نحوه کار لامپ های LED

چراغ LED روشن می شود. از سال‌ها پیش، ال‌ای‌دی‌ها برای روشن کردن بسیاری از اشیاء از جمله ساعت‌های دیجیتال، چراغ‌های کریسمس، چراغ قوه و علائم راهنمایی و رانندگی استفاده می‌شوند. اما LED ها از نظر روشنایی خانه واقعاً خاموش نبودند. شرکت ها به دلیل چند محدودیت قادر به تولید آنها به عنوان لامپ های معمولی و با اندازه جایگزین نبودند. اما در طول ده سال گذشته یا بیشتر، این لامپ‌های جایگزین ال‌ای‌دی - نوعی که مانند یک لامپ رشته‌ای به یک لامپ پیچ می‌شوند - به طور قابل توجهی محبوبیت پیدا کرده‌اند. اکنون، بخش قابل توجهی از خانواده ها و شرکت ها از آنها استفاده می کنند.

بر اساس یک نظرسنجی در سال 2017، 38 درصد از آمریکایی ها از لامپ های رشته ای به LED تبدیل شده اند، در حالی که 70 درصد آمریکایی ها حداقل یک لامپ LED خریداری کرده اند. این نسبت به احتمال زیاد پس از سال 2017 افزایش یافته است.

در این پست، نحوه عملکرد لامپ های LED، چرایی ایجاد یک گزینه روشنایی خوب و برخی از مزایا و معایب استفاده از آنها را بررسی خواهیم کرد. بیایید با اصول اولیه شروع کنیم: یک LED به چه طریقی نور تولید می کند؟

اصول اولیه لامپ های LED

فناوری "روشنایی حالت جامد" یا SSL همان چیزی است که LED است. در اصل، یک SSL نور را از یک جسم جامد به جای خلاء (مانند لامپ رشته ای) یا گاز (مانند CFL) ساطع می کند. چنین ماده ای در مورد یک LED معمولی یک نیمه هادی است.

به عبارت ساده، یک LED نور تولید می کند زمانی که جریان الکتریکی از طریق یک ریزتراشه جریان می یابد، منابع نور کوچک معروف به LED را روشن می کند و در نتیجه نور مرئی تولید می کند. لطفاً برای توضیح کامل به نحوه کار دیودهای ساطع نور مراجعه کنید.

در حالی که LED ها نور زیادی تولید می کنند، بخشی از نور در ساختار LED ها محبوس می شود، که در هنگام استفاده از آنها به عنوان منبع اصلی روشنایی در خانه نگران کننده است. از این رو، یک لامپ LED اغلب از یک لامپ رشته ای کم نورتر بوده است و بیشتر مردم لامپ های بسیار روشن و اتصالات سقفی را دوست دارند.

لامپ های LED بسیار روشن تر هستند. این روزها، لامپ‌های جایگزین LED ممکن است روشنایی حداقل برابر با یک لامپ رشته‌ای 60-وات داشته باشند، و آنها را به یک راه‌حل عملی برای نیازهای اولیه روشنایی خانه تبدیل می‌کند. همچنین، طول عمر یک لامپ جایگزین LED 24،000 ساعت بیشتر از یک لامپ رشته ای معمولی 60- وات است.

و قیمتش کمتره با تغییر به نسخه های LED ENERGY STAR برای پنج لامپ پرکاربرد خانه خود، می توانید 75 دلار در سال صرفه جویی کنید.

این موضوع مزایا و معایب لامپ های LED را نشان می دهد.

مزایای روشنایی LED

اولین مورد کاهش مصرف انرژی است. در مقایسه با فناوری‌های روشنایی قبلی، تکنیک LED ایجاد نور انرژی بسیار کمتری برای گرمایش مصرف می‌کند. در مقایسه با CFL ها و لامپ های رشته ای، که 90 درصد انرژی خود را به عنوان گرما آزاد می کنند، نسبت به روش خلاء/رشته ای که در لامپ های رشته ای استفاده می شود، انرژی کارآمدتر است. همچنین حداقل 75 درصد انرژی کمتری مصرف می کند (که حدود 80 درصد انرژی خود را به عنوان گرما آزاد می کند).

یک لامپ رشته‌ای 100-وات، در صورتی که روشنایی خود را به مدت ۴۳۲۰ ساعت در سال (360 ساعت در ماه/90 ساعت در هفته/12.85 ساعت در روز) روشن کنید، 432 کیلووات ساعت در سال مصرف می‌کند، در حالی که کمی بیشتر از 60 کیلووات است. -ساعت برای یک لامپ LED معادل 14-وات. همچنین LED ها نسبت به لامپ های هالوژن قدیمی 50 درصد CO2 کمتر و 90 درصد کمتر از لامپ های هالوژن قدیمی CO2 آزاد می کنند.

