لامپ ال ای دی، طرزکار و تفاوت آن با سایر لامپ ها

لامپ ال ای دی یک منبع نوری است و زمانیکه جریان برق از آن عبور میکند منجر به ایجاد نور می شود. یک دستگاه نیمه هادی است که در آن حفره ها و الکترون ها ترکیب می شوند تا از فوتون ها انرژی تولید کنند. شرکت نیروسازان آتاش انواع لامپ های ال ای دی را برای مشتریان فراهم می سازد، برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما تماس حاصل نمایید.

لامپ ال ای دی چگونه کار میکند؟

•  این لامپ به عنوان دیود PN با شکاف انرژی برای تولید نور مرئی استفاده می شود.
• نیمه هادی اتصال P و اتصال N یک اتصال خنثی است.
• پیوند P حاوی بار مثبت و پیوند N حاوی بار منفی است.
• هنگامیکه ولتاژ کافی به اتصال دیود PN میرسد منجر به حرکت انرژی در منطقه خنثی می شود.
• این الکترونها با دیگر حفره ها ترکیب و منجر به رسیدن انرژی بالا به انرژی پایین می شود و منجر به تولید انرژی الکترومغناطیسی می شود و هر زمان که الکترون ها با حفره ها برخورد می کنند، نتیجه آن تبدیل انرژی پتانسیل الکترواستاتیک به انرژی الکترومغناطیسی است.
• ولتاژ بایاس نقش مهمی را ایفا و زمانیکه انرژی الکترواستاتیکی به الکترون ها و حفره ها اضافه می شود منجر به ایجاد انرژی از شکاف مورد نظر می شود.
• اکثر دیودهای ساطع کننده نور بین ولتاژ 1 تا 4 کار می کنند و جریان 10 تا 40 آمپر را حمل می کنند.

اجزاء لامپ های ال ای دی

یک مقاومت به ال ای دی وصل می شود تا از جریان بیش از حد جلوگیری کند. اجزاء به شرح زیر است:

1.لنز: برای توزیع یکنواخت نور استفاده می شود.

2.چیپ لامپ LED: چیپ ها قطعات ریز زردی هستند که از خود نور تولید می کنند و به یک تکه آهن متصل هستند.

3.حفره انعکاسی: حفره سطحی است که جهت نور را معین و نور همگرا میکند تا روشنایی فراهم شود.

4.لبه صاف: این لبه از پیچ خوردن سرب جلوگیری  و جریان عبوری از سرب منجر به روشنایی لامپ ال ای دی می شود. بنابراین پیچ نخوردن سرب بسیار مهم است.

5.اتصال سیم: چیپ های ال ای دی را به هم متصل می کند و ارتباطی بین قاب سرب و تراشه های ساطع کننده نور برقرار می کند.

6.دیود نیمه هادی: یک اتصال PN است که با ناخالصی پوشیده شده و همین ناخالصی منجر به تحریک الکترون و درخشش LED می شود.

7.پایانه ها: LED ها شامل دو سر می شوند که یکی از آنها کاتد(منفی) و آند(مثبت) شناخته می شود. آند از سرب بلندتر اما کاتد کوتاه تر است.

اجزای لامپ LED کوچک با اجزای یک لامپ حبابی متفاوت هستند و نوع بزرگ می توانند ولتاژ بیشتری را منتقل کنند. هرچه میزان ولتاژ بیشتر باشد منجر به روشنایی بیشتری می شود.

اجزا لامپ حبابی

1.لنز: نور را توزیع و گاهی اوقات از یک ماده پلاستیکی برای قسمت بیرونی لنز استفاده می شود تا از آسیب رساندن جلوگیری کند.

2.حفره گرما: یک قطعه آهنی است که ال ای دی به آن متصل شده و منجر به عبور گرما از یک ال ای دی به المنت دیگری می شود.

3.چیپ: قطعه های زرد کوچکی هستند که نور تولید می کنند و به یک آهن متصل شده اند. گرما از طریق مدار منتقل و سپس خنک می شود. تراشه یا همان چیپ ها روی برد PCB استفاده و برای لامپ هایی با چند LED از چند تراشه استفاده می شود.

4.درایور: برد مدار سیگنال هایی را به ال ای دی میدهد تا منجر به تغییر رنگ، روشن، خاموش و غیره شود. درایورها از سوکت ها انرژی می گیرند و همچنین از نوسانات جریان جلوگیری میکند.

5.غلاف: غلاف از آلومینیوم با بدنه پلاستیکی است و این غلاف از داغ شدن بیش از حد لامپ ها جلوگیری میکند.

طرز کار لامپ ال ای دی

1.نور تزئینی: LED های چند رنگ به عنوان تزئین استفاده می شوند که دو سیم تغذیه به آنها متصل شده و به عنوان کلید نیز در هنگام ورود ولتاژ عمل می کنند.

2.چراغ قوه: در چراغ قوه نیز از آنها استفاده و نیاز به وسایل اضافی ندارند و تنها با باطری کار می کنند که قابل شارژ کردن هستند.

3.چراغ راهنما: در سه رنگ قرمز،زرد و سبز موجود هستند که به عنوان چراغ راهنما نیز استفاده می شوند و نیاز به استفاده از لنز در این نوع چراغ نیست.

4.تجهیزات پزشکی: برای درمان مشکلات پوستی، کراتوز، درمان زخم و دندانپزشکی در این تجهیزات استفاده می شود.

5. چراغ های جلو خودرو: به دلیل جهت دهی ال ای دی ها و پخش مستقیم نور در خودرو،کامیون و دوچرخه استفاده می شود.

6.چراغ دوربین: در دوربین و دوربین موبایل نیز از آنها استفاده می شود و این بدان معنا است که به عنوان نور مصنوعی عمل می کنند. دلیل استفاده آنها مصرف انرژی کم و روشنایی بهتر است.

7.ارتباطات فیبر نوری: ساطع کننده نور در فیبر نوری  است و ال ای دی ها، انرژی الکتریکی در دو سر فیبر نوری را به انرژی تبدیل می کنند.

8.ارتباط داده ها: استفاده از این نوع ال ای دی ها پهنای باند زیادی دارد و از نور مرئی برای ارتباط استفاده می کند. به جای پهنای باند رادیو از این نوع استفاده می شود.

لامپ ال ای دی چگونه ساخته می شود؟

1.در اولین قدم صفحه نیمه هادی ساخته می شود.

2.رنگ LED نشان دهنده مواد مورد استفاده است.

3.نیمه هادی کریستال در فشار و دمای بالا ساخته می شوند.

4.آرسنیک، گالیم یا فسفر تبدیل به مایع شده و سپس فشرده می شوند تا یک محلول بدست آید.

5.سپس با یک مایع اکسید پوشیده می شوند تا خاصیت آنها از بین نرود.

6.پس از مخلوط کردن عناصر در یک محلول یکنواخت که سرد و متبلور می شود منجر به تشکیل یک کریستال بلند می شود.

7.صفحه های پنجره ای صیقل داده می شوند و کارایی ال ای دی بستگی به نحوه تشکیل کریستال دارد.

8.تمیز کردن صفحه پنجره ای توسط یک محلول یا ماده شیمیایی صورت می گیرد، زیرا ممکن است روی آن کثیفی و گرد و غبار نشسته باشد. هرچه صفحه تمیزتر باشد منجر به کارایی بهتر ال ای دی می شود.

9.در این مرحله مواد نیمه هادی روی صفحه پنجره ای نصب می شوند.

10.سپس مواد فلزی نصب می شوند و در این مرحله است که مشخص می شود دیودها به صورت تکی یا چند تایی قرار بگیرند.

11.پس از قرار گرفتن دیودها، درنهایت سیم ها متصل و مرحله بسته بندی آغاز می شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر راجب انواع لامپ LED به این صفحه مراجعه نمایید.

انواع رنگ

رنگهای مختلفی دارند و فسفر منجر به تغییر دمای رنگ خاصیت لومینسانس است. در ال ای دی بیش از 16 میلیون سایه وجوددارد.

در ادامه نورهای رنگی مختلف را مورد بحث قرار میدهیم.

• سفید: نور سفید به دو شکل متفاوت است که یکی از آنها سه رنگ قرمز،سبز و آبی و ترکیب آنها را تولید میکند. نوع دیگر فلورسنت است که در آن یک پوشش فسفری یک نور رنگی را به نور دیگر تبدیل میکند. مانند نور آبی به نور سفید.
• آبی: ماده شیمیایی موجود در فلورسنت منجر به تبدیل نور سفید به آبی می شود که نیترید گالیوم نام دارد. نور ال ای دی آبی بهترین خاضیت ضد باکتریایی را دارد.
• قرمز: مواد استفاده شده در این لامپ ال ای دی فسفر آرسنید گالیم نام دارد و نیمه هادی است.
• سبز: برخی از سازندگان از مواد فسفر استفاده می کنند تا نور آبی را به نور سبز تبدیل کنند و همچنین طیف انرژی بالا را به انرژی پایین تبدیل می کنند.
• RGB LED: ترکیبی از سه رنگ پایه (قرمز،سبز و آبی) می باشد و سایر رنگ ها از این سه رنگ ساخته می شود. روشنایی و شدت این رنگ ها می تواند تغییر کند و رنگ متفاوتی را تولید کند.

چگونه رنگ آن را عوض کنیم

• رنگهای لامپ کم مصرف ال ای دی بسیار متفاوت است.
• در دکورها نیز از آن استفاده می شود.

سوال این است که یک نور چگونه می تواند رنگ های مختلفی را نمایش دهد؟

• جواب مواد مختلف است که فوتون ها با طول موج مختلف ساطع می کنند و همین فوتون ها تغییر رنگ ایجاد میکند.
• همه این رنگ ها از سه رنگ اصلی قرمز،آبی و سبز ایجاد می شود.

در ادامه مثال زیر منجر به فهم بهتر می شود:

• دو طول نور موج با هم ترکیب می شوند تا رنگ متفاوتی را تولید کنند.
• به عنوان مثال ترکیب رنگ سبز و قرمز منجر به ایجاد رنگ زرد می شود و افزایش رنگ قرمز منجر به ایجاد رنگ نارنجی می شود.
• مقدار رنگ با تغییر شدت عوض می شود.

 تفاوت لامپ ال ای دی با فلورسنت

در عصر جدید لامپ های ال ای دی جایگزین لامپ فلورسنت در منازل و مناطق صنعتی شدند که تفاوت های آن به شرح زیر است:

مقایسه لامپ ال ای دی و لامپ رشته ای

مزایا و معایب لامپ های ال ای دی

در ادامه مزایا و معایب نسبت به سایر منابع نوری وجود دارد:

مزایا

1. اندازه:در اندازه های مختلف وجود دارند و نوع کوچک روی برد PC و بزرگ در خانه و مناطق صنعتی استفاده می شود.
2. مصرف انرژی پایین: 75% نسبت به لامپ های رشته ای و فلورسنت انرژی کمتری مصرف می کنند.
3. رنگ های متفاوت: رایج ترین رنگ ها نورسفید ملایم و روشن است.
4. عمر بیشتر: براساس شرایط و استفاده تا 10 سال عمر و تا 50 برابر نسبت به سایر لامپ ها عمر می کنند.
5. مستعد آسیب کمتر: به حالت جامد و  مقاوم هستند.
6. تنظیم نور لامپ ال ای دی: سایر لامپ ها نور را در همه جهات منعکس می کنند اما لامپ LEd نور را در یک جهت ساطع می کند.
7. خنک کنندگی:دارای گرمایش تابشی نمی باشند و منجر به خنک شدن می شود.
8. امنیت بالا: همه منابع نوری از خود گرما ساطع می کنند که گاهی می تواند خطرناک باشد اما ال ای دی ها در ولتاژ پایین کار می کنند و هیچ گرما و تشعشعاتی از خود تولید نمی کنند و در بسیاری از پروژه ها و منازل استفاده می شود.
9. اشکال متفاوت: در اشکال مختلف وجود دارند و براساس نیاز می توان انواع آن را انتخاب کرد.
10.  کارایی: عواملی مانند سایز،رنگ و اندازه روی کارایی آنها تاثیری ندارد. همچنین تعمیر لامپ ال ای دی هزینه پایین تری نسبت به سایر لامپ ها دارد.
11. روشنایی فوری:  لامپ سریعا روشن می شود اما سایر منابع به زمان نیاز دارند تا روشن شوند.

 معایب 

1. قیمت بالا: نسبت به سایر لامپ ها قیمت بالایی دارند.
2. جلوه:  در مه یا برف عمل نمیکنند و اگر در خودرو استفاده شوند، امکان تصادف وجود دارد.
3. درجه حرارت لامپ ال ای دی: باید از سینک استفاده شود تا از دمای آن کاسته شود.