ما لا تعرفه عن المصابيح
LED هو جهاز شبه موصل يقوم بتحويل طاقة التيار الكهربائي إلى ضوء ، أساسه بلورة انبعاث. يتم تطوير تعديلات مختلفة لهياكل LED بناءً على بلورات أشباه الموصلات مع تقاطعات انبعاث p-n. مع زيادة كفاءة مصابيح LED ، يزداد أيضًا عدد التطبيقات الممكنة.
بناء وتطبيق المصابيح
يتم إنشاء مصابيح LED من طبقات من مواد أشباه الموصلات. يتكون LED من بلورة شبه موصلة على ركيزة ، ومبيت به أسلاك ملامسة ونظام بصري. تشتمل علب LED القوية أيضًا على غرفة تبريد لتبديد الحرارة الزائدة.
LED الحديث هو جهاز أشباه موصلات معقد نوعًا ما ، يستخدم إنتاجه تقنيات مختلفة من مجالات الفيزياء والكيمياء والهندسة الكهربائية. أساس كل LED هو رقاقة LED بلورية.
يتم تثبيت (لصق) مصابيح LED المصنوعة بواسطة تقنية SMD و COB مباشرة على قاعدة مشتركة يمكن أن تكون بمثابة غرفة تبريد - وفي هذه الحالة ، فهي مصنوعة من المعدن. هذه هي الطريقة وحدات LEDالتي يمكن أن تكون خطية أو مستطيلة أو دائرية ، 50-75 مم ، جامدة أو مرنة ومصممة لتلبية كل نزوة المصمم.
كان هناك العديد من مصابيح LED في وحدات LED. الآن ، مع زيادة الطاقة ، تصبح مصابيح LED أقل فأقل ، لكن النظام البصري ، الذي يوجه تيار الضوء إلى الزاوية الصلبة المطلوبة ، يلعب دورًا متزايد الأهمية.
طرق الحصول على الضوء الأبيض من المصابيح:
1. الطريقة الأولى هي مزج الألوان باستخدام تقنية RGB. يتم وضع مصابيح LED باللون الأحمر والأزرق والأخضر بكثافة على مصفوفة واحدة ، يتم خلط إشعاعها باستخدام نظام بصري ، على سبيل المثال العدسة. والنتيجة هي الضوء الأبيض.
2. تتمثل الطريقة الثانية في حقيقة أن ثلاثة فوسفور ينبعث منها ضوء أزرق وأخضر وأحمر ، على التوالي ، يتم تطبيقها على سطح LED المنبعث في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. هذا مشابه لكيفية إضاءة مصباح الفلورسنت.
3. الطريقة الثالثة - الأصفر والأخضر أو الأخضر بالإضافة إلى الفوسفور الأحمر يتم تطبيقه على مصباح LED أزرق بحيث يتم خلط اثنين أو ثلاثة من الانبعاثات لتكوين ضوء أبيض أو شبه أبيض.
تطبيق المصابيح
ظهرت مصابيح LED الأولى في السبعينيات ، لكنها انتشرت على نطاق واسع بعد بضعة عقود.
تتميز مصابيح LED الحديثة بأبعادها المصغرة ومتانتها وعمرها التشغيلي الطويل وخصائصها البصرية الجيدة وعائد الكم عالي الإشعاع. على عكس العديد من مصادر الضوء الأخرى ، يمكن لمصابيح LED تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية بكفاءة. قريب من واحد.
يتوسع نطاق تقنية LED يومًا بعد يوم.هذا يرجع بشكل أساسي إلى كفاءتها في استخدام الطاقة وانخفاض استهلاكها للطاقة مع كفاءة الإضاءة العالية.
أصبحت مصابيح LED الآن مصادر إضاءة منتجة تجاريًا لمجموعة متنوعة من تطبيقات الإضاءة. أصبح هذا ممكنًا بسبب الزيادة السريعة في أداء الطاقة وموثوقية ومتانة مصابيح LED.
إن الاستهلاك المنخفض للطاقة الكهربائية ، وسهولة تشكيل الحزمة باستخدام البصريات الثانوية ، وسهولة التحكم ، والأهم من ذلك ، الإدراك المحدد للإشعاع بالعين يجعل مصابيح LED لا غنى عنها لإنشاء مصادر الضوء.
جهاز LED عالي الطاقة
يتميز LED القوي بثلاث خصائص:
1. يشتمل على مبدد حراري منخفض المقاومة من الألمنيوم أو النحاس والذي يتصل به الكريستال بلحام معدني.
2. الكريستال LED مختوم بالسيليكون ، مما يضمن عدم وجود إجهاد ميكانيكي أثناء التشغيل. السيليكون مغطى بطبقة بلاستيكية تعمل كعدسة.
3. طبقة السليكون التي يتم تركيب LED عليها توفر الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي للهيكل.
يمكن توصيل شرائح متعددة على ركيزة واحدة في سلسلة لزيادة جهد التشغيل مع تقليل تيارات التشغيل.
يحدد تصميم LED الاتجاه والتوزيع المكاني وشدة الانبعاث والكهربائية والحرارية والطاقة وخصائص أخرى للانبعاثات من بلورة أشباه الموصلات. وبالطبع التأثير المتبادل لكل هذه المعايير على بعضها البعض.
LED هو أشباه موصلات ، وبالتالي فهو يوصل التيار الكهربائي في اتجاه واحد فقط ، والذي يجب أن يؤخذ في الاعتبار من قبل كهربائي مبتدئ. هذه هي الصعوبة برمتها ، لأنه اتضح أن LED لا يحبها على الإطلاق عندما يكون متصلاً مباشرة بمصدر الطاقة. تكمن المشكلة في أن مصابيح LED لا تستشعر المقياس من خلال البدء في استهلاك الطاقة وبالتالي تحترق على الفور. من أجل "توصيل" الكمية اللازمة من الطاقة إلى الصمام الثنائي ، يتم استخدام محددات خاصة ، تُعرف باسم المقاومات.
لتحديد أسلاك الأنود والكاثود بشكل صحيح ، تحتاج إلى تقدير طول أرجلهم. من المقبول عمومًا أن تكون ساق الأنود أطول قليلاً من ساق الكاثود. إذا كانت لديك خبرة في لحام مصابيح LED ، فسيتم تقليل احتمالية التلف ، ولكن بالنسبة للكهربائيين المبتدئين ، يمكن أن ترتفع درجة حرارتها. يمكن لحام الثنائيات الأولى عن طريق إمساك إحدى أرجلها بالملاقط - وهذا سيضمن الإزالة الفعالة للحرارة الزائدة.
يعتقد الكثير من الناس خطأً أن لون LED يتحدد من خلال لون البلاستيك الذي "يُخيط" به. في الواقع ، كل شيء أكثر تعقيدًا قليلاً ، وسيتم تحديد اللون الذي يتوهج به الصمام الثنائي حسب نوع مادة أشباه الموصلات المستخدمة في إنتاجه. هذا هو السبب في أن مصابيح LED ذات ألوان الإضاءة المختلفة تختلف في السعر. الأحمر هو الأرخص لأنه يستخدم في الغالب للإشارة ، ولكن أغلى مصابيح LED هي الأزرق والأبيض. تتقدم تقنية الإضاءة باستمرار ، وبالتالي تظهر المزيد والمزيد من الثنائيات الجديدة في السوق.
إذا كنت ترغب في اختبار وظائف LED بسرعة ، فيمكنك توصيله عبر المقاوم 1K ، حيث سيتسع تقريبًا لجميع الصمامات الثنائية حتى 12 فولت.
تجمع المصابيح متعددة الألوان ، التي تُستخدم في تصنيع الشاشات الخارجية وخطوط الزاحف ، بين مواد أشباه الموصلات التي تنبعث منها الأخضر والأحمر عند تنشيطها. من خلال تغيير عدد النبضات وتواترها ، فضلاً عن سطوع أشباه الموصلات ، يمكن الحصول على مجموعة متنوعة من الألوان والظلال.
لا يوصى بشدة بتوصيل عدة مصابيح LED بالتوازي باستخدام مقاوم واحد ، نظرًا لأن بعض الميزات قد يؤدي ذلك إلى تقليل مدة خدمتها. اليوم ، تُستخدم مصابيح LED على نطاق واسع من قبل كل من الشركات الصغيرة والعمالقة في عالم تكنولوجيا الإضاءة. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن الكهرباء وخصائص العمل مع مصابيح LED ، فقم بدراسة المعلومات المقدمة على موقعنا بعناية.