L-appoġġ tekniku meħtieġ għall-iżvilupp ta 'LEDs ta' qawwa għolja fid-dawl ta 'ġewwa
1. L-opportunitajiet ta 'negozju fis-suq tad-dawl LED ġabu immaġinazzjoni bla tmiem lill-industrija. Applikazzjonijiet tad-dawl LED qabżu minn LEDs ta 'barra għal applikazzjonijiet ta' dawl ta 'ġewwa fil-passat. Skond Strategies Unlimited, l-iżvilupp ta 'dawl fuq ġewwa LED se jkollu tendenza ta' tkabbir esponenzjali fil-ħames snin li ġejjin. Skont stimi, sal-2011, il-valur tal-produzzjoni tiegħu jilħaq għexieren ta 'biljuni ta' dollari. Speċjalment fl-2009, l-Unjoni Ewropea ħadet it-tmexxija fl-implimentazzjoni tal-pjan għall-projbizzjoni ta 'bozoz inkandexxenti, u kwistjonijiet li jiffrankaw l-enerġija ġibdu ħafna attenzjoni, u ħolqu opportunitajiet tas-suq enormi u prospetti ottimisti għal dawl ta' ġewwa LED. Dan li ġej janalizza l-iżvilupp ta 'LEDs ta' qawwa għolja fil-qasam tad-dawl ta 'ġewwa mill-ħtiġijiet tat-teknoloġija tal-luminaire bħat-teknoloġija tad-dissipazzjoni tas-sħana, id-disinn ottiku u d-disinn tas-sewqan.
L-iżvilupp ta 'dawl LED ta' qawwa għolja L-iżvilupp ta 'dawl LED ta' qawwa għolja jiddependi fuq żewġ elementi ewlenin: wieħed huwa ċ-ċippa nnifisha; l-oħra hija t-teknoloġija tal-lampa, inkluż id-dissipazzjoni tas-sħana, l-ottika, u s-sewqan.
2 Appoġġ taċ-ċippa
Fil-preżent, iċ-ċavetta għall-iżvilupp tat-teknoloġija taċ-ċippa LED tinsab fil-materjal tas-substrat u t-teknoloġija tat-tkabbir epitassjali. Il-materjal bażi żviluppa minn materjali żaffir tradizzjonali, silikon u karbur tas-silikon għal materjali ġodda bħall-ossidu taż-żingu u n-nitrid tal-gallju. Jekk hux ċipep ta 'qawwa għolja għal dawl ta' aċċent u dawl ġenerali, jew ċipep ta 'enerġija baxxa għal dawl dekorattiv u xi dawl awżiljarju sempliċi, iċ-ċavetta għal aġġornamenti teknoloġiċi hija kif jiġu żviluppati ċipep aktar effiċjenti u stabbli. Fi ftit snin biss, bl-għajnuna ta 'serje ta' titjib teknoloġiku inkluż l-istruttura taċ-ċippa, it-trattament tal-ħruxija tal-wiċċ u d-disinn tal-istruttura tal-bjar multi-quantum, l-LED kiseb avvanz enormi fl-effiċjenza tad-dawl. Il-Figura 1 hija dijagramma skematika tal-iżvilupp tal-istruttura taċ-ċippa LED. Bil-maturità gradwali tat-teknoloġija tal-produzzjoni, l-effiċjenza kwantistika tal-LED se tittejjeb aktar, u l-effiċjenza tad-dawl taċ-ċipep LED se titjieb ukoll.
It-teknoloġija taċ-ċippa tal-film irqiq hija t-teknoloġija ewlenija fil-produzzjoni ta 'ċipep LED ultra-brillanti, li tista' tnaqqas it-telf tal-ħruġ tad-dawl fuq in-naħat kollha, u tista 'tuża l-wiċċ li jirrifletti fil-qiegħ biex tagħmel aktar minn 97% tal-ħruġ tad-dawl mill- quddiem (ara l-Figura 2). Dan mhux biss itejjeb b'mod sinifikanti l-effiċjenza luminuża tal-LED, iżda joħloq ukoll kundizzjonijiet konvenjenti superjuri għad-disinn tal-lenti.
