ขอบเขตใหม่ของแสง – ระบบไฟ LED และการใช้งาน

ขอบเขตใหม่ของแสง –ไฟ LED และการใช้งาน

การพัฒนาไดโอดเปล่งแสง-

นับตั้งแต่การถือกำเนิดของหลอดไฟแบบไส้ในศตวรรษที่ 19 แสงสว่างได้เปลี่ยนวิถีชีวิตของมนุษย์ยุคใหม่ ในศตวรรษที่ 21 แสงสว่างสีเขียวได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นในการแสวงหาการพัฒนาที่ยั่งยืนสำหรับโลก เมื่อหลอดไส้หมดสภาพไปจนล้าสมัย -ไดโอดเปล่งแสง (LED) จึงกลายเป็นผู้สืบทอดที่มีแนวโน้มมากที่สุดในอุตสาหกรรมแสงสว่าง ทำให้เกิดโอกาสใหม่ๆ สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมแสงสว่าง

LED เป็นไฟส่องสว่างแบบโซลิดสเตต-ประเภทหนึ่ง ซึ่งมีข้อดีต่างๆ เช่น ขนาดกะทัดรัด-การทำงานแบบไร้สารปรอท อายุการใช้งานยาวนาน ประสิทธิภาพการส่องสว่างสูง ทนต่อแรงกระแทก และการตอบสนองที่รวดเร็ว โครงสร้างหลักของ LED ประกอบด้วยชิปที่ประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p- และชนิด n- เมื่อแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าถูกจ่ายไปที่จุดเชื่อมต่อ pn พลังงานจะถูกสร้างขึ้นเพื่อเอาชนะช่องว่างของแถบความถี่ระหว่างวัสดุ ทำให้เกิดการรวมตัวกันของรูอิเล็กตรอน- กระบวนการรวมตัวใหม่นี้สามารถจัดประเภทเป็นการแผ่รังสีหรือไม่ใช่การแผ่รังสี- ในระหว่างกระบวนการรวมตัวใหม่นี้ พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเป็นแสงและความร้อน ซึ่งเป็นหลักการของการปล่อยแสง LED

สีทั่วไปส่วนใหญ่จะสังเคราะห์จากสีหลักตั้งแต่สองสีขึ้นไป แม่สีทั้งสามของแสง ได้แก่ สีแดง (R) สีเขียว (G) และสีน้ำเงิน (B) การผสมแม่สีทั้งสามนี้จะสร้างแสงสีขาวและสีอื่นๆ ไฟ LED ในยุคแรกๆ มีการใช้งานที่จำกัด เนื่องจากประสิทธิภาพการส่องสว่างต่ำและไม่มีไฟ LED สีฟ้า

จนกระทั่งช่วงกลาง-ทศวรรษ 1990 ดร.ชูจิ นากามูระ นักวิทยาศาสตร์ของบริษัท Nichia Chemical Corporation ในญี่ปุ่น ก็ได้พัฒนา LED สีน้ำเงินความสว่างสูงตัวแรกโดยการปลูกอินเดียมแกลเลียมไนไตรด์ (InGaN) บนพื้นผิวแซฟไฟร์ การประดิษฐ์ LED สีน้ำเงินทำให้เกิดการผลิต LED สีขาวผ่านการผสมสี ส่งผลให้ Dr. Nakamura ได้รับการยกย่องให้เป็น "บิดาแห่ง Blue LED" การเกิดขึ้นของ LED สีขาวกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรม LED ทำให้ LED เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่มีการแข่งขันสูงที่สุดในอุตสาหกรรมออปโตอิเล็กทรอนิกส์

ในเดือนเมษายน 2012 Cree ผู้ผลิตรายใหญ่ในอเมริกาประกาศว่าไฟ LED สีขาวกำลังสูง-ได้สร้างสถิติใหม่ โดยให้ประสิทธิภาพการส่องสว่าง 254 ลูเมน/วัตต์ ที่กระแสไฟขับเคลื่อน 350mA ประสิทธิภาพการส่องสว่างนี้เหนือกว่าแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ ในปัจจุบัน ทำให้ LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงรุ่นใหม่ที่มีศักยภาพสูงที่จะมาแทนที่แหล่งกำเนิดแสงแบบเดิมๆ

ไฟ LED และการมองเห็นของมนุษย์

แสงสว่างขึ้นอยู่กับการรับรู้ของมนุษย์ ดังนั้น ในการพัฒนาแอปพลิเคชันสำหรับแหล่งกำเนิดแสง LED จำเป็นต้องเข้าใจโครงสร้างพื้นฐานของดวงตามนุษย์และการตอบสนองต่อแสงก่อน จอประสาทตาของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์รับแสงจำนวนมาก ซึ่งแบ่งตามรูปร่างเป็นแท่งและกรวย เมื่อแสงเข้าสู่ดวงตา แท่งและกรวยจะส่งความสว่างและสีตามลำดับไปยังสมองเพื่อสร้างภาพ

โคนและการมองเห็นด้วยแสง: โคนรับรู้สีเป็นหลัก และมีความไวสูงกว่าในช่วงเวลากลางวัน พวกมันยังแบ่งออกเป็นกรวย L, M และ S กรวย L รับรู้ถึงสีแดงเป็นหลัก โดยมีความยาวคลื่นสูงสุดประมาณ 564-580 นาโนเมตร โคน M รับรู้สีเขียวเป็นหลัก โดยมีความยาวคลื่นสูงสุดประมาณ 534-545 นาโนเมตร และกรวย S สัมผัสถึงสีน้ำเงินเป็นหลัก โดยมีความยาวคลื่นสูงสุดประมาณ 420-440 นาโนเมตร

เนื่องจากเซลล์แต่ละเซลล์มีความไวแสงต่างกันที่ความเข้มของแสงที่ต่างกัน คณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการส่องสว่าง (CIE) จึงได้กำหนดเส้นโค้งฟังก์ชันการมองเห็นมาตรฐานขึ้นมา หากคนเราเกิดมาโดยไม่มีเซลล์รูปกรวย L, M หรือ S จะถือว่าตาบอดสีแต่กำเนิด นี่คือความผิดปกติทางพันธุกรรมที่เกี่ยวโยงกับเพศ-ซึ่งมักพบในผู้ชาย พวกเขาไม่สามารถมองเห็นสีที่เฉพาะเจาะจงและโดยทั่วไปมีการมองเห็นที่ไม่ดี

เซลล์แบบแท่งและการมองเห็นแบบสโคโตปิก: เซลล์แบบแท่งได้รับเฉพาะแสงและไม่สามารถมองเห็นสีได้ พวกเขารับรู้ภาพขาวดำและทำงานในสภาพแสงน้อย-เป็นหลัก เช่น ในเวลากลางคืน ที่ความเข้มของแสงที่น้อยมาก ดวงตาของมนุษย์จะอาศัยเซลล์รูปแท่งเป็นหลัก จึงเป็นที่มาของคำว่า "การมองเห็นแบบสโคโทปิก" ในแสงสลัว ดวงตาจะไวต่อแสงอย่างมาก และความไวต่อแสงก็จะยิ่งมากขึ้นไปอีก

พารามิเตอร์ LED

ข้อกำหนดสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ LED คือฟลักซ์ส่องสว่าง ฟลักซ์ส่องสว่างที่ปล่อยออกมาจาก LED จะแสดงเป็นลูเมน (lm) อัตราส่วนของฟลักซ์ส่องสว่างของแหล่งกำเนิดแสงต่อพลังงานที่ใช้แสดงถึงประสิทธิภาพการส่องสว่าง (lm/W) ประสิทธิภาพการส่องสว่างที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงแหล่งกำเนิดแสงที่ประหยัดพลังงานมากขึ้น- พารามิเตอร์ที่สำคัญอีกประการหนึ่งคืออุณหภูมิสี ซึ่งส่งผลต่อลักษณะสีที่แสดงโดยผลิตภัณฑ์ไฟ LED

อุณหภูมิสีหมายถึงอุณหภูมิที่วัตถุสีดำซึ่งได้รับความร้อนจนถึงจุดที่ปล่อยสีเดียวกับแหล่งกำเนิดแสง โดยมีหน่วยเป็นองศาเคลวิน (K) อุณหภูมิสีที่ต่างกันทำให้เกิดประสบการณ์การรับชมที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิสีต่ำกว่า 3,000K สีของแสงมีแนวโน้มที่จะเป็นสีแดง ทำให้เกิดความรู้สึกอบอุ่นและใกล้ชิด เมื่ออุณหภูมิสีเกิน 5,000K สีมีแนวโน้มที่จะเป็นสีน้ำเงิน ทำให้เกิดความรู้สึกเย็นสบายและเงียบสงบ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสงอาจส่งผลต่อบรรยากาศภายในอาคาร ตัวอย่างเช่น หลอดไส้มีอุณหภูมิสี 2,700K จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับให้แสงสว่างภายในอาคาร อุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสงยังส่งผลต่อลักษณะของวัตถุที่ได้รับแสงสว่างด้วย ดังนั้นผลิตภัณฑ์แสงสว่างในตลาดโดยทั่วไปจะแสดงอุณหภูมิสีเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคที่แตกต่างกัน

นอกจากอุณหภูมิสีแล้ว ความส่องสว่างยังเป็นข้อกำหนดสำคัญอีกด้วย ความส่องสว่างหมายถึงฟลักซ์การส่องสว่างที่กระจายต่อหน่วยพื้นที่ในระยะทางที่กำหนด แสดงเป็นหน่วยลักซ์ การรับรู้ของมนุษย์แสดงความสัมพันธ์อันละเอียดอ่อนกับอุณหภูมิสีและความสว่าง ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิสีต่ำและมีแสงสว่างสูง ร่างกายมนุษย์จะรู้สึกอับชื้น ที่อุณหภูมิสีต่ำและมีแสงสว่างน้อย ร่างกายมนุษย์จะรู้สึกอบอุ่น การใช้ไฟส่องสว่างที่พบบ่อยที่สุดคือ ไฟหน้า LED สปอร์ตไลท์ และไฟค้นหา

ความส่องสว่าง (หรือที่เรียกว่าความสว่าง) หมายถึงปริมาณแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงบนพื้นผิวในทิศทางเฉพาะที่สัมพันธ์กับพื้นที่ที่ฉาย Luminance มีการใช้งานที่หลากหลาย เช่น ป้ายโฆษณา LED แผงโทรศัพท์มือถือ สัญญาณไฟจราจร และไฟท้ายรถยนต์

ลักษณะ LED และวงจรไดร์เวอร์

เนื่องจากเป็นแหล่งกำเนิดแสงชนิดใหม่ วงจรขับ LED จึงแตกต่างอย่างมากจากบัลลาสต์ที่ใช้ในหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบเดิม หน้าที่หลักของวงจรขับ LED คือการแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและจับคู่แรงดันและกระแสของ LED ไปพร้อมๆ กัน ดังนั้น โดยทั่วไปแล้วหลอดไฟ LED จะประกอบด้วยสององค์ประกอบ: วงจรขับและแหล่งกำเนิดแสง เมื่อพูดถึงวงจรไดรเวอร์ LED วิธีที่ดีที่สุดคือทำความเข้าใจคุณลักษณะทางไฟฟ้าของ LED ก่อน

เส้นโค้งลักษณะเฉพาะของแรงดันไฟฟ้า-ในปัจจุบันของ LED แสดงพฤติกรรมที่ไม่เป็นเชิงเส้น เมื่อแรงดันไฟฟ้าตกคร่อม LED เกินแรงดันไฟฟ้าสถานะเปิด- กระแสไฟสถานะเปิด-จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก คุณลักษณะนี้แสดงให้เห็นว่าเมื่อเปิด LED แม้แต่ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในกระแสที่ไหลผ่านได้ เส้นโค้งลักษณะเฉพาะเอาต์พุตแสงของกระแสไฟ LED- แสดงให้เห็นว่าเอาต์พุตแสงของ LED นั้นเป็นสัดส่วนเชิงเส้นโดยประมาณกับกระแสไฟ จากคุณลักษณะโหลดเหล่านี้ วงจรขับ LED ทั่วไปจะใช้การควบคุมกระแสคงที่เป็นหลักเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของ LED ถูกต้องภายใต้สภาวะการทำงานที่เหมาะสม

