Naarmate we vooruitgang boeken in onze hightechbehoeften, LED-verlichting speelt een steeds belangrijkere rol in het dagelijks leven. Van led-tv's tot elektronische scoreborden, LED-lampen veroveren de wereld. Daarom, het belang van LED-verlichting is duidelijk. Maar weten we genoeg over LED's?? Dit artikel zal zich dus vooral richten op de aspecten in termen van het lichtgevende principe van LED, zijn typen, kenmerken, toepassingen, ontwikkelingsperspectieven, enz.
Basisprincipes van een LED
Geleid, of lichtgevende diode, is een lichtgevend halfgeleiderapparaat. Het maakt gebruik van een vaste halfgeleiderchip als lichtgevend materiaal. De basisstructuur is een stuk elektroluminescerend halfgeleidermateriaal, op een leadframe geplaatst, omgeven door epoxyharsafdichting, om de rol van de interne chip te beschermen. De negatief geladen elektronen verplaatsen zich naar het positief geladen gatgebied en recombineren daarmee, het produceren van fotonen terwijl de elektronen en gaten verdwijnen. En dan produceert een LED licht als gevolg van een elektrische stroom die er doorheen loopt.
Werkingsprincipe van LED's
Het kerngedeelte van een lichtgevende diode is een chip die bestaat uit een halfgeleider van het P-type, gedomineerd door elektronengaten, en een N-type halfgeleider, gedomineerd door elektronen. Daartussen bevindt zich een overgangslaag die de P-N-overgang wordt genoemd. Wanneer er een voorwaartse stroom door een draad naar de chip vloeit, elektronen worden naar het P-gebied geduwd, waar ze recombineren met de gaten en warmte uitstralen in de vorm van fotonen, dat is hoe LED's licht uitstralen. Echter, minderheidsdragers zijn moeilijk te injecteren wanneer een sperspanning wordt toegepast, waardoor ze geen licht kunnen uitstralen. De P-N-overgang produceert licht met een bepaalde golflengte of kleur, afhankelijk van het materiaal waaruit het bestaat. Over een breed bereik aan bedrijfsstromen, de helderheid van LED's neemt toe met de toename van de stroom. LED's zetten elektriciteit direct om in licht, in tegenstelling tot traditionele lichtbronnen die het eerst in warmte omzetten, en dan in het licht, waardoor efficiënt licht wordt gegenereerd zonder veel energie te verspillen.
Fabricagematerialen van LED's
We gebruiken meestal de volgende samengestelde halfgeleidermaterialen om LED's te vervaardigen:
- Groente, blauwe en ultraviolette superheldere LED's zijn gemaakt van indium-galliumnitride (Uingan);
- Rood, oranje en gele LED's met hoge helderheid zijn gemaakt van aluminium gallium-indiumfosfide (AlgaAint);
- Rode en infrarode LED's zijn gemaakt van galliumaluminiumarsenide (Voorletter);
- Groene en gele LED's zijn gemaakt van galliumfosfide (Gat).
Ontwikkelingsgeschiedenis van LED-technologie
Het concept van elektroluminescentie(HIJ)
Elektroluminescentie is het kernconcept in de ontwikkelingsgeschiedenis van LED-verlichting. In 1907, De Britse wetenschapper Henry Joseph Round merkte dit fenomeen voor het eerst op in carborundum, dat geelachtig licht uitstraalt als er een potentieel van is 10 volt wordt erop toegepast. Het was George Destriau die de term ‘elektroluminescentie’ bedacht 1936. Hij ontdekte dat er licht ontstond als zinksulfidepoeder op stroom werd aangesloten.
De eerste LED die in praktische toepassingen wordt gebruikt
Gary Pittman en Bob Biard van Texa Instruments ontwierpen de eerste infrarood-LED in 1961. Echter, het is onzichtbaar voor onze mensen, dus eigenlijk heeft het weinig praktisch nut. Nick Holonyak, van General Electric, was de eerste die er een rode LED in creëerde 1962, wat hem de titel van “Vader van de LED” opleverde. Naarmate de tijd verstreek, oranje LED's werden ook populair. M. George Craford, een afgestudeerde student van Holonyak, vond de eerste gele LED uit 1972, met behulp van twee galliumfosfidechips – een rode en een groene en maakte ook een rode LED die tien keer helderder was dan de versie van Holonyak. LED's konden halverwege de jaren zeventig bleekgroen licht uitstralen, gemaakt door alleen galliumfosfide te gebruiken. Later, de verbeterde versies van LED's die puur groen licht konden uitstralen, werden uitgevonden. Gedurende dit decennium, er werd een breed scala aan goedkope apparaten geproduceerd, bijdragen aan de populariteit van LED-verlichting.
Superheldere LED's zijn in opkomst
De eerste generatie rood, groente, en gele LED's geproduceerd in superheldere kleuren zijn grotendeels ontwikkeld dankzij voortdurend en grondig onderzoek naar LED-technologie begin jaren tachtig. Met indium-galliumnitride, Shuji Nakamura ontwikkelde blauwe LED's met hoge intensiteit 1994, en ontwikkelde vervolgens blauwe en groene LED's met hoge helderheid met behulp van indium-galliumnitride. De uitvinding van de ultraheldere blauwe LED's legde de basis voor de ontwikkeling van witte LED's. Een coating van fluorescerende fosforen zou ervoor kunnen zorgen dat de diodes helder wit licht uitstralen. Omdat witte LED-technologie kosteneffectieve oplossingen zou kunnen bieden, de relevante overheidsinstanties stimuleerden de ontwikkeling ervan.
Tegenwoordig, vrijwel elk gebouw is uitgerust met LED-verlichting. Ze zijn veel efficiënter en hebben een nog langere levensduur dan de traditionele gloeilampen. Onderzoekers blijven tegelijkertijd werken aan LED-technologie. In de afgelopen jaren, LED's die puur en zelfs ultraviolet licht genereren, zijn ook op de markt gekomen. LED's worden veel gebruikt door bedrijfseigenaren in hun kantoren, industriële activiteiten, en commerciële ontwikkelingen als manier om kosten te besparen.
Soorten LED's
In het verleden, de toepassing van LED-verlichting was beperkt omdat er weinig ontwerpen waren om uit te kiezen en het algemeen als duur werd beschouwd. Nu zijn deze problemen tot op zekere hoogte opgelost, omdat er allerlei LED-producten zijn waaruit we op verschillende manieren kunnen kiezen. De kosten van LED-lampen zijn nu ook vergelijkbaar met die van andere lampen, wat een aanzienlijke besparing op de elektriciteitsrekening oplevert.
Dimmerschakelaars
Een dimmerschakelaar kan worden gebruikt in LED-verlichting, net als andere traditionele verlichting. Maar het is belangrijk op te merken dat de dimschakelaars in normale gloeilampen minder effectief zijn dan die met LED-lampen. LED-lampen werken op een lager wattage dan andere traditionele lampen, als resultaat, Het is raadzaam om standaardlampen te vervangen door LED-lampen, omdat deze op een lager wattage werken dan andere standaardlampen.
Verlichting LED's
Verlichting LED's, een van de meest voorkomende soorten LED-licht, heb allerlei soorten en maten. Er zijn een reeks kleinere LED-lampjes langs de lengte van de buis aangebracht, je kunt er dus de meeste maten van verwachten. Net als bij andere LED's, hitte is hier ook een probleem. Gelukkig, het hitteprobleem is door veel fabrikanten opgelost. Rondom de bollen, ze hebben vinnen gebruikt die zijn gemaakt van keramiek en aluminium, die het gebied vergroten waar warmte kan ontsnappen. En gezien de verscheidenheid aan toepassingen en toepassingen waarvoor dit soort verlichting gebruikt kan worden, de vormen van warmtebeheersing bij LED-verlichting lopen sterk uiteen.
RGB-LED's
RGB (rood-groen-blauw) LED's zijn in wezen een combinatie van drie LED's. Dat wil niet zeggen dat ze maar drie kleuren kunnen creëren, maar ze zijn gemaakt van rood, groene en blauwe emitters. Vanwege de complexiteit van de controllers, zolang deze drie lichten op de juiste manier worden gecombineerd, we kunnen vrijwel elke gewenste kleur produceren. Ze worden veel gebruikt voor verschillende doeleinden en functies, zoals statusindicatoren, accentverlichting, lichtshows en videodisplays.
SMD-LED's
SMD, ook bekend als opbouwapparaten, Dit zijn halfgeleiderapparaten in vaste toestand die elektriciteit rechtstreeks in licht kunnen omzetten. Opbouwmontage is een speciale verpakkingstechnologie, waarmee SMD-patches eenvoudig op de printplaat kunnen worden bevestigd. De SMD-chips in lampen kunnen extra helderheid toevoegen, waardoor SMD-LED's een meer wenselijke keuze zijn voor veel huizen en kantoren. SMD-patches zijn gunstig voor productiviteitsverbeteringen en toepassingen in een verscheidenheid aan faciliteiten.
COB-LED's
MAÏSKOLF verwijst naar Chip on Board. Het is een nieuwe LED-technologie waarbij kale chips met geleidende of niet-geleidende lijm aan het verbindingssubstraat worden bevestigd. COB-LED's kunnen een veel dichtere hoeveelheid licht leveren dan SMD en de gebruikers hebben verschillende opties om de straal te regelen. In aanvulling, ze zijn zeer efficiënt omdat ze meer lumen kunnen produceren met minder watt.
Grafeen LED's
De BBC rapporteerde onlangs de ontwikkeling van een gloeidraadvormige LED gecoat met grafeen, die de laatste tijd als de meest beschikbare werd gemarkeerd 2015. Het blijkt dat grafeen LED-lampen goedkoper en energiezuiniger zijn dan gewone lampen. Het gebruik van grafeen in verlichting werd uitgevonden in 2004. Nu werken we aan het vinden van nieuwe en innovatieve toepassingen voor het zeer duurzame materiaal.
Krachtige LED's
Krachtige LED's zie de LED's met een groot bedrijfsvermogen. Terwijl de LED-industrie zich uitbreidt, om tegemoet te komen aan de verzoeken van mensen om meer macht, krachtige LED's ontstonden op een historisch moment. De LED's die zeer helder zijn, kunnen meer lumen bieden en dus een veel hogere output produceren dan andere typen op de markt. Er zijn veel soorten krachtige LED's, zoals krachtige LED-straatlantaarn, krachtige LED-spot, krachtige LED-onderwaterlamp, krachtige LED-wasmuur enzovoort. Onder hen, krachtige LED-straatlantaarn en krachtige LED-wasmuur zijn het meest gebruikt en het populairst. Krachtige LED's hebben zulke geweldige eigenschappen als een laag stroomverbruik, lang leven, hoge lichtopbrengst, flexibel ontwerp, uitstekende kleurweergave en goed voor de bescherming van het milieu. Er wordt verwacht dat het traditionele verlichtingsproducten zal vervangen en een van de moderne nieuwe lichtbronnen zal worden.
Organische LED's (OLED)
OLED (Organische lichtgevende diode), ook bekend als organische elektroluminescentieweergave, is een elektroluminescerend apparaat dat gebruik maakt van de meerlaagse structuur van organische film. Licht gloeit wanneer een elektrische stroom door de organische moleculen loopt. Bovendien zijn ze dunner en lichter dan LCD's, OLED-schermen bieden een hogere helderheid, lager stroomverbruik, snellere reactie, hogere resolutie, betere flexibiliteit en hogere lichtopbrengst, waarmee de consument tevreden kan worden gesteld’ nieuwe eisen aan displaytechnologie. OLED-technologie wordt breder toegepast dan LCD-technologie, die kan worden uitgebreid tot elektronische producten, commercieel gebied, transport veld, industrieel controleveld en medisch veld. In de afgelopen jaren, grote internationale ondernemingen versterken voortdurend het onderzoek naar OLED-technologie, en OLED-technologie zullen verder worden verbeterd.
Voordelen van LED-verlichting
Lange levensduur
De lange levensduur van LED's is het meest voor de hand liggende voordeel ten opzichte van traditionele verlichtingsproducten. De componenten van LED's en de manier waarop ze licht uitstralen, verlengen de levensduur van deze lampen aanzienlijk. LED's verschillen van gloeilampen doordat ze niet doorbranden of defect raken, zoals vaak gebeurt bij gloeilampen. LED's hebben een gemiddelde brandduur van 50,000 uur en kan bereiken 100,000 uur bij juist gebruik. Het betekent dat ze ongeveer duren 40 keer langer dan de gemiddelde gloeilamp. Met hun langere operationele levensduur, LED's kunnen de arbeidskosten voor het vervangen van lampen in commerciële omgevingen verlagen, wat bijdraagt aan minder onderhoud van verlichtingssystemen.
