Համաշխարհային լուսավորության շուկան ենթարկվում է արմատական ​​վերափոխման՝ պայմանավորված լուսարձակող դիոդների (LED) տեխնոլոգիայի զանգվածային աճող ընդունմամբ:Այս ամուր պետական ​​լուսավորության (SSL) հեղափոխությունը հիմնովին փոխեց շուկայի հիմքում ընկած տնտեսությունը և արդյունաբերության դինամիկան:SSL տեխնոլոգիան հնարավորություն տվեց ոչ միայն արտադրողականության տարբեր ձևեր, անցումը սովորական տեխնոլոգիաներից դեպի LED լուսավորություն խորապես փոխում է մարդկանց կարծիքը նաև լուսավորության մասին:Սովորական լուսավորության տեխնոլոգիաները նախագծվել են հիմնականում տեսողական կարիքները բավարարելու համար:LED լուսավորությամբ մարդկանց առողջության և բարեկեցության վրա լույսի կենսաբանական ազդեցության դրական խթանումը մեծ ուշադրություն է գրավում:LED տեխնոլոգիայի գալուստը նաև ճանապարհ հարթեց լուսավորության և լուսավորության միջև մերձեցման համար Իրերի ինտերնետ (IoT), որը բացում է հնարավորությունների մի ամբողջ նոր աշխարհ:Սկզբում LED լուսավորության հետ կապված մեծ շփոթություն է եղել:Շուկայի բարձր աճը և սպառողների մեծ հետաքրքրությունը հրատապ անհրաժեշտություն են ստեղծում տեխնոլոգիայի հետ կապված կասկածները վերացնելու և հանրությանը դրա առավելությունների և թերությունների մասին տեղեկացնելու հրատապ անհրաժեշտություն:

Ինչպեսes LEDաշխատանք?

LED-ը կիսահաղորդչային փաթեթ է, որը բաղկացած է լուսադիոդային դիոդից (չիպից) և այլ բաղադրիչներից, որոնք ապահովում են մեխանիկական աջակցություն, էլեկտրական միացում, ջերմային հաղորդակցություն, օպտիկական կարգավորում և ալիքի երկարության փոխակերպում:LED չիպը հիմնականում pn միացման սարք է, որը ձևավորվում է հակադիր բաղադրյալ կիսահաղորդչային շերտերից:Համընդհանուր օգտագործման բաղադրյալ կիսահաղորդիչը գալիումի նիտրիդն է (GaN), որն ունի ուղիղ գոտու բացը, որը թույլ է տալիս ճառագայթային վերահամակցման ավելի մեծ հավանականություն, քան անուղղակի գոտի ունեցող կիսահաղորդիչները:Երբ pn հանգույցը կողմնակալ է դեպի առաջ, n-տիպի կիսահաղորդչային շերտի հաղորդման գոտու էլեկտրոնները սահմանային շերտի վրայով շարժվում են դեպի p-հանգույց և վերամիավորվում են p-տիպի կիսահաղորդչային շերտի վալենտային գոտու անցքերի հետ: դիոդի ակտիվ շրջան:Էլեկտրոն-անցք վերահամակցումը հանգեցնում է նրան, որ էլեկտրոնները ընկնում են ավելի ցածր էներգիայի վիճակի և ավելորդ էներգիան ազատում են ֆոտոնների տեսքով (լույսի փաթեթներ):Այս ազդեցությունը կոչվում է էլեկտրալյումինեսցենտություն:Ֆոտոնը կարող է փոխանցել բոլոր ալիքի երկարությունների էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը:Դիոդից արտանետվող լույսի ճշգրիտ ալիքի երկարությունները որոշվում են կիսահաղորդչի էներգիայի գոտու բացվածքով:

Լույսը, որն առաջանում է էլեկտրալյումինեսցիայի միջոցով LED չիպունի նեղ ալիքի երկարության բաշխում՝ մի քանի տասնյակ նանոմետր բնորոշ թողունակությամբ:Նեղ շերտով արտանետումները հանգեցնում են լույսի մեկ գույնի, ինչպիսիք են կարմիրը, կապույտը կամ կանաչը:Լայն սպեկտրի սպիտակ լույսի աղբյուր ապահովելու համար LED չիպի սպեկտրալ էներգիայի բաշխման (SPD) լայնությունը պետք է ընդլայնվի:LED չիպից ստացված էլեկտրալյումինեսցենցիան մասամբ կամ ամբողջությամբ փոխակերպվում է ֆոսֆորի ֆոտոլյումինեսցենցիայի միջոցով:Սպիտակ LED-ների մեծ մասը համատեղում է InGaN կապույտ չիպերից կարճ ալիքի արտանետումը և ֆոսֆորներից ստացված ավելի երկար ալիքի լույսը:Ֆոսֆորի փոշին ցրված է սիլիցիումի, էպոքսիդային մատրիցայի կամ խեժի այլ մատրիցների մեջ:Ֆոսֆոր պարունակող մատրիցը պատված է LED չիպի վրա:Սպիտակ լույսը կարող է առաջանալ նաև կարմիր, կանաչ և կապույտ ֆոսֆորների պոմպով, օգտագործելով ուլտրամանուշակագույն (ուլտրամանուշակագույն) կամ մանուշակագույն LED չիպ:Այս դեպքում ստացված սպիտակը կարող է հասնել գերազանց գույնի մատուցման:Բայց այս մոտեցումը տուժում է ցածր արդյունավետությունից, քանի որ ալիքի երկարության մեծ տեղաշարժը, որը ներգրավված է ուլտրամանուշակագույն կամ մանուշակագույն լույսի ներքև փոխակերպման մեջ, ուղեկցվում է Stokes էներգիայի բարձր կորստով:

-ի առավելություններըLED լուսավորություն

Ավելի քան մեկ դար առաջ շիկացած լամպերի գյուտը հեղափոխություն արեց արհեստական ​​լուսավորության մեջ:Ներկայումս մենք ականատես ենք թվային լուսավորության հեղափոխությանը, որը միացված է SSL-ին:Կիսահաղորդիչների վրա հիմնված լուսավորությունը ոչ միայն ապահովում է աննախադեպ դիզայն, կատարողականություն և տնտեսական օգուտներ, այլև հնարավորություն է տալիս բազմաթիվ նոր կիրառությունների և արժեքային առաջարկների, որոնք նախկինում անիրագործելի էին համարվում:Այս առավելությունների հավաքագրումից ստացված եկամուտը զգալիորեն կգերազանցի լուսադիոդային համակարգի տեղադրման համեմատաբար բարձր նախնական արժեքը, որի շուրջ շուկայում դեռևս կա որոշ տատանումներ:

1. Էներգաարդյունավետություն

LED լուսավորությանը անցնելու հիմնական հիմնավորումներից մեկը էներգաարդյունավետությունն է:Վերջին տասնամյակի ընթացքում ֆոսֆորով փոխակերպված սպիտակ LED փաթեթների լուսային արդյունավետությունը 85 լմ/Վտ-ից ավելացել է մինչև 200 լմ/Վտ, ինչը ներկայացնում է էլեկտրականից օպտիկական էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը (PCE) ավելի քան 60%, ստանդարտ աշխատանքային հոսանքի դեպքում։ խտությունը 35 Ա/սմ2։Չնայած InGaN կապույտ LED-ների, ֆոսֆորների (արդյունավետությունը և ալիքի երկարությունը համընկնում են մարդու աչքի արձագանքին) և փաթեթի (օպտիկական ցրում/կլանում) արդյունավետության բարելավմանը, ԱՄՆ էներգետիկայի նախարարությունը (DOE) ասում է, որ PC-LED-ի համար ավելի շատ տեղ կա: արդյունավետության բարելավումը և մոտավորապես 255 լմ/Վտ լուսավորության արդյունավետությունը պետք է գործնականում հնարավոր լինի կապույտ պոմպի լուսադիոդներ.Լուսավորության բարձր արդյունավետությունը, անկասկած, LED-ների ճնշող առավելությունն է ավանդական լույսի աղբյուրների նկատմամբ՝ շիկացած (մինչև 20 լմ/Վտ), հալոգեն (մինչև 22 լմ/Վտ), գծային լյումինեսցենտ (65-104 լմ/Վտ), կոմպակտ լյումինեսցենտ (46): -87 լմ/Վտ), ինդուկցիոն լյումինեսցենտ (70-90 լմ/Վտ), սնդիկի գոլորշի (60-60 լմ/Վտ), բարձր ճնշման նատրիում (70-140 լմ/Վտ), քվարց մետաղի հալոգենիդ (64-110 լմ/): Վտ), և կերամիկական մետաղի հալոգենիդ (80-120 լմ/Վտ):

2. Օպտիկական առաքման արդյունավետություն

Լույսի աղբյուրի արդյունավետության զգալի բարելավումներից բացի, լուսադիոդային լուսավորությամբ լուսատուի օպտիկական բարձր արդյունավետության հասնելու ունակությունը ավելի քիչ հայտնի է ընդհանուր սպառողների համար, բայց շատ ցանկալի է լուսավորության դիզայներների կողմից:Լույսի աղբյուրներից արտանետվող լույսի արդյունավետ առաքումը դեպի թիրախ եղել է արդյունաբերության նախագծման հիմնական մարտահրավերը:Ավանդական լամպի տեսքով լամպերը լույս են արձակում բոլոր ուղղություններով:Սա հանգեցնում է նրան, որ լամպի կողմից արտադրվող լուսավոր հոսքի մեծ մասը փակվում է լուսատուի մեջ (օրինակ՝ ռեֆլեկտորների, դիֆուզորների միջոցով) կամ լուսատուից դուրս է գալիս այնպիսի ուղղությամբ, որը նախատեսված չէ կամ պարզապես վիրավորական է աչքի համար:HID լուսատուները, ինչպիսիք են մետաղական հալոգենիդը և բարձր ճնշման նատրիումը, ընդհանուր առմամբ ունեն մոտ 60%-ից 85% արդյունավետություն՝ լամպի կողմից արտադրվող լույսը լուսատուից դուրս ուղղելու համար:Հազվագյուտ չէ, երբ ներքևված լույսերը և տրոֆերները, որոնք օգտագործում են լյումինեսցենտ կամ հալոգեն լույսի աղբյուրներ, ունենում են 40-50% օպտիկական կորուստներ:LED լուսավորության ուղղորդված բնույթը թույլ է տալիս լույսի արդյունավետ առաքում, իսկ LED-ների կոմպակտ ձևի գործոնը թույլ է տալիս արդյունավետ կարգավորել լուսային հոսքը բարդ ոսպնյակների միջոցով:Լավ նախագծված լուսադիոդային լուսավորության համակարգերը կարող են ապահովել 90%-ից ավելի օպտիկական արդյունավետություն:

3. Լուսավորման միատեսակություն

Միատեսակ լուսավորությունը ներքին միջավայրի և արտաքին տարածքների/ճանապարհների լուսավորության նախագծման առաջնահերթություններից է:Միատեսակությունը տարածքի վրա լուսավորության փոխհարաբերությունների չափն է:Լավ լուսավորությունը պետք է ապահովի լույսերի միատեսակ բաշխումը աշխատանքային մակերեսի կամ տարածքի վրա:Լուսավորության ծայրահեղ տարբերությունները, որոնք առաջանում են ոչ միատեսակ լուսավորությունից, կարող են հանգեցնել տեսողական հոգնածության, ազդել առաջադրանքի կատարման վրա և նույնիսկ անվտանգության անհանգստություն առաջացնել, քանի որ աչքը պետք է հարմարվի տարբեր լուսավորության մակերևույթների միջև:Պայծառ լուսավորված տարածքից շատ տարբեր պայծառություն ունեցող տարածքի անցումը կհանգեցնի տեսողության սրության անցումային կորստի, ինչը մեծ անվտանգության հետևանքներ ունի բացօթյա ծրագրերում, որտեղ ներգրավված է տրանսպորտային միջոցների երթևեկությունը:Խոշոր փակ շինություններում միատեսակ լուսավորությունը նպաստում է բարձր տեսողական հարմարավետության, թույլ է տալիս առաջադրանքների տեղակայման ճկունությունը և վերացնում է լուսատուների տեղափոխման անհրաժեշտությունը:Սա կարող է հատկապես օգտակար լինել բարձրադիր արդյունաբերական և առևտրային օբյեկտներում, որտեղ զգալի ծախսեր և անհարմարություններ են առաջանում շարժվող լուսատուների համար:HID լամպեր օգտագործող լուսատուներն ունեն շատ ավելի բարձր լուսավորություն՝ անմիջապես լուսատուի տակ, քան լուսատուից ավելի հեռու գտնվող տարածքները:Սա հանգեցնում է վատ միատեսակության (սովորական առավելագույն/րոպե հարաբերակցությունը 6:1):Լուսավորող դիզայներները պետք է մեծացնեն հարմարանքների խտությունը՝ ապահովելու համար, որ լուսավորության միատեսակությունը բավարարում է դիզայնի նվազագույն պահանջը:Ի հակադրություն, փոքր չափի LED-ների զանգվածից ստեղծված մեծ լույս արտանետող մակերեսը (LES) արտադրում է լույսի բաշխում 3:1 max/min-ից պակաս հարաբերակցությամբ, ինչը նշանակում է ավելի մեծ տեսողական պայմաններ, ինչպես նաև զգալիորեն կրճատված թիվը: տեղադրումներն առաջադրանքի տարածքում:

4. Ուղղորդված լուսավորություն

Իրենց ուղղորդված արտանետումների օրինաչափության և հոսքի բարձր խտության պատճառով LED-ները ներածականորեն համապատասխանում են ուղղորդված լուսավորությանը:Ուղղորդված լուսատուը կենտրոնացնում է լույսի աղբյուրից արտանետվող լույսը ուղղորդված ճառագայթի մեջ, որն անխափան շարժվում է լուսատուից դեպի թիրախ տարածք:Նեղ կենտրոնացված լույսի ճառագայթներն օգտագործվում են կոնտրաստի կիրառման միջոցով կարևորության հիերարխիա ստեղծելու, ֆոնից դուրս եկող ընտրված հատկանիշների և առարկայի նկատմամբ հետաքրքրություն և զգացմունքային գրավչություն ավելացնելու համար:Ուղղորդող լուսատուները, ներառյալ լուսարձակներն ու լուսարձակները, լայնորեն օգտագործվում են շեշտադրման լուսավորության կիրառություններում՝ ընդգծվածությունը բարձրացնելու կամ դիզայնի տարրը ընդգծելու համար:Ուղղորդված լուսավորությունը օգտագործվում է նաև այն ծրագրերում, որտեղ ինտենսիվ ճառագայթ է անհրաժեշտ՝ պահանջկոտ տեսողական առաջադրանքները կատարելու կամ երկար հեռավորության վրա լուսավորություն ապահովելու համար:Այս նպատակին ծառայող ապրանքները ներառում են լապտերներ,լուսարձակներ, Հետևյալ կետերը,տրանսպորտային միջոցների շարժիչ լույսեր, մարզադաշտի լուսարձակներ, և այլն: LED լուսատուը կարող է բավականաչափ բռունցք հավաքել իր լույսի ելքի մեջ, թե արդյոք ստեղծելու համար շատ լավ սահմանված «կոշտ» ճառագայթ բարձր դրամայի համար: COB LED- ներկամ հեռվից հեռու շպրտել երկար ճառագայթբարձր հզորության LED-ներ:

5. Սպեկտրային ճարտարագիտություն

LED տեխնոլոգիան առաջարկում է լույսի աղբյուրի սպեկտրալ էներգիայի բաշխումը (SPD) վերահսկելու նոր հնարավորություն, ինչը նշանակում է, որ լույսի բաղադրությունը կարող է հարմարեցվել տարբեր ծրագրերի համար:Սպեկտրային կառավարելիությունը թույլ է տալիս լուսավորության արտադրանքի սպեկտրը մշակել՝ ներգրավելու մարդու հատուկ տեսողական, ֆիզիոլոգիական, հոգեբանական, բույսերի ֆոտոընկալիչների կամ նույնիսկ կիսահաղորդչային դետեկտորի (այսինքն՝ HD տեսախցիկի) արձագանքները կամ նման արձագանքների համակցությունը:Բարձր սպեկտրային արդյունավետություն կարելի է ձեռք բերել ցանկալի ալիքների երկարությունների առավելագույնի հասցնելու և տվյալ կիրառման համար սպեկտրի վնասակար կամ ավելորդ մասերի հեռացման կամ կրճատման միջոցով:Սպիտակ լույսի կիրառություններում LED-ների SPD-ը կարող է օպտիմիզացվել սահմանված գույնի հավատարմության ևփոխկապակցված գունային ջերմաստիճան (CCT):Բազմալիքային, բազմահաղորդիչ դիզայնով, LED լուսատուի կողմից արտադրված գույնը կարող է ակտիվորեն և ճշգրիտ կառավարելի լինել:RGB, RGBA կամ RGBW գույների խառնման համակարգերը, որոնք ի վիճակի են արտադրել լույսի ամբողջ սպեկտր, ստեղծում են անսահման գեղագիտական ​​հնարավորություններ դիզայներների և ճարտարապետների համար:Դինամիկ սպիտակ համակարգերը օգտագործում են բազմաֆունկցիոնալ լուսադիոդներ՝ ապահովելու ջերմ մթություն, որը կրկնօրինակում է շիկացած լամպերի գունային բնութագրերը, երբ մթագնում է, կամ ապահովում է կարգավորելի սպիտակ լուսավորություն, որը թույլ է տալիս անկախ վերահսկել ինչպես գունային ջերմաստիճանը, այնպես էլ լույսի ինտենսիվությունը:Մարդակենտրոն լուսավորությունհիմնված կարգավորելի սպիտակ LED տեխնոլոգիաԼուսավորման տեխնոլոգիաների վերջին զարգացումների ետևում ընկած ազդակներից մեկն է:

6. Միացման/անջատման անջատում

LED-ները լրիվ պայծառությամբ միանում են գրեթե ակնթարթորեն (միանիշից մինչև տասնյակ նանվայրկյաններ) և անջատման ժամանակ ունեն տասնյակ նանվայրկյաններով:Ի հակադրություն, կոմպակտ լյումինեսցենտային լամպերի տաքացման ժամանակը կամ այն ​​ժամանակը, որին անհրաժեշտ է լամպը, որպեսզի հասնի իր լիարժեք լույսի հզորությանը, կարող է տևել մինչև 3 րոպե:HID լամպերի համար անհրաժեշտ է մի քանի րոպե տաքացում՝ օգտագործելի լույս ապահովելուց առաջ:Hot restrike-ը շատ ավելի մտահոգիչ է, քան մետաղական հալոգենային լամպերի սկզբնական գործարկումը, որոնք ժամանակին կիրառվող հիմնական տեխնոլոգիան էին: բարձր ծոցի լուսավորությունև բարձր հզորության լուսարձակումմեջ արդյունաբերական օբյեկտներ,մարզադաշտեր և մարզադաշտեր:Մետաղալոգենային լուսավորություն ունեցող օբյեկտի հոսանքազրկումը կարող է վտանգի ենթարկել անվտանգությունն ու անվտանգությունը, քանի որ մետաղական հալոգենային լամպերի տաք անջատման գործընթացը տևում է մինչև 20 րոպե:Ակնթարթային գործարկումը և տաք արգելակումը տալիս են LED-ները յուրահատուկ դիրքում՝ արդյունավետորեն իրականացնելու բազմաթիվ առաջադրանքներ:Ոչ միայն ընդհանուր լուսավորության ծրագրերը մեծապես օգուտ են քաղում LED-ների կարճ արձագանքման ժամանակից, այլ մասնագիտացված հավելվածների լայն տեսականի նույնպես քաղում են այս հնարավորությունը:Օրինակ, LED լույսերը կարող են աշխատել երթևեկության տեսախցիկների հետ համաժամանակյա՝ շարժվող մեքենան նկարահանելու համար ընդհատվող լուսավորություն ապահովելու համար:LED-ները միանում են 140-ից 200 միլիվայրկյան ավելի արագ, քան շիկացած լամպերը:Ռեակցիայի ժամանակի առավելությունը ցույց է տալիս, որ LED արգելակային լույսերն ավելի արդյունավետ են, քան շիկացած լամպերը՝ կանխելու հետևի բախումները:Անջատման գործողության մեջ LED- ների մեկ այլ առավելությունը միացման ցիկլն է:LED-ների կյանքի տեւողությունը չի ազդում հաճախակի միացումից:Ընդհանուր լուսավորության ծրագրերի համար տիպիկ LED դրայվերները գնահատվում են 50,000 անջատման ցիկլերի համար, և հազվադեպ է, երբ բարձր արդյունավետությամբ LED դրայվերները դիմանում են 100,000, 200,000 կամ նույնիսկ 1 միլիոն անջատման ցիկլերին:LED-ի կյանքի վրա չի ազդում արագ հեծանիվը (բարձր հաճախականության միացում):Այս հատկությունը թույլ է տալիս LED լույսերը լավ հարմարեցնել դինամիկ լուսավորությանը և օգտագործելու համար լուսավորության կարգավորիչներով, ինչպիսիք են զբաղվածության կամ ցերեկային լույսի սենսորները:Մյուս կողմից, հաճախակի միացումը/անջատումը կարող է կրճատել շիկացած, HID-ի և լյումինեսցենտային լամպերի կյանքը:Այս լույսի աղբյուրները ընդհանուր առմամբ ունեն ընդամենը մի քանի հազար միացման ցիկլեր իրենց գնահատված կյանքի ընթացքում:

7. Մթնեցման հնարավորություն

Շատ դինամիկ եղանակով լույսի ելք արտադրելու ունակությունը հիանալի կերպով ապահովում է LED-ներըմթնեցնող հսկողություն, մինչդեռ լյումինեսցենտային և HID լամպերը լավ չեն արձագանքում մթության վրա:Լյումինեսցենտային լամպերի թուլացումը պահանջում է թանկարժեք, մեծ և բարդ սխեմաների օգտագործում՝ գազի գրգռման և լարման պայմանները պահպանելու համար:HID լամպերի թուլացումը կհանգեցնի ավելի կարճ կյանքի և լամպի վաղաժամ խափանման:Մետաղահալիդային և բարձր ճնշման նատրիումի լամպերը չեն կարող մթագնել անվանական հզորության 50%-ից ցածր:Նրանք նաև արձագանքում են խավարող ազդանշաններին զգալիորեն ավելի դանդաղ, քան LED-ները:LED մթագնում կարող է իրականացվել կամ մշտական ​​հոսանքի կրճատման (CCR) միջոցով, որն ավելի հայտնի է որպես անալոգային մթագնում, կամ կիրառելով իմպուլսային լայնության մոդուլյացիան (PWM) LED-ի վրա, AKA թվային մթագնում:Անալոգային խավարումը վերահսկում է շարժիչի հոսանքը, որը հոսում է LED-ների միջով:Սա առավել լայնորեն օգտագործվող մթնեցնող լուծումն է ընդհանուր լուսավորության ծրագրերի համար, թեև LED-ները կարող են լավ չգործել շատ ցածր հոսանքների դեպքում (10%-ից ցածր):PWM dimming-ը փոխում է իմպուլսի լայնության մոդուլյացիայի աշխատանքային ցիկլը, որպեսզի ստեղծի միջին արժեք իր ելքի վրա ամբողջ տիրույթում 100% -ից մինչև 0%:LED-ների խավարման կառավարումը թույլ է տալիս համապատասխանեցնել լուսավորությունը մարդու կարիքներին, առավելագույնի հասցնել էներգիայի խնայողությունները, միացնել գույների խառնումը և CCT թյունինգը և երկարացնել LED-ի կյանքը:

8. Կառավարելիություն

LED-ների թվային բնույթը հեշտացնում է անխափան ինտեգրումը սենսորներ, պրոցեսորները, կարգավորիչները և ցանցային ինտերֆեյսները լուսավորության համակարգերի մեջ՝ տարբեր խելացի լուսավորության ռազմավարություններ իրականացնելու համար՝ դինամիկ լուսավորությունից և հարմարվողական լուսավորությունից մինչև IoT-ի հաջորդ տարբերակը:LED լուսավորության դինամիկ ասպեկտը տատանվում է պարզ գույնի փոփոխումից մինչև բարդ լուսային շոուներ հարյուրավոր կամ հազարավոր անհատապես կառավարվող լուսավորության հանգույցներում և վիդեո բովանդակության բարդ թարգմանություն LED մատրիցային համակարգերում ցուցադրելու համար:SSL տեխնոլոգիան գտնվում է խոշոր էկոհամակարգի հիմքում միացված լուսավորության լուծումներորը կարող է օգտագործել ցերեկային լույսի հավաքումը, զբաղվածության ընկալումը, ժամանակի վերահսկումը, ներկառուցված ծրագրավորելիությունը և ցանցին միացված սարքերը՝ լուսավորության տարբեր ասպեկտները կառավարելու, ավտոմատացնելու և օպտիմալացնելու համար:Լուսավորության հսկողությունը IP-ի վրա հիմնված ցանցեր տեղափոխելը թույլ է տալիս խելացի, սենսորներով բեռնված լուսավորության համակարգերին համագործակցել այլ սարքերի հետ։ IoT ցանցեր.Սա հնարավորություններ է բացում նոր ծառայությունների, առավելությունների, գործառույթների և եկամտի հոսքերի լայն տեսականի ստեղծելու համար, որոնք բարձրացնում են LED լուսավորման համակարգերի արժեքը:LED լուսավորման համակարգերի կառավարումը կարող է իրականացվել՝ օգտագործելով մի շարք լարային ևանլար կապարձանագրություններ, ներառյալ լուսավորության կառավարման արձանագրությունները, ինչպիսիք են 0-10V, DALI, DMX512 և DMX-RDM, շենքերի ավտոմատացման արձանագրություններ, ինչպիսիք են BACnet, LON, KNX և EnOcean, և արձանագրություններ, որոնք տեղակայված են ավելի տարածված ցանցային ճարտարապետության վրա (օրինակ՝ ZigBee, Z-Wave, Bluetooth ցանց, թել):

9. Դիզայնի ճկունություն

LED-ների փոքր չափը թույլ է տալիս հարմարանքների դիզայներներին լույսի աղբյուրները դարձնել բազմաթիվ ծրագրերի համար հարմար ձևերի և չափերի:Այս ֆիզիկական հատկանիշը դիզայներներին ավելի մեծ ազատություն է տալիս արտահայտելու իրենց դիզայնի փիլիսոփայությունը կամ ապրանքանիշի ինքնությունը կազմելու համար:Լույսի աղբյուրների անմիջական ինտեգրման արդյունքում առաջացած ճկունությունը հնարավորություն է տալիս ստեղծել լուսային արտադրանքներ, որոնք կատարյալ միաձուլում են ձևի և ֆունկցիայի միջև:LED լուսատուներկարող է մշակվել դիզայնի և արվեստի միջև սահմանները լղոզելու համար այն հավելվածների համար, որտեղ պատվիրված է դեկորատիվ կիզակետ:Դրանք կարող են նախագծվել նաև ճարտարապետական ​​ինտեգրման բարձր մակարդակի ապահովման և դիզայնի ցանկացած կոմպոզիցիայի մեջ միաձուլվելու համար:Պինդ վիճակի լուսավորությունը խթանում է դիզայնի նոր միտումները նաև այլ ոլորտներում:Եզակի ոճավորման հնարավորությունները տրանսպորտային միջոցներ արտադրողներին թույլ են տալիս նախագծել տարբերվող լուսարձակներ և հետևի լուսարձակներ, որոնք մեքենաներին գրավիչ տեսք են հաղորդում:

10. Երկարակեցություն

LED-ը լույս է արձակում կիսահաղորդչի բլոկի փոխարեն, այլ ոչ թե ապակե լամպից կամ խողովակից, ինչպես դա տեղի է ունենում հին շիկացած, հալոգեն, լյումինեսցենտային և HID լամպերի դեպքում, որոնք օգտագործում են թելեր կամ գազեր լույս առաջացնելու համար:Կոշտ վիճակի սարքերը սովորաբար տեղադրվում են մետաղական միջուկի տպագիր տպատախտակի վրա (MCPCB), որի միացումը սովորաբար ապահովվում է զոդված կապարների միջոցով:Առանց փխրուն ապակիների, շարժական մասերի և թելերի կոտրվածքի, LED լուսավորության համակարգերը, հետևաբար, չափազանց դիմացկուն են ցնցումների, թրթռումների և մաշվածության նկատմամբ:LED լուսավորման համակարգերի ամուր վիճակի դիմացկունությունը ակնհայտ արժեքներ ունի տարբեր կիրառություններում:Արդյունաբերական օբյեկտի ներսում կան վայրեր, որտեղ լույսերը տուժում են մեծ մեքենաների ավելորդ թրթռումից:Ճանապարհների և թունելների կողքին տեղադրված լուսատուները պետք է դիմակայեն բարձր արագությամբ ծանր տրանսպորտային միջոցների կողմից առաջացած կրկնվող թրթռումներին:Վիբրացիան կազմում է շինարարական, հանքարդյունաբերական և գյուղատնտեսական մեքենաների, մեքենաների և սարքավորումների վրա տեղադրված աշխատանքային լույսերի սովորական աշխատանքային օրը:Դյուրակիր լուսատուները, ինչպիսիք են լապտերները և ճամբարային լապտերները, հաճախ ենթարկվում են կաթիլների ազդեցությանը:Կան նաև բազմաթիվ ծրագրեր, որտեղ կոտրված լամպերը վտանգ են ներկայացնում բնակիչների համար:Այս բոլոր մարտահրավերները պահանջում են կոշտ լուսավորության լուծում, որը հենց այն է, ինչ կարող է առաջարկել ամուր պետական ​​լուսավորությունը:

11. Ապրանքի ժամկետը

Երկար կյանքն առանձնանում է որպես LED լուսավորության գլխավոր առավելություններից մեկը, սակայն երկար կյանքի մասին պնդումները, որոնք հիմնված են բացառապես LED փաթեթի (լույսի աղբյուրի) ծառայության ժամկետի վրա, կարող են ապակողմնորոշիչ լինել:LED փաթեթի, LED լամպի կամ LED լուսատուի (լուսատուների) օգտակար ծառայության ժամկետը հաճախ նշվում է որպես ժամանակի այն կետը, երբ լուսային հոսքի ելքը նվազել է մինչև իր սկզբնական թողարկման 70%-ը կամ L70:Սովորաբար, LED-ները (LED փաթեթներ) ունեն L70 ծառայության ժամկետ 30,000-ից մինչև 100,000 ժամ (Ta = 85 °C-ում):Այնուամենայնիվ, LM-80 չափումները, որոնք օգտագործվում են TM-21 մեթոդով LED փաթեթների L70 կյանքը կանխատեսելու համար, վերցվում են LED փաթեթների հետ, որոնք աշխատում են շարունակաբար լավ վերահսկվող աշխատանքային պայմաններում (օրինակ՝ ջերմաստիճանով վերահսկվող միջավայրում և մատակարարվում է մշտական ​​DC-ով: շարժիչ հոսանք):Ի հակադրություն, լուսադիոդային համակարգերն իրական աշխարհի կիրառություններում հաճախ վիճարկվում են ավելի բարձր էլեկտրական գերլարման, հանգույցի ավելի բարձր ջերմաստիճանի և շրջակա միջավայրի ավելի խիստ պայմանների պատճառով:LED համակարգերը կարող են զգալ լույսի արագացված պահպանում կամ բացահայտ վաղաժամ ձախողում:Ընդհանուր առմամբ,LED լամպեր (լամպեր, խողովակներ)ունեն L70 ծառայության ժամկետ 10,000-ից մինչև 25,000 ժամ, ինտեգրված LED լուսատուները (օրինակ՝ բարձր լույսեր, փողոցային լույսեր, լույսեր) ունեն 30,000 ժամից մինչև 60,000 ժամ:Ավանդական լուսավորության արտադրանքների համեմատ՝ շիկացած (750-2000 ժամ), հալոգեն (3000-4000 ժամ), կոմպակտ լյումինեսցենտ (8000-10000 ժամ) և մետաղական հալոգենիդ (7500-25000 ժամ), լուսադիոդային համակարգեր, մասնավորապես՝ ինտեգրված լուսատուներ: ապահովել էապես ավելի երկար ծառայության ժամկետ:Քանի որ LED լույսերը գործնականում չեն պահանջում տեխնիկական սպասարկում, պահպանման ծախսերի կրճատումը, դրանց երկարատև կյանքի ընթացքում LED լույսերի օգտագործման շնորհիվ էներգիայի բարձր խնայողության հետ միասին, հիմք են հանդիսանում ներդրումների բարձր վերադարձի (ROI) համար:

12. Ֆոտոկենսաբանական անվտանգություն

LED-ները ֆոտոբիոլոգիապես անվտանգ լույսի աղբյուրներ են:Նրանք չեն արտադրում ինֆրակարմիր (IR) արտանետում և արձակում են աննշան քանակությամբ ուլտրամանուշակագույն (ուլտրամանուշակագույն) լույս (5 uW/lm-ից պակաս):Շիկացած, լյումինեսցենտային և մետաղական հալոգենիկ լամպերը սպառված էներգիայի համապատասխանաբար 73%, 37% և 17%-ը վերածում են ինֆրակարմիր էներգիայի:Նրանք նաև արտանետում են էլեկտրամագնիսական սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն սպեկտրի՝ շիկացած (70-80 uW/lm), կոմպակտ լյումինեսցենտ (30-100 uW/lm) և մետաղի հալոգենիդ (160-700 uW/lm):Բավականին բարձր ինտենսիվության դեպքում լույսի աղբյուրները, որոնք արձակում են ուլտրամանուշակագույն կամ IR լույս, կարող են ֆոտոկենսաբանական վտանգներ ներկայացնել մաշկի և աչքերի համար:Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցությունը կարող է առաջացնել կատարակտ (սովորաբար մաքուր ոսպնյակի մթագնում) կամ ֆոտոկերատիտ (եղջերաթաղանթի բորբոքում):IR ճառագայթման բարձր մակարդակի կարճատև ազդեցությունը կարող է առաջացնել աչքի ցանցաթաղանթի ջերմային վնասվածք:Ինֆրակարմիր ճառագայթման բարձր չափաբաժինների երկարատև ազդեցությունը կարող է առաջացնել ապակե փչակի կատարակտ:Ջերմային անհանգստությունը, որն առաջանում է շիկացած լուսավորության համակարգից, վաղուց անհանգստություն է պատճառում առողջապահության ոլորտում, քանի որ սովորական վիրաբուժական աշխատանքների լույսերը և ատամնաբուժական լամպերը օգտագործում են շիկացած լույսի աղբյուրներ՝ բարձր գունային հավատարմությամբ լույս արտադրելու համար:Այս լուսատուների կողմից արտադրվող բարձր ինտենսիվության ճառագայթը մեծ քանակությամբ ջերմային էներգիա է հաղորդում, որը հիվանդներին կարող է շատ անհարմարավետություն առաջացնել:

Անխուսափելիորեն քննարկումըֆոտոկենսաբանական անվտանգությունհաճախ կենտրոնացնում է կապույտ լույսի վտանգը, որը վերաբերում է ցանցաթաղանթի ֆոտոքիմիական վնասվածքին, որը առաջանում է ճառագայթման ազդեցության հետևանքով հիմնականում 400 նմ-ից մինչև 500 նմ ալիքների երկարությամբ:Ընդհանուր սխալ պատկերացումն այն է, որ LED-ները կարող են ավելի հավանական լինել կապույտ լույսի վտանգ առաջացնել, քանի որ ֆոսֆորով փոխարկված սպիտակ LED-ների մեծ մասը օգտագործում է կապույտ LED պոմպ:DOE-ն և IES-ը հստակեցրել են, որ լուսադիոդային արտադրանքները ոչնչով չեն տարբերվում այլ լույսի աղբյուրներից, որոնք ունեն նույն գույնի ջերմաստիճանը՝ կապված կապույտ լույսի վտանգի հետ:Ֆոսֆորի փոխակերպված LED-ները նման վտանգ չեն ներկայացնում նույնիսկ գնահատման խիստ չափանիշների դեպքում:

13. Ճառագայթման էֆեկտ

LED-ները ճառագայթային էներգիա են արտադրում միայն էլեկտրամագնիսական սպեկտրի տեսանելի մասում՝ մոտավորապես 400 նմ-ից մինչև 700 նմ:Այս սպեկտրային հատկանիշը LED լույսերին արժեքավոր առավելություն է տալիս լույսի աղբյուրների նկատմամբ, որոնք ճառագայթային էներգիա են արտադրում տեսանելի լույսի սպեկտրից դուրս:Ավանդական լույսի աղբյուրներից ուլտրամանուշակագույն և IR ճառագայթումը ոչ միայն ֆոտոկենսաբանական վտանգ է ներկայացնում, այլև հանգեցնում է նյութի դեգրադացման:Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը չափազանց վնասակար է օրգանական նյութերի համար, քանի որ ուլտրամանուշակագույն սպեկտրային գոտում ճառագայթման ֆոտոնների էներգիան բավականաչափ բարձր է կապի ուղղակի կտրվածքի և ֆոտոօքսիդացման ուղիների առաջացման համար:Արդյունքում առաջացող քրոմոֆորի խախտումը կամ ոչնչացումը կարող է հանգեցնել նյութի վատթարացման և գունաթափման:Թանգարանների կիրառությունները պահանջում են 75 uW/lm-ից ավելի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ առաջացնող լույսի բոլոր աղբյուրները զտել՝ արվեստի գործերին անդառնալի վնասը նվազագույնի հասցնելու համար:IR-ը չի առաջացնում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման հետևանքով առաջացած նույն տեսակի ֆոտոքիմիական վնաս, բայց դեռևս կարող է նպաստել վնասին:Օբյեկտի մակերեսի ջերմաստիճանի բարձրացումը կարող է հանգեցնել արագացված քիմիական ակտիվության և ֆիզիկական փոփոխությունների:IR ճառագայթումը բարձր ինտենսիվությամբ կարող է առաջացնել մակերեսի կարծրացում, նկարների գունաթափում և ճաքճքում, կոսմետիկ արտադրանքի վատթարացում, բանջարեղենի և մրգերի չորացում, շոկոլադի և հրուշակեղենի հալեցում և այլն:

14. Հրդեհային և պայթյունի անվտանգություն

Հրդեհի և դրսևորման վտանգները լուսադիոդային լուսավորության համակարգերին բնորոշ չեն, քանի որ լուսադիոդը էլեկտրական էներգիան փոխակերպում է էլեկտրամագնիսական ճառագայթման՝ կիսահաղորդչային փաթեթի ներսում էլեկտրալյումինեսցենցիայի միջոցով:Սա ի տարբերություն հին տեխնոլոգիաների, որոնք լույս են արտադրում վոլֆրամի թելերը տաքացնելով կամ գազային միջավայրը գրգռելով:Խափանումը կամ ոչ պատշաճ շահագործումը կարող է հանգեցնել հրդեհի կամ պայթյունի:Մետաղահալիդային լամպերը հատկապես ենթակա են պայթյունի վտանգի, քանի որ քվարցային աղեղային խողովակը գործում է բարձր ճնշման (520-ից 3100 կՊա) և շատ բարձր ջերմաստիճանի (900-ից 1100 °C) պայմաններում:Ոչ պասիվ աղեղային խողովակի խափանումները, որոնք առաջացել են լամպի շահագործման ավարտի պայմաններից, բալաստի խափանումներից կամ լամպ-բալաստի ոչ պատշաճ համադրության պատճառով, կարող են առաջացնել մետաղական հալոգենային լամպի արտաքին լամպի կոտրվածք:Տաք քվարցի բեկորները կարող են բռնկվել դյուրավառ նյութեր, այրվող փոշիներ կամ պայթուցիկ գազեր/գոլորշիներ:

15. Տեսանելի լույսի հաղորդակցություն (VLC)

LED-ները կարող են միանալ և անջատվել ավելի արագ հաճախականությամբ, քան կարող է հայտնաբերել մարդու աչքը:Այս անտեսանելի միացման/անջատման հնարավորությունը բացում է նոր հավելված լուսավորության արտադրանքի համար:LiFi (Light Fidelity) տեխնոլոգիան զգալի ուշադրության է արժանացել անլար կապի ոլորտում:Այն օգտագործում է LED-ների «ON» և «OFF» հաջորդականությունները՝ տվյալների փոխանցման համար:Համեմատելով ռադիոալիքների օգտագործմամբ ներկայիս անլար կապի տեխնոլոգիաները (օրինակ՝ Wi-Fi, IrDA և Bluetooth), LiFi-ը խոստանում է հազար անգամ ավելի լայն թողունակություն և փոխանցման զգալիորեն ավելի բարձր արագություն:LiFi-ը համարվում է գրավիչ IoT հավելված՝ լուսավորության ամենուր տարածվածության պատճառով:Յուրաքանչյուր LED լույս կարող է օգտագործվել որպես օպտիկական մուտքի կետ անլար տվյալների հաղորդակցության համար, քանի դեռ դրա վարորդը կարող է վերափոխել հոսքային բովանդակությունը թվային ազդանշանների:

16. DC լուսավորություն

LED-ները ցածր լարման, հոսանքի վրա աշխատող սարքեր են:Այս բնույթը թույլ է տալիս LED լուսավորությանը օգտվել ցածր լարման ուղղակի հոսանքի (DC) բաշխման ցանցերից:Գոյություն ունի արագացող հետաքրքրություն DC միկրոցանցային համակարգերի նկատմամբ, որոնք կարող են աշխատել կամ ինքնուրույն կամ ստանդարտ կոմունալ ցանցերի հետ համատեղ:Այս փոքրածավալ էլեկտրացանցերն ապահովում են բարելավված միջերեսներ վերականգնվող էներգիայի գեներատորների հետ (արևային, քամու, վառելիքի բջիջ և այլն):Տեղական հասանելի DC հզորությունը վերացնում է սարքավորումների մակարդակի AC-DC էներգիայի փոխակերպման անհրաժեշտությունը, որը ներառում է էներգիայի զգալի կորուստ և AC սնուցվող LED համակարգերում խափանումների ընդհանուր կետն է:Բարձր արդյունավետությամբ LED լուսավորությունն իր հերթին բարելավում է վերալիցքավորվող մարտկոցների կամ էներգիայի պահպանման համակարգերի ինքնավարությունը:Քանի որ IP-ի վրա հիմնված ցանցային հաղորդակցությունը թափ է հավաքում, Power over Ethernet (PoE) ի հայտ եկավ որպես ցածր էներգիայի միկրոցանցային տարբերակ՝ ցածր լարման DC էներգիա մատակարարելու նույն մալուխի վրա, որն ապահովում է Ethernet տվյալները:LED լուսավորությունը հստակ առավելություններ ունի PoE տեղադրման ուժեղ կողմերը օգտագործելու համար:

17. Սառը ջերմաստիճանի շահագործում

LED լուսավորությունը գերազանցում է ցուրտ ջերմաստիճանի միջավայրում:LED-ը էլեկտրական էներգիան փոխակերպում է օպտիկական էներգիայի ներարկման էլեկտրալյումինեսցիայի միջոցով, որն ակտիվանում է, երբ կիսահաղորդչային դիոդը էլեկտրականորեն կողմնակալ է:Գործարկման այս գործընթացը կախված չէ ջերմաստիճանից:Շրջակա միջավայրի ցածր ջերմաստիճանը հեշտացնում է լուսադիոդներից առաջացած թափոնային ջերմության ցրումը և դրանով իսկ ազատում դրանք ջերմային անկումից (օպտիկական հզորության նվազում բարձր ջերմաստիճաններում):Ի հակադրություն, սառը ջերմաստիճանի աշխատանքը մեծ մարտահրավեր է լյումինեսցենտային լամպերի համար:Լյումինեսցենտային լամպը սառը միջավայրում գործարկելու համար անհրաժեշտ է բարձր լարում էլեկտրական աղեղը գործարկելու համար:Լյումինեսցենտային լամպերը նույնպես կորցնում են իրենց գնահատված լույսի զգալի քանակությունը ցրտից ցածր ջերմաստիճանի դեպքում, մինչդեռ LED լույսերը լավագույնս գործում են ցուրտ միջավայրում, նույնիսկ մինչև -50°C:Հետևաբար, լուսադիոդային լույսերը իդեալականորեն հարմար են սառնարաններում, սառնարաններում, սառնարաններում և բացօթյա ծրագրերում օգտագործելու համար:

18. Շրջակա միջավայրի վրա ազդեցություն

LED լույսերը զգալիորեն ավելի քիչ են ազդում շրջակա միջավայրի վրա, քան ավանդական լուսավորության աղբյուրները:Էներգիայի ցածր սպառումը նշանակում է ցածր ածխածնի արտանետումներ:LED-ները չեն պարունակում սնդիկ և այդպիսով ստեղծում են ավելի քիչ բնապահպանական բարդություններ կյանքի վերջում:Համեմատության համար, սնդիկ պարունակող լյումինեսցենտային և HID լամպերի հեռացումը ներառում է թափոնների հեռացման խիստ արձանագրությունների կիրառում: