Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Світлодіодний приклад

Примітка: Це уривок з новітньої книги Чарльза Платта "Енциклопедія електронних компонентів", том 2, другий у його довідковій трилогії. На відміну від "Навчання відкриттям", акцент Чарльза популярного Make: Electronics і Make: More Electronics, серія енциклопедій не містить покрокових інструкцій для експериментів, а навпаки, має на меті зібрати найкращу інформацію про сучасні електроніка в одному елегантному довіднику.

На зростаючому першості LED

На момент написання цієї статті продукти швидко розвиваються в області світлодіодного освітлення. Спільною метою виробників є підвищення ефективності при одночасному зниженні роздрібної ціни до того моменту, коли світлодіоди з високою яскравістю витіснять флуоресцентні лампи для більшості недорогих приладів освітлення. Протягом десятиліття, коли освітлення ділянок світлодіодів продовжує розвиватися, деякі з цих прикладів можуть виглядати химерно.

Більш того, з 1965 року вартість одного люмена світла від даного кольору світлодіода зменшилася приблизно в 10 разів, тоді як максимальна кількість люменів, що випромінюється пакетом світлодіодів, збільшувалася в 20 разів протягом кожного десятиліття. Це відоме як Закон Хайца, названий на честь д-ра Ролана Хайца з Agilent Technologies.

Переваги (і недоліки) ламп розжарювання і люмінесцентних ламп відносно добре відомі. Ось деякі переваги світлодіодного освітлення:

  • Хоча термін служби лампи розжарювання для освітлення приміщення може становити лише 1000 годин, освітлення світлодіодами зазвичай вимагає до 50 000 годин.
  • Термін служби лампи розжарювання - це середній час, коли він може випромінювати світло до катастрофічної невдачі. Термін служби світлодіода - це середній час, коли він може випромінювати світло, до поступового затемнення до 70% від номінальної потужності. Це набагато більш м'який, менш незручний режим відмови, який не вимагає негайної заміни.
  • На відміну від флуоресцентного світла або лампи розжарювання, світлодіод не містить гарячого вольфраму, який виходить з ладу внаслідок ерозії.
  • На відміну від флуоресцентного світла, світлодіод не містить ртуті, і тому не вимагає спеціальних механізмів утилізації, що спричиняє пов'язані з ними витрати.
  • Хоча флуоресцентні фактори можуть мати труднощі при запуску при низьких температурах, світлодіод не чутливий до холодного середовища.
  • Яскраві світлодіоди доступні в широкому діапазоні кольорів, які не потребують фільтрації. Фільтри значно знижують ефективність ламп розжарювання, коли вони використовуються в таких застосуваннях, як сигнали дорожнього руху або задні ліхтарі на автомобілях.
  • Високоякісні світлодіоди можуть бути затемнені. Флуоресцентні лампи, як правило, не піддаються затемненню, або виконують погану роль у цій ролі.
  • Світлодіоди по суті спрямовані, тому що матриця випромінює світло під кутом 90 градусів до своєї площини. Це робить його ідеальним для монтажу на стелі, де потрібно максимально використовувати світло. Флуоресцентна лампа або лампа розжарювання часто вимагає відбивача, що знижує загальну ефективність.
  • Світлодіоди нечутливі до велосипедного руху. Тривалість життя лампи розжарювання або (особливо) флуоресцентної трубки зменшується шляхом включення та виключення її.
  • Без мерехтіння. Флуоресцентні трубки можуть починати мерехтіти, коли вони старіють.
  • Відсутні електричні перешкоди. Флуоресцентні трубки можуть перешкоджати прийому радіозв'язку AM і деяких аудіопристроїв.
  • Безпечний від поломки. Світлодіодне освітлення не обов'язково використовує будь-яке скло.

Однак світлодіоди з високою яскравістю все ще мають певні бар'єри:

  • Вартість. У Сполучених Штатах, до того як 60W лампи розжарювання були законодавчо виключені з існування, вони могли бути продані прибутково менше ніж за $ 1 кожен. Флуоресцентна трубка Т8, діаметром 1 дюйм і довжиною 48 дюймів, в даний час коштує від 5 до 6 доларів (роздрібна торгівля), але має тривалість життя в районі 25 000 годин і використовує лише 20% потужності лампи розжарювання для створення двох до трьох разів більше світла. Очевидно, що флуоресцентна трубка є більш економічним вибором, незважаючи на ціну електроніки, яка повинна бути включена в прилад для запуску трубки. Для порівняння, в даний час закупівельна ціна світлодіодної трубки втричі перевищує ціну флуоресцентної трубки. Це може тривати вдвічі довше, але не набагато ефективніше, генеруючи, можливо, 100 люменів на ват, тоді як флуоресцентний, як правило, здатний до 90 люмен на ват. Високояскраві світлодіоди прототипу перевищили 200 люмен на ват і повинні бути конкурентоспроможними до флуоресцентного світла до 2020 року, але навіть тоді міграція потребуватиме часу.
  • Термічна чутливість. Тепло знижує світловий потік і термін служби світлодіодних світильників.
  • Проблеми з розташуванням. Оскільки світлодіоди є чутливими до тепла, вони повинні бути встановлені в місцях, які не стають надто гарячими, їх радіатори повинні бути правильно орієнтовані, і вони повинні мати достатню вентиляцію.
  • Зміна кольору. Нагрівання і вік можуть призвести до злегка зміщення колірної температури світлодіода, так як колір зазвичай виводиться з двох типів люмінофорів.
  • Неоднорідність. Виробничі невідповідності можуть призвести до того, що світлодіоди одного типу показуватимуть дещо інші кольорові температури. Флуоресценції та розжарювання більш однорідні.
  • Нижча теплова потужність, ніж розжарювання. Хоча це є перевагою з точки зору ефективності, вона може бути недоліком у таких програмах, як світлофори або освітлення злітно-посадкової смуги в аеропортах, де відхідне тепло може допомогти утримати світло від снігу або льоду.

Том 2 Енциклопедії електронних компонентів Шарля Платта охоплює дискретні напівпровідники; інтегральні схеми, як аналогові, так і цифрові; індикатори і дисплеї джерел світла; та електронні джерела звуку. Том 3, очікуваний до публікації у травні 2015 року, зосереджується виключно на датчиках.

Поділитися

Залишити Коментар