habari

Taa ya LED sasa ni teknolojia ya taa maarufu zaidi. Takriban kila mtu anafahamu manufaa mengi ambayo hutolewa na Ratiba za LED, hasa ukweli kwamba zina ufanisi zaidi wa nishati na zinadumu kwa muda mrefu kuliko taa za jadi. Hata hivyo, watu wengi hawana ujuzi mwingi kuhusu teknolojia ya msingi nyuma ya taa za LED. Katika chapisho hili, tunaangalia jinsi teknolojia ya msingi ya taa za LED ili kuelewa jinsi taa za LED zinavyofanya kazi na ambapo faida zote zimekuja.

Sura ya 1: LEDs ni nini na zinafanya kazi vipi?

Hatua ya kwanza ya kuelewa teknolojia ya taa za LED ni kuelewa ni nini LEDs. LED inasimama kwa diode za kutoa mwanga. Diode hizi ni semiconductor katika asili, ambayo ina maana kwamba wanaweza kufanya sasa umeme. Wakati umeme wa sasa unatumika kwenye diode ya kutoa mwanga, matokeo ni kutolewa kwa nishati kwa namna ya photons (nishati ya mwanga).

Kutokana na ukweli kwamba mipangilio ya LEDs hutumia diode ya semiconductor kuzalisha mwanga, inajulikana kama vifaa vya hali ya mwanga. Taa zingine za hali dhabiti ni pamoja na diodi za kikaboni zinazotoa mwanga na diodi za polima zinazotoa mwanga, ambazo pia hutumia diode ya semiconductor.

Sura ya 2: Rangi ya mwanga wa LED na joto la rangi

Ratiba nyingi za LED hutoa mwanga ambao ni nyeupe kwa rangi. Mwangaza mweupe umeainishwa katika makundi mbalimbali kulingana na halijoto au ubaridi wa kila fixture (hivyo joto la rangi). Uainishaji huu wa joto la rangi ni pamoja na:

Nyeupe ya joto - Kelvins 2,700 hadi 3,000
Nyeupe isiyo na rangi - Kelvins 3,000 hadi 4,000
Nyeupe Safi - Kelvins 4,000 hadi 5,000
Siku Nyeupe - Kelvins 5,000 hadi 6,000
Nyeupe baridi - Kelvins 7,000 hadi 7,500
Katika nyeupe ya joto, rangi inayozalishwa na LEDs ina hue ya njano, sawa na taa za incandescent. Joto la rangi linapoongezeka, nuru inakuwa nyeupe kwa kuonekana, mpaka kufikia rangi nyeupe ya mchana, ambayo ni sawa na mwanga wa asili (mwanga wa mchana kutoka jua). Wakati joto la rangi linaendelea kuongezeka, mwangaza wa mwanga huanza kuwa na hue ya bluu.

Jambo moja unapaswa, hata hivyo, kumbuka kuhusu diode zinazotoa mwanga ni kwamba hazitoi mwanga mweupe. Diode zinapatikana katika rangi tatu za msingi: nyekundu, kijani na bluu. Rangi nyeupe ambayo hupatikana katika taa nyingi za LED huja kwa kuchanganya rangi hizi tatu za msingi. Kimsingi, kuchanganya rangi katika LEDs kunahusisha kuchanganya urefu tofauti wa mwanga wa diode mbili au zaidi. Kwa hiyo, kwa njia ya kuchanganya rangi, inawezekana kufikia rangi yoyote ya saba ambayo hupatikana katika wigo wa mwanga unaoonekana (rangi ya upinde wa mvua), ambayo hutoa rangi nyeupe wakati wote wameunganishwa.

Sura ya 3: LED na ufanisi wa nishati

Kipengele kimoja muhimu cha teknolojia ya taa za LED ni ufanisi wao wa nishati. Kama ilivyoelezwa tayari, karibu kila mtu anajua kuwa LEDs ni nishati bora. Hata hivyo, idadi nzuri ya watu hawatambui jinsi ufanisi wa nishati huja.

Kitu kinachofanya LED kuwa na ufanisi zaidi wa nishati kuliko teknolojia nyingine za mwanga ni ukweli kwamba LEDs hubadilisha karibu nguvu zote zinazoingizwa (95%) kuwa nishati ya mwanga. Juu ya hayo, LED hazitoi mionzi ya infrared (mwanga usioonekana), ambayo inasimamiwa kwa kuchanganya urefu wa rangi ya diode katika kila fixture ili kufikia tu urefu wa rangi nyeupe.

Kwa upande mwingine, taa ya kawaida ya incandescent inabadilisha sehemu ndogo tu (karibu 5%) ya nishati inayotumiwa kuwa mwanga, na wengine hupotea kwa joto (karibu 14%) na mionzi ya infrared (karibu 85%). Kwa hivyo, kwa teknolojia za kitamaduni za taa, nguvu nyingi zinahitajika ili kutoa mwangaza wa kutosha, na taa za LED zinahitaji nishati kidogo sana kutoa mwangaza sawa au zaidi.

Sura ya 4: Mtiririko wa mwanga wa Ratiba za LED

Ikiwa umenunua balbu za incandescent au fluorescent katika siku za nyuma, unajua na wattage. Kwa muda mrefu, wattage ilikuwa njia iliyokubalika ya kupima mwanga unaozalishwa na fixture. Walakini, tangu kuja kwa muundo wa LEDs, hii imebadilika. Mwangaza unaozalishwa na taa za LED hupimwa kwa mtiririko wa mwanga, ambao hufafanuliwa kama kiasi cha nishati inayotolewa na chanzo cha mwanga katika pande zote. Kitengo cha kipimo cha flux ya mwanga ni lumens.

Sababu ya kubadilisha kipimo cha mwangaza kutoka kwa wattage hadi mwangaza ni kutokana na ukweli kwamba LED ni vifaa vya chini vya nguvu. Kwa hivyo, ni mantiki zaidi kuamua mwangaza kwa kutumia pato la mwanga badala ya pato la nguvu. Juu ya hayo, mipangilio tofauti ya LED ina ufanisi tofauti wa mwanga (uwezo wa kubadilisha sasa ya umeme kuwa pato la mwanga). Kwa hivyo, Ratiba zinazotumia kiwango sawa cha nguvu zinaweza kuwa na pato la mwanga tofauti sana.

Sura ya 5: LEDs na joto

Dhana potofu ya kawaida kuhusu mipangilio ya LED ni kwamba haitoi joto- kutokana na ukweli kwamba ni baridi kwa kugusa. Hata hivyo, hii si kweli. Kama ilivyotajwa hapo juu, sehemu ndogo ya nguvu inayolishwa ndani ya diodi za kutoa mwanga hubadilishwa kuwa nishati ya joto.

Sababu kwa nini Ratiba za LED ni baridi kwa kugusa ni kwamba sehemu ndogo ya nishati inayobadilishwa kuwa nishati ya joto sio nyingi sana. Zaidi ya hayo, taa za LED kuja na sinki za joto, ambazo huondoa joto hili, ambalo huzuia joto la diodi zinazotoa mwanga na nyaya za umeme za taa za LED.

Sura ya 6: Muda wa maisha wa Ratiba za LED

Mbali na kuwa na ufanisi wa nishati, taa za taa za LED pia ni maarufu kwa ufanisi wao wa nishati. Baadhi ya Ratiba za LED zinaweza kudumu kati ya saa 50,000 na 70,000, ambayo ni takriban mara 5 (au hata zaidi) zaidi ikilinganishwa na baadhi ya taa za mwanga na za umeme. Kwa hiyo, ni nini kinachofanya taa za LED kudumu kwa muda mrefu kuliko aina nyingine za mwanga?

Naam, moja ya sababu inahusiana na ukweli kwamba LED ni taa za hali imara, wakati taa za incandescent na fluorescent hutumia nyuzi za umeme, plasma, au gesi ili kutoa mwanga. Filamenti za umeme huwaka kwa urahisi baada ya muda mfupi kutokana na kuharibika kwa joto, ilhali maganda ya glasi ambayo huweka plasma au gesi huathirika sana kwa sababu ya athari, mtetemo, au kuanguka. Ratiba hizi za taa hazidumu, na hata zikiishi kwa muda wa kutosha, maisha yao ni mafupi sana ikilinganishwa na LED.

Jambo moja la kuzingatia kuhusu LEDs na maisha yote ni kwamba hazichomi kama balbu za fluorescent au incandescent (isipokuwa diode zina joto kupita kiasi). Badala yake, mtiririko wa mwanga wa taa ya LED huharibika hatua kwa hatua baada ya muda, hadi kufikia 70% ya pato la awali la mwanga.

Katika hatua hii (ambayo inajulikana kama L70), uharibifu wa mwanga unaonekana kwa jicho la mwanadamu, na kiwango cha uharibifu huongezeka, na kufanya matumizi ya kuendelea ya taa za LED kutowezekana. Ratiba kwa hivyo inachukuliwa kuwa imefikia mwisho wa maisha yao katika hatua hii.