Categories: Articles destacats » Fonts de llum
Nombre de visualitzacions: 64458
Comentaris sobre l'article: 24
Il·luminació LED amb malaltia del nadó
Després d'un eix de prediccions optimistes sobre la imminent aglomeració de LEDs incandescents, es va produir una sensació intensa. Les primeres mostres de làmpades LED no van causar delícies, sinó desconcertats. Són aquests ulls patètics i cegadors fonts de llum dissenyat per substituir les bombetes habituals per filaments?
Provem de respondre a això i diverses altres preguntes. L’arribada dels LED blaus el 1998 va obrir el camí cap a fonts de llum blanca d’estat sòlid. Després d’això, l’àmbit dels LEDs va començar a expandir-se ràpidament: des de la tradicional il·luminació de taulers fins a la substitució de làmpades fluorescents en televisors i monitors amb panells LCD.
Però l’impressionant progrés de les fonts de semiconductors no ha afectat la il·luminació de les llars. Segons una versió, bombetes led massa car, per la qual cosa no són populars entre els compradors. Intentarem esbrinar si només per aquest motiu inhibeix la demanda de les fonts de llum més recents.
Varietat de dissenys bombetes led No reflecteix la popularitat de la font en les aplicacions domèstiques, sinó que intenta superar les dificultats que presenta l’enginyeria d’il·luminació per introduir fonts de llum d’estat sòlid.
Aquestes dificultats s’associen a les peculiaritats dels LED: són fonts de punt “veritablement” i emeten llum en un angle estret de sòlid (espacial) amb una brillantor comparable a l’arc d’una soldadora.
Abans tractàvem de làmpades que brillaven en un gran angle sòlid proper als 360 graus. A les lluminàries, a causa de diversos trucs, es redistribueix el flux lluminós de les làmpades en la direcció correcta, mentre que es perd un 20-25% de la llum.
L’efecte cegador dels filaments “puntuals” es suprimeix mitjançant l’ús de difusors que, al seu torn, tornen a “prendre” part del flux de llum. Aquest va ser el cas abans de l’arribada dels LED.
Els LED tenen una àrea radiant d'una unió de semiconductors realment semblant a punts, amb mides de micres. Després de recollir la radiació amb elements òptics interns, obtenim una imatge insòlita d’una font cegadora i brillant amb un patró d’emissió de llum estret, similar a un pètal de camamilla. Encara no ha estat possible ampliar-la per obtenir la distribució habitual del flux de llum sense greus pèrdues.
Un altre problema dels leds, especialment potents, és la degradació del cristall emissor a mesura que augmenta la temperatura. Llegint sobre la fantàstica vida útil de les làmpades LED, ens preguntem per l’abastesa dels venedors. Indiquen els valors que s’obtenen en provar els LED als laboratoris del fabricant, a una temperatura de cristall fixa.
En aquestes condicions, la vida útil és realment superior a 100 mil hores o més. En general, si era possible mantenir la temperatura de la unió de semiconductors a temperatures de subzero, els leds funcionaven "per sempre".
A la pràctica, en diodes d’alta potència, la temperatura de transició pot arribar als 100-120 graus, mentre que els dopants a causa de la difusió “deixen” la zona de transició i el flux de llum, cosa que significa que l’eficiència disminueix bruscament.
Els LED d’alta potència amb corrents superiors als 100 mA requereixen dispositius d’alimentació especial que suportin “rígidament” el valor nominal del corrent a través del díode. La desviació del corrent de funcionament en qualsevol direcció redueix dràsticament l’eficiència del LED, i l’excés està carregat de fallar el cristall emissor.
Ara sobre la vida útil. Per a llums amb un grup que inclou inclusió seqüencial de díodes, la fiabilitat disminueix en proporció al nombre de díodes. Amb diverses desenes d’elements no cal esperar una vida útil superior a 5-10 mil hores.
Els potents LEDs duren més, fins a 50 mil hores.Però requereixen l’ús d’una font d’alimentació especial: un controlador monocanal o multicanal (convertidor CA a CC amb estabilització). També es necessita un dissipador de calor voluminós per eliminar calor. Per tant, aquestes làmpades són molt més cares.
Què tenim a la pràctica? Llum inusual, il·luminació desigual de la sala amb punts brillants en un lloc i ombres en un altre: aquestes són les conseqüències més inofensives de la substitució de les làmpades tradicionals per les de LED. De seguida s’evidencia que el poder de les fonts d’estat sòlid per obtenir la il·luminació habitual no és suficient. Necessiteu llums LED més potents. Però també semblaran desconeguts, creant el mateix desnivell de la il·luminació.
Hi ha alguna sortida d’aquest punt mort? Per descomptat, n’hi ha! Per això, al consumidor final no se li hauria d’oferir una làmpada a part, sinó un kit de làmpades de llum, en què els paràmetres d’il·luminació de noves fonts de llum s’optimitzen per l’ambient d’il·luminació habitual de les habitacions. Avui ja podeu oferir diverses solucions.
El primer d’ells és l’ús de fibres òptiques. Un cop populars els sistemes d’il·luminació, els darrers anys pràcticament no s’han utilitzat per la dificultat d’enfocar i d’introduir la llum als sistemes. Però els LED són ideals per a sistemes d’il·luminació distribuïts. Un fluix lluminós estret introduït des dels extrems s'escampa a través de la longitud de la fibra, proporcionant una il·luminació suau i uniforme de l'habitació. En aquest cas, s’elimina completament l’enlluernament dels LED.
Materials moderns utilitzats per a sistemes de ratlles (lineals) de tipus decoratiu d’il·luminació LED llum dualbé pot convertir-se en la base per als accessoris d'una forma inusual amb una potència acceptable.
Un disc ordinari fabricat amb material polimèric adequat, amb leds moderns col·locats a la vora (un anàleg de la il·luminació de les matrius de cristall líquid), sembla molt més atractiu que les làmpades LED a les llums tradicionals.
La situació dels llums LED i la seva aplicació és ara tan complicada que de les principals empreses d’il·luminació, només Philips es va arriscar a llançar a la venda diversos dels seus models de làmpades. La resta de "grans" de la tecnologia d'il·luminació esperen, o sense fonts de soroll, desenvolupen fonts que realment puguin trobar una àmplia aplicació en la vida quotidiana.
Mentrestant, moltes empreses xineses han capturat el mercat que venen moltes làmpades de baix consum, traslladant als compradors el problema de la seva adaptació a les condicions d'il·luminació de la llar. Per a aquells que ja volen passar de paraules a fets i, a la pràctica, assegurar-se de la realitat dels problemes anteriors, és possible recomanar els paràmetres de diversos models de làmpades disponibles al mercat.
Dels models de làmpades amb connexió en grup de LED, són adequats els fanals de blat de moro amb un patró d’emissió de llum circular. Per exemple, el model Maxsus A60 amb una potència de 12 watts, un flux lluminós d’1100 lumens i un preu d’uns 20 dòlars per làmpada. Entre els fabricants més coneguts, és adequat un producte Philips amb una potència de 10,5 W, 900 lumens a un preu de 50 dòlars. Per a un candelabre de 3 banyes, el cost oscil·larà entre 50 i 150 dòlars.
Però en aquest cas, heu d’estar preparats perquè la il·luminació de la vostra habitació sigui insuficient. El fet és que vam ometre una altra característica desagradable de la il·luminació per LED: la percepció fisiològica de la llum d’aquest tipus de fonts. Per tant, la il·luminació requerida és d’un 25-30% superior a la de les làmpades incandescents.
L’èxit significatiu en el desenvolupament i la producció de leds i mòduls LED de potència de fins a 100 W comportarà inevitablement l’aparició de sistemes d’il·luminació convenients per al seu ús en la vida quotidiana. Fins ara, per desgràcia, no hi ha làmpades LED adequades per a l’enllumenat domèstic.
22.04.2013
Altres articles sobre il·luminació LED:
Paràmetres de fonts de llum LED, característiques de les làmpades LED
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: