LED շերտավոր լույսերի գիտությունը. ինչպե՞ս են դրանք աշխատում։

Տեխնոլոգիայի զարգացման շնորհիվ LED շերտավոր լույսերը դարձել են հանրաճանաչ ընտրություն ինչպես բնակելի, այնպես էլ առևտրային լուսավորության լուծումների համար: Դրանց կոմպակտ չափսը, էներգաարդյունավետությունը և բազմակողմանիությունը դրանք իդեալական են դարձնում տարբեր կիրառությունների համար: Բայց երբևէ մտածե՞լ եք, թե ինչպես են իրականում աշխատում այս փոքրիկ լույսի աղբյուրները: Այս հոդվածում մենք կխորանանք LED շերտավոր լույսերի գիտության մեջ և կուսումնասիրենք, թե ինչպես են դրանք գործում:

LED տեխնոլոգիայի ըմբռնում.

ԼԵԴ-ը, որը կարճ է լույս արձակող դիոդի համար, կիսահաղորդչային սարք է, որը էլեկտրական էներգիան վերածում է լույսի: Ի տարբերություն թելիկ օգտագործող ավանդական շիկացման լամպերի, ԼԵԴ-երը աշխատում են էլեկտրոլյումինեսցենցիայի սկզբունքով:

1. Էլեկտրալյումինեսցենցիա. LED շերտի լույսերի հետևում կանգնած երևույթը

Երբ էլեկտրական հոսանքն անցնում է կիսահաղորդչային նյութի միջով, այն էներգիա է հաղորդում էլեկտրոններին, ստիպելով դրանք ավելի ցածր էներգետիկ վիճակից անցնել ավելի բարձր էներգետիկ վիճակի։ Շարժվելիս այս էլեկտրոնները էներգիա են արձակում ֆոտոնների տեսքով, որոնք լույսի փոքրիկ փաթեթներ են։ Այս գործընթացը հայտնի է որպես էլեկտրոլյումինեսցենցիա։

2. LED շերտի լույսերի կառուցում. Գործող բաղադրիչները

LED լուսային ժապավենները բաղկացած են մի քանի կարևոր բաղադրիչներից, որոնք համատեղ աշխատում են՝ արդյունավետ և հուսալի լույս ստեղծելու համար: Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք այս բաղադրիչներից յուրաքանչյուրը.

2.1. LED չիպ:

ԼԵԴ չիպը լուսային շերտի սիրտն է։ Այն կիսահաղորդչային նյութերից կազմված թիթեղ է, որը սովորաբար լեգիրված է այլ տարրերով։ Լեգիրացնող տարրերը որոշում են արձակվող լույսի գույնը։ Երբ չիպին կիրառվում է ուղիղ լարում, այն ակտիվացնում է էլեկտրոլյումինեսցենտային գործընթացը։

2.2. Հիմք՝

LED չիպը ամրացված է հիմքի վրա, որը սովորաբար բարակ, ճկուն միկրոսխեմա է։ Հիմքը ապահովում է չիպի մեխանիկական հենարանը, նպաստում է ջերմության ցրմանը և ծառայում է որպես հաղորդիչ՝ էլեկտրական ազդանշաններ փոխանցելու համար։

2.3. Ֆոսֆորի շերտ։

Շատ լուսադիոդային ժապավեններում ֆոսֆորի շերտ է օգտագործվում՝ լուսադիոդային չիպի կողմից արձակվող կապույտ լույսը այլ գույների, ինչպիսիք են սպիտակը, կարմիրը կամ կանաչը, փոխակերպելու համար: Սա իրականացվում է ֆոտոլյումինեսցենցիա կոչվող գործընթացի միջոցով, որտեղ ֆոսֆորը կլանում է կապույտ լույսը և վերարձակում այն ​​այլ գույնով:

2.4. Ինկապսուլյացիա։

Նուրբ LED չիպը արտաքին վնասումից պաշտպանելու և ջերմամեկուսացում ապահովելու համար այն պատված է թափանցիկ կամ ցրող նյութով։ Այս նյութը ապահովում է արձակվող լույսի հավասարաչափ բաշխումը և նվազեցնում է շողշողունությունը։

2.5. Հաղորդիչ բարձիկներ և մետաղալարեր.

ԼԵԴ չիպը սնուցելու համար հաղորդիչ բարձիկներ են միացվում չիպի էլեկտրական կոնտակտներին։ Այնուհետև այս բարձիկները միացվում են լարերին, որոնք էլեկտրական հոսանքը սնուցման աղբյուրից փոխանցում են ԼԵԴ-երին։ Լարերը կարող են ներդրվել հիմքի մեջ կամ տեղադրվել դրա վրա։

3. Կառավարման սխեմայի դերը. Լույսի ելքի կարգավորումը

LED շերտի լույսերի պայծառությունն ու գույնը կառավարելու համար անհրաժեշտ է կառավարման սխեմա։ Այս սխեման մոդուլացնում է LED-ներով հոսող հոսանքի քանակը՝ կարգավորելով դրանց լույսի հզորությունը։ Կառավարման սխեմաների տարբեր կոնֆիգուրացիաները թույլ են տալիս իրականացնել տարբեր գործառույթներ, ներառյալ լույսի մարումը, գույնի փոփոխությունը և նույնիսկ համաժամեցված լուսավորության էֆեկտները։

4. Ինչպես են LED ժապավենային լույսերը հասնում էներգաարդյունավետության.

