Энергия тиімділігі жанды жарыққа сәйкес келетін Жарық шығаратын диодтар (жарық диодтар) әлеміне қош келдіңіз.

Жарықдиодты шамдар үйлерімізді, кеңселерімізді және қоғамдық орындарды жарықтандыруды өзгертті. Оның жарқынырақ, ұзағырақ және тұрақты жарықтандыру опциялары бар. Бұл кішкентай ғажайыптар ұзақ жолдан өтті. Және бұл фактілер светодиодтарды дәстүрлі қыздыру шамдары мен флуоресцентті түтіктерге қолайлы ауыстыру болып табылады. Бұл смартфондарымызды жарықтандыратын кішкентай жарықдиодты шамдардан бастап Таймс-скверде бізді таң қалдыратын алып LED экрандарға дейін болуы мүмкін.

Бұл толық нұсқаулық жарықдиодты шамдар туралы білуіңіз керек барлық нәрсені зерттейді. Сіз олардың тарихы, жұмыс принциптері, қолданылуы және артықшылықтары туралы білесіз. Ендеше, инженер, жарықтандыру дизайнері немесе қызығушылық танытатын тұтынушы болсаңыз да, қауіпсіздік белбеуіңізді байлаңыз және жарықтандыруға дайын болыңыз!

Жарық диодтары (жарық диодтары) дегеніміз не?

Жарық диодтары (жарық диодтары) шағын жартылай өткізгіш құрылғылар болып табылады. Олар электр тогы өткенде жарық шығарады. Керісінше, дәстүрлі қыздыру шамдары сым жіпті қыздыру арқылы жарық шығарады. Жарық диодтары жарық шығару үшін жартылай өткізгіш материалдағы электрондардың қозғалысына сүйенеді.

Жарық диодты шамдар қызыл және жасылдан көк пен аққа дейін әртүрлі түстерде келеді. Сонымен қатар, жарықдиодты шамдар дәстүрлі жарықтандыру технологияларынан бірнеше артықшылықтар береді. Олар энергия тиімділігін, ұзақ қызмет ету мерзімін және шағын өлшемді қамтиды. Нәтижесінде олар кең ауқымды қолданбаларда танымал бола бастады. Жарық диодты жарықтандыру мен дисплейлерден бастап автомобиль және аэроғарыштық технологияларға дейін барлығын қамтыды.

Жарықдиодтардың қысқаша тарихы

Жарық диодтары (жарық диодтары) қазіргі өмірімізде кең таралған. Олар бағдаршамнан бастап электронды құрылғыларға дейін қолданылады. Тіпті үйдегі жарықтандыру және автомобиль гарнитуралары үшін. Дегенмен олардың тарихы 20 ғасырдың басынан басталады.

1907 жылы ағылшын ғалымы Х.Дж.Раунд электролюминесценция деп аталатын құбылысты ашты. Кейбір материалдар олар арқылы электр тогы өткенде жарық шығара алады. Электролюминесценцияның практикалық қолданылуы 1960 жылға дейін дамыды.

Келесі бірнеше онжылдықта зерттеушілер LED технологиясын жетілдіруді жалғастырды. Олар жаңа түстерді жасап, олардың жарықтығын арттырды. Жасыл және көк жарықдиодты шамдар 1990 жылдардағы сары жарықдиодтардан кейін 1970 жылдары пайда болды. 2014 жылы Санта-Барбара Калифорния университетінің зерттеушілері ақ жарық диодты жасап шығарды. Ол жарықтандыру өнеркәсібінде төңкеріс жасады.

Бүгінгі күні жарық диодтары әртүрлі қолданбаларда, соның ішінде жарықтандыруда, дисплейлерде және медициналық құрылғыларда қолданылады. Олар стандартты қыздыру шамдарына қарағанда ұзақ қызмет етеді және энергияны үнемдейді. Бұл оларды тұтынушылар мен бизнес үшін танымал таңдау жасайды.

Жарықдиодты жарықтандырудың артықшылықтары

Жарықдиодты жарықтандыру басқа жарықтандыру түрлеріне қарағанда бірнеше артықшылықтарға ие. Бұл энергия тиімділігін, шығындарды үнемдеуді, қоршаған ортаға пайдасын, ұзақ мерзімділігін және дизайнның әмбебаптығын қамтиды. Бұл бөлімде біз осы артықшылықтарды толығырақ қарастырамыз.

Энергия тиімділігі және шығындарды үнемдеу

Жарықдиодты жарықтандырудың маңызды артықшылықтарының бірі оның энергия тиімділігі болып табылады. Жарықдиодты шамдар қыздыру шамдарына немесе люминесцентті шамдарға қарағанда әлдеқайда тиімді. Өйткені олар бірдей мөлшерде жарық шығару үшін аз энергия жұмсайды. Яғни, жарықдиодты жарықтандыру электр энергиясына ақы төлеуде айтарлықтай ақша үнемдейді. Сондықтан сіз оларды жиі пайдалана аласыз.

АҚШ Энергетика министрлігінің мәліметі бойынша, жарықдиодты жарықтандыру қыздыру шамдарына қарағанда 75%-ға дейін аз энергия жұмсай алады. Ол сондай-ақ 25 есе ұзағырақ қызмет етеді. Бұл жарықдиодты шамның қызмет ету мерзімі ішінде энергия шығындарын жүздеген долларға үнемдеуге болатындығын білдіреді. Сонымен қатар, жарықдиодты шамдар аз жылу шығарады. Осылайша, олар энергияны жарыққа айналдыруда және жылуды ысырап етпеуде тиімдірек.

Қоршаған ортаның пайдасы

Жарықдиодты жарықтандырудың тағы бір маңызды артықшылығы - оның қоршаған ортаға тигізетін пайдасы. Жарықдиодты шамдар дәстүрлі жарықтандыру технологияларына қарағанда экологиялық таза және көміртегі ізі аз. Себебі олар энергияны аз тұтынады, яғни оларды қуаттандыру үшін аз энергия қажет.

Сонымен қатар, жарықдиодты шамдарда сынап сияқты қауіпті материалдар жоқ. Бұл флуоресцентті лампаларда кездеседі. Мағынасы жарықдиодты шамдар қоршаған орта үшін қауіпсіз. Сондай-ақ, оны кәдеге жарату дәстүрлі жарықтандыру технологияларына қарағанда оңайырақ.

Төзімділік пен ұзақ өмір сүру

Жарықдиодты жарықтандыру өте берік және ұзақ қызмет етеді. Жарықдиодты шамдар қатты материалдардан жасалған. Және олардың құрамында ешқандай жіптер немесе түтіктер жоқ, бұл олардың сыну немесе сыну ықтималдығын азайтады. Бұл оларды сыртқы ортада немесе соққы немесе діріл қаупі бар аймақтарда пайдалану үшін өте қолайлы етеді.

Жарықдиодты шамдар дәстүрлі жарықтандыру технологияларына қарағанда ұзақ қызмет етеді. Олар 50,000 XNUMX сағатқа дейін созылуы мүмкін. Бұл қыздыру шамдарына немесе флуоресцентті лампаларға қарағанда айтарлықтай ұзағырақ. Бұл уақыт өте келе ауыстыру және техникалық қызмет көрсету шығындарына ақша үнемдей алатыныңызды білдіреді.

Дизайнның әртүрлілігі

Сондай-ақ, ол тамақ пен сусын ұсынатын орындарда жақсы жұмыс істейді, мұнда жарықтандыру көңіл-күйді орнату үшін өте маңызды. Жарықдиодты жарықтандыру өте әмбебап және әртүрлі қолданбаларда қолданылуы мүмкін. Олар бірнеше өлшемде және пішінде келеді. Сонымен қатар, олар әртүрлі мақсаттарға жарамды. Жарықдиодты жарықтандыруға арналған кейбір көрнекті дизайн үлгілері мыналарды қамтиды: 

• LED түтік шамдары
• Жарықдиодты шамдар
• Жарықдиодты шамдар
• Жарықдиодты жолақтар
• Светодиод neon flex
• Жарықдиодты жарықдиодты шамдар
• Жарықдиодты жол шамдары
• Жарықдиодты прожектор және т.б.

Сонымен қатар, бұл жарықдиодты шамдар люстралар мен аспа шамдары сияқты эксклюзивті сәндік жарықтандыру құрылғыларында қолданылады. Сонымен, дизайн тұрғысынан жарықдиодты жарықтандыру - сіз таба алатын ең әмбебап жарықтандыру нұсқасы. 