3 Il-ħtieġa għat-teknoloġija tad-dawl
3.1 Teknoloġija ta 'dissipazzjoni tas-sħana
Il-pubbliku dejjem kien imħasseb dwar il-ħajja tas-servizz tal-lampi u l-fanali. Jekk tiddependi biss fuq l-użu ta 'komponenti LED ta' reżistenza termali baxxa ma tistax tibni sistema tajba ta 'dissipazzjoni tas-sħana għall-apparat tad-dawl, u r-reżistenza termali min-nodu PN għall-ambjent tal-madwar għandha titnaqqas b'mod effettiv, sabiex tnaqqas ħafna n-nodu PN temperatura tal-LED, u prattika ta 'suċċess testendi Il-lonġevità tal-lampi LED u l-għan li jiżdied il-fluss luminuż attwali. Differenti minn lampi tradizzjonali ordinarji, il-bord taċ-ċirkwit stampat mhuwiex biss it-trasportatur tal-provvista tal-enerġija tal-LED, iżda wkoll it-trasportatur tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-LED, għalhekk id-disinn tad-dissipazzjoni tas-sħana tas-sink tas-sħana u l-bord taċ-ċirkwit stampat huwa importanti ħafna. Barra minn hekk, il-manifattur tad-dawl għandu jikkunsidra wkoll fatturi bħall-kwalità, il-ħxuna u d-daqs tal-materjal ta 'dissipazzjoni tas-sħana, kif ukoll it-trattament u l-konnessjoni tal-interface tad-dissipazzjoni tas-sħana.
3.2 Disinn ottiku
Meta mqabbel ma 'lampi tradizzjonali, id-direttività u s-sors tad-dawl tal-punt huma l-aktar żewġ karatteristiċi tipiċi tal-LEDs, u kif tagħmel użu tajjeb minn dawn iż-żewġ karatteristiċi tal-LEDs hija ċ-ċavetta għad-disinn ottiku tal-lampi.
Permezz tad-disinn ottiku doppju tal-LED, il-bozoz LED jistgħu jiksbu kurva ta 'distribuzzjoni tad-dawl aħjar. Pereżempju, f'applikazzjonijiet tad-dawl ta 'ġewwa, id-dawl tal-lampi jeħtieġ li jkun qawwi ħafna, u l-ilwien tal-lampi ta' trasmittanza għolja tad-dawl jistgħu jintużaw biex itejbu l-effiċjenza tal-estrazzjoni tad-dawl. Jew applika t-teknoloġija tal-pjanċa tal-gwida tad-dawl fuq il-lampi, u b'hekk tibdel is-sors tad-dawl tal-punt LED għal sors ta 'dawl tal-wiċċ, li mhux biss jista' jtejjeb l-uniformità tad-distribuzzjoni tad-dawl tal-lampa, iżda wkoll jipprevjeni d-dija. Barra minn hekk, f'xi applikazzjonijiet ta 'dawl awżiljarju u dawl ta' aċċent, sabiex jiġi enfasizzat l-oġġett li għandu jkun imdawwal, huwa meħtieġ effett ta 'kondensazzjoni speċifiku. F'dan il-każ, jista 'jintuża ma' xi lentijiet li jikkondensaw jew rifletturi biex jinkiseb l-effett ottiku ideali. .
3.3 Disinn tas-sewqan
Trid tiżgura li l-kurrent tas-sewqan LED huwa output kurrenti kostanti. Meta l-LED ikun qed jaħdem taħt kurrent 'il quddiem, il-bidla relattiva fil-vultaġġ tan-nodi hija żgħira ħafna. Għalhekk, l-iżgurar ta 'kurrent ta' sewqan LED kostanti huwa bażikament ekwivalenti għal assigurazzjoni ta 'kurrent ta' ħruġ kostanti ta 'LED. Barra minn hekk, id-disinn tal-kontroll tad-dawl huwa wieħed mid-disinji kurrenti tas-sewqan mainstream. Jintuża l-aktar f'applikazzjonijiet tad-dawl ambjentali. Jista 'jikseb livelli ta' luminożità differenti skont ambjenti differenti u jikseb kompletament għanijiet li jiffrankaw l-enerġija. Fil-preżent, ix-xejra ewlenija tad-disinn tas-sewqan tiffoka fuq it-titjib tal-fattur tal-enerġija, it-tnaqqis tal-konsum tal-enerġija tas-sewqan, l-ottimizzazzjoni tal-eżattezza tal-kontroll u t-tħaffif tal-veloċità tar-rispons. Fil-proċess tad-disinn, id-disinn tal-provvista tal-enerġija, it-tqassim tal-bord taċ-ċirkwit stampat u l-konnessjoni serje-parallela huma kollha fatturi li għandhom jiġu kkunsidrati.
