En ny horisont av ljus –LED-belysning och applikationer
Utvecklingen av ljus-emitterande dioder
Sedan glödlampans tillkomst på 1800-talet har belysning förändrat den moderna mänskliga livsstilen. Under 2000-talet har grön belysning fått allt större uppmärksamhet i jakten på en hållbar utveckling för planeten. När glödlampor blir föråldrade har ljus-emitterande dioder (LED) blivit den mest lovande efterföljaren till belysningsindustrin, vilket skapar nya möjligheter för tillämpningar inom belysningsindustrin.
Lysdioder är en typ av fast-belysning som erbjuder fördelar som kompakt storlek, kvicksilverfri drift, lång livslängd, hög ljuseffektivitet, stöttålighet och snabb respons. Kärnstrukturen i en LED består av ett chip som består av halvledare av p-typ och n-typ. När en framåtspänning appliceras på pn-övergången genereras energi för att övervinna bandgapet mellan materialen, vilket orsakar elektron-hålsrekombination. Denna rekombinationsprocess kan kategoriseras som strålande eller icke-strålande. Under denna rekombinationsprocess frigörs energi som ljus och värme, vilket är principen för LED-ljusemission.
De vanligaste färgerna syntetiseras från två eller flera primära färger. Ljusets tre primära färger är rött (R), grönt (G) och blått (B). Att blanda dessa tre primära färger skapar vitt ljus och andra färger. Tidiga lysdioder hade begränsade applikationer på grund av deras låga ljuseffektivitet och bristen på blå lysdioder.
Det var inte förrän i mitten av-1990-talet som Dr. Shuji Nakamura, en vetenskapsman vid Nichia Chemical Corporation i Japan, utvecklade den första blå lysdioden med hög ljusstyrka genom att odla indiumgalliumnitrid (InGaN) på ett safirsubstrat. Uppfinningen av den blå lysdioden möjliggjorde produktionen av vita lysdioder genom färgblandning, vilket ledde till att Dr. Nakamura hedrades som "Fader till blå lysdioder." Tillkomsten av vita lysdioder stimulerade en snabb utveckling av LED-industrin, vilket gör lysdioder till en av de mest konkurrenskraftiga produkterna inom optoelektronikindustrin.
I april 2012 meddelade Cree, en stor amerikansk tillverkare, att dess vita lysdiod med hög-effekt hade satt ett nytt rekord och uppnådde en ljuseffektivitet på 254 lm/W vid en drivström på 350mA. Denna ljuseffektivitet överträffar den hos andra nuvarande ljuskällor, vilket gör LED till en ny generation av ljuskällor med stor potential att ersätta traditionella ljuskällor.
Lysdioder och mänskligt syn
Belysning är baserad på människans uppfattning. Därför, för att utveckla applikationer för LED-ljuskällor, är det nödvändigt att först förstå det mänskliga ögats grundläggande struktur och dess reaktion på ljus. Den mänskliga näthinnan är sammansatt av många fotoreceptorceller, som är kategoriserade efter form i stavar och kottar. När ljus kommer in i ögat överför stavar och kottar ljusstyrka respektive färg till hjärnan för att konstruera en bild.
Kottar och fotopiskt syn: Kottar känner i första hand av färg, och de har en högre känslighet under dagsljus. De är vidare uppdelade i L-, M- och S-koner. L-koner känner primärt av rött, med en toppvåglängd på ungefär 564-580 nm; M-koner känner primärt av grönt, med en toppvåglängd på ungefär 534-545 nm; och S-koner känner primärt av blått, med en toppvåglängd på ungefär 420-440 nm.
Eftersom olika celler har olika känslighet vid olika ljusintensiteter har International Commission on Illumination (CIE) fastställt standardkurvor för visuella funktion. Om en person föds utan L-, M- eller S-konceller anses de vara medfödda färgblinda. Detta är en könsbunden- genetisk störning som är vanligare hos män. De kan inte se specifika färger och har i allmänhet dålig syn.
Stavceller och Scotopic Vision: Stavceller får bara ljus och kan inte urskilja färg. De uppfattar svartvita bilder och fungerar främst i svaga-ljusförhållanden, som på natten. Vid extremt låga ljusintensiteter förlitar sig det mänskliga ögat främst på stavceller, därav termen "scotopisk syn". I svagt ljus är ögat extremt ljuskänsligt, och ljuskänsligheten är ännu större.
LED-parametrar
En nyckelspecifikation för LED-produkter är ljusflöde. Ljusflödet som avges av en lysdiod uttrycks i lumen (lm). Förhållandet mellan en ljuskällas ljusflöde och den effekt den förbrukar representerar dess ljuseffektivitet (lm/W). En högre ljuseffektivitet indikerar en mer energieffektiv-ljuskälla. En annan viktig parameter är färgtemperaturen, som påverkar färgegenskaperna som visas av LED-belysningsprodukter.
Färgtemperatur definieras som den temperatur vid vilken en svart kropp, uppvärmd till den punkt där den avger samma färg som ljuskällan, uttrycks i grader Kelvin (K). Olika färgtemperaturer ger olika visuella upplevelser. Till exempel, när färgtemperaturen är under 3 000K, tenderar den ljusa färgen att vara rödaktig, vilket skapar en varm och intim känsla; när färgtemperaturen överstiger 5 000K tenderar färgen att bli blåaktig, vilket skapar ett svalt och tyst intryck. Variationer i en ljuskällas färgtemperatur kan påverka atmosfären inomhus. Till exempel har en glödlampa en färgtemperatur på 2 700 K, vilket gör den idealisk för inomhusbelysning. Färgtemperaturen hos en ljuskälla påverkar också egenskaperna hos det upplysta föremålet. Därför visar belysningsprodukter på marknaden i allmänhet färgtemperatur för att möta olika konsumentbehov.
Förutom färgtemperatur är belysningsstyrkan också en nyckelspecifikation. Belysningsstyrka definieras som ljusflödet fördelat per ytenhet på ett givet avstånd, uttryckt i lux. Människans perception uppvisar ett subtilt förhållande till färgtemperatur och belysningsstyrka. Till exempel, vid låg färgtemperatur och hög belysning, känns människokroppen kvav; vid låg färgtemperatur och låg belysning känns människokroppen varm. De vanligaste användningsområdena för belysning är LED-strålkastare, strålkastare och strålkastare.
Luminans (även känd som ljusstyrka) definieras som mängden ljus som emitteras av en ytljuskälla i en specifik riktning i förhållande till dess projicerade yta. Luminance har ett brett utbud av applikationer, inklusive LED-skyltar, mobiltelefonpaneler, trafikljus och bilbaklyktor.
LED-egenskaper och drivkretsar
Som en ny ljuskälla skiljer sig LED-drivkretsar avsevärt från de förkopplingsdon som används i traditionella lysrör. Den primära funktionen hos LED-drivkretsar är att omvandla växelspänning till likspänning och samtidigt matcha spänningen och strömmen för lysdioden. Därför består LED-lampor vanligtvis av två komponenter: drivkretsen och ljuskällan. När man diskuterar LED-drivkretsar är det bäst att först förstå de elektriska egenskaperna hos lysdioder.
Spännings-strömkarakteristikkurvan för lysdioder uppvisar olinjärt beteende. När spänningen över lysdioden överstiger på-tillståndsspänningen, ökar strömmen på-tillstånd avsevärt. Denna egenskap avslöjar att när en lysdiod är påslagen kan även små spänningsfluktuationer orsaka en dramatisk förändring i strömmen som flyter genom den. Karakteristikkurvan för LED-ström-ljuseffekt visar att LED:s ljuseffekt är ungefär linjärt proportionell mot strömmen. Baserat på dessa belastningsegenskaper använder typiska LED-drivkretsar primärt konstant strömkontroll för att säkerställa korrekt LED-drift under lämpliga driftsförhållanden.
LED-specifikationer
Den globala LED-belysningsindustrin utvecklas snabbt. I takt med att LED-belysningsarmaturer blir allt populärare, slutförs gradvis globala standarder. Energy Star är en internationell standard och ett program för energieffektiva-konsumentprodukter som täcker en rad kategorier, inklusive stora apparater, kontorsutrustning, belysning och hemelektronik. Testning av LED-belysningsprodukter inkluderar testning av omgivningstemperatur, livslängdstestning, integrerande sfärmätningar och ljusfördelningskurvor. Dessutom regleras viktiga LED-belysningsparametrar, såsom färgåtergivning, effektfaktor, färgtemperatur och ljuseffektivitet. Med tanke på den varierande kvaliteten på LED-produkterna på marknaden kan konsumenter använda certifieringsmärken för att säkerställa kvaliteten och garantin för LED-belysningsprodukter.
LED-applikationer
LED-tekniken har utvecklats snabbt och dess tillämpningar är olika. De vanligaste tillämpningarna är inom bostadsbelysning, kommersiell och industriell belysning, inklusive vägglampor, nattlampor, läslampor, spotlights, ljuslister, downlights och nödljus.
LED-belysning kan också integreras med konst och arkitektur. Kreationer med ljus-tema är ett vanligt tema inom teknisk konst. För konstnärer öppnar de unika egenskaperna hos LED-kallljuskällor nya kreativa möjligheter jämfört med traditionella ljuskällor.
Utöver de ovan nämnda applikationerna är LED-odlingslampor en välsignelse för jordbruksproducenter. Deras optimerade artificiella ljusspektrum skapar en optimal miljö och förutsättningar för växter. Det röda och blåa ljuset som vanligtvis används i odlingslampor matchar den effektivitetskurva som krävs för fotosyntes, vilket gör dem till den optimala ljuskällan för växttillväxt. Om vi kan främja mer innovativa tillämpningar av LED och bygga konsumenternas förtroende för kvaliteten på LED-produkter, tror vi att LED kommer att blomstra på belysningsmarknaden!
I en värld av minskande energi är högeffektiv belysning-ett av de bästa sätten att spara energi. I en typisk elförbrukningsstruktur kan belysning stå för så mycket som 19 % av den totala elförbrukningen. LED:s höga ljuseffektivitet gör dem till ett lovande alternativ till traditionella ljuskällor, vilket gör dem till ett lovande alternativ för energieffektiv belysning-. Dessutom kan LED-applikationer expandera från punktkällor till linjer och jämna ytor, vilket leder till innovativa belysningstillämpningar och en revolution inom belysning. Belysning handlar inte längre bara om att belysa vår miljö; det kan integreras med konst, kreativitet, underhållning, hälsovård och bioteknik, vilket ger nya perspektiv till våra visuella och vardagliga liv.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/6000k-led-tube-120cm.html
Shenzhen Benwei Belysningsteknologi Co., Ltd
Telefon: +86 0755 27186329
Mobil(+86)18673599565
Whatsapp:19113306783
E-post:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Web:www.benweilight.com