Ашық түстердің кең опциялары

Жарық диодты шамдар әртүрлі түстер мен түс температураларында қол жетімді. Жарық диодтары бар аймақ үшін жылы, салқын немесе табиғи ақ жарықтандыруды таңдауға болады. Оған қоса, оның түрлі-түсті жарықтандырудың кең ауқымы бар: қызыл, көк, жасыл және сары — қандай ашық түсті қаласаңыз да, жарық диодты - сіздің таңдауыңыз. Сонымен қатар, ол RGB шамдары сияқты түсті реттеу мүмкіндіктерін ұсынады, адрестелетін жарықдиодты жолақтар, және т.б. Осы түсті реттеу жүйесін мүмкін ететін жоғары технологиялық жарықдиодты контроллердің арқасында. Осылайша, жарықдиодты шамдарды пайдаланып, аймағыңыз үшін әртүрлі көңіл-күй мен атмосфераны жасай аласыз. Бұл оларды коммерциялық кеңістіктер мен бөлшек сауда орталарында пайдалану үшін өте қолайлы етеді. 

Жылдам қосулы

Жарық диодты шамдар қосылған кезде лезде жарық береді. Бірақ дәстүрлі жарық толық жарықтықты бермес бұрын қыздыруға бірнеше секунд кетеді. Бұл оларды жылдам жарық қажет ететін қолданбаларда пайдалану үшін тамаша етеді. Мысалы, бағдаршам және авариялық жарықтандыру.

Жарықдиодты шамдар қалай жұмыс істейді?

Жарықдиодтар немесе жарық диодтары жартылай өткізгіштер болып табылады. Олар біздің үйлерімізді, кеңселерімізді және көшелерімізді жарықтандыру жолында төңкеріс жасады. Бірақ жарықдиодты шамдар қалай жұмыс істейді? Электрондық ағынды, pn түйіспелерін және т.б. қоса алғанда, LED технологиясының негіздерін қарастырайық.

• Электрондық ағынның негіздері

Жарықдиодты шамдар қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін алдымен электронды ағынның кейбір негізгі принциптерін түсінуіміз керек. Электрондар теріс зарядталған бөлшектер. Олар атом ядросының айналасында айналады. Кейбір материалдарда, мысалы, металдарда электрондар салыстырмалы түрде еркін қозғалады. Ол электр энергиясының ағынын қамтамасыз етеді. Басқа материалдарда, мысалы, изоляторларда электрондар атомдарымен тығыз байланысқан. Және олар еркін қозғалмайды.

Жартылай өткізгіш материалдардың кейбір қызықты қасиеттері бар. Олар металдар мен оқшаулағыштардың арасында орналасады. Олар электр тогын өткізе алады, бірақ металдар жақсырақ. Дегенмен, оқшаулағыштардан айырмашылығы, олар белгілі бір жағдайларда электр тогын өткізу үшін «бапталуы» мүмкін. Бұл қасиет жартылай өткізгіштерді электронды құрылғыларда қолдануға өте ыңғайлы етеді.

• PN түйіні және жартылай өткізгіш материалдардың рөлі

Жартылай өткізгіш материал светодиодтарда жарық шығаруда шешуші рөл атқарады. Жартылай өткізгіш материалдар ретінде әдетте жарықдиодты шамдарда кремний немесе германий қолданылады. Оларды жарық шығару үшін жеткілікті өткізгіш ету үшін материалға қоспаларды допинг деп аталатын процесте қосу керек.

Допинг электрлік қасиеттерін өзгерту үшін жартылай өткізгіш материалға аз мөлшерде қоспаларды қосуды қамтиды. Допингтің екі категориясы бар: n-типі және p-типі. N-типті допинг жартылай өткізгіш материалға қосымша электрондары бар қоспаларды қосуды қамтиды. Бұл қосымша электрондар материалда еркін қозғалады. Ол теріс зарядталған бөлшектердің артық мөлшерін жасайды. Екінші жағынан, P-типті допинг жартылай өткізгіш материалға қарағанда электрондары аз қоспаларды қосуды қамтиды. Бұл материалда немесе электрон жетіспейтін жерлерде «тесіктерді» жасайды. Бұл тесіктер оң зарядталған.

p-тәрізді материалды n-типті материалдың жанына қойғанда, pn-өткізу пайда болады. Қосылу орнында n-типті материалдан артық электрондар p-типті материалдағы тесіктерді толтырады. Бұл сарқылу аймағын немесе бос электрондар немесе саңылауларсыз аймақты жасайды. Бұл сарқылу аймағы ағымдағы ағынға кедергі ретінде әрекет етеді. Бұл n-типті материалдан p-типті материалға электрондардың ағынын болдырмайды.

• Допингтің маңыздылығы және сарқылу аймағын құру

Жарық диодты жұмыс істеу үшін сарқылу аймағын жасау өте маңызды. pn өткеліне кернеу берілгенде, ол n-типті материалдағы электрондардың түйіспеге қарай жылжуын тудырады. Бұл кезде p-тәрізді материалдағы тесіктер қарама-қарсы бағытта түйіспеге қарай жылжиды. Электрондар мен саңылаулар сарқылу аймағында кездескенде, олар қайта қосылып, жарық түрінде энергияны босатады.

Энергия алшақтығы түзілетін жарықтың дәл толқын ұзындығын анықтайды. Ол жартылай өткізгіш материалдың валенттік аймағы мен өткізгіштік зонасы арасында жатыр. Мұндағы өткізгіштік диапазон – атоммен байланыспаған кезде электрондар алатын материалдағы энергия деңгейлерінің диапазоны. Екінші жағынан, валенттік диапазон - бұл атоммен байланысқан кезде электрондар толтырылатын энергия деңгейі. Ал электрон өткізгіштік зонасынан валенттік зонаға түскенде жарық фотоны ретінде энергияны бөледі.

• Электролюминесценция және фотондардың пайда болуы

Электролюминесценция – жарық шығаратын құбылыс. Бұл материал арқылы өтетін электр тогына жауап ретінде материалдан жарық шығару процесі. Жарықдиодты технология контекстінде электролюминесценция процесі жарықдиодты чиптің ішінде жүргізіледі.

Жарық диодты - оның терминалдарына кернеу түскенде жарық шығаратын жартылай өткізгіш құрылғы. Жарық диодты екі жартылай өткізгіш біріктірілген аймақ pn өткелінен жасалған. p-типті жартылай өткізгіште оң заряд тасымалдаушы (тесігі) болады. Бұл ретте n-типті жартылай өткізгіште теріс заряд тасымалдаушы (электрон) болады.

Жарық диодтың pn түйісуіне тура бағыттағы кернеу қолданылады. Және бұл фотондар ретінде энергияны босату үшін электрондардың электрон тесіктерімен қосылуына әкеледі. Жасалған фотондар жарықдиодты қабаттар арқылы өтеді. Және олар құрылғыдан көрінетін жарық ретінде шығады. Шығарылатын жарықтың түсі фотондардың энергиясына байланысты. Бұл жарық диодында қолданылатын материалдардың жолақ энергиясымен байланысты. Мысалы, қызыл жарық диодтары жолақ энергиясы төмен жартылай өткізгіштерден жасалған. Керісінше, көк және жасыл жарықдиодты шамдар жоғары энергия саңылаулары бар жартылай өткізгіштерді қажет етеді. Төмендегі диаграмма жарықдиодты шамдардағы әртүрлі жарық түстері үшін қолайлы жартылай өткізгіштерді көрсетеді- 

Жарықдиодты шамдардың түрлері

Жарық диодтарының әртүрлі түрлері бар, олардың кейбіреулері:

1. Стандартты жарықдиодты шамдар

Стандартты жарықдиодты жарық диодтары саңылау немесе дәстүрлі жарық диодтары ретінде де белгілі. Олар ең көп таралған және кеңінен қолданылатын жарық диодтары (жарық диодтары). Бұл жарықдиодты шамдар жартылай өткізгіш материалдардан жасалған шағын чиптен жасалған және екі металл түйреуіштері бар мөлдір эпоксидті шайыр қаптамасына салынған. Бұл сымдар түзу сызықта орналасқан. Осылайша, оларды баспа платасына орнату тез және оңай.

Стандартты жарықдиодты шамдар эпоксидті шайыр қаптамасының ішіндегі чипке электр тогы әсер еткенде жарық шығарады. Шығарылатын жарықтың түсі чипте қолданылатын материалға байланысты. Мысалы, галий арсенидінен (GaAs) жасалған жарықдиодты шамдар қызыл жарық шығарады. Сонымен қатар, галлий нитридінен (GaN) жасалғандар көк және жасыл жарық шығарады.

Стандартты жарықдиодты шамдардың негізгі артықшылықтарының бірі олардың беріктігі мен ұзақ қызмет ету мерзімі болып табылады. Олар ондаған мың сағатқа созылуы мүмкін. Ол дәстүрлі қыздыру шамдарына қарағанда айтарлықтай ұзағырақ. Олар сондай-ақ жоғары энергияны үнемдейді. Сонымен қатар, олар қыздыру шамдарына қарағанда 90%-ға дейін аз энергияны пайдаланады. Олар өте аз жылу шығарады. Бұл оларды жылу шығару мәселесі алаңдататын қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.

Стандартты жарықдиодты шамдар әртүрлі қолданбаларда қолданылады. Бұған жарықтандыру дисплейлері, автомобильді жарықтандыру, электронды жабдық және тұрмыстық техника кіреді. Олар сонымен қатар бағдаршамдар мен цифрлық сағаттарда қолданылады. Сонымен қатар, олар сенімді және энергияны үнемдейтін жарық көзін қажет ететін басқа қолданбалар үшін тамаша таңдау болып табылады.

2. Қуатты жарық диодтары

Жоғары қуатты жарықдиодты шамдар жоғары жарық шығаруға арналған жарық диодтары болып табылады. Сонымен бірге олар энергияны аз мөлшерде тұтынады. Олар жарықтандыру, автомобиль, маңдайша және электроника қолданбалары үшін өте қолайлы.

Жоғары қуатты жарық диодтары стандартты жарықдиодтардан ерекшеленеді, өйткені олардың құрылысы мен дизайны салыстырмалы түрде ерекшеленеді. Жоғары қуатты жарықдиодты шамдар бір субстратқа орнатылған бірнеше жарықдиодты чиптерден тұрады. Бұл олардың жалпы жарықтығы мен шығысын арттыруға көмектеседі. Сонымен қатар, жоғары қуатты жарықдиодты шамдар үлкенірек қыздырғышты пайдаланады. Ол жоғары өнімді шығаратын жылуды таратады. Осылайша, ол жарықдиодты шамадан тыс қызудан болатын зақымданудан қорғайды.

Жоғары қуатты жарықдиодты шамдардың негізгі артықшылықтарының бірі олардың тиімділігі болып табылады. Олар тұтынылатын энергия бірлігіне шаққанда жарықтың жоғары мөлшерін шығарады. Бұл оларды энергияны үнемдейтін жарықтандыру қолданбалары үшін танымал таңдауға айналдырады. Олар сондай-ақ дәстүрлі жарық көздеріне қарағанда берік. Сонымен қатар, олардың қызмет ету мерзімі әлдеқайда ұзағырақ. Бұл жиі ауыстыру және техникалық қызмет көрсету қажеттілігін азайтады.

Жоғары қуатты жарық диодтары әртүрлі түстер мен түс температураларында қол жетімді. Бұл оларды жалпы, тапсырма және арнайы жарықтандыру сияқты бірнеше қолданбаларға қолайлы етеді. Мысалы, жабық өсімдіктерге арналған шамдар, аквариумды жарықтандыру және сахналық жарықтандыру.

3. Органикалық жарықдиодтар (OLED)

Органикалық жарықдиодтар (OLED) жарық шығару үшін органикалық қосылыстарды пайдаланатын жарықтандыру технологиясы болып табылады. OLED-лер дәстүрлі жарықдиодтарға ұқсас. Олар электр тогы әсер еткенде жарық шығарады. Бірақ айырмашылық материалдарды пайдалануда.

Дәстүрлі жарық диодтары жартылай өткізгіштер мен металл қорытпалары сияқты бейорганикалық материалдарды пайдаланады. Керісінше, OLED полимерлер мен шағын молекулалар сияқты органикалық қосылыстарды пайдаланады. Бұл материалдар субстратқа жұқа қабаттармен қойылады. Содан кейін электр зарядымен ынталандырылып, олар жарық шығарады.

OLED дәстүрлі жарықтандыру технологияларына қарағанда бірнеше артықшылықтар ұсынады. Біріншіден, олар өте жұқа және икемді болуы мүмкін. Бұл оларды қолданбалардың кең ауқымында пайдалану үшін қолайлы балама етеді. Смартфондар мен теледидарлардан бастап жарықтандыру құрылғылары мен маңдайшаларға дейін барлығы қамтылған. Сонымен қатар, OLED-лер өте энергияны үнемдей алады. Бұл олардың дәстүрлі технологияларға қарағанда аз қуат тұтынатын жарықтандыруды жасай алатынын білдіреді.

OLED-тің ең жақсы қасиеттерінің бірі - олар ашық, жоғары сапалы түстер жасай алады. OLED жарықты тікелей органикалық материалдардан шығарады. Осылайша, олар дәстүрлі жарықдиодты шамдарға қарағанда кеңірек түс ауқымын және жақсы контрастты жасай алады. Дегенмен, ол түстерді шығару үшін сүзгілерге сүйенеді. Бұл OLED-ді сандық дисплейлер сияқты қолданбаларда пайдалануға қолайлы етеді. Сондай-ақ, ол түс дәлдігі маңызды болатын жарықтандыру құрылғылары үшін өте қолайлы.

4. Полимерлі диодтар (PLED)

Полимерлі жарық шығаратын диодтар (PLEDs) белсенді қабат ретінде өткізгіш полимерлі материалды пайдаланыңыз. Бұл органикалық материалдар бірегей оптикалық және электрондық қасиеттерге ие. Бұл оларды жарық шығаратын құрылғылар үшін өте қолайлы етеді.

Дәстүрлі жарықдиодтар бейорганикалық материалдардан жасалған. Мысалы, галий нитриді және кремний. Бірақ PLED полимерлерден жасалған. Бұл полимерлер әдетте қайталанатын бірліктердің ұзын тізбектерінен жасалады. Бұл оларға бірегей қасиеттер береді.

PLED полимерлі материалдағы электрондарды қоздыру үшін электр өрісін пайдаланады. Бұл олардың жарық шығаруына әкеледі. Полимерлі материалдың химиялық құрамын реттеу арқылы PLED шығаратын жарықтың түсін реттей алады.

PLED-тің артықшылықтарының бірі - оларды арзан, орамнан орамға өңдеу әдістерін қолдану арқылы жасауға болады. Бұл оларды өте ауқымды және үнемді етеді. Бұл олардың жарықтандыруды, дисплейлерді және электронды құрылғыларды пайдалануына әкелді.

PLED-тің тағы бір артықшылығы - оларды икемді және үйлесімді етіп жасауға болады. Бұл оларды ақылды киім және теріге орнатылған сенсорлар сияқты киілетін электроника үшін өте қолайлы етеді.

5. Кванттық нүктелік жарық диодтары (QD-LED)

Кванттық нүктелік жарық диодтары (QD-LED) жарық шығару үшін кванттық нүктелер деп аталатын нанокристалдарды қолданыңыз. Бұл нүктелер әдетте жартылай өткізгіш материалдардан жасалады. Ал оның өлшемі 2-ден 10 нанометрге дейін. QD-LED-де кванттық нүктелер екі электродтың арасында орналасқан. Олар арқылы нүктелердегі электрондарды қоздыратын электр тогы өтеді. Бұл қозғалған электрондар өздерінің негізгі күйіне оралғанда, олар жарық түрінде энергияны шығарады. Кванттық нүктенің өлшемі шығарылатын жарықтың түсін анықтайды. Кішкентай нүктелер көк жарық береді, ал үлкен нүктелер қызыл жарық береді. Ал аралық өлшемдер жасыл және сары жарық береді.

QD-LED жарықтандыруының басты артықшылықтарының бірі оның түстердің кең ауқымын шығару мүмкіндігі болып табылады. Олар сонымен қатар жоғары дәлдік пен тиімділікті береді. Себебі кванттық нүктелердің өлшемін дәл бақылауға болады. Бұл шығарылатын жарықты дәлірек реттеуге мүмкіндік береді. Оған қоса, QD-LED шамдарының қызмет ету мерзімі ұзағырақ және энергияны аз тұтынады. Бұл оларды экологиялық таза етеді.

Дегенмен, QD-LED әлі де жаңа технология болып табылады және әлі кеңінен қол жетімді емес. Сондай-ақ кванттық нүктелерді жасау үшін пайдаланылатын жартылай өткізгіш материалдардың ықтимал уыттылығы туралы алаңдаушылық бар. Олар әдетте кадмийден немесе басқа ауыр металдардан жасалған. QD-жарық диодтарын зерттеу жалғасуда. Зерттеушілер бұл құрылғылар үшін қауіпсіз және экологиялық таза материалдарды әзірлеуде.

6. Ультракүлгін жарық диодтары (УК-жарық диодтары)

Ультракүлгін жарық диодтары (УК-LED) ультракүлгін (УК) сәуле шығарады. Ол адамның көзіне көрінбейді. УК-жарық диодтары ультракүлгін спектрде жарық шығарады. Олар әдетте 280 және 400 нанометр (нм) арасында болады. Сонымен қатар, ол үш санатқа бөлінеді: 

1. УК-А (315–400 нм)
2. УК-B (280–315 нм)
3. УК-C (100–280 нм)

УК-жарық диодтары емдеу, зарарсыздандыру және суды тазарту сияқты әртүрлі қолданбаларда қолданылады. Олар әдетте электроника өндірісінде желімдер мен жабындарды емдеу үшін қолданылады. Сондай-ақ, оларды полиграфия өнеркәсібінде, автомобиль және аэроғарыш өнеркәсібінде бояулар мен жабындарды емдеу үшін пайдалануға болады. Бұған қоса, олар медициналық секторда жабдықтар мен беттерді зарарсыздандыру үшін өте қолайлы.

