jaudas.

Šajā brīdī (kas tiek saukta par L70) gaismas degradācija kļūst pamanāma cilvēka acij, un degradācijas ātrums palielinās, padarot LED ķermeņu turpmāku izmantošanu nepraktisku. Tādējādi tiek uzskatīts, ka armatūra šajā brīdī ir sasniegusi sava kalpošanas laika beigas.