با این حال، این تنها بخشی از روایت است. عامل دیگر کارایی زمان است: اگرچه لامپ های رشته ای دارای چرخه عمر 1،000-ساعته هستند، اما یک لامپ LED با کیفیت بالا از نظر تئوری دارای طول عمر 25،000 ساعت یا بیشتر است. تضاد بین منابع نور رشته ای و فلورسنت و نورهای حالت جامد مانند LED ها شگفت انگیز است: برای برابری با طول عمر یک لامپ رشته ای، یک چراغ LED باید به مدت سه سال، 24 ساعت شبانه روز و هفت روز هفته روشن بماند. (راستش را بخواهید، همه چراغ‌های LED آنقدر که باید دوام نمی‌آورند. اگر قطعات خیلی زود خراب شوند، ممکن است عمر برخی از آنها کوتاه‌تر باشد.)

هنگامی که مشکل هزینه را در نظر می گیرید، به دلیل مزیت زمانی، همه چیز کمی پیچیده تر می شود. طبق گفته Home Depot، یک بسته چهار لامپ جایگزین 60- وات LED حدود 9.48 دلار قیمت دارد در حالی که یک بسته چهار لامپ رشته ای معادل 3.97 دلار است.

حقیقت این است که LED ها همچنان در درازمدت باعث صرفه جویی در هزینه شما می شوند، حتی با قیمت 9.48 دلار برای یک بسته چهار لامپ، زیرا شما فقط به یک یا دو لامپ در هر دهه یا بیشتر نیاز دارید و کمتر برای روشنایی خانه خرج می کنید، که می تواند افزایش یابد. تا هفت برابر بیشتر از لامپ های رشته ای مصرف انرژی را کاهش دهد و مصرف انرژی را تا بیش از 80 درصد کاهش دهد.

سوال در مورد لامپ های LED

ال ای دی ها به زودی بر روشنایی خانگی تسلط خواهند یافت. چراغ‌های LED فیلیپس در مدل‌های مختلف با تغییر رنگ و متصل به Wi-Fi عرضه می‌شوند. علاوه بر این، جنرال الکتریک دارای یک سری چراغ های LED به علاوه دارای بلندگو، تایمر، قابلیت تغییر رنگ و سایر ویژگی ها است. تا سال 2030، پیش بینی می شود که فروش LED 75 درصد از کل بازار روشنایی را تشکیل دهد.

وقتی آنچه دانشمندان در مورد LED ها می گویند را در نظر می گیرید، به نظر می رسد که همه چیز واقعاً خوب پیش می رود. پیشرفت ها با سرعت نگران کننده ای رخ می دهند. با این وجود، یک مسئله وجود دارد.

مطالعات در مورد نور آبی که LED ها تولید می کنند در حال گسترش است. به گفته محققان، چشم و سلامت ما ممکن است آسیب ببیند. به گفته یک سازمان بهداشتی فرانسوی، این می تواند ساعت بیولوژیکی ما را تغییر دهد و علاوه بر آسیب شبکیه به چشم، باعث اختلال در خواب شود. این سازمان توصیه کرد که استفاده از گجت های LED با بیشترین میزان نور آبی را محدود کنید، به ویژه برای کودکان. رایانه‌ها، تلفن‌های همراه و سایر نمایشگرها، همراه با اسباب‌بازی‌های بالقوه خاص و چراغ‌های برجسته در این دسته قرار می‌گیرند.

یافته‌های آژانس در سال 2010 در مورد سمیت چشمی نور آبی، که می‌تواند منجر به ضعف بینایی شود، در مطالعه سال 2019 تأیید شد. آژانس سلامت و ایمنی غذا، محیط زیست و شغلی فرانسه (ANSES) در گزارش خود اعلام کرد که این مواد «اثرات فوتوتوکسیک کوتاه‌مدت مرتبط با قرار گرفتن در معرض حاد و اثرات طولانی‌مدت مرتبط با قرار گرفتن در معرض مزمن را نشان می‌دهند که خطر ابتلا به سن را افزایش می‌دهد. دژنراسیون ماکولا مرتبط (ARMD)».

برای آشنایی بیشتر با لامپ های LED و موضوعات مرتبط از لینک های صفحه زیر استفاده کنید.