Дегенмен, ультракүлгін сәулелер, соның ішінде УК-жарық диодты шамдар адам денсаулығына зиян тигізетінін есте ұстаған жөн. Ультракүлгін сәуленің әсері көздің зақымдалуына және терінің қатерлі ісігіне әкелуі мүмкін. Сондықтан УК-жарық диодтарымен жұмыс істегенде тиісті қорғаныс құралдарын пайдалану керек. Және өндіруші берген қауіпсіздік нұсқауларын орындау міндетті болып табылады.

Қосымша ақпарат алу үшін оқуға болады UVA, UVB және UVC арасындағы айырмашылық неде?

Жарықдиодты шамдар қалай жасалады?

Жарықдиодты шамдарды өндіру процесі өте күрделі. Ол вафельді дайындау, ою, инкапсуляция және т.б. комбинациясын қамтиды. Оған орау технологиялары да кіреді. Бірақ мен оларды егжей-тегжейлі түсіндіремін, бірақ бұған дейін осы процесте қолданылатын материалдар туралы білейік -

Жарықдиодты өндірісте қолданылатын материалдар

Жарықдиодты өндірісте қолданылатын материалдар шешуші рөл атқарады. Олар жарықдиодты шамның өнімділігі мен сипаттамаларын анықтайды. Мұнда жарықдиодты өндірісте қолданылатын материалдар туралы кейбір ақпараттылық фактілер берілген:

• Галий нитриді (GaN) жарықдиодты өндірісте кеңінен қолданылатын материал. GaN - көк және жасыл жарық шығаруға қабілетті жартылай өткізгіш материал. Олар ақ жарық диодтарын жасау үшін өте маңызды. Ол сонымен қатар жарықдиодты өндірісте субстрат материалы ретінде қолданылады.

• Индий галий нитриді (InGaN) үштік жартылай өткізгіш материал болып табылады. Ол көк, жасыл және ақ жарық диодтарын шығарады. Ол лазерлік диодтарды өндіруде де қолданылады.

• Алюминий галлий индий фосфиді (AlGaInP) төрттік жартылай өткізгіш материал болып табылады. Ол қызыл, қызғылт сары және сары жарықдиодтарды өндіру үшін қолданылады. Ол сондай-ақ жол қозғалысы және автомобильді жарықтандыру сияқты жоғары жарықтылықты жарықдиодты қолданбаларда қолданылады.

• сапфир жарықдиодты өндірісте танымал субстрат материалы болып табылады. Бұл жоғары сапалы, монокристалды материал. Осылайша, ол GaN кристалдарын өсіру үшін тұрақты негізді қамтамасыз етеді.

• Кремний карбиді (SiC) жоғары қуатты жарықдиодты қолданбаларда қолданылатын кең жолақты жартылай өткізгіш материал. Ол сондай-ақ энергетикалық электрониканы және жоғары температуралық қолданбаларды өндіруде қолданылады.

• Фосфорлар жарықдиодты шамдар шығаратын көк немесе ультракүлгін сәулені басқа түстерге түрлендіретін материалдар. Бұл материалдар ақ жарықдиодты шамдарды өндіруде жиі қолданылады.

• мыс жарықдиодты өндірісте жылу қабылдағыш материал ретінде пайдаланылады. Бұл тамаша жылу өткізгіш болып табылады және жарық диоды шығаратын жылуды таратуға көмектеседі.

• алтын жарықдиодты өндірісте сымды байланыстыратын материал ретінде қолданылады. Ол электр тогын тамаша өткізеді және коррозияға жақсы төзімді.

Жарықдиодты өндіру процесі

Жарықдиодты өндіру процесі әдетте келесі қадамдарды қамтиды:

1-қадам: Вафельді дайындау

Жарықдиодты өндірістегі бірінші қадам субстрат материалын тазалау және жылтырату арқылы дайындау болып табылады. Содан кейін субстрат буферлік қабат деп аталатын жұқа материалмен жабылады. Бұл ақауларды азайтуға және жарық диоды сапасын жақсартуға көмектеседі.

2-қадам: эпитаксис

Келесі қадам - ​​эпитаксия. Ол субстраттың үстіне жартылай өткізгіш материал қабатын өсіруді қамтиды. Бұл әдетте металл органикалық химиялық буларды тұндыру (MOCVD) арқылы жасалады. Мұнда жартылай өткізгіш материалы бар газдар қоспасы қызады. Содан кейін ол субстратқа қойылады. Эпитаксиалды қабаттың қалыңдығы жарық диодты шығаратын жарықтың толқын ұзындығын анықтайды.

3-қадам: Допинг

Эпитаксиалды қабат өскеннен кейін, ол P-типті және N-типті аймақтарды құру үшін қоспалармен легирленеді. Бұл әдетте ионды имплантациялау процесі арқылы жасалады. Мұнда қоспалардың иондары жоғары энергиялы сәулелердің көмегімен жартылай өткізгіш материалға имплантацияланады.

4-қадам: Келісімшартты жасау

Допингтен кейін жарық диодты электрлік контактілерді қалыптастыру үшін металл қабатымен қапталған. Металл әдетте жарықдиодты шамға шашырату деп аталатын әдіс арқылы салынады. Мұнда жоғары энергиялы иондар шоғы металды жарықдиодты шамға түсіреді.

5-қадам: Ою

Бұл қадамда фотолитография жарықдиодты бетінде үлгілер жасайды. Жарық диодқа фоторезисттік қабат қойылады. Содан кейін ультракүлгін сәуленің көмегімен фоторезистке өрнек салынады. Содан кейін үлгі құрғақ ою арқылы жарықдиодты бетіне ауыстырылады. Мұнда плазма жартылай өткізгіш материалды тазарту үшін қолданылады.

6-қадам: Инкапсуляция

Жарықдиодты өндірістегі алтыншы қадам - ​​инкапсуляция. Мұнда жарық диоды оны қоршаған ортадан қорғайтын және жылуды таратуға көмектесетін қаптамаға салынған. Қаптама әдетте эпоксидтен жасалған, жарықдиодты үстіне құйылады және қатты, қорғаныс қабығын қалыптастыру үшін өңделеді. Пакет сонымен қатар жарық диодты қуат көзіне қосатын электр контактілерін қамтиды.

Соңғы кезең: Тестілеу

Соңында, оралған жарық диодтары қажетті жарықтыққа сәйкес келетініне көз жеткізу үшін сыналады. Сондай-ақ, ол түс пен тиімділік сипаттамаларын қамтамасыз етеді. Кез келген ақаулы құрылғылар жойылады, ал қалған құрылғылар тұтынушыларға жіберіледі.

Жарық диодтары мен дәстүрлі жарық көздері арасындағы айырмашылықтар

Жарық диодтары жоғары тиімді және дәстүрлі жарық көздерімен салыстырғанда энергияны аз тұтынады. Сондай-ақ олардың қызмет ету мерзімі ұзағырақ, 50,000 XNUMX сағатқа дейін жетеді және аз жылу шығарады. Жарықдиодты шамдар әртүрлі түстерде қол жетімді және жоғары сапалы жарық береді. Олар сондай-ақ кішкентай және ықшам және бірнеше пішінде келеді. Сонымен қатар, жарықдиодты шамдар экологиялық таза және құрамында улы материалдар жоқ.

Дәстүрлі жарық көздері, керісінше, тиімділігі төмен және энергияны көп тұтынады. Олардың қызмет ету мерзімі 10,000 XNUMX сағатқа дейін қысқарады және айтарлықтай жылу шығарады. Сондай-ақ оларда түстердің шектеулі ауқымы бар. Дәстүрлі жарық көздері көлемді және шектеулі пішінде келеді. Олардың құрамында улы заттар бар және қоршаған ортаға әсері жоғары.

Жарық диодты шамдар лезде қосылады және өшеді және аз техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді. Олар сондай-ақ электрондық басқару элементтерімен үйлесімді және үйлесімді басқару элементтерімен күңгірттендіріледі. Дегенмен, олардың бастапқы құны жоғары, бірақ ұзақ мерзімді перспективада олар арзанырақ. Дәстүрлі жарық көздерінің бастапқы құны төмен, бірақ пайдалану құны жоғары. Және ол жоғары күтімді қажет етеді. Осылайша, ол электронды басқару элементтерімен көбірек үйлесімділікке ие. Және шектеулі күңгірттеу мүмкіндігі бар.

Қосымша ақпарат алу үшін оқуға болады Жарықдиодты жарықтандырудың артықшылықтары мен кемшіліктері.

Жарық диодты өнімділігін түсіну 

Жарық диодты өнімділігін түсіну күрделі болуы мүмкін. Ол бірнеше техникалық сипаттамаларды, факторларды және сынақ процедураларын қамтиды. Жарық диодты көрсеткіштеріне әсер ететін кейбір маңызды LED техникалық сипаттамаларын және аспектілерін талқылайық. Сондай-ақ жарықдиодты тестілеу және сертификаттау.

