Một chân trời ánh sáng mới –Đèn LED và ứng dụng
Sự phát triển của đèn-Điốt phát quang
Kể từ khi bóng đèn sợi đốt ra đời vào thế kỷ 19, ánh sáng đã làm thay đổi lối sống của con người hiện đại. Trong thế kỷ 21, chiếu sáng xanh ngày càng được chú ý nhằm theo đuổi sự phát triển bền vững cho hành tinh. Khi bóng đèn sợi đốt dần trở nên lỗi thời,-điốt phát sáng (LED) đã trở thành sản phẩm kế thừa hứa hẹn nhất cho ngành chiếu sáng, tạo ra những cơ hội mới cho các ứng dụng trong ngành chiếu sáng.
Đèn LED là một loại đèn-trạng thái rắn, có những ưu điểm như kích thước nhỏ gọn, hoạt động không chứa thủy ngân-, tuổi thọ cao, hiệu suất phát sáng cao, khả năng chống sốc và phản hồi nhanh. Cấu trúc cốt lõi của đèn LED bao gồm một con chip bao gồm các chất bán dẫn loại p- và n{4}}. Khi một điện áp chuyển tiếp được đặt vào điểm nối pn, năng lượng được tạo ra để vượt qua khoảng cách vùng cấm giữa các vật liệu, gây ra sự tái hợp lỗ trống -của electron. Quá trình tái hợp này có thể được phân loại là bức xạ hoặc không bức xạ. Trong quá trình tái hợp này, năng lượng được giải phóng dưới dạng ánh sáng và nhiệt, đó là nguyên lý phát xạ của đèn LED.
Hầu hết các màu phổ biến được tổng hợp từ hai hoặc nhiều màu cơ bản. Ba màu cơ bản của ánh sáng là đỏ (R), xanh lục (G) và xanh lam (B). Trộn ba màu cơ bản này sẽ tạo ra ánh sáng trắng và các màu khác. Đèn LED ban đầu có ứng dụng hạn chế do hiệu suất phát sáng thấp và thiếu đèn LED màu xanh lam.
Mãi cho đến giữa-những năm 1990, Tiến sĩ Shuji Nakamura, một nhà khoa học tại Tập đoàn hóa chất Nichia ở Nhật Bản, đã phát triển đèn LED màu xanh lam có độ sáng cao đầu tiên bằng cách nuôi cấy indium gallium nitride (InGaN) trên nền sapphire. Việc phát minh ra đèn LED xanh lam đã cho phép sản xuất đèn LED trắng thông qua việc trộn màu, khiến Tiến sĩ Nakamura được vinh danh là "Cha đẻ của đèn LED xanh lam". Sự ra đời của đèn LED trắng đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp LED, khiến đèn LED trở thành một trong những sản phẩm có tính cạnh tranh nhất trong ngành quang điện tử.
Vào tháng 4 năm 2012, Cree, một nhà sản xuất lớn của Mỹ, đã thông báo rằng đèn LED trắng công suất cao-của họ đã lập kỷ lục mới, đạt hiệu suất phát sáng 254 lm/W ở dòng điện truyền động 350mA. Hiệu suất phát sáng này vượt trội so với các nguồn sáng khác hiện nay, khiến đèn LED trở thành nguồn sáng thế hệ mới có tiềm năng lớn thay thế các nguồn sáng truyền thống.
Đèn LED và Tầm nhìn của Con người
Ánh sáng phụ thuộc vào nhận thức của con người. Vì vậy, để phát triển các ứng dụng cho nguồn sáng LED, trước tiên cần phải hiểu cấu trúc cơ bản của mắt người và phản ứng của nó với ánh sáng. Võng mạc của con người bao gồm nhiều tế bào cảm quang, được phân loại theo hình dạng thành hình que và hình nón. Khi ánh sáng đi vào mắt, các tế bào hình que và hình nón lần lượt truyền độ sáng và màu sắc đến não để tạo ra hình ảnh.
Nón và tầm nhìn quang học: Nón chủ yếu cảm nhận màu sắc và chúng có độ nhạy cao hơn vào ban ngày. Chúng còn được chia thành các hình nón L, M và S. Tế bào hình nón L chủ yếu cảm nhận được màu đỏ, với bước sóng cực đại khoảng 564-580 nm; Tế bào M chủ yếu cảm nhận được màu xanh lá cây, với bước sóng cực đại khoảng 534-545 nm; và tế bào hình nón S chủ yếu cảm nhận được màu xanh lam, với bước sóng cực đại khoảng 420-440 nm.
Bởi vì các tế bào khác nhau có độ nhạy khác nhau ở cường độ ánh sáng khác nhau nên Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế (CIE) đã thiết lập các đường cong chức năng thị giác tiêu chuẩn. Nếu một người sinh ra không có tế bào hình nón L, M hoặc S, họ được coi là mù màu bẩm sinh. Đây là một chứng rối loạn di truyền liên kết giới tính-thường gặp hơn ở nam giới. Họ không thể nhìn thấy màu sắc cụ thể và thường có thị lực kém.
