Led Ziarovky

Otázky a odpovede o LED osvetlení - Prečo led ziarovky ?

1.Q: Aké sú výhody LED svietidiel?

A: LED svetlá ponúkajú množstvo výhod oproti tradičným zdrojom svetla, vrátane nižšej spotreby elektrickej energie, oveľa dlhšiu životnosť, vyššiu trvanlivosť, žiadne ultrafialové a infračervené žiarenie, nízke teploty a menšie rozmery.

2.Q: Môžem priamo nahradiť svoje existujúce žiarovky LED diódami?

A: LED svietidlá, ktoré ponúkame, sú priamou výmenou žiaroviek, halogénových a kompaktných žiariviek. To znamená, že ohnostroje nemusíte robiť žiadne zmeny vo vašom existujúcom systéme.

3.Q: Prečo by som mal zvoliť LED žiarovky na lacnejšie tradičné lampy?

Odpoveď: Zvážte nielen počiatočnú cenu svetelného zdroja, ale skutočné náklady na svetlo, ktoré zahŕňajú náklady na energiu, náklady na výmenu a údržbu.

- LED svetlá používajú omnoho menej energie. Pri inštalácii v aplikáciách s dlhou pracovnou dobou môžu ušetrené náklady na elektrickú energiu priniesť čas návratnosti na menej ako 2 roky.

- LED svetlá majú oveľa dlhšiu životnosť od 30 000 do 50 000 hodín. Predstavte si, že nemusíte meniť svietidlá na ďalších 20 rokov, hlavne tých ťažko dosiahnuteľných svietidiel.

Pri komerčných aplikáciách s dlhou životnosťou LED svetelné zdroje znamenajú nižšie náklady na výmenu a žiadne ďalšie prestavenie skupín. Pri zohľadnení znížených nákladov na údržbu môže byť doba návratnosti investícií (ROI) pre LED lampy kratšia ako 1 rok.

LED žiarovky produkujú veľmi malé množstvo tepla, čím sa znižuje výkon používaný klimatizáciou.

LED svetlo nemá žiadne škodlivé UV (ultrafialové) a IR (infračervené) žiarenie.

LED žiarovky neobsahujú žiadnu ortuť ako žiarivky. LED svetlá sú pre prírodu úplne bezpečné a môžu sa likvidovať ako obyčajný odpad.

4.Q: Budú lampy s nízkym napätím LED pracovať s mojim existujúcim transformátorom?

A: Lampy s nízkym napätím LED sú kompatibilné s magnetickými transformátormi používanými pri osvetlení VAC. Ak máte elektronický transformátor, jedna LED lampa nemusí pracovať kvôli jej veľmi nízkej spotrebe energie. Ak chcete pracovať správne, väčšina elektronických transformátorov vyžaduje minimálne zaťaženie väčšie ako 3-watt, ktorý používajú naše LED bodové svetlá. Pri pripojení niekoľkých LED svietidiel k jednému transformátoru sa zaťaženie zvýši na miesto, kde je prijateľné používanie elektronického transformátora.

5.Q: Ako funguje LED?

A: LED dióda (Light Emitting Diode) je elektronický svetelný zdroj, ktorý zubarske kresla pôsobí pôsobením elektroluminiscencie. Keď je polovodičová dióda zapnutá, elektróny sa rekombinujú s otvormi a energia sa vypúšťa ako svetlo.

6.Q: Aká je farba svetla z LED?

Svetlá farba LED svietidiel sa meria pomocou korelovanej farebnej teploty (CCT) v kelvinách. Súčasné LED diódy s vysokým výkonom sú pokryté fosforom na premenu svetla z modrej LED na široké spektrum bieleho svetla. Najbežnejšie použité LED farby svetla sú:

Teplá biela (mäkká biela) - 2 700 - 3 300 K - farba svetla tradičnej žiarovky

Studená biela - približne 4 000 K - podobná svetelnej farbe xenónovej žiarovky

Denné svetlo Biela> 5 000 K - vyzerá ako baterka alebo typické denné svetlo.

7.Q: Čo je index vykresľovania farieb?

Odpoveď: Index zobrazovania farieb (CRI) meria schopnosť svetelného zdroja presne simulovať farby rôznych objektov v porovnaní so slnečným žiarením. Aj keď v praxi existujú kritici subjektívneho vykresľovania farieb, CRI sa široko používa ako meranie kvality svetla. Vyššia CRI zodpovedá kvalite svetla v rozsahu od 0 do 100.

8.Q: Čo je CRI LED svetla?

A: Zvyčajne LED žiarovky dosahujú nad CRI 80, čo je vyššie ako mnohé iné svetelné zdroje. Svietidlá LED s CRI nad 90 sa používajú pri vizuálnych kontrolách.

9.Q: Ako efektívne LED svietidlá sú?

A: Výstup svetelných zdrojov je ľahký a teplo. Čím je pomer svetla k teplu vyšší, tým je lampa efektívnejšia. Dnešné vysoko efektívne LED svietidlá majú účinnosť približne 50% v porovnaní so štandardnou žiarovkou s 2-3% a žiarivkami s účinnosťou 15-20%.

LED diódy prirodzene majú smerové svetlo, čo znamená, že svetlo je ľahšie ovládateľné s menšími stratami. To predstavuje ešte väčšiu výhodu v súvislosti s vysokou účinnosťou LED žiaroviek vo všetkých ostatných existujúcich svetelných zdrojoch.

10.Q: Čo je svetelná účinnosť?

A: Svetelná účinnosť je svetelný výkon na jednotku príkonu. Meria sa v lume na watt (lm / W). V súčasnej dobe dostupné LED diódy majú účinnosť 130 lm / W pre chladnú bielu a 107 lm / W pre teplé biele svetlo (CREE XLamp MX-6). Toto je oveľa vyššie v porovnaní s žiarovkou, ktorá produkuje 15 lm / W a fluorescenčnú lampu s hodnotou 60-70 lm / W.

Účinnosť jednej LED by sa však nemala miešať s účinnosťou lampy. Mnohí výrobcovia a predajcovia uvádzajú LED svetelný svetelný výstup ako súčet výstupov jednotlivých LED diód. To nie je správne, pretože sú stále straty zo svetla uväzneného vo vnútri lampy. Účinnosť LED svetelného zdroja, tiež nazývaného LED Light Engine, sa dá zvýšiť lepším dizajnom a použitím vysoko kvalitných materiálov.

11.Q: Je lúmen na watt jediný aspekt, ktorý by som mal zvážiť pri výbere LED svetla?

Odpoveď: Nie, mali by ste zvážiť aj CRI (kvalita svetla) a vaše individuálne vizuálne preferencie. Niektorí ľudia majú radi viac žltej teplé (mäkké) biele svetlo, ktoré sa podobá svetlu žiarovky. Ostatné dávajú prednosť jasnejšiemu a realistickejšiemu vykresľovaniu farieb Cool / Daylight white.

12.Q: Aká je životnosť LED lampy?

Odpoveď: Keď sú správne inštalované a dobre vetrané, LED žiarovky veľmi zriedka spália. Svetlosť LED svetla sa však časom stráca, takže LED Životnosť lampy sa meria dvomi charakteristikami - koľko bude slabnúť po 1 000 hodinách vyčerpania a keď jas dosiahne 70% pôvodnej hodnoty.

Kvalitné LED žiarovky sú dimenzované na menej ako 3% zníženie výkonu svetla za prvých 1000 hodín a 30 000 až 50 000 hodín pri 70% znížení, čo je štandard pre komerčné osvetľovacie aplikácie.

V porovnaní s tradičnými svetelnými zdrojmi sú LED svetlá vynikajúce vzhľadom na životnosť.

13.Q: Zníži životnosť LED žiarovky častými spínačmi zapnutia / vypnutia?

Odpoveď: Na rozdiel od žiariviek, životnosť LED svietidiel NIE JE ovplyvnená častým prepínaním.

Ako sú vyrobené LED žiarovky

Pred sto a tridsiatimi rokmi dokončil Thomas Edison prvý úspešný trvalý test žiarovky. S niektorými postupnými zlepšeniami, Edisonova základná technológia odvtedy svietila svet. Toto sa chystá zmeniť. Sme na vrchole revolúcie osvetlenia založenej na polovodičoch, ktorá nakoniec nahradí žiarovky spoločnosti Edison s oveľa energeticky úspornejším riešením osvetlenia. Solidné LED osvetlenie nakoniec nahradí takmer všetky stovky miliárd svetelných a žiarivkových svetiel, ktoré sa dnes používajú na celom svete. V skutočnosti ako krok na ceste minulý rok prezident Obama odhalil nové, prísnejšie normy osvetlenia, ktoré podporia postupné vyraďovanie žiaroviek (ktoré sú už v niektorých častiach Európy zakázané).