Hoge energie-efficiëntie
Een ander groot voordeel van LED-verlichting is de energiezuinige werking. In tegenstelling tot gloeilampen en fluorescentielampen, LED-lampen hebben minder stroom nodig omdat ze het grootste deel van de energie in licht omzetten en te veel energieverspilling in de vorm van warmte vermijden. In plaats van eerst warmte te genereren, het produceert direct licht. Het betekent dat LED-lampen meer bruikbare lumen kunnen genereren en een hogere lichtopbrengst hebben. Dit betekent ook dat het zelfs in koelere omstandigheden goed kan werken, wat niet mogelijk is met gewone gloeilampen. Als alle verlichtingsvoorzieningen zouden worden geüpgraded naar LED's, de algehele energie-efficiëntie zou verbeteren met 60 naar 90 procent.
Milieuvriendelijk
LED is een geheel massief lichtgevend lichaam, vrij van kwik, natrium en andere gevaarlijke stoffen. Afval kan worden gerecycled, met vrijwel geen vervuiling, en kan veilig worden aangeraakt, beschreven als een groene lichtbron. Door betere lichtkwaliteit van LED, Er zijn over het algemeen minder lampen nodig vergeleken met traditionele lampen, wat resulteert in een vermindering van het energieverbruik en de CO2-uitstoot. In het proces van het omzetten van energie, Gloeilampen produceren grote hoeveelheden schadelijke straling. Echter, LED's zenden weinig infrarood of ultraviolet licht uit. In aanvulling, Ook langdurig werken onder TL-verlichting kan hoofdpijn veroorzaken, visuele vermoeidheid en andere symptomen.
Sterke veiligheid en betrouwbaarheid
LED's gebruiken een laagspanningsvoeding en de voedingsspanning ligt tussen 6 ~ 24V. In plaats van hoogspanningsstroom te gebruiken, het is een veiligere lichtbron omdat hij slechts een beetje warmte produceert, waardoor de lampen niet extreem heet worden. Zelfs als het lang duurt, er is over het algemeen geen risico op brand of brandwonden. LED's zijn ideaal voor gebruik buitenshuis en voor plafondventilatoren vanwege hun vermogen om bij koudere temperaturen te werken en meer trillingen en schokken te weerstaan dan gloeilampen met een glas eromheen. LED's zijn zeer duurzaam en u hoeft ze niet vaak te vervangen, de onderhoudskosten zijn dus relatief laag.
Ontwerpflexibiliteit
De voordelen van LED's, zoals het kleine formaat en de hoge helderheid, maken ze geschikt voor een breed scala aan verlichtingstoepassingen. LED's kunnen in bosjes worden gecombineerd of afzonderlijk als kleine apparaatverlichting worden gebruikt. In tegenstelling tot traditionele lampen, LED's zenden slechts in één richting licht uit. Er wordt geen licht opgesloten in de reflectoren en diffusors, al het gegenereerde licht zal dus volledig worden benut in plaats van verspild te worden. LED's zijn ideaal voor toepassingen zoals taakverlichting en inbouwdownlights vanwege hun gerichte karakter. Het beste van LED-armaturen is dat u uw verlichtingsarmaturen eenvoudig kunt aanpassen met unieke ontwerpen om perfect aan uw behoeften te voldoen.
AtoepassingS van LED's op verschillende gebieden
LED GROW -verlichting
LED's zijn een van de meest effectieve plantenlampen. Omdat LED's uit meerdere lichtgevende diodes bestaan (LED's), ze kunnen licht produceren met de juiste kleurtemperatuur voor de plantengroei. Het zorgt ervoor dat mensen kunnen tuinieren, zelfs als er niet veel licht is, zoals in een garage, kelder, of binnenshuis in de winter, wanneer de natuur niet genoeg licht kan bieden om planten te laten groeien.
LED's gebruikt voor autoS
Het gebruik van LED-verlichting in de auto-industrie wordt steeds populairder. Ze kunnen worden gebruikt als binnen- en buitenverlichting van de auto's, zoals remlichten, koplampen, achterlichten, zijlichten, richting lichten, dashboards en leeslampjes. Neem bijvoorbeeld remlichten, ze zijn bij daglicht gemakkelijk te zien vanwege hun hoge helderheid. Ze kunnen de bestuurder ook veilig houden omdat ze beter zicht tijdens de rit bieden en snel kunnen in- en uitstappen.
LED-achtergrondverlichting
We gebruiken LED-achtergrondverlichting voor intense verlichting, gelijkmatige verlichting over een groot gebied voor een groot aantal beeld- of optische toepassingen. LED-achtergrondverlichting is gemaakt met breed, vlakke verlichtingsoppervlakken ontworpen om objecten van achteren te verlichten. De markt voor LCD-achtergrondverlichting is een van de grootste toepassingsmarkten voor LED-producten, voornamelijk gericht op de achtergrondverlichting van het TFT-kleurenscherm. LED-achtergrondverlichting heeft een uitstekende kleurweergave. Het is nuttig voor het milieu en is de mainstream geworden van de markt voor LCD-achtergrondverlichting.
LED-displays
Een LED-display is een nieuw type beeldelektronica gemaakt van lichtgevende diodes die in volgorde zijn gerangschikt. Een LED-display bestaat uit veel rood, groene en blauwe LED's. Deze drie kleuren licht kunnen in veel verschillende kleuren worden gemengd. De diodes kunnen samen een beeld vormen op het display door hun helderheid aan te passen. Vanwege hun hoge helderheid, brede kijkhoek, lange levensduur en andere kenmerken, ze worden veel gebruikt in reclameborden, winkelborden en andere producten. In aanvulling, ze zijn de laatste jaren ook vaak te zien op borden op openbaarvervoervoertuigen en op informatieborden op snelwegen. LED-displays worden steeds meer de opkomende industrie, en er kan worden verwacht dat zij een relatief stabiele groei zullen kennen.
LED-verlichtingsbron
In het verleden, Traditionele verlichtingsproducten hadden een laag lichtrendement en waren over het algemeen alleen geschikt voor gelegenheden binnenshuis. Op dit moment, de trend lijkt te zijn dat LED-verlichting geleidelijk andere gangbare verlichtingsbronnen vervangt. Of je nu buiten of binnen bent, Toepassingen van LED-verlichting zijn overal te zien. Neem bijvoorbeeld kantoorverlichting. Volgens een enquête, werknemers op de werkplek die LED-verlichting gebruiken, zijn doorgaans alerter, minder vermoeid en beter in staat zich te concentreren.
Ontwikkelingsperspectieven van LED's
Huidige status van de LED-industrie
Op dit moment, LED-verlichting is een periode van snelle ontwikkeling ingegaan met de voortdurende verbeteringen van de LED-technologie, het verlagen van de productiekosten, en de krachtige steun van het beleid van de regering.
In de afgelopen jaren, de kerntechnologie van LED-verlichtingsproducten in China heeft snelle vooruitgang geboekt, en de technologische kloof tussen China en het internationale niveau wordt kleiner. Naarmate LED-toepassingstechnologie steeds volwassener wordt, LED-verlichtingsproducten worden veel gebruikt in landschapsverlichting, wegverlichting, binnenspots en sfeerverlichting.
Enerzijds, LED-verlichting zal een sterk ontwikkelingsmomentum behouden, aangezien de productiekosten van LED's zijn gedaald en het marktaandeel ervan geleidelijk is toegenomen. Anderzijds, het beleid van nationale overheden heeft de promotie van LED-verlichting enorm versneld door het gebruik van nieuwe lichtbronnen te stimuleren. Gloeilampen zijn nu in veel landen over de hele wereld verboden. In aanvulling, LED-verlichting heeft zijn eigen voordelen, zoals een hoog rendement, energiebesparing, niet-toxiciteit en lange levensduur. Met deze sterke punten, LED-armaturen hebben met succes grote delen van de verlichtingsmarkt overgenomen.
Toekomstige trends van LED's
Met de snelle ontwikkeling van LED -technologie, LED-verlichting zal meer innovatieve toepassingen hebben, zoals LED “virtuele hemel”, LED-behang enzovoort. Professionals uit de sector voorspellen dat LED-verlichting zal evolueren naar slimme verlichting, waardoor consumenten hun verlichtingssystemen kunnen verbinden met andere huishoudelijke apparaten, Bijvoorbeeld, het creëren van een volledig “aangesloten” thuis. Slimme LED-lampen met een automatische sensorschakelaar, gaat aan als u 's avonds thuiskomt van uw werk en gaat uit als u het huis verlaat.
In een woord, LED-verlichting als groene lichtbron, in de nabije toekomst, duizenden huishoudens zal binnendringen, en uiteindelijk alle bestaande verlichtingsproducten vervangen. Het potentieel van LED-technologie gaat ons voorstellingsvermogen ver te boven en de ontwikkeling van LED heeft nog een lange weg te gaan.