Жарықдиодты сипаттамалар

Мұнда жарықдиодты спецификацияның егжей-тегжейлері берілген:

• Жарқыраған сұйықтық

Жарық ағыны жарық диодты көзі шығаратын көрінетін жарық мөлшерін өлшейді. Жарық ағынының өлшем бірлігі люмен (лм) болып табылады. Жоғары люмен мәні жарық диодты көрсетеді. Дегенмен, тек жарық ағынының мәні шығарылатын жарықтың сапасы туралы ақпарат бермейді. Бұл үшін басқа факторлар бар, яғни түс беру, энергия тиімділігі және т.б.

Қосымша ақпарат алу үшін төменде оқи аласыз:

Кандела мен Люкс пен Люменс.

Люменнен ваттқа дейін: толық нұсқаулық

Кельвин және Люмендер: айырмашылықтарды түсіну

• Жарықтық тиімділігі

Жарық диодты көздің жарық тиімділігі оның қаншалықты көрінетін жарық шығаратынын өлшейді. Ол уақыт бірлігіндегі қуат тұтынуды өлшейді. Жарық тиімділігінің өлшем бірлігі - бір ватт үшін люмен (лм/Вт). Жарық тиімділігінің жоғарырақ саны жарық диоды тиімдірек және ол қолданатын әрбір қуат бірлігі үшін көбірек жарық беретінін білдіреді. Жарық тиімділігі жоғары жарықдиодты шамдар энергияны үнемдей алады және пайдалану шығындарын азайтады.

• Түс температурасы

Түс температурасы жарық диодты көздің түсі бойынша жарықтың көрінісін өлшейді. Кельвин – түс температурасының (K) өлшем бірлігі. Жарық диодтары әртүрлі түс температурасында жарық шығара алады. Ол жылы ақтан (2700K–3000K) салқын аққа (5000K–6500K) дейін болуы мүмкін. Баяуырақ түс температурасы мәні жылырақ (сары) жарықты көрсетеді. Сонымен қатар, жоғарырақ салқын (көгілдір) жарықты көрсетеді.

Қосымша ақпарат алу үшін төменде оқи аласыз:

Жарықдиодты жолақтың түс температурасын қалай таңдауға болады?

Жарықдиодты кеңсе жарығына арналған ең жақсы түс температурасы

• Түсті бейнелеу индексі (CRI)

Түсті көрсету индексі (CRI) жарық диодты көздің табиғи жарықпен салыстырғанда түстерді қаншалықты жақсы көрсете алатынын өлшейді. CRI мәні 0-ден 100-ге дейін ауытқиды, жоғарырақ мән түстердің жақсырақ көрсетілуін көрсетеді. CRI мәні 80 немесе одан жоғары жарық диоды әдетте жақсы түс береді. Керісінше, CRI мәні 80-ден төмен жарық диодты түс бұрмалануын тудыруы мүмкін.

• Алға кернеу

Алға кернеу - бұл жарық диодты қосу және жарық шығару үшін қажетті кернеу. Тура кернеудің өлшем бірлігі вольт (V) болып табылады. Жарық диодтың тікелей кернеуі жарық диоды түріне және өндіріс процесіне байланысты өзгереді.

• Кері токтың ағуы

Кері токтың ағуы - бұл кері бағытта жарық диоды арқылы өтетін ток. Кернеу кері бағытта қолданылғанда болады. Дұрыс жұмыс істеу және ұзақ қызмет ету үшін жарық диодының кері токтың ағуы мүмкіндігінше төмен болуы керек.

Жарық диодты өнімділікке әсер ететін факторлар

Жарық диодтары немесе жарық шығаратын диодтар барған сайын танымал таңдауға айналды. Олар жоғары тиімділікке, ұзақ қызмет ету мерзіміне және төмен энергия тұтынуға ие. Дегенмен, жарықдиодты шамдардың жақсы жұмыс істеуіне әсер ететін бірқатар факторлар бар, мысалы:

• Жылу менеджменті

Жарықдиодты шамдардың жұмысына әсер ететін маңызды фактор олардың жылуды басқару қабілеті болып табылады. Жарықдиодты шамдар температураға сезімтал құрылғылар болып табылады. Егер олар жеткілікті түрде салқындамаса, олар тозуы мүмкін. Бұл тиімділікті төмендетіп, қызмет ету мерзімін қысқартады. Сондықтан жарықдиодты шамның өнімділігін сақтау үшін дұрыс термиялық басқаруды қамтамасыз ету маңызды.

• Drive Current

Жарық диодының өнімділігіне әсер ететін тағы бір маңызды фактор - жетек тогы. Жарық диодты шамдар белгілі бір ток деңгейінде жұмыс істейді. Бұл токтан асып кету олардың қызмет ету мерзімін қысқартады, тиімділікті төмендетеді және сәтсіздікке әкелуі мүмкін. Екінші жағынан, жарық диодты шамның төмен жүруі жарықтың аз шығуына және қызмет ету мерзімінің қысқаруына әкелуі мүмкін. Сондықтан, оңтайлы жарықдиодты өнімділікті қамтамасыз ету үшін дұрыс жетек тогын сақтау өте маңызды.

• қартаюы

Кез келген басқа электрондық құрылғылар сияқты, жарықдиодты шамдар да ескіреді. Бұл уақыт өте келе олардың өнімділігіне әсер етуі мүмкін. Жарық диодтары ескірген сайын олардың тиімділігі төмендейді, ал жарық шығысы азаяды. Бұл процесс люменнің амортизациясы деп аталады. Оны жылу, ылғалдылық және басқа да қоршаған орта факторларының әсерінен жеделдетуге болады. Сондықтан жарықдиодты шамның күтілетін қызмет мерзімін ескеру маңызды. Сондай-ақ, жарықтандыру жүйесін жобалау кезінде оның күтілетін тозу жылдамдығын ескеріңіз.

• Түсті ауыстыру

Жарық диодты өнімділікке әсер ететін тағы бір фактор - түс ауысуы. Жарық диодты шамның түсі фосфор материалының өзгеруіне байланысты уақыт өте өзгереді. Бұл жарықтандыру жүйесіндегі түстердің қалаусыз өзгеруіне әкелуі мүмкін. Бұл оның тартымдылығын азайтады немесе тіпті мақсатына сай жарамсыз етеді.

• Оптика

Жарықдиодты жарықтандыру жүйесінде қолданылатын оптика да оның жұмысына айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Дұрыс оптика жарықты біркелкі таратуға көмектеседі. Осылайша, ол жарықдиодты шамның тиімділігін арттырады. Керісінше, нашар оптика жарықтың жоғалуына немесе шашырауына әкелуі мүмкін. Бұл жүйенің жалпы тиімділігін төмендетеді.

Жарықдиодты сынау және сертификаттау

Жарықдиодты сертификаттау жарық диодты өнімнің саланың сапасы мен қауіпсіздігіне сәйкес келетінін растайды. Ол сондай-ақ өнімділік стандарттарын тексереді. Сертификаттауды әдетте тестілеу мен сертификаттауға маманданған тәуелсіз үшінші тарап ұйымдары жүргізеді.

• IESNA LM-80

IESNA LM-80 - жарықдиодты өнімдердің уақыт бойынша люмен тозуын өлшеуге арналған стандарт. Ол сондай-ақ әртүрлі жұмыс жағдайларындағы өнімділікті өлшейді. Бұл стандарт жарықдиодты өнімдер ұзақ уақыт бойы олардың сапасы мен жарықтығын сақтауды қамтамасыз етуге көмектеседі. 

• ЭНЕРГЕТИКА ЖЫЛДАМЫ

ENERGY STAR — энергия тиімділігі мен өнімділік стандарттарына сәйкес келетін жарық диодты өнімдерін сертификаттайтын бағдарлама. ENERGY STAR сертификатын алатын жарық диодты өнімдер әдетте сертификатталмаған өнімдерге қарағанда энергияны үнемдейді. Осылайша, бұл тұтынушыларға энергия төлемдеріне ақша үнемдеуге көмектеседі. ENERGY STAR сертификаты сонымен қатар өнімнің өнімділік пен сапа бойынша жоғары стандарттарға сай келетінін көрсетеді.

• Басқа сертификаттар

ENERGY STAR-тен басқа, LED өнімдерінің басқа сертификаттары бар. Оларға DLC (DesignLights Consortium) және UL (Андеррайтерлер зертханалары) кіреді. DLC сертификаты энергия тиімділігіне бағытталған. Көбінесе жарықдиодты өнімдерге коммуналдық төлемдерді алу үшін талап етіледі. UL сертификаты жарық диодты өнім сынақтан өткенін және қауіпсіздік стандарттарына сәйкес келетінін көрсетеді.