4 Sfidi tekniċi ta 'dawl LED ta' qawwa għolja
Anki jekk l-LEDs wettqu b’mod sodisfaċenti f’dawl ta ’aċċent ta’ ġewwa u applikazzjonijiet ta ’dawl dekorattiv, xorta jiffaċċjaw bosta sfidi f’applikazzjonijiet ta’ dawl ġenerali u ta ’dawl ambjentali, inklużi spejjeż inizjali, effiċjenza tad-dawl f’temperaturi baxxi tal-kulur, indiċi tal-għoti tal-kulur u affidabilità tas-Sistema, eċċ.
4.1 Tkompli tnaqqas l-ispejjeż inizjali tax-xiri
L-ispiża hija fattur relattivament sensittiv fid-dawl ta 'ġewwa, speċjalment fl-applikazzjonijiet tad-dawl tad-dar. Għalkemm hemm aktar u aktar mudelli ta 'dwal LED u l-effiċjenza luminuża qiegħda titjieb kontinwament, il-problema tal-prezzijiet għoljin għadha teżisti. Madankollu, meta l-prezz tas-sorsi tad-dawl LED jitnaqqas u d-disinn ġenerali tas-sistema jiġi ottimizzat, l-ispiża totali inevitabbilment tonqos. Ifakkar li meta l-bozza fluworexxenti kompatta li tiffranka l-enerġija tpoġġiet għall-ewwel darba fis-suq, l-ispiża kienet ta 'madwar US $ 15, iżda issa niżlet għal inqas minn US $ 1.50. Għalhekk, jista 'jiġi dedott li bl-iżvilupp kontinwu tas-suq, il-prezz tad-dwal LED dalwaqt jilħaq livell aċċettabbli għall-pubbliku.
4.2 Ittejjeb l-effett tad-dawl f'temperatura baxxa tal-kulur
Temperatura baxxa tal-kulur taħt l-4,000 K hija ġeneralment l-ewwel għażla għad-dawl ta 'ġewwa tad-dar. Dawl abjad sħun jagħmel l-ambjent kollu aktar sħun u rilassanti; filwaqt li dawl abjad kiesaħ jagħti lin-nies sensazzjoni nadifa, effiċjenti u qawwija, li hija aktar adattata għad-dawl tal-uffiċċju u ta 'barra. Minħabba l-fosfru, l-effiċjenza luminuża tal-LED f'temperatura baxxa tal-kulur ġeneralment hija madwar 30% inqas minn dik f'temperatura għolja tal-kulur.
4.3 Ġestjoni tal-effiċjenza tad-dawl u l-indiċi tal-għoti tal-kulur
B'mod ġenerali, iktar ma tkun għolja l-effiċjenza luminuża tal-LED, inqas ikun l-indiċi tal-għoti tal-kulur. Id-dawl ta ’ġewwa ġeneralment jeħtieġ li l-LEDs ikollhom indiċi ta’ għoti ta ’kulur ogħla sabiex juru b’mod oġġettiv il-luminożità u l-kulur ta’ l-oġġetti u jiksbu l-effett veru ta ’osservazzjoni diretta tal-pajsaġġ estern b’għajn mikxufa. Għal din ir-raġuni, filwaqt li titjieb l-effiċjenza luminuża tal-LEDs, huwa wkoll meħtieġ li jiżdied aktar l-indiċi tal-għoti tal-kulur. Metodu ieħor huwa li żżid ftit dawl aħmar mal-wiċċ tal-lampa, sabiex jinkiseb l-effett tal-indiċi tal-għoti tal-kulur fuq 90.
4.4 Ittejjeb l-effiċjenza waqt sewqan ta 'kurrent għoli
Fil-preżent, ġeneralment huwa possibbli li żżid il-kurrent ta '1W LED minn 350mA għal 1,000mA. Madankollu, taħt sewqan ta 'kurrent għoli, anke jekk il-fluss luminuż jiżdied, il-prestazzjoni ġenerali ġeneralment tkun relattivament imnaqqsa b'mod sinifikanti. Għalhekk, l-ispiża totali tas-sistema u l-effiċjenza tad-dawl għandhom ikunu bbilanċjati. Jekk l-effiċjenza luminuża tal-LEDs tista 'titjieb taħt sewqan ta' kurrent għoli, sakemm tista 'tiġi żgurata effiċjenza luminuża tas-sistema ogħla, in-numru ta' LEDs meħtieġa jista 'jitnaqqas ħafna, u b'hekk inaqqas b'mod sinifikanti l-ispejjeż.
4.5 Aktar tnaqqas id-daqs tal-pakkett tal-LED
Minbarra l-protezzjoni ambjentali, l-iffrankar tal-enerġija, u mingħajr tniġġis, l-LEDs ta 'ġewwa għandhom ukoll il-karatteristiċi ta' arti, daqs żgħir u individwalità. U billi tkompli tnaqqas id-daqs tal-pakkett LED, id-disinn tal-lampa jista 'jkun aktar flessibbli u innovattiv. Għal applikazzjonijiet li jeħtieġu dawl imħallat biex itejbu l-għoti tal-kulur, id-daqs iżgħar tal-pakkett huwa ta 'għajnuna kbira fit-twettiq ta' lenti ta 'dawl imħallat u disinn ta' effett ta 'dawl imħallat.
4.6 Estendi l-ħajja tas-servizz u ttejjeb l-affidabbiltà tas-sistema
Fl-applikazzjonijiet tad-dawl ġenerali, l-effiċjenza ġenerali, il-ħajja tas-servizz u l-affidabilità tal-LEDs għandhom jitjiebu permezz tal-ottimizzazzjoni tas-sistema. L-immuntar tas-sistema tal-lampi tradizzjonali huwa relattivament sempliċi, filwaqt li s-sistema tad-dawl LED tinvolvi komponenti multipli, kif muri fil-Figura 3.
Sors tad-dawl LED: kompatt, effiċjenti, b'varjetà ta 'kuluri u qawwa tal-ħruġ minn fejn jagħżlu.
Konverżjoni ta 'Qawwa: Ikkonverti l-AC, il-batterija u sorsi oħra ta' enerġija f'sorsi ta 'enerġija sikuri ta' vultaġġ baxx, ta 'kurrent kostanti b'mod effiċjenti.
Kontroll u sewqan: Uża ċirkwiti elettroniċi biex tikseb drajv ta 'kurrent kostanti u kontroll ta' LEDs.
Ġestjoni termali: Biex tikseb ħajja itwal ta 'servizz, huwa importanti ħafna li tikkontrolla t-temperatura tan-nodi LED, u l-analiżi tad-dissipazzjoni tas-sħana hija wkoll indispensabbli.
Komponenti ottiċi: Lenti, riflettur jew materjali tal-pjanċa gwida tad-dawl huma komponenti ottiċi meħtieġa biex jiffokaw id-dawl fuq iż-żona fil-mira.
5 Introduzzjoni għal sorsi ta 'dawl LED użati fid-dawl ta' ġewwa
Kif imsemmi hawn fuq, id-daqs żgħir u l-effiċjenza għolja huma konsiderazzjonijiet importanti meta jagħżlu l-LED bħala sors tad-dawl. OSLON SSL LED huwa l-aħħar prodott ta 'Osram Opto Semiconductors, u l-qawwa tiegħu hija ta' madwar 1W. Kif muri fil-Figura 4, dan l-LED huwa ddisinjat prinċipalment għal dawl ta 'ġewwa ġenerali. Għandu daqs żgħir u daqs tal-pakkett ta '3mm x 3mm biss. Għandu prestazzjoni stabbli u affidabbli u effiċjenza luminuża eċċellenti. L-effiċjenza luminuża massima taqbeż il-100lm / w. Anke taħt kurrent għoli, jista 'jżomm effiċjenza luminuża eċċellenti, u b'hekk inaqqas b'mod effettiv l-ispiża ġenerali tal-lampa. U għandu affidabilità estremament għolja u angolu ta 'raġġ ta' 80 °, u għalhekk jista 'jipproġetta dawl bla xkiel fuq il-lenti esterna. Dan l-LED huwa wkoll sors ta 'dawl ideali għal spotlights ta' ġewwa, lampi tal-mejda u floodlights tas-saqaf.
