Ny fifanoherana amin'ny LED mahomby mihazakazaka mafana

Fandinihana mahazatra izay mampiahiahy ny mpanjifa maro ary na dia ny matihanina sasany aza: Ny jiro LED dia ankalazaina noho ny fahombiazan'ny angovo mahatalanjona, nefa rehefa avy nirehitra nandritra ny fotoana kelikely, ny hafanana dia lasa mafana amin'ny fikasihana. Raha toa ka mamonjy herinaratra be dia be ny LED raha oharina amin'ny jiro incandescent taloha, nahoana no mbola miteraka hafanana be dia be? Ity toa fifanoherana ity dia iray amin'ireo fanontaniana napetraka matetika indrindra eo amin'ny tontolon'ny jiro. Ny valiny dia tsy ao amin'ny angovo lanin'ny rehetra, fa amin'ny fizika fototra momba ny fomba famokarana hazavana ary, ny tena zava-dehibe, ny fomba tsy famokarana azy. Mba hahatakarana ny antony mahatonga ny LED 15-watt hahatsapa ho mafana toy ny 60-watt incandescent indray mandeha, dia mila mandalina ny foto-kevitra momba ny fahombiazan'ny fiovam-po hazavana, ny endrika angovo samihafa (hazavana sy hafanana), ary ny anjara asan'ny fitantanana ny hafanana amin'ny elektronika maoderina. Ity torolàlana feno ity dia hamaha ny misterin'ny hafanana LED, manazava ny siansa amin'ny teny tsotra ary manasongadina ny antony mahatonga ny fanaparitahana hafanana mety tsy fahadisoana, fa endri-javatra iray amin'ny famolavolana LED avo lenta.

Manao ahoana ny fahombiazan'ny jiro LED raha oharina amin'ny teknolojia taloha?

Mba hankasitrahana ny hafanana amin'ny LED, dia tsy maintsy ampitahaintsika aloha ny fahombiazany amin'ny teo alohany: jiro fluorescent incandescent sy compact (CFLs). Ny metrika mahazatra ho an'izany dia ny fahombiazan'ny hazavana, refesina amin'ny lumens isaky ny watt (lm / W), izay milaza amintsika ny habetsaky ny hazavana hita maso azontsika isaky ny singa herinaratra laniny. Ny jiro incandescent nentim-paharazana dia malaza fa tsy mahomby. Ny jiro incandescent mahazatra dia manana fahombiazana mamirapiratra eo amin'ny 15 ka hatramin'ny 18 lumens isaky ny watt. Midika izany fa ho an'ny jiro 60W, angovo be dia be - mihoatra ny 95% - dia miova mivantana ho hafanana (taratra infrared), miaraka amin'ny ampahany kely fotsiny, manodidina ny 3%, raha ny marina dia mamokatra ny hazavana hita maso hitantsika. Ny CFLs, na jiro mamonjy angovo, dia dingana lehibe mandroso, nahatratra fahombiazana manodidina ny 50 ka hatramin'ny 60 lumens isaky ny watt. Manova ny 20-25% amin'ny herinaratra ho hazavana hita maso izy ireo, izay no mahatonga azy ireo hihazakazaka mangatsiaka kokoa noho ny incandescents ho an'ny hazavana mitovy. Na izany aza, ny LED no tompondakan'ny fahombiazana amin'izao fotoana izao. Ny jiro LED avo lenta dia mahatratra ny fahombiazan'ny 130 ka hatramin'ny 160 lumens isaky ny watt na avo kokoa. Midika izany fa manova ny 30% ka hatramin'ny 40% amin'ny angovo elektrika ho hazavana hita maso izy ireo. Fanatsarana miavaka izany, saingy mbola mamela ampahany lehibe - 60% ka hatramin'ny 70% - amin'ny angovo izay tsy maintsy mandeha any ho any, ary ny "any ho any" dia ny hafanana voalohany.

Fa maninona no mafana ny LED 15-watt raha toa ka mahomby izany?

Izany no fototry ny paradox. Ny LED 15-watt mamokatra hazavana mitovy amin'ny incandescent 60-watt dia mazava ho azy fa mahomby kokoa. Na izany aza, ny fanalahidy dia ny mijery ny fifantohan'ny hafanana fako. Ny jiro incandescent, mandany 60 watts, dia miteraka hafanana 57 watts, fa io hafanana io dia miparitaka amin'ny faritra lehibe (ny jiro fitaratra manontolo) ary, ny tena zava-dehibe, dia avoaka ho taratra infrared. Ity hafanana infrared ity dia miala amin'ny takamoa, manafana ny efitrano fa tsy voatery hahatonga ny tampon'ny takamoa ho mafana be amin'ny toerana mifantoka, na dia mbola mafana be aza. Ny 15-watt LED, etsy ankilany, dia miteraka hafanana kely kokoa - manodidina ny 10 watts (hatramin'ny 5 watts lasa maivana). Ny olana dia io hafanana 10 watt io dia novokarina tao anaty puce semiconductor kely, kely kokoa noho ny fantsika amin'ny rantsan-tanana. Izany dia miteraka hafanana avo lenta, na fifantohana amin'ny angovo hafanana, ao amin'ny faritra kely. Raha toa ka tsy voasintona haingana amin'ny chip io hafanana mahery vaika sy mifantoka io, dia hiakatra ny mari-pana amin'ny fihaonan'ny LED ao anatin'ny segondra vitsy, izay mitarika ho amin'ny fahasimbana sy ny tsy fahombiazana avy hatrany. Noho izany, ny hafanana tsapanao amin'ny jiro LED dia porofon'ny fahombiazany amin'ny fanesorana ny hafanana mifantoka amin'ny fitaovana elektronika marefo ary manaparitaka azy amin'ny rivotra manodidina. Ny hafanana milentika dia manao ny asany, ary ny zava-misy fa mahatsiaro mafana dia midika fa ny rafitra fitantanana hafanana dia miasa mba hiarovana ny LED.

Inona no siansa ao ambadiky ny famokarana hafanana LED?

Ny hafanana ateraky ny LED dia tsy vokatra avy amin'ny famokarana hazavana tsy mahomby toy ny amin'ny incandescent. Ao amin'ny jiro incandescent, ny hafanana (taratra infrared) dia ampahany manan-danja amin'ny fizotran'ny famokarana hazavana; Ny kofehy dia hafanaina mandra-pahatongan'ny famirapiratany, ka mamokatra karazana malalaka izay ahitana hazavana hita maso sy infrared be dia be tsy hita maso. Ny LED dia miasa amin'ny fitsipika hafa tanteraka antsoina hoe electroluminescence. Rehefa mandalo fitaovana semiconductor (ny diode) ny herinaratra herinaratra dia mampientanentana ny elektrôna. Rehefa miverina amin'ny toetrany ara-dalàna ireo elektrôna ireo, dia mamoaka angovo amin'ny endriky ny fotona izy ireo - sombin-tsolika. Ny loko, na ny halavan'ny onja, an'io hazavana io dia voafaritra amin'ny toetran'ny fitaovana semiconductor. Ity dingana ity dia mahomby kokoa amin'ny famokarana hazavana hita maso. Na izany aza, tsy mahomby 100% izy io. Ny fihetsiky ny elektrôna amin'ny alàlan'ny semiconductor dia miatrika fanoherana ihany koa, tranga iray fantatra amin'ny hoe fanoherana herinaratra. Ity fanoherana ity, miaraka amin'ny fizotran'ny famerenana tsy taratra hafa ao anatin'ilay fitaovana, dia manova ny ampahany amin'ny angovo elektrika mivantana amin'ny hafanana (phonons, na hovitrovitra lattice) ao anatin'ny chip LED. Izany no antsoina hoe Joule fanafanana. Noho izany, raha mahomby ny rafitra famokarana hazavana, ny fizika tsy azo ihodivirana amin'ny famindrana herinaratra amin'ny alàlan'ny fitaovana iray dia miteraka hafanana eo amin'ny loharano.

Nahoana ny LED no tsy afaka mamoaka hafanana toy ny jiro incandescent?

Ity dia fahasamihafana lehibe eo amin'ny teknolojia jiro taloha sy vaovao. Ny jiro mirehitra dia miasa amin'ny mari-pana avo dia avo (ny filamenta dia mety hahatratra mihoatra ny 2,500 ° C). Amin'ireo mari-pana ireo dia mamoaka ampahany lehibe amin'ny angovo izy ireo amin'ny taratra infrared, izay endrika hazavana tsapantsika ho hafanana. Ity dia fomba mahomby hamindrana angovo avy amin'ny loharano nefa tsy mila mpitarika ara-batana. Ny hafanana dia miparitaka amin'ny fitaratra sy mankany amin'ny tontolo iainana. Na izany aza, ny LED dia natao hiasa amin'ny mari-pana ambany kokoa, matetika miaraka amin'ny mari-pana ambony indrindra manodidina ny 85 ° C ka hatramin'ny 150 ° C. Amin'ireo mari-pana somary ambany ireo dia tsy mamoaka taratra infrared lehibe izy ireo. Ny hafanana vokarina ao anatin'ny chip LED dia tsy afaka mandositra amin'ny alàlan'ny fipoahana; Tsy maintsy atao amin'ny alalan'ny fifandraisana ara-batana izany. Eto no miditra ny hafanana. Ny puce LED dia napetraka amin'ny fitaovana interface hafanana, izay mifamatotra amin'ny takelaka vita pirinty vita pirinty metaly (MCPCB), izay avy eo mifamatotra amin'ny metaly hafanana lehibe. Ity lalana manontolo ity dia natao hitarika ny hafanana hiala amin'ny chip amin'ny alàlan'ny fitaovana mafy. Ny hafanana dia mampiasa ny faritra lehibe sy ny vombony mba hamindrana izany hafanana izany amin'ny rivotra amin'ny alàlan'ny convection. Noho izany, ny LED dia tsy "mihazakazaka mafana" amin'ny fomba mitovy amin'ny incandescents; miteraka hafanana kely kokoa izy ireo, saingy mifantoka izany hafanana izany ary mitaky lalana be pitsiny sy injeniera mba handosirana, izay no mahatonga ny hafanana lehibe, matetika mafana, dia singa ilaina amin'ny jiro LED avo lenta.

Inona no mitranga raha mafana loatra ny LED?

Ny hafanana no fahavalo voalohany amin'ny fahombiazan'ny LED sy ny faharetan'ny fiainana. Tsy toy ny jiro incandescent, izay tsy mahomby be, ny LED dia mihena amim-pahasoavana, fa ny hafanana dia manafaingana izany fahasimban'ny fahasimbana. Ny fiantraikan'ny hafanana be loatra dia ny fihenan'ny hazavana, tranga iray fantatra amin'ny hoe fihenan'ny lumen. Rehefa miakatra ny mari-pana amin'ny fihaonan'ny LED, dia mihena ny fahombiazan'ny quantum anatiny, izay midika fa mamokatra photon vitsy kokoa ho an'ny habetsaky ny herinaratra mitovy. Izany no antony mety hahatsikaritrao fa ny jiro LED dia manjavozavo kely rehefa mafana. Ny tena zava-dehibe dia miteraka fahasimbana maharitra ny mari-pana avo. Ny hafanana dia mety hanimba ny phosphor coating izay ampiasaina amin'ny LED fotsy mba hamadihana ny hazavana manga ho feno spectrum, ka miteraka fiovan'ny mari-pana amin'ny loko rehefa mandeha ny fotoana. Ny fitaovana semiconductor dia mety ho simba, mitarika ho amin'ny fitomboan'ny fanoherana sy ny famokarana hafanana bebe kokoa amin'ny tsingerin'ny fahasimbana. Ny fatorana mitazona ny puce LED amin'ny substrate dia mety hihena, mitarika ho amin'ny tsy fahombiazana ara-batana. Amin'ny farany, ny fitantanana hafanana mahantra dia afaka mampihena ny androm-piainan'ny LED avy amin'ny mety ho 50,000+ ora ka hatramin'ny ora an'arivony vitsivitsy, manafoana ny tombony voalohany. Izany no mahatonga ny mpanamboatra hampiasa vola be amin'ny famolavolana hafanana, miantoka fa ny hafanana dia ampy habe ary misy lalana mazava sy ambany fanoherana ho an'ny hafanana hiala amin'ny chip saro-pady.

Ahoana ny fomba fitantanana sy fanesorana ny hafanana amin'ny rafitra LED

Mahomby hafanana fitantanana dia tsy afterthought amin'ny LED famolavolana; Izy io dia ampahany manan-danja amin'ny fizotran'ny injeniera. Izy io dia mitaky fomba fiasa marobe hamindrana ny hafanana avy amin'ny fihaonana mankany amin'ny rivotra manodidina. Ny dingana voalohany dia ny fitarihana. Ny puce LED dia mifamatotra na mifamatotra amin'ny substrate, matetika mampiasa "fitaovana interface hafanana" mba hamenoana ny banga amin'ny rivotra mikroskopika izay raha tsy izany dia hiaro ny hafanana. Ity substrate ity dia matetika ny Metal Core Printed Circuit Board (MCPCB), izay manana sosona manify amin'ny fitaovana dielectric amin'ny fototry ny aliminioma na varahina, mamela ny hafanana hiparitaka haingana. Avy amin'ny MCPCB, ny hafanana dia mifindra ao amin'ny fandroana hafanana. Ny hafanana milentika no ampahany hita maso indrindra amin'ny rafitra fitantanana hafanana. Ny famolavolana azy dia tena zava-dehibe. Matetika izy io dia vita amin'ny aliminioma, izay maivana ary manana fitarihana hafanana tsara, ary miforona amin'ny vombony na tsimatra marobe. Ireo vombony ireo dia mampitombo be ny velaran-tany mifandray amin'ny rivotra. Ny dingana farany dia ny convection, izay mifindra avy amin'ny vombony mankany amin'ny rivotra mihetsika. Ao amin'ny hafanana maro dia miankina amin'ny rivotra voajanahary izany, izay miakatra ny rivotra mafana ary soloina rivotra mangatsiaka kokoa. Ho an'ny LED avo lenta, toy ireo ampiasaina amin'ny jiro tondra-drano ao amin'ny kianja, dia tsy ampy ny fampangatsiahana mavitrika, noho izany dia ampiasaina hanery ny rivotra amin'ny vombony ny fampangatsiahana mavitrika amin'ny mpankafy, mampitombo be ny famindrana hafanana convective. Ny rafitra mandroso sasany aza dia mampiasa fantsona hafanana na ranon-javatra hihena mba hamindrana hafanana amin'ny fomba mahomby kokoa.

Inona no anjara asan'ny heat sink amin'ny fampisehoana LED?

Ny hafanana dia azo lazaina fa ny singa manan-danja indrindra amin'ny jiro LED aorian'ny chip LED. Ny asany dia ny manome fitaovana be dia be mba handray ny hafanana pulse sy ny faritra lehibe mba hanesorana azy. Ny habeny, ny fitaovana ary ny geometry amin'ny hafanana dia mamaritra mivantana ny fahafahan'ny jiro mitazona mari-pana azo antoka. Ny hafanana kely sy maivana dia mety ho mora kokoa amin'ny famokarana, saingy ho tototry ny hafanana haingana izy io, mitarika ho amin'ny mari-pana LED avo lenta, fihenan'ny hazavana, ary ny androm-piainana fohy. Ny mari-pana tsara sy malala-tanana, na dia manampy amin'ny vidiny sy ny lanjan'ny fitaovana, dia miantoka fa ny LED dia afaka miasa amin'ny fahombiazany ary maharitra mandritra ny androm-piainana feno. Ny vombony amin'ny hafanana dia tsy maintsy natao ihany koa mba hamela ny rivotra malalaka, noho izany dia tsy tokony hapetraka akaiky loatra izy ireo, ary ny tontolon'ny fametrahana jiro dia tsy maintsy mamela ny rivotra. Ny fandrakofana jiro LED na ny fametrahana azy ao anaty fitaovana mihidy sy tsy misy rivotra dia mety hanimba ny rivotra mangatsiaka amin'ny hafanana, ka mahatonga ny LED ho mafana loatra. Noho izany, rehefa mifidy vokatra LED, ny kalitao sy ny haben'ny hafanana dia mari-pamantarana mivantana ny fanoloran-tenan'ny mpanamboatra amin'ny fahombiazana sy ny faharetan'ny androm-piainana. Ny hafanana mafana dia famantarana fa misintona hafanana amin'ny fomba mahomby amin'ny chip; Ny hafanana mangatsiaka dia mety midika fa voafandrika ao anatiny ny hafanana, izay fomba fanao ho an'ny tsy fahombiazana aloha.

Hafanana sy fahombiazana amin'ny teknolojia jiro

Mba hahitana ny fahasamihafana eo amin'ny famokarana hafanana sy ny fahombiazana, ity tabilao manaraka ity dia mampitaha ny 60W incandescent, 15W CFL, ary 12W LED, izay mamokatra hazavana mitovy (manodidina ny 800 lumens).

Ity fampitahana ity dia mampiseho mazava fa raha mamokatra hafanana kely indrindra ny LED, ny fomba fanaparitahana hafanana (fitarihana amin'ny alàlan'ny hafanana) no mahatonga azy ireo hahatsapa hafanana amin'ny fikasihana, mariky ny injeniera hafanana mahomby.

Inona no ho avy ho an'ny fahombiazan'ny LED sy ny hafanana?

Ny dian'ny teknolojia LED dia mbola lavitra ny farany. Ny mpikaroka sy ny injeniera dia miasa hatrany mba hanatsarana ny fahombiazan'ny LED, manosika ny fetran'ny zavatra azo atao. Amin'izao fotoana izao, na dia ny LED tsara indrindra aza dia manova ny 30-40% amin'ny angovo elektrika ho hazavana hita maso. Ny ambiny dia very toy ny hafanana. Misy fanentanana ara-tsiansa manan-danja mba hahatakarana sy hanafoanana ny fizotran'ny recombination tsy misy taratra ao anatin'ny semiconductor izay mahatonga ireo fatiantoka ireo. Ny fandrosoana amin'ny siansa momba ny fitaovana, toy ny fampiasana gallium nitride amin'ny substrates silicon sy ny teknolojia quantum dot, dia mampanantena ny hampitombo ny fahombiazan'ny quantum anatiny amin'ny LED. Ny ambony indrindra amin'ny teorika ho an'ny LED fotsy dia avo kokoa, mety hihoatra ny 50% na 60% mihitsy aza. Rehefa mihatsara io fahombiazana io, dia kely kokoa ny angovo hiova ho hafanana ho an'ny habetsaky ny hazavana mitovy. Midika izany fa ny LED ho avy dia mitaky hafanana kely kokoa sy tsy dia goavana loatra mba hitantanana ny fihenan'ny enta-mavesatra. Efa hitantsika io fironana io amin'ny fampandrosoana ny chip-on-board (COB) LEDs sy mpamily mahomby kokoa. Ny tanjona farany dia loharanom-pahazavana izay manova ny ankamaroan'ny angovo ho hazavana hitantsika, miaraka amin'ny hafanana ho vokatra kely. Mandra-pahatongan'io andro io, ny fahatakarana sy ny fanajana ny filan'ny fitantanana ny hafanana amin'ny teknolojia LED amin'izao fotoana izao no fanalahidin'ny fankafizana ny androm-piainana lava sy ny tombontsoa azo avy amin'ny fitsitsiana angovo.

Fanontaniana napetraka matetika momba ny hafanana LED

Ara-dalàna ve ny jiro LED ho mafana amin'ny fikasihana?

Eny, ara-dalàna tanteraka ho an'ny fototra na ny hafanana milentika amin'ny jiro LED hahatsapa hafanana na mafana mihitsy aza. Izany dia manondro fa ny hafanana milentika dia soa aman-tsara misintona hafanana hiala amin'ny LED Chip. Na izany aza, tsy tokony ho mafana loatra izy io ka miteraka fanaintainana rehefa mikasika vetivety. Raha mafana loatra izy io, dia mety ho ao anaty fitaovana mihidy miaraka amin'ny rivotra ratsy na mety ho diso ny takamoa.

Mety hiteraka afo ve ny jiro LED?

Na dia miasa amin'ny mari-pana ambany kokoa noho ny jiro incandescent aza ny jiro LED, dia mbola mety hiteraka loza mitatao amin'ny afo izy ireo raha toa ka ratsy kalitao, manana mpamily diso, na ampiasaina amin'ny fomba izay manakana ny fiparitahan'ny hafanana. Ohatra, ny fandrakofana ny jiro LED amin'ny insulation na ny fampiasana azy amin'ny fitaovana mihidy sy tsy misy rivotra izay tsy voafaritra dia mety hahatonga azy io ho mafana loatra. Araho foana ny torolalan'ny mpanamboatra ary tadiavo ny vokatra voamarina.

Ahoana no ahafahako maharitra ela kokoa ny jiro LED?

Ny fomba tsara indrindra hanitatra ny androm-piainan'ny jiro LED dia ny fitantanana ny hafanana. Ataovy azo antoka fa napetraka ao anaty fitaovana izay mamela ny fikorianan'ny rivotra manodidina ny hafanana izy ireo. Aza apetraka ao amin'ny toerana kely sy tsy misy rivotra izy ireo raha tsy voafaritra manokana ho an'izany tanjona izany. Ny fisafidianana LED avo lenta avy amin'ny mpanamboatra malaza, izay manana famolavolana hafanana tsara kokoa, dia fanalahidin'ny faharetan'ny androm-piainana ihany koa.