Aby sme pochopili, ako sú revolučné LED žiarovky rovnako ako prečo sú stále drahé, je poučné, aby sme sa pozreli na to, ako sa vyrábajú a porovnávajú to s výrobou žiaroviek. Tento článok skúma, ako sa vyrábajú žiarovky a potom kontrasty, ktoré sa spracúvajú s popisom typického výrobného procesu LED žiaroviek.

Takže začneme pohľadom na to, ako sa vyrábajú tradičné žiarovky. Zistíte, že ide o klasický príklad automatizovaného priemyselného procesu vylepšeného v viac ako storočí skúseností.

Zatiaľ čo jednotlivé typy žiaroviek sa líšia veľkosťou a výkonom, všetky z nich majú tri základné časti: vlákno, žiarovku a základňu. Vlákno je vyrobené z volfrámu. Zatiaľ čo veľmi krehké, volfrámové vlákna môžu odolávať teplotám 4500 stupňov a viac. Pripojovacie alebo prívodné vodiče sú zvyčajne vyrobené z drôtu z niklového železa. Tento drôt sa ponorí do boraxového roztoku, aby bol drôt viac priľnavý ku sklu. Samotná žiarovka je vyrobená zo skla a obsahuje zmes plynov, zvyčajne argónu a dusíka, ktoré zvyšujú životnosť vlákna. Vzduch sa čerpá z banky a nahradí sa plynom. Štandardizovaná základňa drží celú zostavu na mieste. Základňa je známa ako "skrutková základňa Edison". Hliník sa používa na vonkajšej strane a sklo používané na izoláciu vnútra základne.

Pôvodne vyrábaná ručne, výroba žiaroviek je takmer úplne automatizovaná. Najprv sa vlákno vyrába použitím postupu známeho ako výkres, v ktorom sa volfrám zmieša so spojivovým materiálom a pretiahne cez trysku (tvarovaný otvor) do jemného drôtu. Ďalej je drôt navinutý okolo kovovej tyče nazývanej tŕň, aby sa mohol formovať do jeho správneho zvinutého tvaru, a potom sa zahrieva v procese známeho ako žíhanie, zmäkčovanie drôtu a jeho štruktúra je viac rovnomerná. Tŕň sa potom rozpustí v kyseline.

Po druhé, zvinuté vlákno je pripevnené k prívodným vodičom. Prívodné vodiče majú na svojich koncoch háčiky, ktoré sú buď stlačené nad koncom vlákna, alebo vo väčších žiarovkách, bodovo zvárané.

Po tretie, sklenené žiarovky alebo puzdrá sa vyrábajú pomocou pásového stroja. Po zahriatí v peci sa pohybuje plynulá páska skla pozdĺž dopravného pásu. Presne vyrovnané vzduchové trysky vyfukujú sklenené otvory v dopravnom páse do foriem, čím vytvárajú obaly. Pásový stroj pohybujúci sa pri najvyššej rýchlosti môže produkovať viac ako 50 000 žiaroviek za hodinu. Po vyfukovaní obalov sa ochladzujú a potom sa odrezávajú z pásového stroja. Ďalej je vnútorná strana banky pokrytá silikagélom, aby sa odstránilo oslnenie spôsobené žeravým, nekrytým vláknom. Štítok a výkon sa potom vyrazia na vonkajšiu stranu každého krytu.

Po štvrté, základňa banky je tiež skonštruovaná pomocou foriem. Je vyrobená s priehlbinami v tvare skrutky, takže sa ľahko zapadne do zásuvky svietidla.

Po piate, akonáhle sa vlákno, základňa a žiarovka vyrobia, sú namontované spolu strojmi. Najprv sa vlákno namontuje na driekovú zostavu, pričom jej konce sú upnuté na dva prívodné vodiče. Ďalej sa vzduch vo vnútri banky odstráni a plášť sa naplní zmesou argónu a dusíka.

Nakoniec je základňa a žiarovka uzavreté. Podstavec sa posúva na koniec sklenenej banky, takže nie je potrebný žiadny iný materiál, ktorý by ich udržal spolu. Namiesto toho ich prispôsobivé tvary umožňujú, aby boli dva kusy pevne držané spolu, pričom prívodné drôty sa dotýkajú hliníkovej základne, aby sa zabezpečil správny elektrický kontakt. Po testovaní sa žiarovky umiestnia do ich obalov a dodávajú spotrebiteľom.

Žiarovky sa testujú na životnosť a pevnosť žiarovky. Aby sa dosiahli rýchle výsledky, vybrané žiarovky sa naskrutkujú do skúšobných žľabov a svietia na úrovniach, ktoré sú ďaleko nad normálnou hodnotou. To poskytuje presné meranie, ako dlho bude žiarovka trvať za normálnych podmienok. Testovanie sa vykonáva vo všetkých výrobných závodoch, ako aj v niektorých nezávislých testovacích zariadeniach. Priemerná životnosť bežnej domácej žiarovky je 750 až 1000 hodín, v závislosti od výkonu.

LED žiarovky sú postavené na polovodičových polovodičových zariadeniach, takže výrobný proces sa najviac podobá tomu, ktorý sa používa na výrobu elektronických výrobkov, ako sú PC matka dosky.

Svetlo dióda (LED) je elektrický obvod v pevnom stave, ktorý generuje svetlo pohybom elektrónov v polovodičovom materiáli. Technológia LED bola od konca šesťdesiatych rokov okolo, ale za prvých 40 rokov sa LED diódy používali predovšetkým v elektronických zariadeniach na výmenu miniatúrnych žiaroviek. V poslednom desaťročí pokroky v technológii konečne zvýšili svetelný výkon dostatočne vysoký, aby LED začali vážne konkurovať žiarovkám a fluorescenčným žiarovkám. Rovnako ako pri mnohých technológiách, keďže výrobné náklady klesajú, každá následná generácia LED tiež zlepšuje kvalitu svetla, výkon na watt a riadenie tepla.

Počítačový priemysel je vhodný na výrobu LED osvetlenia. Proces nie je úplne iný ako vytváranie počítačovej základnej dosky. Spoločnosti, ktoré vyrábajú LED diódy, vo všeobecnosti nie sú v oblasti osvetlenia, alebo sú menšou časťou ich podnikania. Majú tendenciu byť polovodičové domy, ktoré sú šťastné, keď ich vyrábajú, čo je dôvod, prečo ceny za LED diódy s vysokým výkonom klesli takmer za posledných 15 rokov.

Samotné LED žiarovky sú čiastočne drahé, pretože na dosiahnutie rozsiahleho osvetlenia namiesto úzkeho lúča potrebujú niekoľko LED, a náklady na montáž zvyšujú celkovú cenu. Okrem toho zostavy pozostávajúce z polí LED vytvárajú viac príležitostí pre chyby produktu.

LED dióda sa skladá zo štyroch základných komponentov: doska s LED diódami, chladič, napájací zdroj a plášť. Svetlá začínajú ako holé dosky s plošnými spojmi (PCB) a prvky LED s vysokou svietivosťou prichádzajú zo samostatných tovární, ktoré sa špecializujú na výrobu týchto komponentov. Samotné LED prvky vytvárajú trochu tepla, takže PCB používaná v osvetľovacích zariadeniach je špeciálna. Namiesto štandardného nevodivého sendviča z epoxidových vlákien a sklenených vlákien je obvodová doska umiestnená na tenkej vrstve hliníka, ktorá slúži ako chladič.

Hliníková doska používaná na osvetlenie LED je pokrytá nevodivým materiálom a vodivými medenými stopovými líniami, ktoré vytvárajú obvodovú dosku. Spájkovacia pasta sa potom aplikuje na správne miesta a potom stroje na technológiu povrchovej montáže (SMT) umiestňujú malé dosky LED elementov, integrované obvody ovládačov a iné komponenty na dosku pri veľmi vysokých rýchlostiach.

Kruhový tvar tradičnej žiarovky znamená, že väčšina LED dosiek s plošnými spojmi je kruhová, takže pre ľahkú manipuláciu sa niekoľko menších kruhových dosiek plošných spojov skombinuje do jednej väčšej obdĺžnikovej dosky s plošnými spojmi, ktoré dokáže spracovať automatizované stroje SMT. Premýšľajte o tom, ako sa zásobník na koláče pohybuje z jedného stroja do druhého pozdĺž dopravného pásu, potom na konci jednotlivé kusy koláčov sa uvoľnia zo zásobníka.

Poďme sa pozrieť na výrobné kroky pre typickú LED žiarovku, ktorá má nahradiť štandardnú žiarovku s Edison Screw. Uvidíte, že je to veľmi odlišný proces od vysoko automatizovaných procesov používaných na výrobu našich známych žiaroviek. A napriek tomu, čo si možno predstavujete, ľudia sú stále veľmi nevyhnutnou súčasťou výrobného procesu, a to nielen pre testovanie a zabezpečenie kvality.