Қосымша ақпарат алу үшін оқуға болады Жарықдиодты жолақ шамдарын сертификаттау.

Жарықдиодты шамдардың жалпы қолданулары

Жарықдиодтарға қатысты кейбір жалпы мәселелер:

Жарықтандыру және жарықтандыру

Жарықдиодты шамдар тұрғын үйлерде кеңінен қолданылады. Мысалы, ойық, трек және шкафтың астындағы жарықтандыру. Олар энергияны үнемдейді және ұзақ қызмет етеді. Бұл оларды энергия тұтынуды азайтқысы келетін үй шаруашылықтары үшін тамаша таңдау етеді. Сондай-ақ, бұл электр энергиясына ақшаны үнемдейді.

Жарық диодтары коммерциялық жарықтандыру қосымшаларында да жиі қолданылады. Олар кеңсе, бөлшек сауда немесе қойма жарықтандыруы болуы мүмкін. Олар өнімділікті арттыруға көмектесетін жарқын, тұрақты жарық ұсынады. Сонымен қатар, олар тұтынушылар үшін қолайлы орта жасайды.

Жарықдиодты шамдар сыртқы жарықтандыру қолданбаларында көбірек қолданылады. Мысалы, көше шамдары, автотұрақ шамдары және ландшафтты жарықтандыру. Олар энергияны үнемдейтін, берік және экстремалды ауа райы жағдайларына төтеп бере алады. Бұл оларды сыртқы пайдалану үшін тамаша таңдау етеді.

Дисплей технологиясы

Дисплей технологиясында жарықдиодты шамдардың ең көп тараған қолданбаларының бірі цифрлық белгілер болып табылады. Бұл дисплейлер ақпарат, жарнама және қоғамдық орындарда ойын-сауық үшін пайдаланылады. Жарық диодты негізіндегі сандық белгілерді таңдау ұсынылады, себебі ол жоғары контрастты жасай алады. Сондай-ақ ол ашық күн сәулесінде де көрінетін ашық және айқын түстері бар жоғары ажыратымдылықтағы кескіндерге ие. Бұл оларды сыртқы жарнама үшін тамаша етеді.

Дисплей технологиясында жарықдиодты шамдардың тағы бір танымал қолданылуы теледидарлар болып табылады. Жарықдиодты теледидарлар экранды жарықтандыру үшін жарықдиодты шамдарды пайдаланады. Ол жақсартылған сурет сапасы мен контрастты қамтамасыз етеді. Сондай-ақ жарықдиодты шамдар теледидарларды дәстүрлі СКД теледидарларына қарағанда энергияны тиімдірек етеді. Бұл оларды экологиялық таза етеді.

Светодиодтар компьютер мониторларында, ноутбуктерде және мобильді құрылғыларда да қолданылады. Жарық диодты дисплейлер дәстүрлі дисплейлерге қарағанда жұқа, жеңіл және қуатты аз тұтынады. Бұл оларды портативті құрылғылар үшін өте қолайлы етеді.

Ойын-сауық индустриясында жарықдиодты шамдар қабырғалар, едендер және төбелер сияқты ауқымды дисплейлерде қолданылады. Бұл дисплейлер аудиторияға әсерлі тәжірибе береді. Ол концерттерде, спорттық іс-шараларда немесе саябақтарда болсын, көрермендерді қызықтырады. Оларды әртүрлі түстер мен үлгілерді көрсету үшін теңшеуге болады. Бұл оларды динамикалық және тартымды көрнекі әсерлерді жасау үшін тамаша етеді.

Автокөлік өнеркәсібі

Ең алдымен, жарықдиодты шамдар автомобильді жарықтандыруда жиі қолданылады. Олар фаралар, артқы шамдар, тежегіш шамдар, бұрылыс сигналдары және ішкі жарықтандыру үшін қолданылады. Автокөлік өнеркәсібіндегі жарықдиодты шамдардың тағы бір қолданбасы - бақылау тақтасының дисплейлері. Сондай-ақ аспаптар кластерлері. Жарықдиодты дисплейлер драйверлер үшін анық, жарқын және теңшелетін ақпаратты қамтамасыз етеді. Оларды жылдамдық, жанармай деңгейі және қозғалтқыш күйі сияқты ақпаратты көрсету үшін орнатуға болады.

Жарықдиодтар автомобильдердегі қауіпсіздік функцияларында да қолданылады. Оларға күндізгі жарық шамдары, бейімделгіш фаралар және резервтік камералар кіреді. Күндізгі жарық шамдары күндізгі уақытта көліктердің көрінуін арттырады. Сонымен бірге адаптивті фаралар ең жақсы жарықтандыруды қамтамасыз ету үшін көліктің жылдамдығы мен рульдік бұрышына байланысты өзгереді. Ал резервтік камералар аз жарық жағдайында анық және жарқын кескіндерді беру үшін жарықдиодты шамдарды пайдаланады.

Жарықдиодты шамдар көліктердің сыртқы сәндеуінде де қолданылады. Сондай-ақ, оларды автомобильдің корпусындағы екпінді жарықтандыру және жарықтандырылған логотиптер мен белгілер үшін пайдалануға болады. Сонымен қатар, жарықдиодты жарықтандыру динамикалық жарық әсерлерін жасай алады. Мысалы, дәйекті бұрылыс сигналдары және анимациялық жарық дисплейлері.

Медициналық жабдықтар

Төменде медициналық жабдықтардағы жарықдиодты шамдардың кейбір стандартты қолданбалары берілген:

• Медициналық бейнелеу: Медициналық бейнелеу құрылғыларында жарықдиодты шамдарды пайдалану рентгендік аппараттарда, КТ сканерлерінде және МРТ аппараттарында қолданылады. Жарық диодтары бейнеленетін дене бөлігін жарықтандыру үшін жарық көзі ретінде пайдаланылады. Жарық диодты жарықтандыру дәлірек және жарқын кескінді ұсынады. Бұл әсіресе төмен контрастты кескіндер үшін маңызды.

• Эндоскоптар: Жарық диодты шамдар аз инвазивті операциялар үшін қолданылатын эндоскоптарда қолданылады. Эндоскоптар хирургиялық аймақты жарықтандыратын миниатюралық жарықдиодты шамдармен жабдықталған. Жарық диодты шамдар шығаратын жарқын жарық хирургиялық аймақтың анық бейнесін береді. Бұл хирургтарға процедураларды дәлірек және дәл орындауға мүмкіндік береді.

• Хирургиялық фаралар: Жарықдиодты шамдар хирургиялық фаралар үшін қолданылады. Бұл хирургиялық аймақты жарықтандыру үшін ашық, ақ жарық береді. Жарықдиодты негізіндегі хирургиялық фаралар дәстүрлі галогендік фаралармен салыстырғанда бірнеше артықшылықтарды ұсынады. Бұл ұзағырақ қызмет ету мерзімін, жылуды азайтуды және түстерді дәлірек көрсетуді қамтиды.

• Фототерапия құрылғылары: Жарықдиодты шамдар фототерапия құрылғыларында қолданылады. Ол псориаз, экзема және безеу сияқты әртүрлі тері ауруларын емдейді. Жарық диодты шамдар шығаратын көк жарық безеуді тудыратын бактерияларды жоюда тиімді. Керісінше, қызыл жарық қабынуды тиімді түрде азайтады және жараның жазылуына ықпал етеді.

• Стоматологиялық жабдық: Жарықдиодты шамдар сонымен қатар стоматологиялық жабдықта қолданылады, мысалы, тіс пломбаларына арналған емдеу шамдары. Бұл шамдар жоғары қарқынды жарық сәулесін шығарады. Бұл тіс пломбасындағы шайырды белсендіріп, олардың тез қатаюына әкеледі.

Байланыс және сигнал беру

Байланыс пен сигнализациядағы жарықдиодты шамдардың ең көп тараған қолданбаларының бірі бағдаршамдарда болып табылады. Жарықдиодты бағдаршамдар қыздыру шамдарына қарағанда энергияны үнемдейді. Оның да өмір сүру ұзақтығы бар. Олар жарқын күн сәулесінде көбірек көрінеді. Оларды дәстүрлі бағдаршамдарға қарағанда түстерді жылдам өзгертуге бағдарламалауға болады.

Сигнал берудегі жарықдиодты шамдардың тағы бір кең тараған қолданылуы авариялық көліктерде. Мысалы, полиция көліктері, өрт сөндіру көліктері және жедел жәрдем. Жарықдиодты шамдар жарқын және алыс қашықтықтан көрінеді. Бұл оларды жылдам және анық сигнал беру өте маңызды болатын төтенше жағдайларда пайдалы етеді.

ҰҚЖ мен навигациялық жарықдиодты шамдар авиация мен теңіз сигнализациясында да қолданылады. Бұл қолданбаларда қыздыру шамдарына қарағанда жарықдиодты шамдарға артықшылық беріледі. Өйткені олар ұзаққа созылады, энергияны үнемдейді және ұзақ қызмет етеді. Жарық диодтары белгілі бір бағытта жарық шығара алады. Бұл оларды бағытты сигнал беруде пайдалы етеді.

