شناخت لامپ های ال ای دی LED

نوشتاری در زمینه شناخت انتخاب و کاربرد لامپ های ال ای دی LED LAMPS

974

شناخت لامپ های ال ای دی LED

تاریخچه

برای تولید نور راهای مختلفی وجود دارد بشر طی سالهای متمادی از روش های متنوعی برای روشن کردن محیط و افزایش قدرت دید خود در نقاط تاریک یا در هنگام شب استفاده نموده است . گاهی با برافروختن آتش تا ساخت وسایل مانند شمع و چراغ های روغن سوز و نفت سوز تا ساخت لامپ رشته ای التهابی توسط ادیسون که از انرژی الکتریکی برای ملتهب کردن یک رشته سیم در یک محفظه خلا ، تولید نور استفاده نمود.

در پایان قرن بیستم میلادی با استفاده صنعتی و کاربردی از نمیه هادی ها تولید لامپ های نیمه های بر مبنای دیود های منتشر کننده نور Light Emitting Diode که به اختصار به آن LED گفته می شود ، تولید اصلی شرکت های لامپ سازی تبدیل شده و کاربرد آنها بسیار گسترش پیدا کرده است .

با افزایش هزینه های انرژی و همچنین توجه بیشتر جوامع و قانون گذران به محیط زیست ، ضرورت استفاده از لامپ ها با مصرف انرژی کمتر و طول عمر بیشتر به یک الویت مهم پیش روی تولید کنندگان و مصرف کنندگان در آمده است .

در این میان استفاده از لامپ های ال ای دی به دلیل مصرف کمتر انرژی نصبت به سایر انواع لامپ و همچنین طول عمر کاری بالا در مقایسه با انواع دیگر لامپ عمومیت بیشتری پیدا کرده است .

LED چیست ؟

ال ای دی در واقع یک قطعه دیود نیمه هادی است که در اثر عبور جریان در حالت بایاس مستقیم و تغییر تراز انرژی الکترون در محل اتصال دو کریستال P و N تولید نور می کند . این نور با توجه به نوع و ترکیب مواد سازنه و ناخالصی موجود در کریستال دارای تنوع طیف نوری از مادون قرمز تا ماوراء بنفش است .

بسته به نوع و شرایط استفاده از نوع خاصی یا ترکیبی از انواع مختلف ال ای دی برای ساخت لامپ ال ای دی استفاده می شود . مثلا برای اندازه گیری فاصل یا چراغ های نامرئی دید در شب از مادون قرمز و برای تشخص لکه های خون در پرونده های جنایی از ماوراء بنش استفاده می شود.

LED CRYSTAL
ساختار و عملکرد LED

با توجه به فرآیند انتشار نور در ال ای دی امتیاز این قطعه امکان روشن خاموش کردن آن در واحد زمان است . به صورت متوسط یک LED  را تا پنج میلیون بار در ثانیه می توان روشن و خاموش کرد . با استفاده از این حالت روشن و خاموش می توان شدت نور خروجی آن را تحت کنترل درآورد . این کار را با استفاده از تکنولوژی مدلاسیون پهنای پالس یا PWM  می توان به انجام رساند . بنابر این امکان دایم کردن یا کنترل شدت نور در ال ای دی وجود دارد .

ساختمان ال ای دی LED

هر ال ای دی از سه قسمت اصل تشکیل شده است

  1. کریستال نیمه هادی منتشر کننده نور
  2. پوشش شفاف
  3. پایه ها یا اتصالات نغذیه دیود
LED CONSTACTION
LED CONSTACTION
LED CONSTACTION
LED CONSTACTION

برای ساخت لامپ تعدادی از این ال ای دی LED  را داخل یک پکیج جای می دهند . البته این مجومعه یا پکیج های به همرا یک قطعه شامل مدار الکترونیکی که به آن بالاست یا درایو گفته می شود .

بخش لامپ شامل تعدادی ال ای دی است که بسته به شکل طراحی یا به صورت سری یا ترکیبی از حالت سری و موازی به یکدیگر اتصال داده شده اند .

اجزای یک لامپ ال ای دی

یک لامپ ال ای دی LED از سه بخش زیر تشکیل شده است :

LED DETAIL
LED DETAIL

بدنه

به بخش خارجی و بیرونی لامپ بدنه لامپ گفته می شود . جنس این بدنه می تواند از متزیال های متنوع و مختلفی ساخته می شود .

مناسب ترین بدنه برای لامپ ها بدنه آلومینیومی است . چرا که به وسیله آلومینیوم می توان حرارت ایجاد شده در قسمت درایو و ال ای دی ها و سایر قطعات داخلی به محیط بیرون منتقل کرده ، از این طری ق می توانید طول عمر لامپ را افزایش دهید. البته انواعی از آن ها دارای بدنه پلاستیکی نیز در بازار وجود دارد . از بدنه بیشتر در لامپ هایی با توان کم که حرارت داخلی کمی دارند مورد استفاده دارد.

درایور یا راه انداز تغذیه لامپ

این بخش از لامپ عهده دار تبدیل برق 220 ولت AC  ورودی به یک جریان DC با ولتاژ مورد نیاز دیودهای ال ای دی LED است . این بخش از لامپ تاثیر زیادی بر طول عمر و کارکرد لامپ دارد. در عمل کیفیت لامپ بستگی زیادی به کیفیت درایور لامپ دارد.

مجموعه LED

این بخش در واقع خروجی لامپ است . که دارای تنوع در رنگ ، شکل ، چیدمان و شکل نوردهی  لامپ است . این قسمت از لامپ  بخشی که که کاملا قابل روئیت است .

ال ای دی LED  ها موجود را می توان به سه گروه یا تکنولوژی تقسیم بندی نمود.

POWER LED :

جزء نسل اول چراغ های ال ای دی LED هستند . این نوع ال ای دی در چراغ های روشنایی مورد استفاده قرار گرفته اند . به صورت کلی عموما در دو شکل 1 وات و 3 وات عرضه می شوند . راندمان و کارایی آنها به حدود 100 لومن بر وات می رسد . تولید کنندگان لامپ ها با مونتاژ و کنار هم قرار دادن تعدادی از POWER LED بر روی یک مدار چاپی ، امکان تولید نور بیشتر در فضای کمتر را فراهم می کنند . با این روش می توان انواع مختلفی از پروژکتور ها ، وال واشرها تولید و عرضه نمود. عمده مشکل این تولید حرارت زیاد است که بایستی به محیط انتقال پیدا کند .

POWER LED
POWER LED

SMD LED :

SMD نوع جدیدی از LED ماژول های ال ای دی هستند . این ال ای دی ها دارای قابلیت نصب تعداد زیاد با توان کم بر روی سطح کوچکی از مدار چاپی هستند. از این طریق در یک سطح کوچک شما می توانید با قرار دادن تعداد زیادی از ماژول های SMD شار نوری بالای را در سطح دریافت نمائید . این ماژول ها ی LED با توانی بین 300 تا 500 میلی وات در بازار وجود دارد . این ماژول ها همچنین ممکن است همراه با درایور عرضه شوند . که به این ترتیب نیاز به استفاده به درایور حذف می کند. باید توجه داشت که این روش باعث کاهش طول عمر کاری لامپ لامپ خواهد شد.

SMD LED
SMD LED

COB LED :

این نوع از ال ای دی ها LED به تازگی و همین چند گذشته وارد عرصه لامپ های ال ای دی شده است . توان LED های COB یا Chips on Board در توان هایی با چند 10 وات برای کاربردهای مختلف مانند پروژکتورها و لامپ های فشرده با شار و توان زیاد تولید و عرضه می شوند. این گروه از لامپ های ال ای دی با روش نصب تعداد زیادی چیپ ال ای دی LED Chip  داخل داخل یک ماژول ساخته می شود. این نوع از لامپ های ال ای دی در شکل ها و فرم های دایره ای مربعی و نواری در توان ها و کیفیت رنگ های مختلف در بازار وجود دارد.

COB LED
COB LED

انواع مختلف لامپ های ال ای دی LED LAMPS

لامپ ال ای دی حبابی

این لامپ ها عموما برای هولدر ها و سرپیچ های معمولی E14 و E27 ساخته می شود . به راحتی با سایر لامپ های رشته ای و کم مصرف CFL قابل جایگزینی است . به لحاظ ظاهری بسیار شبیه به لامپ های رشته ای است .

LED BULB
LED BULB

لامپ های ال ای دی با کیس هالوژنی

این گروه از لامپ ها دارای بدنه و کنسول مانند لامپ های هالوژن است که برای شرایط نصب توکار و روکار ساخته می شود. . ازاین لامپ های بیشتر برای تامین نور و نورپردازی با حالت جهت دار DIRECTIONAL  استفاده می شود .

HALOGEN LED
HALOGEN LED
HALOGEN LED
HALOGEN LED

لامپ های ال ای دی تیوپی

این لامپ ها بسیار شبیه به لامپ های فلوزستن (مهتابی) سنتی است و به راحتی مواتون آنها را جایگزین لامپ نمود . در طول های استاندارد و پایه لامپ استاندارد موجود است . برای سایز T8 در طول های  360و 600 و 1200و 1500 میلی متر ، همچنین برای سایز T12 در طول های 360 و 420 و 600 و 1200 و 1500 و 1800 میلی متر ساخته شده و موجود می باشد .

LED TUBE
LED TUBE

چراغ های وال واشر

این نوع از چراغ های ال ای دی بیشتر برای کاربرد های نور پردازی و دکوراتیو و نمای ساختمان ها و نمایش سطوح خارجی و تندیس ها و المان های حجمی مورد استفاده قرار می گیرد .

LED LIGHTING WALL WASHER
LED LIGHTING WALL WASHER
LED LIGHTING WALL WASHER
LED LIGHTING WALL WASHER

پنل های سقفی

این گروه از لامپ های ال ای دی برای نصب در سقف های کاذب با ابعاد استاندارد به شکل یک صفحه مربع یا مستطیل در ابعاد 300 در 300 یا 600 در 600 و یا 300 در 600 میلی متر تولید و عرضه می شود که به راحتی در شبکه سقفی قابل نصب و جای گذاری است .

 

 CELINE TILE LED
CELINE TILE LED

ریسه و شیلنگ های ال ای دی

از این نوع ال ای دی ها برای مواردی مانند نور های مخفی و یا چراغانی استفاده می شود در انواعی از آنها با استفاده از ترکیب نورهای مختلف طیف گسترده ای از نورها و رنگ ها را می توان ایجاد نمود . که به آنها RGB می گویند.

LED LINE
LED LINE
LED LINE
LED LINE

مزایا لامپ های ال ای دی (LED)

امتیازهای لامپ های ال ای دی شامل موارد زیر است :

  • طول عمر

مهمترین و بارز ترین مشخصه لامپ های LED طول عمر LIFE TIME آنهاست . لامپ های ال ای دی طول عمری حدود 30 هزار ساعت و بیشتر دارند . البته این طول عمر بستگی زیادی به کیفیت تولید لامپ دارد .

  • عدم استفاده از گازهای مضر مانند جیوه در تولید آنها

اکثر لامپ های تخلیه گازی مانند لامپ پرفشار و فلورسنت و کم مصرف برای تولید از گاز یا بخار جیوه استفاده می کنند . با توجه به سمی بودن جیوه عدم استفاده از بخار جیوه برای محافظت از محیط زیست یک انتیاز محسوب می شود .

  • تامین و رسیدن به حداکثر نور در زمان کوتاه

در اکثریت لامپ ها مانند لامپ های التهابی (رشته ای ) و تخلیه گازی (فلورسنت ها) برای رسیدن ماکزیمم نور لامپ بایستی تا حدودی گرم شود که منوط به سپری کردن زمان است این زمان گاهی تا چند دقیقه به طول می انجامد . در لامپ ال ای دی به محض روشن کردن لامپ لامپ به حداکثر نور خود می رسد .

  • عدم انتشار پرتوهای نور مضر فرابنفش (UV) و همچنین مادون قرمز (IR)

با ساخت تولید ال ای دی ها با استفاده از متریال ها مناسب می توان نور هایی با خلوص بالا تولید کرد که فاقد طیف های مضر نور باشد در صورتی که در لامپ های رشته ای و فلورسنت به همراه طیف مرئی نور مقدار پرتو های فرا بنفش و مادون قرمز تولید می کنند.

  • مقاومت مناسب در برابر لرزش ،شوک های الکتریکی، گردو غبار و دود

با توجه به ساختار مستحکم این لامپ ها و عدم وجود اجزاء شکننده و قابل تخریب این لامپ ها از استحکام بالایی در برابر عوامل مخرب برخوردار هستند

  • نمود رنگ مناسب و استاندارد

این مشخصه سبب می شود تا اشیا و رنگ ها آنها در زیر نور لامپ های ال ای دی به رنگ های واقعینزدیکتر باشند . به این ترتیب رنگ ها طبیعی تر دیده می شوند.

  • تلفات حرارتی کم و در تنیجه بازدهی و راندمان بالا
  • امکان روشن و خاموش کردن های زیاد و پی در پی

این لامپ را می توان با دفعات و زمان های کوتاه وبدون محدودیت روشن و خاموش کرد . این شرایط تاثیر زیادی بر طول عمر لامپ ندارد

  • تنظیم نور : با استفاده از روشهایی این امکان برای تنظیم نور وجود دارد
  • عدم افت زیاد شار نور با گذشت زمان : در طول عمر کاری لامپ ال ای دی شار نور آن افت بسیار کم را تجربه می کند . این امر به خصوص در مکان هایی که دسترسی به لامپ با سختی و محدودیت مواجه است ، بسیار مفید و چاره ساز است.
  • قابلت کار با ولتاژ AC و DC

این مشخصه به همراه راندمان بالای لامپ LED  سبب شده تا از آن در سیستم های خورشیدی به وفور استفاده شود .

معایب لامپ ال ای دی LED

تنها عیب این لامپ ها را می توان قیمت آن است . هزینه خرید این لامپ ها گرانتر سایر لامپ هاست . با توجه میزان صرفه جویی انرژی ناشی از استفاده از این لامپ ها در طول عمر کاری این هزینه در زمان کوتاهی جبران خواهد شد.

نکات مهمی که در زمان انتخاب و خرید لامپ ال ای دی باید مورد توجه قرار داد

معمولا دلیل تهیه و بکار بردن لامپ های ال ای دی ، مصرف کم ، کیفیت نور و طول عمر زیاد آنها است . قطعات و عوامل زیر در کیفیت و انتخاب لامپ موثر است .

بدنه :

آلومینیومی بودن جنس بدنه ، این شکل از بدنه سبب می شود تا حرارت قطعات استفاده شده در لامپ به خوبی به محیط منتقل شود . با این ترتیب از این لامپ ها می توان در محیط های بسته و چراغ ها داخل ساختمان استفاده نمود .

البته امروزه انواعی از لامپ ها با بدنه پلاستیکی که دارای خاصیت انتقال حرارت هستند تولید می شود . این لامپ بدنه زیباتری در مقاسیه با لامپ های بدنه آلومینیومی هستند . ولی قیمت انها از انواع مشابه بدنه الومینیومی گران تر است .

نوع و تکنولوژی LED  :

ال ای دی ها ی موجود در بازار دارای بازدهی های متفاوتی هستند شما می توانید ال ای دی هایی با باز دهی 160 lm/w و بالاتر را نیز در بازار پیدا کنید  .

در عمل باز دهی بالاتر به معنی تولید شار نور بالاتر در برابر مصرف انرژی الکتریکی مشابه است . از سوی دیگر با استفاده کردن از یک ال ای دی با راندمان بالاتر مساوی است با تولید حرارت کمتر است . این شرایط خود باعث افزایش طول عمر لامپ خواهد شد .

استفاده از درایور و نوع آن :

به دلیل وجود مدارات حفاظتی در برابر نوسانات ولتاژ برق ، موجب افزایش طول عمر لامپ می شود . لازم است بدانید که برای کارکرد مناسب و بهینه لامپ ما نیاز به یک ولتاژ ثابت داریم . این شرای ط در زمان اتصال یک منبع تغذیه CD به وضعیت جریان ثابت تغییر پیدا می کند .  در ایران بیشتر درایور ها بر اساس ولتاژ شبکه برق ایران با ولتاژ 220 ورودی با تلرانس +و- 40 ولت و خروجی متناسب با لامپ ال ای دی 12 تا 48 ولت  DC است .

درجه حرارت و درجه حفاظت IP

برای استفاده از لامپ های ال ای دی در محوطه های باز و محیط های خارجی OUT DOOR علاوه بر این حفاظت در برابر صاعقه نیز باید مورد توجه قرار داشته باشد.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.