Lâmpada LED é uma fonte de luz cuja operação é baseada nas propriedades dos semicondutores.
Conteúdo:
- Características comparativas ↓
- Indicadores, prós e contras de lâmpadas LED ↓
- Vantagens e desvantagens ↓
- Lâmpada incandescente ↓
- Vantagens e desvantagens ↓
Consiste nos seguintes componentes:
- difusor;
- um cluster consistindo de uma placa com LEDs colocados nele;
- dissipador de calor;
- driver (fonte de alimentação);
- porão;
O funcionamento das lâmpadas baseia-se na emissão de ondas de luz por um LED LED quando a corrente é passada através dele. É um diodo em semicondutores de vários tipos.
O princípio de operação é a transição pn de elétrons semicondutores sob a influência de uma corrente elétrica. Dois semicondutores com cargas diferentes são usados. O tipo n tem uma carga negativa, porque possui elétrons extras e o tipo p, pelo contrário, não possui elétrons suficientes.
Em vez disso, existem buracos vazios na forma de buracos. Este tipo de semicondutor tem uma carga positiva. Se uma corrente é passada através de semicondutores conectados de diferentes tipos, os elétrons em excesso de um tenderão a ocupar os espaços livres do outro, ou seja, passar de um nível de energia para outro.
Essa transição será acompanhada pela liberação de energia, que é manifestada pelo fluxo de luz visível. Quase toda a energia liberada é convertida em luz, com exceção dos fótons que possuem uma onda longa. Eles são imediatamente absorvidos com a liberação do aquecimento por calor do semicondutor.
Para proteger contra superaquecimento durante a operação do LED, ele é protegido por dissipadores de calor.
Características comparativas
As vantagens das lâmpadas LED são melhor visualizadas a partir de uma comparação das principais características mostradas na tabela:
Tipo de lâmpada | Vida de serviço(mil horas) | Retorno de luz(max)(lm / w) | Temperatura de cor(K) | Eliminação | Mecânicosustentabilidade |
Lâmpada incandescente | 0,8-1 | 8-10 | 3200 | Existe | Baixo |
LED | 50-100 | 120-140 | 2700-7000 | Não | Alta |
Ao escolher lâmpadas LED, você deve se concentrar na correspondência de seu poder para lâmpadas comuns com um filamento.
Existem tabelas comparativas para isso, uma das quais é dada abaixo:
Lâmpada incandescente | Lâmpada LED | ||
Potência W | Fluxo luminoso, lm | Potência W | Fluxo luminoso, lm |
25 | 220 | 5 | 250 |
40 | 420 | 6,5 | 420 |
60 | 720 | 10 | 760 |
75 | 940 | 12 | 850 |
100 | 1360 | 21 | 1500 |
Indicadores, prós e contras de lâmpadas LED
Eles são caracterizados pelos seguintes indicadores importantes:
- Consumo de energia eletricidade. Mentiras na faixa de 1 W a 10 W. Para holofotes de rua Fontes de 100 W e mais são usadas. Este indicador caracteriza principalmente a velocidade do consumo de eletricidade e não a intensidade da iluminação.
- Fluxo luminoso. Seus valores são medidos em lúmens. Infelizmente, este indicador é frequentemente indicado em letras pequenas ou de forma alguma. A referência é a conformidade com o fluxo luminoso de uma lâmpada incandescente, cuja potência é indicada na caixa de embalagem. A questão de selecionar a potência necessária é importante na compra de fontes de luz LED, e será mais correto recalcular seu fluxo de luz para a potência equivalente das lâmpadas de tungstênio.
- Tipo de boné
- Faixa de temperatura de operação. A propagação do intervalo depende do fabricante, as características dos cristais e outros fatores. Os valores máximos de fontes de LED de - 60 graus a + 60 graus.
-
Temperatura de cor. Sabe-se que a diferentes temperaturas de aquecimento, as substâncias brilham em cores diferentes. Por exemplo, um arco de tungstênio quando aquecido a 1200 graus Kelvin começa a brilhar em vermelho. Lâmpadas incandescentes têm uma faixa de temperatura de cor de 2200sobreK até 2800sobreK, o indicador do qual depende do poder. As sombras do brilho das lâmpadas de LED estão associadas à natureza dos materiais usados na fabricação de semicondutores, e a intensidade do brilho depende da força da corrente. Lâmpadas LED têm cores:
- Sombra quente, na faixa de 27000K a 35000K.
- Matiz Neutro (Dia), na faixa de 42000K a 54000K.
- Cor branca frescade 65000K e mais.
- Tensão de funcionamento admissível fonte de energia. Os produtos LED são uma alternativa à iluminação convencional das lâmpadas incandescentes, por isso são alimentados por 220V. Além disso, existem modelos com uma base pequena, que exigem uma tensão de 12V. Para isso, adaptadores especiais são usados.