Телекоммуникацияда светодиодтар талшықты-оптикалық байланыс жүйелерінде қолданылады. Талшықты-оптикалық кабельдер мәліметтерді жарық импульстері арқылы жібереді. Ал жарық диодтары осы жүйелер үшін жарық көзі ретінде пайдаланылады. СИД негізіндегі талшықты-оптикалық жүйелер мыс негізіндегі дәстүрлі байланыс жүйелеріне қарағанда тиімдірек және өткізу қабілеттілігі жоғары.

Жарықдиодты шамдарға техникалық қызмет көрсету

Оңтайлы өнімділікті қамтамасыз ету үшін жарық диодтары техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді. Ол кез келген басқа электр құрылғылары сияқты ұзақ қызмет ету үшін күтімді қажет етеді. Мұнда жарықдиодты шамдарды күтіп ұстау бойынша бірнеше кеңестер берілген:

Светодиодтарды тазалау

• Дұрыс тазалау шешімдерін пайдаланыңыз: Жарық диодты шамдарды тазалау кезінде еріткіштер сияқты қатты химиялық заттардан аулақ болу маңызды. Бұл жарық диодының нәзік құрылымын зақымдауы мүмкін. Оның орнына жұмсақ жуғыш затты немесе изопропил спиртінің ерітіндісін пайдаланыңыз. Тазалау ерітіндісінде абразивті бөлшектер жоқ екеніне көз жеткізіңіз.

• Дұрыс құралдарды пайдаланыңыз: Жарық диодты шамдарды тазалау үшін микроталшық немесе линзаларды тазалайтын шүберек сияқты жұмсақ, талшықсыз матаны пайдаланыңыз. Қағаз сүлгілер сияқты өрескел немесе абразивті материалдарды пайдаланбаңыз. Бұл жарықдиодты бетін сызып тастауы мүмкін.

• Жұмсақ болыңыз: Жарық диодты шамдарды тазалаған кезде жұмсақ болыңыз және жарық диоды бетіне шамадан тыс қысым түсірмеңіз. Жарық диодты жалаң саусақпен ұстамаңыз. Терідегі майлар мен ластаушы заттар жарықдиодты бетке өтуі мүмкін. Ол жарықтылық пен қызмет ету мерзімін қысқартады.

Жарық диодты шамдарды өңдеу

Жарық диодты шамдарды өңдеу олардың ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін де маңызды. Мұнда жарықдиодты шамдарды өңдеу бойынша бірнеше кеңестер берілген:

• Жарық диодты шамға тигізбеңіз: Жарық диодты шамдармен жұмыс істегенде, жарық диодтың бетіне жалаң қолмен тимеу өте маңызды. Қолдарыңыздағы майлар мен кір жарық диодты зақымдауы мүмкін. Оның орнына, жарық диодымен жұмыс істеу үшін қолғапты немесе таза, түксіз матаны пайдаланыңыз.

• Жарық диодты шамдарды ылғалға түсірмеңіз: Ылғал жарықдиодты зақымдауы мүмкін. Сондықтан, өңдеу кезінде жарық диодты ылғалға ұшыратпау өте маңызды.

• Жарық диодты шамдарды қыздырудан аулақ болыңыз: Жарықдиодты шамдар ыстыққа сезімтал, ал жоғары температураның әсері оларды зақымдауы мүмкін. Сондықтан, өңдеу кезінде жарық диодты жоғары температураға ұшыратпау өте маңызды.

• Жарық диодты шамдарды дұрыс сақтаңыз: Жарықдиодты шамдар жылу мен ылғалдың әсерін болдырмау үшін салқын, құрғақ жерде сақталуы керек.

Жарықдиодты шамдардың ақауларын жою

Кез келген технология сияқты, жарықдиодты жарықтандырудың да проблемалары бар. Мен жарықдиодты жарықтандырудың ең жиі кездесетін кейбір мәселелерін және оларды шешу жолдарын талқылаймын.

1. Жылтылдау

Жарықдиодты шамдар, әсіресе олар алғаш рет қосылғанда жыпылықтауы мүмкін. Бұл тітіркендіргіш және алаңдатады. Бұл мәселені бірнеше факторлар тудыруы мүмкін. Олар үйлесімсіз диммер қосқышын және ақаулы драйверді қамтиды. Немесе бұл қуат көзі немесе дұрыс орнатылмаған болуы мүмкін.

Бұл мәселені шешу үшін күңгірттендіргіш қосқыштың жарықдиодты шамдармен үйлесімді екеніне көз жеткізіңіз. Кез келген ақаулы құрамдастарды ауыстырыңыз және жарықтандыру құрылғысының дұрыс орнатылуын қамтамасыз етіңіз.

2. Жарқыл

Жарықдиодты шамдар шығара алады жарқыл, бұл ыңғайсыздық тудыруы және көздің шаршауын тудыруы мүмкін. Бұл мәселені бірнеше факторлар тудыруы мүмкін. Жарықтандыру құрылғысының орналасуы, қолданылатын шамның түрі және дизайны сияқты.

Бұл мәселені шешу үшін жарқырауды азайту үшін аязды немесе диффузиялық линзаларды пайдаланыңыз. Жарықтандыру құрылғысының орналасуын реттеп, жарықтығы төмен шамдарды таңдаңыз.

3. Дұрыс емес түс температурасы

Жарықдиодты шамдар әртүрлі түс температурасы бар жарық шығара алады. Бұл бөлменің қоршаған ортасына және атмосферасына әсер етуі мүмкін. Мысалы, кейбір жарықдиодты шамдар тартымсыз болуы мүмкін қатал, көкшіл-ақ жарық шығаруы мүмкін. Тағы да, кеңсені жарықтандыру үшін жылы түсті таңдау қызметкерді ұйқысыз етеді. 

Бұл мәселені шешу үшін бөлменің қажетті атмосферасына сәйкес келетін түс температурасы бар жарықдиодты шамдарды таңдаңыз. Мысалы, жылы, сарғыш жарық жатын бөлмеге сай болуы мүмкін. Керісінше, салқын, көкшіл-ақ жарық жұмыс немесе оқу бөлмесіне сәйкес келуі мүмкін.

4. ыстық

Жарықдиодты шамдар жылуды шығарып, олардың қызмет ету мерзімін және өнімділігін азайтады. Бұл мәселені бірнеше факторлар тудыруы мүмкін. Мысалы, салқындату немесе желдетудің жеткіліксіздігі. Сондай-ақ, қоршаған ортаның жоғары температурасы және шамадан тыс ток ағыны болуы мүмкін.

Бұл мәселені шешу үшін жарықдиодты шамдардың жеткілікті түрде салқындатылғанын және желдетілетінін тексеріңіз. Оларды қоршаған орта температурасы жоғары жерлерде орнатудан аулақ болыңыз. Сондай-ақ, ағымдағы ағынның ұсынылған ауқымда екеніне көз жеткізіңіз.

5. сыйысымдылық

Жарықдиодты шамдар бар жарықтандыру құрылғыларымен немесе жүйелерімен үйлесімді болмауы мүмкін. Бұл оларды орнату мен пайдалануды қиындатады. Бұл мәселені әртүрлі факторлар тудыруы мүмкін, мысалы, кернеудегі, қуаттағы және дизайндағы айырмашылықтар.

Бұл мәселені шешу үшін жарықдиодты шамдар қолданыстағы жарықтандыру жүйелерімен және құрылғылармен жұмыс істейтініне көз жеткізіңіз. Немесе қажет болса, арматура мен жүйелерді ауыстыруды қарастырыңыз.

Осы проблемаларды түсіну және оларды шешу үшін тиісті шаралар қабылдау. Осылайша, сіз ешқандай қолайсыздықсыз жарықдиодты жарықтандырудың көптеген артықшылықтарын пайдалана аласыз.

Қосымша ақпарат алу үшін оқуға болады Жарық диодты жолақ ақауларын жою.

Жарықдиодты технологиядағы болашақ әзірлемелер

Жарықдиодты технологияның болашақ жетілдірулерін қарастырайық.

1. Энергия тиімділігін арттыру

Жарықдиодты технологияның болашақтағы әзірлемелерінде энергия тиімділігін арттырудың кейбір негізгі жақсартулары мыналар:

• Жоғары тиімділік

Жарық диодты тиімділігі жарық көзінің электр қуатын электр жарығына қаншалықты тиімді түрлендіретінін өлшейді. Жарық диодты тиімділігі соңғы жылдары материалдық ғылымның арқасында тұрақты түрде жақсарды. Сондай-ақ, құрылғы дизайнының жетілдірілуі тиімділікті арттырады. Мысалы, ол индий галий нитриді (InGaN) сияқты жаңа жартылай өткізгіш материалдарды әзірлеуде. Бұл ақ жарық диодтарының маңызды құрамдас бөліктері болып табылатын жоғары тиімділік көк және жасыл жарық диодтарына әкелді. Ал алдағы жылдары көптеген инновациялар жарықдиодты шамдарды әлдеқайда тиімді етеді. 