Tế bào hình que và tầm nhìn xa: Tế bào hình que chỉ nhận được ánh sáng và không thể phân biệt màu sắc. Chúng cảm nhận được hình ảnh đen trắng và chủ yếu hoạt động trong điều kiện-ánh sáng yếu, chẳng hạn như vào ban đêm. Ở cường độ ánh sáng cực thấp, mắt người chủ yếu dựa vào tế bào hình que, do đó có thuật ngữ "tầm nhìn xa". Trong ánh sáng mờ, mắt cực kỳ nhạy cảm với ánh sáng, độ nhạy sáng càng lớn hơn.
Thông số LED
Thông số kỹ thuật chính của các sản phẩm LED là quang thông. Quang thông phát ra từ đèn LED được biểu thị bằng lumen (lm). Tỷ lệ quang thông của nguồn sáng với công suất mà nó tiêu thụ thể hiện hiệu suất phát sáng của nguồn sáng (lm/W). Hiệu suất phát sáng cao hơn cho thấy nguồn sáng-tiết kiệm năng lượng hơn. Một thông số quan trọng khác là nhiệt độ màu, ảnh hưởng đến đặc tính màu sắc được hiển thị bởi các sản phẩm chiếu sáng LED.
Nhiệt độ màu được định nghĩa là nhiệt độ tại đó vật đen, được nung nóng đến mức phát ra màu giống như nguồn sáng, được biểu thị bằng độ Kelvin (K). Nhiệt độ màu khác nhau tạo ra trải nghiệm hình ảnh khác nhau. Ví dụ, khi nhiệt độ màu dưới 3.000K, màu sáng có xu hướng ngả đỏ, tạo cảm giác ấm áp, thân mật; khi nhiệt độ màu vượt quá 5.000K, màu sắc có xu hướng ngả xanh, tạo ấn tượng mát mẻ và tĩnh lặng. Sự thay đổi nhiệt độ màu của nguồn sáng có thể ảnh hưởng đến bầu không khí trong nhà. Ví dụ, bóng đèn sợi đốt có nhiệt độ màu là 2.700K, lý tưởng cho chiếu sáng trong nhà. Nhiệt độ màu của nguồn sáng cũng ảnh hưởng đến đặc tính của vật được chiếu sáng. Vì vậy, các sản phẩm chiếu sáng trên thị trường thường hiển thị nhiệt độ màu để đáp ứng các nhu cầu khác nhau của người tiêu dùng.
Ngoài nhiệt độ màu, độ sáng cũng là một thông số kỹ thuật quan trọng. Độ sáng được định nghĩa là quang thông phân bố trên một đơn vị diện tích ở một khoảng cách nhất định, biểu thị bằng lux. Nhận thức của con người thể hiện mối quan hệ tinh tế với nhiệt độ màu và độ sáng. Ví dụ, ở nhiệt độ màu thấp và độ chiếu sáng cao, cơ thể con người có cảm giác ngột ngạt; ở nhiệt độ màu thấp và độ chiếu sáng thấp, cơ thể con người cảm thấy ấm áp. Các ứng dụng chiếu sáng phổ biến nhất là đèn pha LED, đèn định vị và đèn rọi.
Độ chói (còn được gọi là độ sáng) được định nghĩa là lượng ánh sáng phát ra từ nguồn sáng bề mặt theo một hướng cụ thể so với diện tích chiếu của nó. Luminance có nhiều ứng dụng, bao gồm biển quảng cáo LED, bảng điện thoại di động, đèn giao thông và đèn hậu ô tô.
Đặc điểm LED và mạch điều khiển
Là một nguồn sáng mới, mạch điều khiển LED khác biệt đáng kể so với chấn lưu được sử dụng trong đèn huỳnh quang truyền thống. Chức năng chính của mạch điều khiển đèn LED là chuyển đổi điện áp xoay chiều thành điện áp DC và đồng thời khớp với điện áp và dòng điện của đèn LED. Vì vậy, đèn LED thường bao gồm hai thành phần: mạch điều khiển và nguồn sáng. Khi thảo luận về mạch điều khiển đèn LED, trước tiên tốt nhất bạn nên hiểu các đặc tính điện của đèn LED.
Đường cong đặc tính dòng điện-của đèn LED thể hiện hành vi phi tuyến tính. Khi điện áp trên đèn LED vượt quá điện áp ở trạng thái bật, dòng điện ở trạng thái bật sẽ tăng đáng kể. Đặc tính này cho thấy rằng khi đèn LED được bật, ngay cả những dao động điện áp nhỏ cũng có thể gây ra sự thay đổi đáng kể về dòng điện chạy qua nó. Đường cong đặc tính ánh sáng đầu ra của dòng điện LED{6}}cho thấy rằng đầu ra ánh sáng của đèn LED gần như tỷ lệ tuyến tính với dòng điện. Dựa trên các đặc tính tải này, các mạch điều khiển đèn LED điển hình chủ yếu sử dụng điều khiển dòng điện không đổi để đảm bảo đèn LED hoạt động chính xác trong các điều kiện hoạt động thích hợp.
