I denna artikel: Historik om lysdioder LED-lampa â enhet; egenskaper hos LED-lampan; tillverkare och priser; vĂ€lja en energibesparande lampa för hemmet.
Vilken typ av belysning ska vi ha i vĂ„ra hem? PĂ„ denna poĂ€ng finns det tvĂ„ Ă„sikter: hushĂ„ll â ljuset ska vara trevligt och inte hĂ„rt; landets ledare â belysning av hus bör konsumera sĂ„ lite el som möjligt. Den orubbliga prisökningen för energibĂ€rare förstĂ„s inte mycket av den genomsnittliga mannen pĂ„ gatan, han Ă€r mer intresserad av frĂ„gan âvarför samma energisparande lampor Ă€r sĂ„ dyraâ. Den hĂ€r artikeln kommer att undersöka i detalj energibesparande LED-lampor, som inom en mycket nĂ€ra framtid, oavsett genomsnittskonsumentens önskan eller motvilja, kommer att belysa vĂ„ra hem. LĂ„t oss se om de Ă€r sĂ„ bra som de beskrivs.?
Historik om LED-lampor
Det hela började tillbaka 1907, nÀr den engelska ingenjören Henry Round, som stÀngde av belysningen i laboratoriet, mÀrkte av misstag en glöd runt en diodkontakt under spÀnning. Han bestÀmde sig för att glödet orsakades av ett misstag i berÀkningarna och inte uppmÀrksammade detta, Àven om han noterade detta i rapporten..
Oleg Vladimirovich Losev16 Ă„r efter denna hĂ€ndelse började den sovjetiska fysikern Oleg Vladimirovich Losev studera en konstig glöd som intrĂ€ffar vid lödpunkten för kontakterna i en kiselkarbid (carborundum) diod. Losev rĂ€knade aldrig ut glödets natur och noterade att det inte fanns nĂ„gon uppvĂ€rmning till höga temperaturer â orsaken till glöd doldes i nĂ„gon form av elektronisk process, okĂ€nd för vetenskapen under de Ă„ren. Resultaten av Losevs forskning om diodes glöd översattes till flera sprĂ„k och publicerades i ett antal vetenskapliga tidskrifter, men vĂ€ckte inte stort intresse. I början av 1900-talet ansĂ„gs bekanta lampor med glödtrĂ„dar vara ganska tillrĂ€ckliga och outplacerbara â det fanns inget behov att uppfinna nĂ„got nytt.
Fortsatt intresse för glöd av dioder uppstod under andra hĂ€lften av förra seklet, dĂ„ den amerikanska ingenjören Rubin Brownstein meddelade sin upptĂ€ckt â dioder gjorda av galliumarsenid (GaAs) avger infraröda strĂ„lar nĂ€r de drivs. Enligt ingenjören observerades exakt samma strĂ„lning av honom i dioder tillverkade av indiumfosfid (InP), galliumantimonid (GaSb) och bestĂ„ende av en kisel-germaniumlegering..
Den första infraröda dioden patenterades 1961 av de amerikanska forskarna Gary Pitman och Robert Byard. Men det var omöjligt att anvÀnda sÄdana dioder för att belysa lokaler, för infraröda strÄlar Àr utanför spektrumet synliga för det mÀnskliga ögat.
Den amerikanska forskaren och uppfinnaren Nick HolonyakSkaparen av den fullfjĂ€drade LED var Nick Holonyak Jr. som 1962 skapade en fullfjĂ€drad LED-ljus som sĂ€nder synligt rött ljus. Det Ă€r Holonyak som betraktas som âfarâ till LED-lampor. Tio Ă„r senare skapade hans student George Craford den första lysdioden för att avge gult ljus och förstĂ€rkte ocksĂ„ ljusstyrkan för röda och orange-röda lysdioder tiofaldiga..
Men de nya ljuskĂ€llorna var inte sĂ€rskilt kommersiella efterfrĂ„gan â naturligtvis eftersom kostnaden för en LED vid den tiden var $ 200. Den första kommersiellt framgĂ„ngsrika produktion av lysdioder 1968 grundades av det amerikanska företaget âMonsantoâ, som specialiserat sig pĂ„ kemiska produkter, dessa var lysdioder frĂ„n legeringar av galliumarsenid och indiumfosfid. Det var Monsanto som gjorde lysdioder populĂ€ra och utbredda inom elektroniska kalkylatorer och digitala klockor â frĂ„n 1968 till 1970 sĂ„lde LED-monopolet dubbelt sĂ„ mĂ„nga produkter som varje mĂ„nad. Införandet av lysdioder till elektronik beror pĂ„ Hewlett-Packard, som var den första som uppskattade vĂ€rdet pĂ„ lysdioder för elektriska apparater och köpte dem aktivt frĂ„n Monsanto..