ข้อมูลจำเพาะของแอลอีดี

อุตสาหกรรมไฟ LED ทั่วโลกกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว เนื่องจากอุปกรณ์ติดตั้งไฟ LED ได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น มาตรฐานระดับโลกจึงค่อยๆ ได้รับการสรุปในที่สุด Energy Star เป็นมาตรฐานสากลและโครงการสำหรับผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคที่ประหยัดพลังงาน- ครอบคลุมหลายประเภท รวมถึงเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่ อุปกรณ์สำนักงาน ไฟส่องสว่าง และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในบ้าน การทดสอบผลิตภัณฑ์ไฟ LED รวมถึงการทดสอบอุณหภูมิโดยรอบ การทดสอบอายุการใช้งาน การรวมการวัดทรงกลม และเส้นโค้งการกระจายแสง นอกจากนี้ พารามิเตอร์ไฟ LED ที่สำคัญยังได้รับการควบคุม เช่น การแสดงสี ตัวประกอบกำลัง อุณหภูมิสี และประสิทธิภาพการส่องสว่าง เนื่องจากผลิตภัณฑ์ LED มีคุณภาพที่แตกต่างกันในตลาด ผู้บริโภคจึงสามารถใช้เครื่องหมายรับรองเพื่อรับรองคุณภาพและการรับประกันผลิตภัณฑ์ไฟ LED ได้

แอพพลิเคชั่น LED

เทคโนโลยี LED ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว และการใช้งานก็มีความหลากหลาย การใช้งานทั่วไปส่วนใหญ่อยู่ในระบบไฟสำหรับที่พักอาศัย อาคารพาณิชย์ และอุตสาหกรรม รวมถึงเชิงเทียนติดผนัง ไฟกลางคืน ไฟอ่านหนังสือ สปอร์ตไลท์ แถบไฟ ไฟดาวน์ไลท์ และไฟแสดงเหตุฉุกเฉิน

ไฟ LED ยังสามารถผสมผสานเข้ากับงานศิลปะและสถาปัตยกรรมได้ การสร้างสรรค์ที่มีธีมแสง-เป็นธีมทั่วไปในสาขาศิลปะเทคโนโลยี สำหรับศิลปิน คุณลักษณะเฉพาะของแหล่งกำเนิดแสงเย็น LED เปิดความเป็นไปได้ในการสร้างสรรค์ใหม่ๆ เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิม

นอกเหนือจากการใช้งานที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว ไฟ LED เติบโตยังเป็นประโยชน์สำหรับผู้ผลิตทางการเกษตรอีกด้วย สเปกตรัมแสงประดิษฐ์ที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมจะสร้างสภาพแวดล้อมและเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับพืช โดยทั่วไปแล้วแสงสีแดงและสีน้ำเงินที่ใช้ในไฟปลูกจะตรงกับเส้นโค้งประสิทธิภาพที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง ทำให้เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตของพืช หากเราสามารถส่งเสริมการใช้งาน LED ที่มีนวัตกรรมมากขึ้น และสร้างความเชื่อมั่นของผู้บริโภคในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ LED เราเชื่อว่า LED จะเจริญรุ่งเรืองในตลาดแสงสว่าง!

ในโลกที่พลังงานลดน้อยลง ระบบแสงสว่างประสิทธิภาพสูง-เป็นหนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดในการอนุรักษ์พลังงาน ในโครงสร้างการใช้ไฟฟ้าโดยทั่วไป แสงสว่างสามารถคิดเป็นสัดส่วนได้ถึง 19% ของการใช้ไฟฟ้าทั้งหมด ประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงของ LED ทำให้เป็นทางเลือกที่มีความหวังนอกเหนือจากแหล่งกำเนิดแสงแบบเดิมๆ ทำให้เป็นตัวเลือกที่มีความหวังสำหรับการให้แสงสว่างที่ประหยัดพลังงาน- นอกจากนี้ การใช้งาน LED ยังสามารถขยายจากแหล่งกำเนิดจุดไปยังเส้นและแม้แต่พื้นผิว ซึ่งนำไปสู่การใช้งานระบบแสงสว่างที่เป็นนวัตกรรมและการปฏิวัติระบบแสงสว่าง แสงสว่างไม่ได้เป็นเพียงการส่องสว่างสภาพแวดล้อมของเราอีกต่อไป มันสามารถบูรณาการเข้ากับศิลปะ ความคิดสร้างสรรค์ ความบันเทิง การดูแลสุขภาพ และเทคโนโลยีชีวภาพ เพื่อนำมุมมองใหม่ๆ มาสู่การมองเห็นและชีวิตประจำวันของเรา

https://www.benweilight.com/lighting-หลอด-หลอดไฟ/6000k-led-tube-120cm.html

เซินเจิ้น Benwei ไลท์ติ้งเทคโนโลยี จำกัด
โทรศัพท์: +86 0755 27186329
มือถือ(+86)18673599565
วอทส์แอพ :19113306783
อีเมล:bwzm15@benweilighting.com
สไกป์:เบ็นไวไลท์88
เว็บ:www.benweilight.com