Thông số kỹ thuật LED
Ngành công nghiệp chiếu sáng LED toàn cầu đang phát triển nhanh chóng. Khi các thiết bị chiếu sáng LED ngày càng trở nên phổ biến, các tiêu chuẩn toàn cầu đang dần được hoàn thiện. Energy Star là chương trình và tiêu chuẩn quốc tế dành cho các sản phẩm tiêu dùng tiết kiệm năng lượng-, bao gồm nhiều danh mục, bao gồm các thiết bị lớn, thiết bị văn phòng, hệ thống chiếu sáng và thiết bị điện tử gia dụng. Thử nghiệm các sản phẩm chiếu sáng LED bao gồm thử nghiệm nhiệt độ môi trường, thử nghiệm tuổi thọ, tích hợp các phép đo hình cầu và đường cong phân bố ánh sáng. Hơn nữa, các thông số chính của đèn LED được điều chỉnh, chẳng hạn như độ hoàn màu, hệ số công suất, nhiệt độ màu và hiệu suất phát sáng. Với chất lượng của các sản phẩm đèn LED trên thị trường rất khác nhau, người tiêu dùng có thể sử dụng nhãn hiệu chứng nhận để đảm bảo chất lượng và sự đảm bảo của sản phẩm đèn LED.
Ứng dụng đèn LED
Công nghệ LED đã phát triển nhanh chóng và ứng dụng của nó rất đa dạng. Các ứng dụng phổ biến nhất là chiếu sáng dân dụng, thương mại và công nghiệp, bao gồm đèn treo tường, đèn ngủ, đèn đọc sách, đèn định vị, dải đèn, đèn chiếu sáng và đèn báo khẩn cấp.
Ánh sáng LED cũng có thể được tích hợp với nghệ thuật và kiến trúc. Các tác phẩm sáng tạo theo chủ đề ánh sáng-là chủ đề phổ biến trong lĩnh vực nghệ thuật công nghệ. Đối với các nghệ sĩ, đặc điểm độc đáo của nguồn sáng lạnh LED mở ra khả năng sáng tạo mới so với các nguồn sáng truyền thống.
Ngoài những ứng dụng kể trên, đèn LED trồng trọt còn mang lại lợi ích cho các nhà sản xuất nông nghiệp. Phổ ánh sáng nhân tạo được tối ưu hóa của chúng tạo ra môi trường và điều kiện tối ưu cho cây trồng. Ánh sáng đỏ và xanh thường được sử dụng trong đèn trồng trọt rất khớp với đường cong hiệu suất cần thiết cho quá trình quang hợp, khiến chúng trở thành nguồn sáng tối ưu cho sự phát triển của thực vật. Nếu chúng tôi có thể thúc đẩy các ứng dụng sáng tạo hơn của đèn LED và xây dựng niềm tin của người tiêu dùng về chất lượng sản phẩm đèn LED, chúng tôi tin rằng đèn LED sẽ phát triển mạnh mẽ trên thị trường chiếu sáng!
Trong một thế giới năng lượng đang cạn kiệt, hệ thống chiếu sáng-hiệu suất cao là một trong những cách tốt nhất để tiết kiệm năng lượng. Trong cơ cấu tiêu thụ điện điển hình, chiếu sáng có thể chiếm tới 19% tổng lượng điện tiêu thụ. Hiệu suất phát sáng cao của đèn LED khiến chúng trở thành một lựa chọn thay thế đầy hứa hẹn cho các nguồn sáng truyền thống, khiến chúng trở thành một lựa chọn đầy hứa hẹn cho việc chiếu sáng tiết kiệm năng lượng. Hơn nữa, các ứng dụng LED có thể mở rộng từ nguồn điểm đến đường thẳng và thậm chí cả bề mặt, mở ra các ứng dụng chiếu sáng cải tiến và một cuộc cách mạng trong chiếu sáng. Ánh sáng không còn đơn giản là chiếu sáng môi trường của chúng ta nữa; nó có thể được tích hợp với nghệ thuật, sáng tạo, giải trí, chăm sóc sức khỏe và công nghệ sinh học, mang lại những góc nhìn mới cho cuộc sống hàng ngày và thị giác của chúng ta.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/6000k-led-tube-120cm.html
Công ty TNHH Công nghệ chiếu sáng Benwei Thâm Quyến
Điện thoại: +86 0755 27186329
Điện thoại di động(+86)18673599565
Whatsapp :19113306783
E-mail:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Web:www.benweilight.com