Akonáhle väčšie listy dosiek s plošnými spojmi LED prešli cez pájkovú pec (horúcovzdušnú pec, ktorá roztaví spájkovú pastu), sú rozdelené na jednotlivé dosky s malými obvodmi a napájacie vodiče sa ručne spájajú.

Malý napájací zdroj umiestnený v telese žiarovky prechádza obdobným procesom alebo môže byť dodaný kompletný z inej továrne. V oboch prípadoch sú výrobné kroky rovnaké; najprv prechádza PCB cez linky SMT a potom ide na manuálnu dvojitú in-line balík (DIP), kde dlhý rad pracovníkov v továrni pridáva súčasne jednu súčasť. DIP sa vzťahuje na dva paralelné rady vedenia vyčnievajúce zo strán obalu. Súčasťou DIP sú všetky integrované čipy a čipové zásuvky.

Zatiaľ čo LED diódy sa spaľujú niekoľkokrát dlhšie ako žiarovky alebo CFL a vyžadujú menej ako polovicu energie, potrebujú nejakú formu pasívneho chladiča, ktorý udržuje vysoko výkonné LED diódy v dôsledku prehriatia. Doska s obvodom LED, ktorá je vyrobená z hliníka s hrúbkou 1,6 - 2 mm, vedie teplo z tuctu LED prvkov do kovového rámu chladiča a tým udržiava teplotu pod kontrolou. Hliníkové PCB sa niekedy označujú ako "dosky s plošnými spojmi s kovovým jadrom" a hoci sú vyrobené z vodivého materiálu, biely povlak je elektricky izolovaný. Aluminiová doska je zaskrutkovaná na mieste v chladiči, ktorý tvorí dolnú polovicu LED žiarovky.

Potom sa doska napájacieho konektora upevní na mieste pomocou lepidla. Malý napájací zdroj konvertuje sieťový napájací zdroj 120 / 240V na nižšie napätie (12V alebo 24V), zapadá do dutiny za hliníkovou doskou.

Sestava škrupiny pozostáva z uzamknutia škrupiny na mieste pomocou skrutiek. Plastový kryt pokrýva napájací zdroj a spája sa s kovovým chladičom a doskou s obvodmi LED. Vetracie otvory sú súčasťou prístroja, aby umožnili únik horúceho vzduchu. Zapojenie svorky zásuvky vyžaduje pripojenie drôtu na žiarovku. Potom je pripojený shell.

Ďalej sa dokončené LED diódy vysielajú na testovanie a kontrolu kvality. Skúška napaľovania zvyčajne trvá 30 minút. Dokončená LED žiarovka je potom napájaná, aby sa zistila, či funguje správne a spálila po dobu 30 minút. Existuje tiež test úniku a rozpadu vysokého napätia a spotreba energie a skúška účinníka. Vzorky z výrobného cyklu sa skúšajú na únik vysokého napätia, spotrebu energie a výkonový faktor (účinnosť).

Hotové žiarovky prejdú jedným konečným krokom lisovania, keď je kovová zásuvková základňa zvlnená na mieste, sú označené čiarovým kódom a identifikované s číslami šarží. Používajú sa vonkajšie bezpečnostné štítky a žiarovka je napustená informáciami, ako je značka a číslo modelu. Nakoniec, všetko, čo zostalo, je upevniť na priehľadný plastový kryt LED, ktorý je nalepený na mieste.

Po poslednej kontrole, aby sa uistili, že všetky diely LED svietiaceho svetla sú tesné, potom sú zabalené do jednotlivých krabičiek a žiarovky sú dodávané von.

Takže, ak ste sa pýtali, prečo sú LED žiarovky tak drahé dnes, toto vysvetlenie, ako sa vyrábajú a ako sa porovnávajú s výrobou klasických žiaroviek, by malo pomôcť. Odhaľuje však aj to, prečo budú náklady v nasledujúcich rokoch dramaticky klesať. Rovnako ako náklady na výrobu iných produktov na báze polovodičov dramaticky klesli v dôsledku štandardizácie, automatizácie a ďalších kľúčových krokov pozdĺž výrobnej krivky výroby, rovnaké neúprosné sily znižujú náklady na výrobu LED žiaroviek.