Minħabba li dan l-LED jista 'effettivament jimmaniġġja kurrenti għoljin, jista' jgħin lill-konsumaturi joħolqu soluzzjonijiet tad-dawl estremament li jiffrankaw l-enerġija u li jiffrankaw l-ispejjeż. F'dan ir-rigward, OSLON SSL LED għandu l-karatteristiċi kollha li jsir" aħdar" sors ta 'dawl fil-futur. Ir-reżistenza termali ta 'dan l-LED hija baxxa daqs 7K / W, il-ġestjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana hija aktar sempliċi, u l-forma kompatta tagħha tippermetti lid-disinjaturi joħolqu soluzzjonijiet tad-dawl kumplessi u sofistikati b'mod aktar flessibbli. Jekk għandek bżonn tistenna dawl qawwi ieħor, tista 'tużah ma' xi lampi. Minbarra l-verżjoni tad-dawl ultra-abjad (temperatura tal-kulur 5,700 ~ 6,500K), hemm ukoll dawl abjad medju u dawl abjad sħun (temperatura tal-kulur 2,700 ~ 4,500K) verżjoni
OSLON SSL LED huwa mmanifatturat bl-aħħar teknoloġija taċ-ċippa biex tkun żgurata effiċjenza tad-dawl estremament għolja. Il-parametri ewlenin ta 'OSLON SSL LED huma murija fit-Tabella 1. Fil-preżent, meta l-kurrent tax-xogħol huwa 350mA, il-luminożità tipika tad-dawl ultra-abjad (temperatura tal-kulur ta' 5,700K u 6,500K) tas-sors tad-dawl hija għolja daqs 110lm, u l-fluss luminuż massimu huwa 130lm. Meta l-kurrent tax-xogħol huwa 350mA u t-temperatura tal-kulur hija 3,000K, l-effiċjenza tipika tad-dawl tista 'tilħaq 75lm / W, u l-luminożità tista' tilħaq 85lm. Meta l-kurrent tax-xogħol huwa 700mA (dawl abjad sħun), il-luminożità hija għolja daqs 155lm, li tista 'tnaqqas l-ispiża għal kull lumens u żżomm effiċjenza luminuża estremament għolja. Anke numru żgħir ta 'LEDs jistgħu jiksbu standards għoljin ta' dawl.
Pereżempju, seba 'LEDs SSL OSLON biss huma meħtieġa biex jiġi ddisinjat spotlight LED ta' madwar 15W (ara l-Figura 5). Meta l-kurrent tas-sewqan huwa 700mA, il-luminożità tal-bozza LED tista 'tilħaq kważi 1,400lm, u d-daqs huwa żgħir ħafna. Grazzi għall-angolu tar-raġġ ta '80 ° tiegħu, meta mgħammar b'riflettur jew lenti, l-effiċjenza tad-dawl għadha għolja ħafna. Anke meta titqies id-dissipazzjoni tas-sħana u t-telf tad-dawl, il-fluss luminuż finali tal-lampa jista 'jaqbeż l-1,000lm. Barra minn hekk, meta tkun meħtieġa temperatura tal-kulur differenti jew indiċi tal-għoti tal-kulur, ftit biss minn dawn is-seba 'LEDs għandhom jiġu sostitwiti bi LEDs SSL abjad sħun jew oħrajn OSLON monokromatiċi. B'dan il-mod, tista 'tinkiseb kwalunkwe temperatura tal-kulur jew għoti ta' kulur ogħla, u l-flessibilità tad-disinn tal-lampa LED tiżdied ħafna.
Bl-iżvilupp mgħaġġel tat-teknoloġija LED u t-titjib gradwali tal-effiċjenza tad-dawl LED, l-applikazzjonijiet LED isiru aktar u aktar estensivi. Speċjalment bil-problema dejjem aktar serja ta 'nuqqas ta' enerġija globali, in-nies qed jagħtu aktar u aktar attenzjoni lill-prospett ta 'żvilupp tal-LED fis-suq tad-dawl. L-LED se jkun sors ta 'dawl potenzjali biex jissostitwixxi lampi inkandexxenti, lampi tat-tungstenu u lampi fluworexxenti. Barra minn hekk, f'termini ta 'disinn tad-dawl ta' ġewwa, l-LED għandu t-tendenza li jiffranka l-enerġija, uman u artistiku.
OSLON SSL LED jissodisfa r-rekwiżiti varji tal-applikazzjonijiet tad-dawl ta 'ġewwa: mhux biss id-daqs tal-pakkett huwa żgħir daqs 3mm x 3mm, iżda wkoll il-prestazzjoni hija stabbli u affidabbli; l-effiċjenza luminuża massima tagħha taqbeż il-100lm / w, u tista 'żżomm effiċjenza luminuża eċċellenti anke f'kurrenti għoljin. , B'hekk tnaqqas b'mod effettiv l-ispiża ġenerali tal-lampa; barra minn hekk, minħabba l-angolu tar-raġġ ta '80 °, jista' jipproġetta bla xkiel id-dawl fuq il-lenti esterna jew ir-riflettur.