A iluminação LED é projetada para todos os dispositivos de iluminação existentes usados na vida cotidiana, escritórios e no local de trabalho. A base dessas lâmpadas deve ir até o cartucho e parafusar facilmente. Portanto, não deve diferir das tampas dos dispositivos incandescentes convencionais, que possuem três parâmetros: E40, E27 e E14. O tamanho da base E27 é o mais universal, é freqüentemente chamado de "grande".
Para iluminação LED, o tempo de atividade é fornecido entre 30.000 e 50.000 horas. Para cada produto, é diferente e depende do fabricante, do material semicondutor e de suas características técnicas.
Vantagens e desvantagens
Produtos LED têm muitas vantagens:
- Eles consomem muito menos eletricidade. em comparação com os outros tipos de lâmpadasdestinado a uso doméstico. Por exemplo, em comparação com uma lâmpada incandescente, a eletricidade é consumida 8 a 10 vezes menos. Ao mesmo tempo, a saída de luz para cada watt de energia usada é de cerca de 120 lm, enquanto uma lâmpada de tungstênio dá apenas 10 a 24 lm.
- Perda de calor durante a operação é insignificante e perfazer cerca de 20% de toda energia liberada. A parte principal, compreendendo 80%, é radiação de luz, em contraste com fontes incandescentes de tungstênio.
- Lâmpadas LED são duráveis, porque sua vida útil pode ser de até 50.000 horas.
- Os produtos são seguros durante a operação: eles não são danificados quando descartados, não contêm substâncias perigosas para os seres humanos. Eles não exigem descarte, porque não contêm mercúrio.
- As lâmpadas de LED possuem um espectro diversificado de luminosidade.
- A freqüência de operação não é afetada pela freqüência de chaveamento. e desligado em contraste com outros produtos de iluminação.
Desvantagens:
- A principal desvantagem significativa das lâmpadas LED é seu alto custo.
- Além disso, o inconveniente é a necessidade de um dissipador de calor que elimina o calor. Quanto maior a potência do LED, maior deve ser a área do elemento de remoção de calor, que afeta o tamanho da própria lâmpada e a conveniência de sua instalação nos acessórios.
- Em projetos que não possuem um capacitor de nivelamento, a luz pode ser pulsada.
- A direção do fluxo de luz é unilateralportanto, a instalação de várias fontes de luz ou um difusor é necessária. LEDs contendo cristais com um grande número de junções p-n, que fornecem um grande ângulo de dispersão de luz, foram desenvolvidos.
Lâmpada incandescente
A fonte de luz mais famosa, sem a qual não há uma única sala onde uma pessoa esteja presente, é uma lâmpada incandescente. É um dispositivo cuja ação é baseada no brilho de uma espiral de fio de metal aquecido a altas temperaturas, na maioria das vezes de tungstênio.
O aquecimento da espiral ocorre quando uma corrente é passada através dela. Quanto maior a temperatura do filamento de tungstênio, mais brilhante será o brilho. Isto é devido a ondas eletromagnéticas geradas por uma fonte aquecida.
Para atingir um brilho visível, a temperatura ideal deve corresponder ao seu indicador na superfície do Sol, e isso é 57700K. Em taxas mais baixas, a luz "fica vermelha". As ondas eletromagnéticas são convertidas em luz visível apenas parcialmente, a maior parte da energia é gasta no aquecimento.
Para proteção, um filamento de tungstênio é colocado em um frasco de vidro. O argônio é bombeado para dentro deste tanque ou um vácuo é criado, porque quando ele entra em contato com o ar de tais altas temperaturas, o filamento de tungstênio é oxidado.
Fontes de luz de tungstênio estão disponíveis em várias modificações e formas. Os frascos podem ser redondos, alongados, na forma de um cogumelo. Sua superfície em algumas marcas pode ter um acabamento fosco para obter um brilho mais suave. Eles também podem estar com uma e duas espirais.
Um produto doméstico é fabricado com uma base marcada E27 (grande) e E14 (pequena). Tensão de operação de 220 e 127 volts com potência na faixa de 25 a 500 watts. A eficiência luminosa dos produtos de tungstênio tem uma faixa de 9 a 19 lm / W.
Vantagens e desvantagens
Fontes de luz clássicas têm muitas vantagens:
- Eles são produzidos em uma variedade diversificada.Concebido para diferentes voltagens e potências.
- Eles estão conectados à rede sem dispositivos adicionais.
- Eles podem trabalhar com surtos na tensão aplicada.
- A intensidade do fluxo de luz no final da operação não é praticamente reduzida.
- Não responda a mudanças de temperatura e umidade.
- Eles têm formas compactas.
Desvantagens
- Baixa emissão de luz.
- A predominância de amarelo-vermelho brilhar.
- Vida útil curta.
- A dependência da sombra da luz da tensão aplicada: quanto mais alto estiver dentro dos limites permitidos, maior a temperatura do filamento e mais brilhante será o brilho, que se torna branco. Ao mesmo tempo, a vida útil é reduzida.