Kaip ekologiškiausias ir efektyviausias apšvietimo pasirinkimas šiuo metu rinkoje, LED (šviesos diodų) lempos populiarėja. Elektroliuminescencija, mechanizmas, kuriuo bet kuri medžiaga skleidžia šviesą, kai per ją teka elektros srovė, yra tai, kaip toks apšvietimas generuoja šviesą. Pažangiausios medžiagos ir technologijos, naudojamos LED šviestuvų gamyboje, suteikia jiems efektyvumą ir ilgaamžiškumą. Šiame straipsnyje bus aptariamos medžiagos, naudojamos kuriant LED šviestuvus, ir apie tai, kaip jos papildo daug privalumų, kuriuos šviesos diodai turi, palyginti su įprastiniais apšvietimo sprendimais.
Puslaidininkiai
Puslaidininkio idėja ir jos ryšys su elektros srove yra LED šviestuvų pagrindas. Puslaidininkis, medžiaga, kuri tam tikromis sąlygomis gali laiduoti elektrą, yra šviesos diodo pamato medžiaga. Silicis yra plačiausiai naudojamas puslaidininkių tipas LED šviestuvuose dėl savo elektrinio elgesio, kuris yra nuspėjamas ir valdomas. Puslaidininkio elektronai ir teigiamos skylės susijungia, kad sukurtų stabilią būseną, kai tiekiama tiesioginė įtampa. Dėl to išsiskiria fotonai, šviesos diodo skleidžiama šviesa.
Medžiagos dopingui
Dopingas yra elementų pridėjimo prie gryno silicio pagrindo procesas, siekiant sukurti puslaidininkį, kuris skleis šviesą. Dopingas yra gryno silicio elektrinio elgesio pakeitimo metodas, įvedant priemaišų. Dviejų tipų priemaišos, kurios paprastai patenka į gryno silicio pagrindą, yra P tipo ir N tipo.
P tipo legiravimo medžiagose yra teigiamo krūvio perteklius, o N tipo legiravimo medžiagose - neigiamo krūvio perteklius. Šios dopingo medžiagos padeda puslaidininkį paversti pagrindiniu šviesos diodo komponentu – diodu. Šviesos diodų gamyboje būtina naudoti dopingo ekstrahavimo metodiką. Kad šviesos diodas būtų efektyvus ir ilgaamžis, dopingo medžiagų santykis turi būti tiksliai tobulas.
Galio nitridas
Kita medžiaga, kuri dažnai naudojama LED šviestuvų gamyboje, yra galio nitridas. Dėl aukštos lydymosi temperatūros ši medžiaga gali būti naudojama aukštoje temperatūroje. Dėl šios galio nitrido savybės šviesos diodai gali skleisti ryškesnę šviesą efektyviau nei įprasti šviesos šaltiniai.
Dėl savo naudingų savybių galio nitridas dažnai naudojamas kaip silicio pakaitalas gaminant šviesos diodus. Dėl išsiskiriančių fotonų unikalumo šviesos diodai gali generuoti įvairių spalvų šviesas. Sukuriamos šviesos spalva nustatoma pagal šių fotonų bangos ilgį, kuris paprastai yra nuo 400 iki 800 nm. Tai yra vienas iš veiksnių, lemiančių LED šviestuvų spalvų įvairovę.
Fosforai
Siekiant užtikrinti tinkamą skleidžiamos šviesos atspalvį, fosforai yra esminė LED gamybos proceso dalis. Fosforai yra tam tikra medžiaga, kuri sukuria skirtingą matomos šviesos bangos ilgį, tuo pačiu sugerdama tam tikro bangos ilgio šviesą, dažnai mėlyną arba ultravioletinę. Šviesos diodai gali sukurti daugybę spalvų, derindami kelių rūšių fosforus su puslaidininkine medžiaga.
Fosforo konvertavimas – tai būdas, kai į šviesos diodus pridedami fosforai, padedantys skleisti baltą šviesą. Šios procedūros metu mėlynas šviesos diodas yra apdorojamas geltonu fosforu. Mėlyna šviesos diodo šviesa sugeriama ir vėl išspinduliuojama kaip geltona šviesa, kai praeina pro fosforą. Dauguma LED lempučių gali skleisti baltą šviesą, nes mėlyna ir geltona šviesa sukuria baltą šviesą. Dėl šios priežasties LED apšvietimas yra lankstus pasirinkimas, kurį galima pritaikyti daugeliui nustatymų, norint sukurti įvairius efektus.
Medžiagos substratams
Kita svarbi LED lempučių dalis yra pagrindo medžiaga. Pagrindas, kuriuo gaminami puslaidininkiniai elementai, tokie kaip galio nitridas, yra žinomas kaip substrato sluoksnis. Silicio karbidas arba aliuminio oksidas, kurie turi gerą šilumos laidumą ir gali atlaikyti aukštą temperatūrą, dažnai naudojami kaip pagrindo medžiaga.
Pagrindo medžiaga yra būtina šviesos diodų gebėjimui reguliuoti temperatūrą. Pašalindamas šilumą iš šviesos diodo puslaidininkinių komponentų, jis padeda aušinimo procesui. Tai turi didelę įtaką LED šviesos veikimo trukmei. LED lemputės tarnavimo laikas gali būti pratęstas veikiant idealioje temperatūroje, o tai reikalauja kruopščiai kontroliuojamos šiluminės aplinkos.
Apibendrinant
Palyginti su įprastomis kaitrinėmis ir fluorescencinėmis lempomis, LED lemputės tarnauja ilgiau, sukuria ryškesnę šviesą ir naudoja mažiau elektros energijos. Medžiagos, naudojamos LED technologijų gamyboje, yra atsakingos už puikų LED šviestuvų veikimą. Galio nitridas, fosforas, puslaidininkinės medžiagos, dopingo medžiagos ir substrato medžiagos yra svarbūs gaminant veiksmingą ir patvarią šviesą. LED apšvietimas sparčiai pirmauja šiandieninėje rinkoje dėl augančios ekologiškų ir energiją taupančių apšvietimo pasirinkimų paklausos. Daugelį LED šviestuvų privalumų lemia naudojamos medžiagos, todėl jos yra puikus pasirinkimas įvairioms apšvietimo reikmėms.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/dc-led-lighting/led-t8-tube-light-flicker-free-20w.html