• Жақсырақ жылуды басқару

Жарықдиодты шамдар тиімдірек болған сайын, олар да көбірек жылу шығарады. Бұл олардың өнімділігі мен қызмет ету мерзімін қысқартуы мүмкін. Дегенмен, жылуды басқару әдістеріндегі жетістіктер сенімділікті жақсартты. Жақсырақ жылу қабылдағыштар және жылу өткізгіштігі жоғары материалдар сияқты. Бұл әдістерді жетілдіру жарықдиодты өндірушілерге болашақта өз жұмысын жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл сонымен қатар олардың өнімдерінің сенімділігін арттырады.

• Ақылды басқару жүйелері

Жарықдиодты технологияға сонымен қатар энергияны барынша тиімді пайдаланатын және қалдықтарды азайтатын озық басқару жүйелері көмектеседі. Мысалы, жарықдиодты жарықтандыру жүйелері сенсорлармен жабдықталуы мүмкін. Бұл датчиктер бос орындарды анықтайды. Сондай-ақ олар жарық деңгейін автоматты түрде реттейді. Осылайша ол табиғи жарық деңгейіне жауап ретінде шамдарды азайтады. Алдағы жылдарда біз жарықдиодты шамдарда осындай автоматтандырылған зондтау мүмкіндіктерін көбірек күтеміз.

• Басқа технологиялармен интеграция

Ақырында, жарықдиодты шамдар Интернет заттары (IoT) сенсорлары сияқты басқа технологиялармен көбірек біріктіріледі. Ол өзгеретін орта мен пайдаланушы қажеттіліктеріне бейімделетін смарт жарықтандыру жүйелерін жасайды. Бұл біріктіру жарықтандыру жүйелерін дәлірек және тиімдірек басқаруға мүмкіндік беру арқылы көбірек энергияны үнемдеуге көмектеседі.

2. Өндіріс техникасының жетістіктері

Өндіріс техникасындағы жетістіктерді талқылайық. Бұл жетістіктер жарықдиодты технологияның болашақ дамуын ынталандырады.

• Chip Scale Package (CSP) жарық диодтары

CSP жарық диоды - бұл дәстүрлі орауыш материалдарға қажеттілікті жоққа шығаратын жарықдиодтың жаңа түрі. Мысалы, қорғасын рамалары мен сым байланыстары. Бұл жарықдиодты шамның өлшемі мен салмағын азайтып, оны ықшам құрылғыларда пайдалану үшін өте қолайлы етеді. CSP жарық диодтары да тиімдірек, өйткені олар ток өту үшін қысқа қашықтыққа ие. Олар сондай-ақ энергия шығынын азайтады.

Сонымен қатар, CSP жарықдиодтарын өндіру арнайы жабдықты қажет етеді. Мысалы, штамппен байланыстыру машиналары және вафли деңгейіндегі орау машиналары. Қазіргі уақытта олар кеңірек қол жетімді бола бастады.

Қосымша ақпарат алу үшін оқуға болады CSP LED жолағы VS COB LED жолағы.

• Микрожарық диодтары

Коллоидтық синтездің жаңа әдістерінің дамуы және QD-лерді жарықдиодты өндіріске біріктіру LED технологиясының болашақ дамуын ынталандырады. Микро-жарық диодты шамдар CSP жарықдиодтарынан кішірек, өлшемі 100 микрометрден аз. Олар дәстүрлі жарықдиодты шамдарға қарағанда жоғары ажыратымдылықты, ашық түстерді және жақсы контрастты ұсынады. Микро-жарық диодтарды өндіру олардың шағын өлшемдеріне байланысты қиын. Дегенмен, технологиялық жетістіктер оларды көп мөлшерде өндіруге мүмкіндік береді. Микрофабрикация, литография және вафельді байланыстыру сияқты.

• Кванттық нүктелер (QDs)

Кванттық нүктелер - жарық көзімен ынталандырылған кезде жарық шығаратын жартылай өткізгіш нанокристалдар. Олар дәстүрлі жарықдиодты шамдарға қарағанда жақсы түс дәлдігі мен жарықтығын ұсынады. Және оларды белгілі бір түстерді шығару үшін реттеуге болады. QD «коллоидтық синтез» деп аталатын әдісті қолдану арқылы жасалады. Ол сұйықтықта нанокристалдардың суспензиясын жасауды қамтиды. Содан кейін нанокристалдар жарықдиодты жасау үшін субстратқа қойылады. 

• 3D басып шығару

3D басып шығару - қабат-қабат нысандарды жасауды қамтитын өндіріс әдісі. Ол дизайндағы икемділік пен күрделі пішіндерді жасау мүмкіндігін ұсынады. 3D басып шығаруды арнайы жарықдиодты пішіндер мен корпусты жасау үшін пайдалануға болады. Бұл инъекциялық қалыптау сияқты дәстүрлі өндіріс әдістеріне қажеттілікті азайтады. 3D басып шығару да экологиялық таза. Бұл қалдықтарды және тасымалдау қажеттілігін азайтады.

3. Толық органикалық жарықдиодты шамдардың әлеуеті

Толығымен органикалық жарықдиодты жарықдиодтар (FOLED) бейорганикалық материалдарды қажет етпейтін OLED түрі болып табылады. Мысалы, дәстүрлі жарықдиодты технологияда жиі қолданылатын металдар. FOLED дәстүрлі жарықдиодты шамдарға қарағанда бірнеше артықшылықтарға ие. Олар дәстүрлі жарықдиодты шамдарға қарағанда икемді, жеңіл және энергияны аз тұтынады. Сонымен қатар, FOLED-терді арзан және экологиялық таза материалдар арқылы жасауға болады. Бұл оларды тұрақты технологияларды дамыту үшін тартымды нұсқаға айналдырады.

FOLED қолданбаларының әлеуетті мүмкіндіктері кең. Оларға жарықтандыру, дисплейлер, тіпті киюге болатын технология кіреді. Жарықтандыру өнеркәсібінде FOLED дәстүрлі жарық көздерін алмастыру мүмкіндігіне ие. Ол флуоресцентті және қыздыру шамдарын алмастыра алады. FOLED-ді жұқа, икемді парақтарға жасауға болады. Бұл оларды қисық немесе дұрыс емес пішінді беттерге өте ыңғайлы етеді. Мысалы, сәулет немесе автомобильді жарықтандыру.

Дисплей индустриясында FOLED дәстүрлі жарықдиодты дисплейлерге қарағанда бірнеше артықшылықтарды ұсынады. FOLED құрылғылары жұқа, жеңіл және қуаттылығы төмен. Бұл оларды смартфондар мен планшеттер сияқты портативті құрылғылар үшін өте қолайлы етеді. Сонымен қатар, FOLED дисплейлері жақсырақ түс дәлдігін және кеңірек көру бұрышын ұсынады. Осылайша, олар теледидарлар мен компьютер мониторлары сияқты жоғары деңгейлі дисплей қолданбалары үшін өте қолайлы.

Жиі қойылатын сұрақтар

қорытынды

Айта кету керек, LED технологиясы әлі де дамып келеді. Сондай-ақ өнімділікті, түс сапасын және қолжетімділікті жақсартуға мүмкіндік бар. Осыған байланысты ғалымдар мен инженерлер LED технологиясын жақсарту жолдарын үнемі іздейді. Олар оның тиімділігін арттыруға тырысады.

Тұтынушы немесе бизнес иесі ретінде LED технологиясының негіздерін түсіну ұзақ жолды өтуі мүмкін. Бұл жарықтандыру өнімдерін сатып алу кезінде саналы таңдау жасауға көмектеседі. Түс температурасынан люменге, ваттқа және CRIге дейін. Осы тұжырымдамаларды білу сізге дұрыс жарықдиодты жарықтандыру шешімдерін табуға көмектеседі.

Сондықтан жарықдиодты шамдар қызықты технология болып табылады. Энергияны үнемдеу мүмкіндіктерімен, ұзақ мерзімділігімен және әмбебаптығымен жарықдиодты шамдар осында қалатын жарықтандыру технологиясы болып табылады.

LEDYi жоғары сапалы өнім шығарады Жарықдиодты жолақтар және жарықдиодты неон икемділігі. Біздің барлық өнімдеріміз ең жоғары сапаны қамтамасыз ету үшін жоғары технологиялық зертханалардан өтеді. Сонымен қатар, біз LED жолақтары мен неон икемділігі бойынша теңшелетін опцияларды ұсынамыз. Сонымен, премиум жарықдиодты жолақ және жарықдиодты неон икемділігі үшін, LEDYi-ге хабарласыңыз МҮМКІНДІГІНШЕ ТЕЗІРЕК!