1970 avslutades Monsantos monopol pĂ„ LED-marknaden â med halvledarchips frĂ„n Dr. Jean Ernie började det amerikanska företaget Fairchild Semiconductor producera billiga lysdioder vĂ€rda fem cent vardera.
I decennier har lysdioder anvĂ€nts aktivt inom konsument- och industrielektronik, men inte för inomhusbelysning. IdĂ©n att skapa fullfjĂ€drade LED-lampor som kan belysa vĂ„ra hem bĂ€ttre Ă€n nĂ„gra âIlyich-lamporâ kom frĂ„n Shuji Nakamura, som arbetade för det japanska företaget âNichia Corporationâ â det var under hans ledning som företagets ingenjörer skapade den första höga ljusstyrkan blĂ„ LED 1993.
Den första LED som sĂ€nde starkt vitt ljus skapades för inte sĂ„ lĂ€nge sedan â 1997 blev den amerikanska ingenjören Fred Schubert dess skapare..
Idag finns det redan energibesparande LED-lampor, men de förbÀttras fortfarande, eftersom de första lysdioderna, vars ljusintensitet blev lika med och dÀrefter överskred glödlampans ljusstyrka, dök upp först i början av XXI-talet..
Hur LED-lampan fungerar och fungerar
Enheten för alla moderna LED-lampor Àr enligt följande:
- bas. Ett standardelement i vilken lampa som helst, utformad för att skruvas fast i lamphÄllaren;
- ballaststarter (förare) inneslutna i ett plasthölje med ventilationshĂ„l. Den omvandlar vĂ€xelström till likström, innehĂ„ller kraftigare kondensatorer Ă€n i lysrörets ballastkrets. Anledningen Ă€r som följer â vĂ€rmen som genereras av dioderna i LED-lampor riktas inte utĂ„t, men inuti sin kropp krĂ€vs dĂ€rför ventilationshĂ„l i ballastkroppen. LivslĂ€ngden för vilken LED-lampa som helst Ă€r relaterad till antalet ventilationshĂ„l i höljet och tillförlitligheten hos kondensatorerna, liksom frĂ„n zenerdioder som utjĂ€mnar spĂ€nningen i hĂ€ndelse av spĂ€nningsfall;
- aluminiumkylare. Dess utskjutande revben Àr belÀgna lÀngs och i en spiral, vilket förbÀttrar vÀrmeavledningen;
- kortet som lysdioderna Ă€r installerade pĂ„. Tillverkad av aluminium, pĂ„ den sida som vetter mot kylaren, appliceras termisk pasta, som tar bort vĂ€rme â 90% av vĂ€rmestrĂ„lningen frĂ„n lysdioderna faller pĂ„ aluminiumplattan dĂ€r de Ă€r installerade;
- Lysdioder, i antal frÄn 5, ger total lampeffekt. Det lysande flödet som genereras av dem beror pÄ kvaliteten pÄ lysdioder;
- ljus diffusor monterad pÄ en inre aluminiumring. Den Àr tillverkad av matt plast och anvÀnds för enhetlig spridning av ljusstrÄlen frÄn lysdioder. Praktiskt taget inte uppvÀrmd.
Huvudelementen i en LED-lampa Ă€r lysdioder â halvledarapparater som omvandlar elektrisk ström till ljusstrĂ„lning. Alla lysdioder bestĂ„r av ett icke ledande underlag, pĂ„ vilket en halvledarkristall lĂ€ggs â bĂ„da dessa element Ă€r inneslutna i ett paket med kontaktledningar pĂ„ ena sidan och en plastlins pĂ„ andra sidan. Det fria utrymmet mellan linsen och kristallen Ă€r fylld med fĂ€rglös silikon, LED-strukturen Ă€r fixerad pĂ„ en aluminiumbotten, vilket tar bort vĂ€rme och gör lysdioden stelare.
Varför tÀnds lysdioden? Glödets hemlighet ligger i rekombinationen av elektroner mellan tvÄ halvledarkontakter med olika konduktivitet. Halvledarkristallen vid kontaktpunkter dopas med en acceptorförorening som innehÄller ett otillrÀckligt antal elektroner Ä ena sidan och en givarföroreningar, dÀr elektroner Àr rikliga Ä andra sidan. NÀr kraft anbringas rekombineras elektronerna och den resulterande överskottenergin omvandlas till synligt ljus. Vid första anblicken verkar det som om högre ström, desto mer intensiv lysdioden kommer att lysa. Det stÀmmer, intensiteten hos ljusenergin kommer att vara högre, men samtidigt pÄ grund av motstÄndet i halvledaren kommer uppvÀrmningen av dioden att öka kraftigt, vilket kommer att fÄ kontakterna att smÀlta eller halvledaren brinner ut.
För- och nackdelar med energibesparande LED-lampor
LED-lampor som finns idag har bĂ„de fördelar och nackdelar â deras utveckling till en fullfjĂ€drad ljuskĂ€lla i vĂ„ra hem har Ă€nnu inte slutförts..
Positiva egenskaper:
- den minsta, i jĂ€mförelse med andra typer av hushĂ„llslampor, elförbrukning â 8-10 gĂ„nger mindre Ă€n lampor med glödlampor;
- hög ljuseffektivitet, cirka 120 lumen för varje energiförbrukat energi. Som jĂ€mförelse Ă€r ljuseffektiviteten för âIlyich-lamporâ frĂ„n 10 till 24 lumen per watt, för lysrör â frĂ„n 60 till 100 lumen per watt;
- den högsta, jÀmfört med andra belysningslampor, livslÀngd pÄ cirka 50 000 timmar, beroende pÄ LED-lampans högkvalitativa konstruktion och anvÀndningen av material av hög kvalitet vid tillverkningen;
- att erhÄlla olika egenskaper hos spektrumet utan att anvÀnda ljusfilter, d.v.s. analogt med glödlampor;
- styrka och sÀkerhet för anvÀndare. LED-lampan kommer inte att gÄ sönder eller skadas om den tappas av misstag, d.v.s. glasskÀrmar, som Àr typiska för en liknande situation med nÄgon annan lampa, kommer inte att vara. Dess element innehÄller inga farliga komponenter av kemiskt ursprung, som exempelvis finns i lysrör;
- beror inte pÄ antalet av och pÄ, i fallet med andra lampor pÄverkar antalet av / pÄ allvarligt livslÀngden;
- sĂ€kert i drift â ingen högspĂ€nning krĂ€vs, den högsta temperaturen pĂ„ LED och det inneslutna ankaret kommer inte att överstiga 60 ° ĐĄ.
Negativa egenskaper:
- högt pris. Kostnaden för LED-lampor i dag överstiger kostnaden för lysrör med liknande effekt med 8-10 gÄnger. Att sÀnka detaljhandelspriserna utan att förlora kvalitet Àr den största utmaningen för tillverkare av LED-lampor;
- behovet av kylflĂ€ns. Dimensionerna pĂ„ lysdioderna Ă€r för smĂ„ och inte tillrĂ€ckliga för att oberoende avleda vĂ€rmen som genereras av dem under drift â ju kraftigare LED-lampan, desto större Ă€r storleken och ytan pĂ„ radiatorn den behöver. Följaktligen pĂ„verkar den imponerande storleken pĂ„ aluminiumkylaren kostnaden för lampan. Dessutom kommer det att vara svĂ„rt eller omöjligt att installera en kraftfull LED-lampa i vanliga lampor â den passar inte i dem;
- i frÄnvaro av en kondensator som utjÀmnar det lysande flödet av lysdioder observeras ett mÀrkbart ljusrimpel;
- vid konstruktion av en lampa baserad pÄ billiga lysdioder reduceras dess ljusutgÄng till maximalt 100 lm / W och blir lika med lysrör, d.v.s. en viktig fördel med LED-lampan gÄr förlorad;
- ljusspektrumet som genereras av lysdioder Àr monokrom och skiljer sig vÀsentligt frÄn naturligt solljus. För att mjukgöra monokrom ljusstrÄlning krÀvs en speciell sammansÀttning av fosforer;
- det genererade ljusflödet Àr smalt riktat och krÀver installation av flera multidirektionslampor eller en ljusspridare, men anvÀndningen av den senare reducerar belysningsintensiteten avsevÀrt.
Hur man vÀljer en LED-lampa för ditt hem
I hĂ„rdvarubutiker i Ryssland Ă€r energisparande LED-lampor inte lika utbredda som lysrör â de Ă€r dyrare, dĂ€rför Ă€r de mindre efterfrĂ„gade. De största tillverkarna av LED-lampor: American General Electric, tyska Osram, Bioledex och BLV licht, hollĂ€ndska Philips, indiska Sylvania, ryska Optogan â kostnaden för deras produkter varierar frĂ„n 600 till 3 000 rubel ⊠för en lampa.
Förutom kĂ€nda varumĂ€rken finns ofta billiga LED-lampor frĂ„n kinesiska och smĂ„ inhemska tillverkare i butikerna â enligt min mening bör du inte köpa deras produkter, eftersom den lĂ„ga kostnaden beror troligtvis pĂ„ besparingar pĂ„ komponenter, vilket innebĂ€r att sĂ„dana lampor inte kommer att hĂ„lla lĂ€nge.
Och nu om kriterierna för att vÀlja LED-lampor:
- lampkraft. En glödlampa pÄ 100 W motsvarar en 12-15 W LED-lampa, och det lysande flödet av en 15 W LED-lampa kommer att vara nÄgot mer intensivt Àn för en 100 W Ilyich-lampa;
- lĂ€tt temperatur. Ljustemperaturen i Kelvin kommer att skrivas ut pĂ„ förpackningen eller lampkroppen, solljuset vi Ă€r vana vid har en temperatur pĂ„ 2 700 â 3 000 K. Temperaturen pĂ„ lampan i lamporna i Kelvin Ă€r skyldig fĂ€rgen pĂ„ metallstĂ„ngen uppvĂ€rmd i ugnen â upp till 3 000 K Ă€r den gulvit , blir mer och mer vit med ökande temperatur. Lampor som avger ljus vid en temperatur högre Ă€n 3000 K Ă€r ljusare, men deras ljus Ă€r svĂ„rt att tolerera och Ă€r endast lĂ€mpligt i kontorslokaler;
- belysningsvinkel. Om alla lysdioder i lampan Ă€r belĂ€gna i samma plan, kommer belysningens natur att vara fokal, smalt riktad â varje lysdiod avger ett riktat ljusflöde. För ljusdiffusion och effektiv belysning av rummet kommer det att vara bekvĂ€mt om lysdioderna placeras pĂ„ flera plan och sjĂ€lva lampan Ă€r utrustad med ljusdiffusionslinser, belagda frĂ„n insidan med en fosfor;
- fĂ€rgĂ„tergivning. Dess vĂ€rde bör anges pĂ„ lampförpackningen, för lysdioder Ă€r koefficienten vanligtvis frĂ„n 70 till 95 â ju högre vĂ€rdet som anges pĂ„ förpackningen, desto bĂ€ttre lyser LED-lampan och vice versa. Om fĂ€rgĂ„tergivningsindexet 95 anges pĂ„ förpackningen, och kostnaden för sjĂ€lva lampan Ă€r lĂ„g, Ă€r detta ett försök att lura köparen, billiga lampor kan inte ha sĂ„ hög fĂ€rgĂ„tergivning;
- vÀrmeavlÀgsnande. NÀrvaron av en aluminiumkylare krÀvs och om plast anvÀnds istÀllet för aluminium, vÀgrar att köpa denna lampa kommer den inte att hÄlla lÀnge;
- arbetstimmar. Vanligtvis citerar tillverkare 30 000 arbetstimmar, vilket faktiskt Ă€r ett genomsnitt. Lampan i sig efter denna period kommer att fortsĂ€tta att fungera, men dess ljusstyrka minskar med cirka 30% â vĂ€rmningen av lysdioderna över tid minskar ljusflödets intensitet.
Jag tvivlar inte pĂ„ att LED-lampor kommer att förbĂ€ttras under de kommande 5-10 Ă„ren â antalet lumen per konsumerat watt kommer att öka och kostnaden kommer att minska avsevĂ€rt. De kommer att bli inte mindre populĂ€ra som glödlampor en gĂ„ng var, bara mer lönsamma bĂ„de för den genomsnittliga konsumenten och för staten. Men det kommer att ta tid âŠ
Energisparande LED-lampor
LED-lampor Àr ett energieffektivt sÀtt att belysa hem och kontor. De har lÄng livslÀngd och anvÀnder bara en tiondel av strömmen som vanliga glödlampor. LED-lampor Àr miljövÀnliga och ger en klar och naturlig ljusstyrka. De Àr robusta och hÄller lÀngre Àn andra former av ljus. Med LED-lampor kan du bÄde spara pengar och vÀrna om miljön.
Ingenjörssystem 
Hej! Jag undrar om det Àr vÀrt att investera i energisparande LED-lampor? Har de faktiskt en betydande pÄverkan pÄ elrÀkningen och hur lÀnge hÄller de jÀmfört med vanliga glödlampor? Tack pÄ förhand för din hjÀlp!
Hej! Jag undrar vilken typ av LED-lampor som Àr mest energisparande? Finns det nÄgra specifika mÀrken eller modeller som jag bör leta efter? Tack pÄ förhand!