kategória: Najlepšie články » Svetelné zdroje
Počet zobrazení: 64458
Komentáre k článku: 24
Osvetlenie detskej choroby LED
Po šachte optimistických predpovedí o bezprostrednom vytlačení z klasických LED došlo k pokoju. Prvé vzorky LED žiaroviek nespôsobili potešenie, ale skôr zmätok. Sú to ubohé, oslepujúce oči svetelné zdroje sú navrhnuté tak, aby nahradili bežné žiarovky vláknom?
Skúsme na to odpovedať a na niekoľko ďalších otázok. Príchod modrých LED v roku 1998 vydláždil cestu pre polovodičové zdroje bieleho svetla. Následne sa začal rýchlo rozširovať rozsah LED diód: od tradičného osvetlenia prístrojových dosiek po výmenu žiariviek v televízoroch a monitoroch LCD panelmi.
Pôsobivý pokrok v oblasti polovodičov však neovplyvnil osvetlenie domácnosti. Podľa jednej verzie led žiarovky príliš drahé, takže nie sú u kupujúcich populárne. Pokúsime sa zistiť, či tento dôvod sám o sebe brzdí dopyt po najnovších svetelných zdrojoch.
Rôzne vzory led žiarovky Nezohľadňuje popularitu zdroja v domácich aplikáciách, ale skôr pokusy prekonať ťažkosti, s ktorými sa osvetľovacia technika stretla pri zavádzaní polovodičových svetelných zdrojov.
Tieto ťažkosti súvisia s osobitosťami diód LED: ide o „skutočne“ bodové zdroje a vyžarujú svetlo v úzkom pevnom (priestorovom) uhle s jasom porovnateľným s oblúkom zváračky.
Predtým sme sa zaoberali žiarovkami, ktoré svietia v širokom pevnom uhle takmer 360 stupňov. Vo svietidlách sa vďaka rôznym trikom rozloží svetelný tok žiaroviek správnym smerom, zatiaľ čo 20 až 25% svetla sa stratí.
Oslepujúci účinok „bodových“ filamentov je potlačený použitím difúzorov, ktoré zase „prijímajú“ časť svetelného toku. To bol prípad pred príchodom diód LED.
LED diódy majú žiarivú plochu polovodičového križovatky, ktorá je skutočne veľmi podobná bodovým rozmerom s veľkosťou mikrónov. Po zachytení žiarenia vnútornými optickými prvkami získame neobvyklý obraz jasného oslepujúceho zdroja s úzkym, podobným harmančekovým okvetným lístkom, vzorom vyžarovania svetla. Zatiaľ nebolo možné ho rozšíriť, aby sa dosiahlo obvyklé rozdelenie svetelného toku bez vážnych strát.
Ďalším problémom LED, zvlášť silných, je degradácia emitujúceho kryštálu so zvyšujúcou sa teplotou. Čítaním o fantastickej životnosti LED žiaroviek sa človek čuduje nad vynaliezavosťou predajcov. Označujú hodnoty, ktoré sa získajú pri testovaní diód LED v laboratóriách výrobcu pri stálej teplote kryštálov.
Za týchto podmienok je životnosť skutočne až 100 000 hodín alebo viac. Všeobecne platí, že ak by bolo možné udržiavať teplotu polovodičovej križovatky pri teplotách pod nulou, potom LED diódy pracovali „navždy“.
V praxi môže byť vo vysoko výkonných diódach teplota prechodu 100 až 120 stupňov, zatiaľ čo dopanty v dôsledku difúzie „opúšťajú“ prechodovú zónu a svetelný tok, čo znamená, že účinnosť prudko klesá.
Vysokovýkonné LED diódy s prúdmi nad 100 mA vyžadujú špeciálne výkonové zariadenia, ktoré „rigidne“ podporujú nominálnu hodnotu prúdu cez diódu. Odchýlka prevádzkového prúdu v oboch smeroch dramaticky znižuje účinnosť LED a prebytok je plný zlyhaním emitujúceho kryštálu.
Teraz o životnosti. V prípade žiaroviek so skupinovým sériovým zapojením diód spoľahlivosť klesá úmerne k počtu diód. S niekoľkými desiatkami prvkov nie je potrebné očakávať životnosť viac ako 5 až 10 000 hodín.
Výkonné LED diódy vydržia dlhšie, až 50 tisíc hodín.Vyžadujú však použitie špeciálneho zdroja napájania: jednokanálový alebo viackanálový ovládač (menič striedavého prúdu na jednosmerný prúd so stabilizáciou). Na odstránenie tepla je potrebný aj objemný chladič. Preto sú také svetlá oveľa drahšie.
Čo máme v praxi? Neobvyklé svetlo, nerovnomerné osvetlenie miestnosti jasnými bodkami na jednom mieste a tieňmi na inom mieste - to sú najnebezpečnejšie následky výmeny tradičných žiaroviek za LED. Okamžité je zrejmé, že sila polovodičových zdrojov na získanie zvyčajného osvetlenia nestačí. Potrebujete výkonnejšie LED žiarovky. Budú však tiež vyzerať ako cudzí cudzinci a vytvárať rovnaké nerovnomernosti osvetlenia.
Existuje východisko z tejto slepej uličky? Samozrejme, že existuje! Na tento účel by konečnému spotrebiteľovi nemala byť ponúknutá samostatná žiarovka, ale súprava žiaroviek, v ktorej sú parametre osvetlenia nových zdrojov svetla optimalizované pre obvyklé osvetlenie miestnosti. Už dnes môžete ponúknuť niekoľko riešení.
Prvým z nich je použitie optických vlákien. Kedysi boli populárne osvetľovacie systémy, v posledných rokoch sa prakticky nepoužívali kvôli problémom so zaostrením a zavedením svetla do systémov. Diódy LED sú však ideálne pre distribuované systémy osvetlenia. Úzký svetelný tok privádzaný z koncov je rozptýlený po celej dĺžke vlákna, čo zaisťuje mäkké, rovnomerné osvetlenie miestnosti. V tomto prípade je oslnenie LED úplne eliminované.
Moderné materiály používané pre pásové (lineárne) systémy dekoratívneho typu LED osvetlenia lanosa môže stať základom pre príslušenstvo neobvyklého tvaru s prijateľnou silou.
Bežný disk vyrobený z vhodného polymérneho materiálu s modernými diódami LED umiestnenými na ráfiku (analóg osvetlenia matíc z tekutých kryštálov) vyzerá v tradičných lustroch oveľa atraktívnejšie ako LED žiarovky.
Situácia s LED žiarovkami a ich aplikácia je teraz tak komplikovaná, ako v prípade popredných svetelných spoločností, iba spoločnosť Philips riskovala, že uvedie na trh niekoľko svojich modelov žiaroviek. Zvyšok „veľkolepých“ svetelných technológií buď čaká, alebo bez zdrojov hluku, vyvinie zdroje, ktoré skutočne nájdu široké uplatnenie v každodennom živote.
Medzitým trh zaujal mnoho čínskych firiem, ktoré predávajú veľa nízkoenergetických žiaroviek, čím kupujúci presúvajú problém prispôsobenia sa podmienkam osvetlenia domácnosti. Pre tých, ktorí už dnes chcú prejsť od slov k činom av praxi sa ubezpečiť o realite vyššie uvedených problémov, je možné odporučiť parametre niekoľkých modelov žiaroviek dostupných na trhu.
Z modelov žiaroviek so skupinovým pripojením LED sú vhodné žiarovky Corncob s kruhovým vzorom vyžarovania svetla. Napríklad model Maxsus A60 s výkonom 12 wattov, svetelný tok 1100 lúmenov a cena asi 20 dolárov za lampu. Z najznámejších výrobcov je vhodný produkt Philips s výkonom 10,5 W, 900 lúmenov za cenu 50 dolárov. V prípade lustru s tromi rohmi sa náklady pohybujú od 50 do 150 dolárov.
Ale v tomto prípade musíte byť pripravení na to, že osvetlenie vašej izby bude nedostatočné. Faktom je, že sme vynechali ďalšiu nepríjemnú vlastnosť LED osvetlenia - fyziologické vnímanie svetla z týchto zdrojov. Preto je požadované osvetlenie o 25-30% vyššie ako v prípade žiaroviek.
Významný úspech vo vývoji a výrobe LED a LED modulov s príkonom až 100 W nevyhnutne povedie k vzniku svetelných systémov, ktoré sú vhodné na použitie v každodennom živote. Žiaľ, zatiaľ nie sú k dispozícii žiadne LED žiarovky vhodné na osvetlenie domácnosti.
22.04.2013
Ďalšie články o LED osvetlení:
Parametre svetelných zdrojov LED, charakteristika svetelných zdrojov LED
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: