ما هو الصمام الثنائي الباعث للضوء؟ مبدأ تشغيل الصمام الثنائي الباعث للضوء، مخطط توصيل لمبة الصمام الثنائي الباعث للضوء
LED هو نوع جديد من مصادر الضوء ذات الحالة الصلبة شبه الموصلة. إنه جهاز ينبعث منه ضوء حبيبي ولا يتطلب سلك تنجستن وأنبوب. أصبح مصدر ضوء LED المفضل الجديد لصناعة الإضاءة بسبب مزاياه العديدة مثل حماية البيئة وتوفير الطاقة والعمر الطويل والسلامة.
في بعض وصلات PN للمواد شبه الموصلة، تتحد الناقلات الأقلية المحقونة مع الناقلات الأكثرية لإطلاق الطاقة الزائدة في شكل ضوء، وبالتالي تحويل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة ضوئية. يضاف إلى وصلة PN جهد عكسي، ويصعب حقن الناقلات الأقلية، لذلك لا تصدر الضوء. يُطلق على مثل هذا الصمام الثنائي المصنوع بمبدأ الحقن الكهربائي الضوئي اسم الصمام الثنائي الباعث للضوء، ويُطلق عليه عمومًا اسم LED.
مثل الثنائيات العادية، تتكون مصابيح LED من هياكل PN كما أنها تتمتع بموصلية أحادية الاتجاه. تعمل مصابيح LED في حالة انحياز أمامي وتبعث الضوء عندما تكون موصلة للأمام، لذا فهي عبارة عن جهاز أشباه موصلات يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية.
المقطع العرضي للصمام الثنائي الباعث للضوء
ما هي خصائص مصادر الضوء LED؟
1) كفاءة إضاءة عالية: تبلغ كفاءة إضاءة LED حوالي ثلاثة أضعاف كفاءة المصابيح المتوهجة العادية.
2) انخفاض استهلاك الطاقة: يصل معدل استخدام طاقة LED إلى 80% أو أكثر.
3) موثوقية عالية وعمر خدمة طويل: لا يحتوي LED على أجزاء ضعيفة مثل الزجاج والأسلاك التنغستن، ويمكنه تحمل الصدمات والاهتزازات الميكانيكية عالية القوة، وليس من السهل كسره، ولديه معدل فشل منخفض للغاية.
4) سلامة جيدة، تنتمي إلى مصدر الإضاءة الخضراء: LED لديه قيمة حرارية منخفضة، لا إشعاع حراري، يمكن لمسها بأمان؛ لون الضوء ناعم، لا وهج، لا يحتوي على الزئبق والصوديوم والمواد الأخرى التي قد تكون ضارة بالصحة.
5) حماية البيئة: LED عبارة عن مصباح إضاءة صلب بالكامل، ومقاوم للاهتزاز والصدمات ولا ينكسر بسهولة. يمكن إعادة تدوير النفايات دون تلوث.
6) أحادية اللون جيدة وألوان غنية: تحتوي مصابيح LED على ألوان متعددة، ومصدر الضوء صغير الحجم، ويمكن دمجه حسب الرغبة، ويمكن التحكم في شدة الضوء وضبط طريقة الإضاءة لتحقيق المزيج المثالي بين الضوء والفن.
7) وقت استجابة قصير: وقت استجابة LED هو 60 نانوثانية فقط، وهو مناسب بشكل خاص لمصادر الضوء لمصابيح السيارات. نظرًا لأن LED يتفاعل بسرعة، فيمكنه العمل بترددات عالية.
8) إضاءة مستوية، اتجاهية قوية: زاوية عرض مصدر ضوء LED ≤180. كن حذرًا عند التصميم والاستخدام.
عندما تتنافس مصابيح LED ذات الضوء الأبيض مع المصابيح التقليدية في مجال الإضاءة الداخلية، فإن المشكلة الأكبر هي أن تكلفة الشراء الأولية مرتفعة للغاية. في الوقت الحاضر، لا يمكن لمصابيح LED الموجودة في السوق الوصول إلى سطوع المصابيح العادية. يتركز تطبيق الإضاءة الداخلية بشكل أساسي في مجال الإضاءة التجارية، وتعتمد الإضاءة الزخرفية بشكل أساسي على الإضاءة الخلفية والإضاءة الجزئية.
مع تطوير وتشغيل تركيبات الإضاءة LED البيضاء ذات الطاقة العالية والكفاءة الضوئية العالية وتقديم الألوان العالية، يتم تحسين الإضاءة باستمرار وخفض التكلفة باستمرار. إنه اتجاه تطوير حتمي لإضاءة LED الداخلية لدخول آلاف المنازل. كما تطورت إضاءة LED الخارجية بسرعة في السنوات الأخيرة، مثل إضاءة الطرق والأنفاق، وإضاءة المباني الخارجية، ومشاريع إضاءة المناظر الطبيعية الليلية المختلفة.
ما الذي يجب الانتباه إليه عند استخدام مصابيح LED؟
1) لا يجب عكس قطبية الصمام الثنائي الباعث للضوء. عادةً، يكون السلك الأطول هو القطب الموجب ويكون السلك الأقصر هو القطب السالب.
2) لا يجب أن تتجاوز المعلمات المستخدمة قيم الحد المحددة. يُسمح للتيار الأمامي IF بتجاوز قيمة تيار التشغيل الحدية IM، ومع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، يجب تقليل استخدام تيار التشغيل. يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة 75 درجة مئوية للاستخدام طويل الأمد.
3) يبلغ تيار التشغيل العادي لمصباح LED 20 مللي أمبير، وستؤدي التقلبات الصغيرة في الجهد (مثل 0.1 فولت) إلى تقلبات كبيرة في التيار (070 ~ 15٪). لذلك، في تصميم الدائرة، يجب تكوين مقاومات تحديد التيار المختلفة وفقًا لهبوط جهد LED لضمان أن يكون LED في حالة عمل مثالية. إذا كان التيار كبيرًا جدًا، فسيؤدي ذلك إلى تقصير عمر LED؛ إذا كان التيار صغيرًا جدًا، فلن يتم تحقيق شدة الإضاءة المطلوبة.
4) عندما لا يتغير سطوع الضوء بشكل كبير، فإن دفع جهد النبضة يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة.
5) سيؤدي الارتفاع الحاد في الجهد والتيار الكهروستاتيكي إلى إتلاف الصمام الثنائي الباعث للضوء. يُمنع منعًا باتًا لمس دبابيس الصمام الثنائي الباعث للضوء الأبيض باليدين العاريتين. نظرًا لأن الكهرباء الساكنة لجسم الإنسان ستؤدي إلى إتلاف الطبقة البلورية للصمام الثنائي الباعث للضوء، فبعد فترة من التشغيل (مثل lOh)، ستصبح الصمام الثنائي غير فعالة (غير مضاءة)، وستصبح غير فعالة على الفور.
6) عند طلاء الصمام الثنائي الباعث للضوء، يجب توصيل جهاز تسخين الصفيح ومكواة اللحام بالأرض لمنع حدوث تلف كهروستاتيكي للجهاز. يفضل أن يكون السلك المضاد للكهرباء الساكنة مصنوعًا من سلك نحاسي مكشوف بقطر 3 مم، ويجب توصيل الطرف بشكل موثوق بالأرضية الكهربائية.
7) لا تقم بتثبيت الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) مع وجود دبوس مشوه.
8) تجنب التشغيل في درجات حرارة عالية تتجاوز 80 درجة مئوية أثناء التشغيل. إذا كان لديك عمل في درجات حرارة عالية، فتأكد من تبديد الحرارة.
ما هي خصائص سائق LED؟
تختلف مصابيح LED اختلافًا جوهريًا عن المصابيح المتوهجة التقليدية من حيث البنية والإضاءة. يتم تشغيل مصابيح LED بواسطة مصدر طاقة منخفض الجهد، ويمكن توحيد خطوط الأمان، ويمكن ترتيب الخطوط بأي شكل في أي موضع. لذلك، بالإضافة إلى تلبية متطلبات السلامة، يجب أن تحتوي دائرة تشغيل LED على الوظيفتين الأساسيتين التاليتين: أولاً، يجب أن تحافظ على خصائص التيار المستمر قدر الإمكان، وخاصة عندما يتغير جهد مصدر الطاقة بنسبة ±15٪، يجب أن تظل قادرة على الحفاظ على تيار الخرج في الأرض. التغيير في نطاق 10٪. ثانيًا، يجب أن تحافظ دائرة التشغيل على استهلاكها المنخفض للطاقة، بحيث يمكن الحفاظ على كفاءة نظام LED عند مستوى عالٍ.
ما هي أنواع قوة محرك LED؟ ما هي خصائصها؟
تتمتع مصابيح LED بمزايا استهلاك الطاقة المنخفض والعمر الطويل، لذلك ستستخدم العديد من التطبيقات الخاصة مصابيح LED كمصدر للضوء؛ ومع ذلك، نظرًا لأن
مزود الطاقة يتطلب LED تيارًا مستمرًا وجهدًا منخفضًا، وقد تم استخدامه لتشغيل طاقة مصابيح التنغستن أو الفلورسنت. غير مناسب لتشغيل مصابيح LED بشكل مباشر. من أجل تلبية متطلبات جهد الإدخال المختلفة وتيارات الإخراج المختلفة وأرقام LED المختلفة، طورت العديد من شركات أجهزة أشباه الموصلات مصادر طاقة تبديل LED جديدة مختلفة.
ما هي تطبيقات LED في مجال الإضاءة الداخلية؟
1) إضاءة الغلاف الجوي التجارية الداخلية: مصدر ضوء LED الموفر للطاقة والحماية البيئية، بدون الأشعة فوق البنفسجية، أصبح مصدر الضوء المفضل لبعض التجار لعرض منتجات خاصة معينة.
2) الإضاءة لأماكن الترفيه والتسلية: مصدر الضوء المدمج LED سهل التحكم بالألوان الكاملة، والذي يمكن أن يخلق تأثيرات إضاءة ثابتة وديناميكية، ويفتح أفكارًا جديدة لتصميم ديكور بيئة الفضاء في الكازينوهات وصالونات التجميل وغيرها من الأماكن.
3) الإضاءة في الأماكن المهنية: تنتمي المتاحف والمعارض الفنية وغيرها من الأماكن إلى مناسبات خاصة ذات متطلبات عالية لبيئة الإضاءة. LED هو مصدر ضوء بارد، ولا يحتوي الضوء على ضوء فوق بنفسجي، مما يمكنه تلبية المتطلبات الخاصة للإضاءة في المتاحف والمعارض الفنية بشكل كامل.
4) إضاءة المسرح: تغيير إضاءة الاستوديو إلى LED، يتم تقليل استهلاك الطاقة في الاستوديو في الإضاءة، ويمكن خفض درجة حرارة الغرفة إلى مستوى أكثر راحة.
5) الفندق، إضاءة الفندق: الفندق، إضاءة الفندق باستخدام منتجات LED، أو في الردهة، أو في غرفة الضيوف، لإضفاء شعور مختلف للعملاء، بالإضافة إلى توفير الطاقة، ولكنها أيضًا مليئة بالفخامة والدفء.
6) غرفة المؤتمرات، إضاءة القاعة متعددة الوظائف: التحكم الذكي LED، إضاءة قابلة للتعديل، يمكن ضبط بيئة الإضاءة لغرفة المؤتمرات أو القاعة متعددة الوظائف وفقًا لمحتوى الاجتماع، يمكن ضبط الجدية أو الحيوية بحرية، يمكن للإضاءة الذكية LED تلبية متطلبات موضوعات المؤتمرات المختلفة لبيئة الإضاءة.
7) إضاءة غرفة المعيشة والمسرح المنزلي: يمكن أن يؤدي استخدام ألوان إضاءة LED إلى خلق جو دافئ ومتناغم ورومانسي، مما يعكس أجواء مريحة وغير رسمية. يوضح تطبيق مصابيح LED معنى آخر لإضاءة المنزل.
ما الذي يجب الانتباه إليه عند تركيب إضاءة LED الداخلية؟
1) يجب أن يكون جهد مصدر الطاقة متوافقًا مع الجهد الذي يشير إليه المصباح. انتبه بشكل خاص إلى ما إذا كان مصدر الطاقة المدخل هو تيار مستمر أو تيار متردد. يجب أن يكون خط مصدر الطاقة مزودًا بمفاتيح حماية من التسرب والحمل الزائد متوافقة لضمان موثوقية مصدر الطاقة.
2) عند تركيب مصباح LED في الداخل، فإن متطلبات مقاومة الماء هي نفسها بشكل أساسي عند التركيب في الهواء الطلق، كما أن تدابير مقاومة الماء للمنتج مطلوبة أيضًا لمنع الهواء الرطب والغازات المسببة للتآكل من دخول الخط. عند التركيب، تحقق بعناية من الأجزاء التي من المحتمل أن تدخل الماء، وخاصة وصلات الخط.
3) مصابيح LED مزودة بموصلات ذكر وأنثى. عند توصيل المصابيح على التوالي، قم أولاً بتثبيت حلقة مقاومة الماء للموصلات الذكر والأنثى، ثم قم بتوصيل الموصلات الذكر والأنثى، وتأكد من إدخال الموصلات الذكر والأنثى في الأسفل ثم قم بإجبار صامولة القفل.
4) بعد تفريغ المنتج من العبوة، افحص غطاء المصباح بعناية بحثًا عن أي تلف. في حالة تلفه، لا تقم بإضاءة مصباح LED واتخذ التدابير اللازمة للإصلاح أو الاستبدال.
5) بالنسبة لمصابيح LED القابلة للتمديد، انتبه إلى الحد الأقصى لعدد التمديدات التي يمكن تمديدها.
الكمية، لا يمكن تثبيتها واستخدامها على التوالي، وإلا فسوف يحرق جهاز التحكم أو المصباح.
6) عند تركيب المصباح، إذا لم يُسمح بثقبه في الزجاج وما إلى ذلك، فلا يجب تثبيته مباشرة بالغراء أو ما شابه ذلك. يجب تثبيته بالبراغي بعد تركيب الإطار الحديدي أو إطار سبيكة الألومنيوم؛ لا ينبغي تقليل عدد البراغي حسب الرغبة عند تثبيت المسمار، ويجب أن يكون التثبيت ثابتًا وموثوقًا به، ولا يمكن أن يرفرف أو يتأرجح أو يرتخي. يجب عدم تثبيته في بيئة قابلة للاشتعال أو الانفجار، والتأكد من أن مصباح LED يحتوي على مساحة معينة لتبديد الحرارة.
7) أثناء التعامل مع المصباح وتركيبه، لا تسقط أو ترمي أو تضغط أو تسحب جسم المصباح. لا تسحب أو تثني وصلات التمديد لتجنب فك خط الختم والتسبب في ضعف الختم أو كسر سلك القلب الداخلي.
كيفية إجراء التوصيل الكهربائي للمصباح LED؟
1. التوصيل الكهربائي للمصابيح منخفضة الطاقة: طريقة تركيب مصابيح LED منخفضة الطاقة بسيطة نسبيًا. يتم تشغيلها عادةً بواسطة مصدر طاقة 12 فولت تيار مستمر. تتطلب إسقاط الإضاءة أو الإضاءة لإضاءة الأماكن الداخلية (مثل الأسقف والخزائن)، باستخدام سلك الطاقة والتحكم. توصيل النظام (الطاقة)، يمكن تحقيق عدد معين من مصابيح LED.
مخطط طريقة توصيل الكهرباء لمصباح LED