3 lý do tại sao đèn LED được sử dụng làm nguồn sáng so với đèn HID

Do đó, đèn LED không có dây tóc để cháy hoặc đứt, chúng có tuổi thọ cao hơn nhiều so với bóng đèn thông thường. Cho rằng một chip bán dẫn rất nhỏ chạy đèn LED, chúng rất bền và có xu hướng kéo dài hàng nghìn giờ.
Đèn LED “bật tức thì”, giống như đèn halogen, và do đó thuận tiện để sử dụng trong các ứng dụng có khả năng bật tắt xe thường xuyên hoặc tiềm năng. Ngược lại, đèn HID dễ hỏng hơn và phải nóng lên (15 - 25 giây) trong quá trình đánh lửa
Công nghệ LED đang thay đổi nhanh chóng và có thể thấy trước rằng đèn LED cuối cùng sẽ vượt qua hiệu suất của chiếu sáng HID.

LED được sử dụng như một nguồn ánh sáng như thế nào?

Điốt phát sáng (LED) là nguồn sáng sử dụng điốt phát ra ánh sáng khi được kết nối trong mạch. Hiệu ứng này là một dạng phát quang điện trong đó đèn LED giải phóng một số lượng lớn các photon ra bên ngoài, đèn LED được đặt trong một bóng đèn nhựa, nơi tập trung nguồn sáng. Phần quan trọng nhất của đèn LED là chip bán dẫn nằm ở trung tâm của nguồn sáng. Nó bao gồm các vùng p và n có phần tiếp giáp giữa chúng, vùng p bị chi phối bởi các điện tích dương và vùng n bị chi phối bởi các điện tích âm. Tiếp giáp là một loại tường ngăn cách giữa hai vùng, ngăn chặn sự di chuyển của các hạt mang điện giữa hai vùng.

Khi đặt đủ điện áp vào chip bán dẫn, các điện tử có thể di chuyển dễ dàng qua đường giao nhau, nơi chúng ngay lập tức bị hút bởi các lực dương trong vùng p. Khi một êlectron di chuyển đủ gần với một điện tích dương trong vùng p, hai điện tích “tái kết hợp”.

Khi một điện tử kết hợp với một ion dương, thế năng điện được chuyển đổi thành năng lượng điện từ và điều này xảy ra dưới dạng phát xạ một photon ánh sáng.

Photon này có tần số được xác định bởi các đặc tính của vật liệu bán dẫn (thường là sự kết hợp của các nguyên tố hóa học gali, asen và phốt pho).

Đèn LED phát ra các màu sắc khác nhau được làm từ các vật liệu bán dẫn khác nhau. Nói một cách đơn giản, đèn LED là các thành phần mạch điện nhỏ hoạt động như một bóng đèn mà không có bất kỳ dây tóc nào.

Loại đèn LED được sử dụng trong các ứng dụng tăng sáng là gì?

Đèn LED trắng là công nghệ chiếu sáng mới thú vị nhất kể từ khi đèn huỳnh quang ra đời. Đèn LED cường độ cao hiện nay phổ biến vì yêu cầu dòng điện thấp của chúng. Đèn LED trắng có độ sáng cao ngày càng được sử dụng rộng rãi trong ứng dụng chiếu sáng như một biện pháp để tiết kiệm năng lượng. Các ứng dụng của đèn LED trắng bao gồm chiếu sáng sau điện thoại di động, đèn sau LCD, chiếu sáng trong nhà và xe cộ, bảng hiển thị, v.v. Đèn LED có kích thước cực nhỏ, tiêu thụ ít năng lượng và chuyển đổi điện thành ánh sáng hiệu quả.

Tại sao đèn LED trắng lại được ưa chuộng?

Một đèn LED có công suất cao thường tạo ra khoảng 75-100 lumen mỗi watt với chi phí dòng điện 350 mili ampe. Sự thất thoát năng lượng do nhiệt thực tế là không có trong đèn LED và chúng có tuổi thọ rất cao hàng nghìn giờ. Đèn LED là thiết bị thân thiện với môi trường vì chúng không chứa chì hoặc thủy ngân. Không giống như đèn huỳnh quang, đèn LED không phát ra tia UV.

Đèn LED trắng A1 watt cho quang thông khoảng 100 lm, đủ để chiếu sáng một khu vực hạn chế. Lượng ánh sáng phát ra bởi một nguồn sáng được đo bằng lumen. Ví dụ: bóng đèn 60 Watt phát ra 730 lumen và bóng đèn halogen 50 Watt là 900 lumen Mỗi chip LED có diện tích chỉ một milimet vuông, tạo ra độ sáng tổng thể rất tập trung

Điện áp giảm phía trước của đèn LED trắng 1 watt là 3,3 volt và tiêu thụ dòng điện 350 mili ampe. Vì vậy, đèn LED trắng thông thường yêu cầu 3 vôn và dòng điện khoảng 40 mA để cho độ sáng tối đa.

Đèn LED trắng công suất cao có thể được điều khiển ở dòng điện cao hàng trăm mili ampe đến một Ampe để tạo ra ánh sáng cường độ cao. Một số chế tạo có thể tạo ra hơn một nghìn lumen. Các HPLED phải được gắn trên một tấm tản nhiệt để tản nhiệt nếu không thiết bị sẽ dễ hư hỏng.

2 cách để cấu tạo đèn LED trắng

Phương pháp này bao gồm việc phủ một chip LED (chủ yếu là màu xanh lam làm bằng Indium Gallium Nitride, InGaN) với phốt pho có màu sắc khác nhau để tạo ra ánh sáng trắng. Một phần của quang phổ ánh sáng tương ứng với ánh sáng xanh lam được chuyển sang bước sóng dài hơn, thông qua một quá trình được gọi là sự dịch chuyển của Stokes. Ánh sáng trắng của đèn LED trắng đến từ màu xanh lam dải hẹp do đèn LED GaN phát ra tự nhiên, cộng với màu vàng phổ rộng được tạo ra bởi lớp phủ phosphor trên khuôn hấp thụ một tỷ lệ màu xanh lam và chuyển nó thành màu vàng. InGaN có thể tạo ra các bước sóng hoạt động từ xanh lục đến cực tím bằng cách thay đổi lượng tương đối của indium và gallium trong quá trình sản xuất. Vật liệu phosphor thường được sử dụng là Cerium nhôm Garnet pha tạp Cerium hoặc Ce3 + YAG.
Đèn LED trắng cũng có thể được chế tạo bằng cách phủ gần đèn LED phát ra tia UV với hỗn hợp phốt pho phát ra màu đỏ và xanh lam dựa trên Europium hiệu quả cao cộng với đồng và nhôm kẽm sulfua pha tạp chất màu xanh lá cây. Đây là một phương pháp tương tự như hoạt động của đèn huỳnh quang. Phương pháp này kém hiệu quả hơn so với đèn LED màu xanh có phốt pho, vì sự dịch chuyển Stokes lớn hơn và do đó, nhiều năng lượng hơn được chuyển thành nhiệt. Một nhược điểm khác là, tia UV có thể bị rò rỉ từ một đèn LED bị hỏng hóc và gây hại cho mắt hoặc da của con người.

3 Các ứng dụng liên quan đến đèn LED như một nguồn ánh sáng

Đèn khẩn cấp dựa trên LED

Nó có thể được cắm vào ổ cắm AC và nó sẽ sáng khi mất điện. Nó phát ra ánh sáng trắng mát trong phòng, đủ cho mục đích đọc sách. Nó được cung cấp bởi pin điện thoại không dây 4,5 volt và sử dụng đèn LED trắng 1 watt.

Hoạt động của hệ thống

Mạch sử dụng một máy biến áp nhỏ 4,5 volt 300 mA, một bộ chỉnh lưu cầu bao gồm D1 đến D4 và tụ điện làm trơn C1 làm nguồn điện để sạc pin sạc 4,5 volt. Máy biến áp 4,5 volt có sẵn và thường được sử dụng trong Đèn khẩn cấp LED . Nó giảm AC 230 volt xuống AC volt thấp, sau đó được chỉnh lưu bằng bộ chỉnh lưu sóng đầy đủ. Tụ điện C1 làm cho DC không bị gợn sóng khi sạc. Điện trở R1 cung cấp dòng điện khoảng 80 mili ampe để sạc. Vì mạch luôn được cắm điện nên dòng điện thấp là lý tưởng để sạc. Pin sạc được sử dụng trong mạch là pin điện thoại không dây 4,5 vôn.
Khi có nguồn điện chính, pin sẽ sạc qua R1 và D5. Đồng thời, bóng bán dẫn PNP được phân cực dương qua R1 và nó vẫn tắt. Khi mất nguồn, D5 phân cực ngược và cơ sở của T1 sẽ trở nên âm. Sau đó, nó dẫn điện và chiếu sáng đèn LED. Khi nguồn điện trở lại, đèn LED sẽ tự động tắt.

1W-LED-Đèn khẩn cấp

Làm thế nào để thiết lập?

Mạch có thể được lắp ráp trên một mảnh nhỏ của bảng mạch. Bọc mạch, biến áp và pin trong hộp bộ chuyển đổi kiểu cắm. Tốt nhất là cố định đèn LED bên ngoài hộp với mặt đất phản chiếu. Bạn có thể dán giấy Foil cho mục đích này, nó cũng sẽ hoạt động như một tấm tản nhiệt cho đèn LED. Vì dòng điện cao chạy qua T1 khi đèn LED sáng, nên T1 yêu cầu một bộ tản nhiệt. Đèn LED trắng 1 Watt có giá khoảng 50 Rs và pin 150 Rs.

“Bộ điều khiển động cơ tốc độ biến đổi 12 vôn dc ”

Đèn tự động sử dụng đèn LED 1 W

Đây là một Đèn tự động sử dụng công suất cao Đèn LED màu trắng bật vào buổi tối và sáng. Ngày nay, đèn LED trắng đang được sử dụng vì chúng cần nguồn điện DC đơn giản để cấp nguồn và điều khiển chúng, trái ngược với đèn phóng điện bằng khí đốt. Đèn LED được sử dụng có định mức 1 W và nguồn điện được điều chỉnh không có biến áp được sử dụng để cấp nguồn cho thiết bị.

Hoạt động của hệ thống

Các tụ c1 và c2 thả điện áp xoay chiều có giá trị thấp hơn. Thông thường các tụ điện có giá trị cao được sử dụng. Phần chỉnh lưu cầu tạo ra một đầu ra DC xung từ tín hiệu xoay chiều. Tụ điện loại bỏ các gợn sóng xoay chiều có trong tín hiệu một chiều. Tín hiệu đã lọc này được áp dụng trên diode zener, cung cấp đầu ra DC được điều chỉnh trên đầu cuối của nó. Tụ điện c3 thường cho phép tín hiệu xoay chiều đi qua nó và chặn tín hiệu một chiều. Nó hoạt động một phần tử bỏ qua. LDR và T1 tạo thành một công tắc nhạy sáng để bật / tắt đèn LED. LDR cung cấp khả năng chống chịu cao trong bóng tối và khả năng chống chịu ánh sáng thấp. Vì vậy, vào ban ngày, LDR dẫn và Đế của T1 sẽ được kéo xuống điện thế mặt đất và nó vẫn tắt để tắt đèn LED Trắng. Trong thời gian ban đêm, khi ánh sáng ban ngày tắt, điện trở của LDR tăng lên và T1 có đủ độ phân cực cơ bản và dẫn. Sau đó đèn LED kết nối với bộ thu T1 sáng. BD 139 là bóng bán dẫn NPN công suất trung bình và các chân kết nối của nó là Đế - Bộ thu - Bộ phát từ mặt trước. Tản nhiệt là cần thiết cho T1 vì đèn LED truyền dòng điện khoảng 100 milliampe. Đèn LED được sử dụng trong mạch là đèn LED trắng 1 watt có điện áp giảm xuống 3,3 vôn và yêu cầu dòng điện 350milliampere để có được độ sáng đầy đủ.

Công suất cao-LED-Đèn ngủ-1

Đèn khẩn cấp di động kiêm sạc di động

Đây là Đèn Khẩn Cấp Di Động kiêm Sạc Di Động. Nó sử dụng đèn LED trắng có độ sáng cao có thể cung cấp đủ ánh sáng trong phòng khi mất điện lưới. Đèn LED màu trắng có thể là đèn LED Indium Gallium Nitride phát ra ánh sáng trắng hơi xanh, có thể được lọc bằng bộ lọc phốt pho trong ống kính hoặc sử dụng hỗn hợp đèn LED nhiều màu. Nó cũng có thể được sử dụng như một bộ sạc Di động ở chế độ cắm vào trong suốt hành trình.

Hoạt động của hệ thống

Nguồn cung cấp cho mạch được lấy từ một máy biến áp bước xuống 0-6 volt 300 mA, một bộ chỉnh lưu toàn sóng bao gồm D1 đến D4 và tụ làm mịn C1. Mạch đèn khẩn cấp bao gồm diode D5, điện trở R2 và Transistor T1.Khi có nguồn điện lưới, diode D5 phân cực thuận và pin 6 volt sạc qua điện trở R2. Đồng thời, bóng bán dẫn PNP T1 sẽ hết dẫn điện vì cơ sở của nó được giữ ở mức cao thông qua R1. Đèn LED trắng được kết nối với bộ thu của T1 vẫn tắt. Khi nguồn điện lưới bị lỗi, D5 phân cực ngược và cơ sở của T1 nhận phân cực âm và nó dẫn. Sau đó, đèn LED màu trắng sẽ bật bằng cách sử dụng nguồn điện từ pin. Phần bộ sạc di động của mạch bao gồm bộ nguồn được điều chỉnh dựa trên Zener. Dòng sạc có thể được khai thác từ các điểm A và B bằng cách sử dụng đầu nối phù hợp.

Đèn khẩn cấp di động kiêm sạc di động

Bây giờ tôi hy vọng bạn đã có ý tưởng về khái niệm của nguồn sáng LED và nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào từ bài viết và từ các dự án điện tử, hãy để lại phần bình luận bên dưới.