LED շերտավոր լամպերը հայտնի են իրենց էներգաարդյունավետ աշխատանքով: Համեմատած ավանդական լուսավորության տեխնոլոգիաների, ինչպիսիք են շիկացման կամ լյումինեսցենտային լամպերը, LED-ները մի քանի առավելություններ ունեն.

4.1. Էներգիայի ցածր սպառում.

ԼԵԴ լամպերը աներևակայելի էներգաարդյունավետ են՝ էլեկտրական էներգիայի ավելի մեծ տոկոսը վերածելով լույսի, այլ ոչ թե ջերմության: Սա հանգեցնում է էներգախնայողության զգալի, ինչը դրանք դարձնում է էկոլոգիապես մաքուր լուսավորության տարբերակ:

4.2. Երկար ծառայության ժամկետ։

ԼԵԴ լամպերը երկար աշխատանքային կյանք ունեն: Այրվող թելիկի բացակայությունը, զուգորդված ջերմության արդյունավետ ցրման հետ, թույլ է տալիս ԼԵԴ շերտավոր լամպերին ծառայել տասնյակ հազարավոր ժամեր, նույնիսկ անընդհատ օգտագործման դեպքում:

4.3. Անհապաղ լուսավորություն։

ԼԵԴ-երը միացնելիս անմիջապես հասնում են իրենց լիարժեք պայծառությանը: Ի տարբերություն լյումինեսցենտային լամպերի, որոնք մի քանի վայրկյան են տաքանում, ԼԵԴ-երը ապահովում են անհապաղ լուսավորություն, ինչը դրանք իդեալական է դարձնում այն ​​​​կիրառությունների համար, որտեղ անհրաժեշտ է անհապաղ լույս:

5. LED շերտի լույսերի կիրառությունները՝

LED լուսային ժապավենների բազմակողմանիությունը հանգեցրել է դրանց լայնածավալ օգտագործմանը տարբեր միջավայրերում: Ահա դրանց կիրառման մի քանի օրինակներ.

5.1. Ակցենտային լուսավորություն։

LED լուսային ժապավենները լայնորեն օգտագործվում են շեշտադրող լուսավորություն ապահովելու և տարածքների գեղագիտական ​​​​գրավչությունը բարձրացնելու համար: Դրանք կարող են աննկատելիորեն տեղադրվել խորշերում, պահարանների տակ կամ ճարտարապետական ​​​​տարրերի երկայնքով՝ տեսողականորեն ապշեցուցիչ էֆեկտներ ստեղծելու համար:

5.2. Աշխատանքային լուսավորություն։

Իրենց արդյունավետ լուսային հզորությամբ LED շերտավոր լուսարձակները օգտագործվում են նաև աշխատանքային լուսավորության համար: Անկախ նրանից՝ խոհանոցներում, գրասենյակներում, թե արհեստանոցներում, դրանք կարող են ապահովել կենտրոնացված լուսավորություն՝ տեսանելիության և արտադրողականության բարելավման համար:

5.3. Հյուրընկալություն և զվարճանք.

Զվարճանքի վայրերում, ինչպիսիք են թատրոններն ու ակումբները, LED լուսային ժապավենները առաջարկում են բազմակողմանի և դինամիկ լուսավորության էֆեկտներ, որոնք կարող են բարելավել ընդհանուր փորձը: Նմանապես, հյուրընկալության ոլորտում դրանք կարող են ստեղծել տաք և հյուրընկալ մթնոլորտ ռեստորաններում, հյուրանոցներում և բարերում:

5.4. Ավտոմեքենայի լուսավորություն։

LED լուսային ժապավենները իրենց տեղն են գտել նաև ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ: Մեքենայի ինտերիերը շեշտադրելուց մինչև արտաքին տեսքի վրա գրավիչ անհատականացումներ ստեղծելը՝ LED ժապավենները անվերջ հնարավորություններ են ընձեռում ավտոսիրահարներին:

5.5. Արտաքին և լանդշաֆտային լուսավորություն.

LED լուսային ժապավենները, հատկապես բացօթյա օգտագործման համար նախատեսվածները, կարող են դիմակայել եղանակային պայմաններին: Դրանք հաճախ օգտագործվում են լանդշաֆտային լուսավորության մեջ՝ անցուղիները, այգու տարրերը կամ ճարտարապետական ​​տարրերը լուսավորելու համար:

Ամփոփելով՝ LED շերտավոր լամպերը իրենց ժողովրդականությունը պարտական ​​են իրենց էներգաարդյունավետությանը, երկար ծառայության ժամկետին և բազմակողմանիությանը: Էլեկտրալյումինեսցենցիայի սկզբունքները օգտագործելով՝ LED տեխնոլոգիան հեղափոխություն է մտցրել լուսավորության արդյունաբերության մեջ: Երբ ուսումնասիրում եք բազմաթիվ կիրառությունները, հաշվի առեք այս կոմպակտ լույսի աղբյուրների հիմքում ընկած գիտությունը և կայացրեք տեղեկացված որոշում՝ ձեր կոնկրետ կարիքներին համապատասխան LED շերտավոր լամպեր ընտրելիս: