دیود ساطع نور سفید چیست؟

در گذشته LEDها در نشانگرها، نمایشگرها و روشنایی اضطراری محدود میشدند اما با ظهور ال ای دی های ساطع کننده نور سفید، اکنون در تمام کاربردهای روشنایی اعم از روشنایی داخلی، روشنایی خیابان ها تا روشنایی سیلابی مورد استفاده قرار میگیرند.ال ای دی ها نمیتوانند نور سفید را بصورت مستقیم ساطع کنند. با این حال استفاده از فناوری های خاص سبب این مسئله میشود.

تبدیل طول موج:

تبدیل طول موج شامل تبدیل کامل یا جزئی تابش ال ای دی به نور سفید است. روش های مختلفی برای تولید نور سفید از ال ای دی ها از طریق تبدیل فرآیند طول موج وجود دارد. برخی از این روش ها شامل استفاده از ال ای دی آبی و فسفر زرد، ال ای دی آبی و آبی، ماورا بنفش و فسفرهای ماورا بنفش، فسفرهای آبی، سبز و قرمز، و یک ال ای دی با نقاط کوانتومی.

ال ای دی های آبی و فسفر زرد

در این روش، تبدیل طول موج از یک ال ای دی که رنگ آبی را ساطع میکند برای تحریک فسفر زرد استفاده میشود.این امر منجر به انتشار نور زرد و آبی میشود و مخلوط حاصل از نور آبی و زرد، نور سفید را بوجود میآورد. که این روش کم هزینه ترین روش برای تولید نور سفید است.

این روش تبدیل طول موج، شامل استفاده از چندین فسفر با ال ای دی آبی است. هریک از فسفرهای مورد استفاده زمانی که تشعشعات ساطع شده از ال ای دی آبی بر روی آنها می افتد، رنگ متفاوتی از نور ساطع میکند.

هریک از فسفرهای مورد استفاده زمانیکه تشعشعات ساطع شده از ال ای دی آبی بر روی آنها می افتد رنگ متفاوتی از نور ساطع میکند. این رنگ های مختلف نور با نور آبی اصلی ترکیب میشوند و نور سفید تولید میکنند. استفاده از فسفرهای متعدد به جای فسفر زرد باعث تولید نور سفید میشود که دارای طول موج گسترده تر و کیفیت رنگ بهتری از نظر درصد بازتاب نور است. با این حال، این فرآیند در مقایسه با فرآیندی که فقط شامل فسفر زرد است، گران تر است.

ال ای دی های فرا بنفش با فسفر RGB

سومین روش تبدیل طول موج با استفاده از ال ای دی ساطع کننده اشعه ماوراء بنفش در ارتباط با فسفرهای قرمز، سبز و آبی سروکار دارد. هنگامی که این فسفرهای RGB برانگیخته میشوند، تشعشعاتی از خود ساطع میکنند که باهم مخلوط میشوند تا یک نور سفید ایجاد کنند. این نور سفید دارای طیف طول موج گسترده تری نسبت به فناوری های مورد بحث قبلی است.

در این روش از ال ای دی آبی برای فعال کردن نقاط کوانتومی استفاده میشود. نقاط کوانتومی بلورهای نیمه هادی کوچکی هستند که بین ۲ تا ۱۰ نانومتراند. آن ها با قطر ۵۰-۱۰ اتم مطابقت دارند. هنگامی که از نقاط کوانتومی با یک ال ای دی آبی استفاده میشود، لایه نازکی از ذرات نانو کریستال را تشکیل میدهند که حاوی ۳۳یا۳۴ جفت کادیمیوم یا سلنیوم است که در بالای ال ای دی پوشانده شده است. نور آبی ساطع شده توسط ال ای دی، نقاط کوانتومی را تحریک میکند که این تحریک موجب به تولید نور سفیدی میشود که طیف طول موجی تقریبا مشابه نور سفید تولید شده توسط ال ای دی ماوراء بنفش همراه با فسفرهای RGBدارد.

لامپ های دیود ساطع کننده نور یا لامپ های ال ای دی، جدیدترین نسل لامپ ها از تمام فناوری های نور موجود هستند. این لامپ از دیود به عنوان منبع تولید نور استفاده میکند. این چراغ ها دارای اشکال مختلفی هستند، میتوانند مانند یک لامپ یا یک لامپ فلورسنت لوله مانند، فشرده باشند. علاوه بر این ادعا میشود که این لامپ، لامپی با کارآمدترین مصرف انرژی در مقایسه با سایر انواع لامپ ها میباشد. از دیگر مزایای این لامپ ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

بدون زمان شروع- بر خلاف مورد لامپ های TL، که برای روشنم شدن بهینه نیاز به زمان دارند، چراغ های ال ای دی، بلافاصله هنگام روشن شدن سوئیچ نور بهینه را ساطع میکنند.

کارآمدی- ادعا میشود که این لامپ ها، فقط حدود ۱۰ درصد از انرژی لامپ های رشته ای را برای تولید همان مقدار نور مصرف میکنند.

انعطاف پذیری- مانند لامپ ها، با فرم فشرده که باعث میشود از چراغ های ال ای دی در مکان های مختلف استفاده شود. اصل کار که فقط از دیودها برای تولید نور استفاده میکند، باعث میشود که ال ای دی حجم کمتری داشته باشد.

دمای پایین- عدم وجود فرآیند گرمایش در لامپ بر دمای خنک اطراف گنبد لامپ تاثیر میگذاردبرای استفاده در تابستان مناسب است. مزیت دیگر این است که میتواند طول عمر لامپ را افزایش دهد.

بادوام_ لامپ های ال ای دی در مقایسه با سایر لامپ ها،مانند لامپ های رشته ای، بیشترین طول عمر را دارند. این لامپ میتواند تا ۵۰۰۰ساعت نیز کار کند. راز طول عمر لامپ های ال ای دی در دیودهایی است که برای تولید نور استفاده میشود. استفاده از دیود باعث میشود که لامپ گرمای بیش از حد تولید نکند و باعث میشود که محفظه لامپ بیش از این آسیب نبیند و یا به راحتی شکسته نشود.

سازگار با محیط زیست- لامپ های ال ای دی، نور UV تولید نمیکنند بنابراین برای انسان بی خطر هستند . علاوه بر این، این لامپ باعث صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی هم میشود.

معایب لامپ:

برای آب و هوای سرد مناسب نیست- برای کاربرانی که شرایط آب و هوایی سرد دارند، استفاده از این لامپ ها کمک به افزایش دمای محیط نمیکنند.

کمتر مقرون به صرفه- این لامپ ها، گران ترین لامپ ها تا به امروز هستند.

LEDهای معمولی یا DIP :

این نوع ال ای دی ها معمولا دارای شکل استوانه ای و یا مکعبی و با پایه های بلند می باشند و در انواع تک رنگ، سه رنگ RGB، هفت رنگ و سفید می باشند که از لحاظ تعداد پایه ها دو پایه، سه پایه و چهار پایه و در قطر های مختلف موجود می باشد که جزء LEDهای اولیه هستند و میزان نوردهی پایینی دارند. این LEDها اصطلاحا DIP هستند یعنی بر روی بردهای سوراخ دار لحیم می شوند.

پاور LED:

پاور LED ها که تقریبا می توان گفت نسل بعدی LED ها هستند نیز مانند LED های اولیه به صورت تک رنگ، سفید و RGB و در رنج های ۱W و ۳W موجود می باشند.میزان نور دهی این LEDها بسیار مناسب بوده و در رنج ۱۰۰ تا ۱۱۰ لومن بر وات می باشد ودر تکنولوژی جدید ۱۳۰ و ۱۶۰ تا ۱۸۰ لومن بروات نیز رسیده است.نصب این LEDها بر روی برد PCB به صورت SMD می باشد و برای جلوگیری از آسیب دیدن و سوختن این LED ها از یک هیت سینک برای انتقال حرارت آن استفاده می شود و با توجه به میزان جریان و توان مصرفی برای تامین آنها درایوری متناسب به برد نصب می شود.

SMD LED:

واژه SMD، به معنای قطعات نصب شده روی سطح میباشد نوع دیگری از SMD ها، ال ای دی های POWER SMD هستند. ساختار این LEDها بدین گونه است که یک سری LED های SMD بسیار ریز بر روی یک صفحه آلومینیومی قرار می گیرد و این LED ها را با سیم های نازکی از طلا به صورت سری به یکدیگر متصل می کنند که در واقع یک پک LED با توان بالا به وجود می آید.در کل این LEDها تلفات حرارتی کمتری دارند و عموما به شکل مربع و یا مستطیل تولید می شوند.میزان نور دهی این LED ها از ۱۱۰ تا ۱۴۰ لومن بر وات می باشد. از مزایای این نوع LED کاهش مصرف قلع و صرفه جویی در ابعاد مدار چاپی و عدم دخالت انسان در تولید آن می باشد.

COB LED:

واژه COB، به معنی چیپ هایی بر روی برد میباشد. ساختار این ال ای دی ها بدین گونه است که یکسری ال ای دی های ریز و کم توان بر روی یک برد یا ماژول سوار میشوند. این مدل لامپ ها معمولا به شکل دایره طراحی میشوند و قابلیت پخش نور را دارند به عنوان مثال، این لامپ ها، ۱۶۱لومن بر وات را به ازای ۳۵۰ میلی آمپر جریان تولید میکنند.

MCOB LED:

در فناوری COB تعدادی LED به صورت چیپ بر روی یک برد و ماژول سوار می شوند به صورتی که زمانی که روشن شدند به صورت یک پنل روشن دیده می شوند در فناوری MCOB به جای یک برد واحد و یک ماده فسفرسان از چند برد یا یک برد با چند قسمت استفاده می شود که هر کدام نقش یک لامپ COB را ایفا می کنند که مجموع آنها تشکیل یک لامپ MCOB با توان بالاتر را می دهد.البته باید گفت که این لامپ ها به دلیل مساحت زیاد برای استفاده در سیستم های SPOT LIGHT و حتی نورهای ریزشی FLOOD LIGHT که در نور پردازی استفاده می شوند مناسب نیستند. MCOBها بیشتر در لامپ های کوچک مورد استفاده قرار می گیرند و در انواع بلوری سرامیکی و آلومینیومی رایج هستند.