Về hiệu quả của đèn, bao gồm cả đèn LED. Hiệu suất của đèn LED

Cách tiếp cận truyền thống đối với đèn LED thường dẫn đến sự hiểu lầm về các tình huống cơ bản. Đó là về về hiệu suất của đèn và ảnh hưởng của thiết kế đèn LED và đèn thông thường đến hiệu suất.

Hiệu suất của đèn điện là tỉ số giữa công suất phát ra của đèn điện quang thông toàn bộ quang thông do nguồn sáng tạo ra. Ví dụ, một chiếc đèn ở dạng bóng đèn không có thiết bị chiếu sáng, chủ yếu không có gương phản xạ, có hiệu suất 100%. Điều này hoàn toàn không có nghĩa rằng đây là lý tưởng mà chúng ta phải phấn đấu để đạt được đèn - hiệu quả kém hơn, điều này không có nghĩa là tệ hơn. Mọi nỗ lực tập trung ánh sáng (trực tiếp) đều dẫn đến giảm hiệu quả. Nhưng phương pháp tập trung và chất lượng của gương phản xạ có thể khác nhau và đèn sẽ có hiệu suất khác nhau. Bạn chỉ có thể so sánh các bộ đèn theo hiệu suất với những bộ đèn có sự phân bổ ánh sáng tương tự(KSS), trong trường hợp này hiệu suất sẽ được xác định bởi chất lượng của hệ thống quang học của đèn (gương phản xạ, thủy tinh). Thật vô nghĩa khi so sánh các bộ đèn với KSS khác nhau về mặt hiệu quả!

Sự khác biệt cơ bản giữa đèn LED và đèn là chúng chỉ tỏa sáng ở một nửa mặt phẳng. Tức là đèn LED không có thiết bị chiếu sáng (hiệu suất 100%) sẽ được hướng dẫn! Góc phát xạ của đèn LED không có quang học thứ cấp là 90-120 độ. Ví dụ: nếu chúng ta so sánh hai "đèn" ở dạng bóng đèn và đèn LED (hiệu suất 100%) có cùng quang thông, thì trên trục của đèn ở cùng một khoảng cách, độ rọi sẽ ít hơn khoảng 2 lần. hơn trên trục của đèn LED. Nếu bạn cố gắng thu quang thông của đèn bằng gương phản xạ (để đạt được cùng một góc bức xạ), thì trong mọi trường hợp, bạn sẽ không thể có được độ sáng giống như đèn LED cung cấp do tổn thất phản xạ. Về vấn đề này, việc thay thế nguồn sáng bóng đèn bằng nguồn LED trong bộ đèn định hướng sẽ có ý nghĩa, ngay cả khi các nguồn này có cùng hiệu suất phát sáng (lm/W).

Nếu đèn có đèn có kính phẳng, tức là toàn bộ nguồn sáng được “nhúng” vào bên trong đèn, Hiệu suất của đèn sẽ giảm đáng kể do phần chính của ánh sáng phát ra từ đèn sẽ bị phản xạ, tức là bị tổn thất phản xạ. Đối với đèn LED có thiết kế này, hiệu suất thực tế không bị giảm(chỉ tổn thất trong thủy tinh là khoảng 5%), mặc dù về mặt trực quan, có vẻ như hiệu suất sẽ giảm khi so sánh với đèn đèn.

Một bộ đèn ống kính phẳng sẽ có hiệu suất khoảng 50-60%.

Một đèn LED có kính phẳng sẽ có hiệu suất khoảng 95%.

Đây chính là điểm khác biệt cơ bản đèn LED từ những chiếc đèn. Đèn LED định hướng hiệu quả hơn nhiều so với đèn ống định hướng. Điều này phần lớn là do đặc điểm thiết kế của đèn LED chứ không chỉ do hiệu suất phát sáng cao của chúng.

Hiểu được tình huống này sẽ dẫn đến việc xem xét lại các phương pháp tính toán lắp đặt chiếu sáng sử dụng đèn LED.

Đèn LED thực sự hiệu quả như thế nào và bạn có thể kéo dài tuổi thọ của chúng như thế nào?

Làm thế nào để đo lường hiệu quả sử dụng tại nhà và tăng hiệu suất cũng như tăng độ bền của đèn LED?

Để trả lời tất cả những câu hỏi này, chỉ cần tiến hành một số thí nghiệm trực quan mà không cần sử dụng bất kỳ dụng cụ phòng thí nghiệm phức tạp nào là đủ.
LED là một trong những nguồn sáng hiệu quả và dễ sử dụng nhất. Tuy nhiên, đồng thời, nó vẫn lãng phí phần lớn năng lượng tiêu thụ, chuyển hóa không phải thành ánh sáng mà thành nhiệt.

Tất nhiên, không cần phải so sánh đèn LED với bóng đèn thông thường; ở đây chúng đã vượt xa. Nhưng bạn nghĩ hiệu quả thực sự của họ cao đến mức nào?

Cách đo Hiệu suất LED

Chúng ta hãy kiểm tra điều này trực tiếp, không phải bằng nhãn trên bao bì và dữ liệu từ các bảng trên Internet mà bằng phương pháp đo màu tại nhà.

Nếu bạn thả một đèn LED xuống nước và đo chênh lệch nhiệt độ trước khi nó bật và một thời gian sau đó, bạn có thể biết được bao nhiêu năng lượng từ nó sẽ chuyển thành nhiệt.

Biết được tổng lượng năng lượng tiêu hao và năng lượng bị mất thành nhiệt, bạn thực sự có thể biết được lợi ích từ việc này. nguồn nàyánh sáng biến thành ánh sáng.

Thùng chứa để thực hiện phép đo phải được cách nhiệt khỏi sự dao động nhiệt độ bên ngoài và bên trong. Một bình giữ nhiệt thông thường sẽ phù hợp cho việc này.

Với một số sửa đổi, bạn sẽ có một máy đo màu tự chế hoàn toàn có thể sử dụng được.

Để cách ly và ngăn ngừa rò rỉ dòng điện, tất cả các dây và đầu nối trên đèn LED phải được phủ một lớp vecni cách điện dày.

Trước khi thí nghiệm đổ 250 ml nước cất vào bình.

Đặt đèn LED vào nước cho đến khi nó bao phủ hoàn toàn. Trong trường hợp này, ánh sáng sẽ phát ra tự do.

Bật nguồn và bắt đầu đếm ngược thời gian.

Sau 10 phút, tắt điện áp và đo lại nhiệt độ nước.

Đồng thời, đừng quên trộn đều.

Bây giờ bạn cần lặp lại thí nghiệm, nhưng lần này, hãy bịt kín ma trận bằng một số vật liệu mờ đục. Điều này là cần thiết để năng lượng không thể rời khỏi hệ dưới dạng ánh sáng.

Thí nghiệm với mẫu kín được lặp lại theo trình tự tương tự:

• 250ml nước cất

• đo nhiệt độ ban đầu

• 10 phút “tỏa sáng”

• đo nhiệt độ cuối cùng

1 trong 4

Sau tất cả các phép đo và thử nghiệm, bạn có thể tiến hành tính toán.

Tính toán hiệu quả

Giả sử đối với mô hình này, mức tiêu thụ trung bình của nguồn sáng là 47,8 W. Thời gian hoạt động - 10 phút.

Nếu chúng ta thay thế những dữ liệu này vào công thức, chúng ta sẽ nhận được rằng trong khoảng thời gian 600 giây, 28.320 J đã được sử dụng để chiếu sáng đèn LED.

Trong trường hợp mô hình kín, nước nóng lên từ 27 đến 50 độ. Nhiệt dung của nước là 4200 J và khối lượng của nước là 0,25 kg.

130 J mỗi độ khác được dùng để làm nóng bóng đèn, ngoài ra bạn cần bổ sung năng lượng để làm nóng chính đèn LED. Nó nặng 27 gram và chủ yếu được làm bằng đồng. Kết quả là một con số 27377 J.

Tỷ lệ năng lượng giải phóng và năng lượng tiêu hao sẽ là 96,7%. Tức là thiếu hơn 3%. Đây chính xác là sự mất nhiệt.

Trong trường hợp đèn LED mở, nước nóng từ 28 đến 45 độ. Tất cả các biến khác vẫn giữ nguyên. Việc tính toán ở đây sẽ như thế này:

Kết luận nào có thể được rút ra từ tất cả những thí nghiệm và tính toán này?

Như có thể thấy từ thí nghiệm nhỏ này, khoảng 28% năng lượng rời khỏi hệ trực tiếp dưới dạng ánh sáng. Và nếu chúng ta tính đến 3% tổn thất nhiệt thì chỉ còn lại 25%.

Như bạn có thể thấy, đèn LED vẫn còn rất xa mới trở thành nguồn sáng lý tưởng như nhiều người bán đã giới thiệu về chúng.

Tệ hơn nữa, trên thị trường thường có những mẫu mã cực kỳ Chất lượng thấp với hiệu quả thậm chí còn thấp hơn.

Độ sáng và sức mạnh

Bây giờ chúng ta hãy so sánh độ sáng mô hình khác nhau và hãy xem nó phụ thuộc vào điều gì và liệu chúng ta có thể tác động đến nó bằng cách nào đó hay không. Để so sánh đáng tin cậy, hãy sử dụng một đoạn ống thông thường và máy đo lux.

Giả sử một mẫu chất lượng cao đã được thử nghiệm trước đó cung cấp độ sáng 1100 lux. Và đây là mức tiêu thụ điện năng là 50 W.

Và nếu bạn lấy thêm mô hình giá rẻ? Dữ liệu có thể thấp hơn hai lần - dưới 5500 Lux.

Và đây là sức mạnh tương tự! Hóa ra bạn sẽ trả số tiền tương tự cho ánh sáng như trong trường hợp đầu tiên, nhưng bạn sẽ nhận được ít hơn 50%.

Có thể nhận được 3 lần nhiều ánh sáng hơn, sử dụng càng ít năng lượng càng tốt?

Có thể, nhưng để làm được điều này, bạn sẽ cần một đèn LED hoạt động ở chế độ hơi khác. Để hiểu cách thực hiện điều này, bạn cần thực hiện thêm một số phép đo.

Trước hết, bạn nên quan tâm đến sự phụ thuộc của độ sáng vào mức tiêu thụ điện năng. Tăng dần công suất và theo dõi chỉ số đo lux.

Kết quả là bạn sẽ đạt được một mối quan hệ phi tuyến tính như vậy.

Nếu nó là tuyến tính, bạn sẽ nhận được một cái gì đó như thế này.

Sẽ còn thú vị hơn nữa nếu bạn tính hiệu suất tương đối của đèn LED, lấy giá trị công suất 50W là 100%.

Bạn có thể thấy hiệu quả của nó đang xấu đi như thế nào. Sự suy giảm này khi công suất ngày càng tăng là cố hữu ở tất cả các đèn LED. Và có một số lý do cho việc này.

Tại sao hiệu suất đèn LED suy giảm

Tất nhiên, một trong số đó là hệ thống sưởi. Khi nhiệt độ tăng, xác suất hình thành photon ở tiếp giáp p-n giảm.

Ngoài ra, năng lượng của các photon này giảm. Ngay cả với làm mát tốt nhà ở, nhiệt độ tiếp giáp p-n có thể cao hơn hàng chục độ vì nó được ngăn cách với kim loại bằng nền sapphire.

Và nó không dẫn nhiệt tốt lắm. Sự chênh lệch nhiệt độ có thể được tính bằng cách biết kích thước của tinh thể và nhiệt sinh ra trên nó.

Với mức tỏa nhiệt 1 W, tính đến độ dày và diện tích của bề mặt, nhiệt độ điểm nối sẽ cao hơn 11,5 độ.

Trong trường hợp đèn LED giá rẻ, mọi thứ còn tệ hơn nhiều. Ở đây kết quả là hơn 25 độ.

Nhiệt độ tiếp giáp cao dẫn đến sự xuống cấp nhanh chóng của tinh thể, rút ​​​​ngắn tuổi thọ của nó. Đây là nơi xảy ra hiện tượng nhấp nháy, nhấp nháy, v.v.

Tôi tự hỏi liệu các nhà sản xuất không biết về sự khác biệt về nhiệt độ này hay họ đang cố tình tạo ra những thiết bị hỏng hóc?

Thông thường, các bộ phận có vẻ như bình thường, đắt tiền của đèn hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, ở nhiệt độ tối đa và không có bất kỳ giới hạn an toàn nào.

Miễn là dòng điện nhỏ thì không đáng chú ý. Nhưng do mối quan hệ bậc hai, khi dòng điện tăng lên, ngày càng nhiều năng lượng biến thành nhiệt lượng vô dụng.

Làm thế nào để tăng hiệu quả

Nghĩa là, kết nối song song một đèn LED khác, từ đó giảm một nửa tổn thất điện trở. Và phương pháp này chắc chắn có hiệu quả.

Bằng cách kết nối hai đèn LED song song với đèn thay vì một, bạn sẽ nhận được nhiều ánh sáng hơn với ít năng lượng hơn và do đó, ít nhiệt hơn.

Tất nhiên, điều này cũng kéo dài tuổi thọ của đèn LED.

Bạn không cần phải dừng lại và kết nối 3,4 điốt thay vì một, điều đó sẽ không tệ hơn nữa.

Và nếu không có đủ không gian cho một số đèn LED, thì bạn có thể lắp đặt một đèn LED được thiết kế ban đầu cho thêm sức mạnh. Ví dụ, đèn 100 watt, 50 watt.

Bằng cách này, hiệu suất của đèn có thể tăng lên nhiều lần, với mức tiêu thụ năng lượng tương đương với nguồn ban đầu, nhưng ít điện năng hơn và hoạt động ở giới hạn khả năng của nó.

Hơn nữa, chỉ sử dụng không quá 1/3 công suất tối đa, bạn sẽ mãi mãi quên mất cảm giác thay thế đèn LED bị cháy là như thế nào.

Đồng thời, hiệu suất và hiệu quả hoạt động của họ sẽ tăng lên rõ rệt.

Vì vậy, khi mua đèn LED, hãy luôn quan tâm đến kích thước tinh thể. Rốt cuộc, khả năng làm mát và điện trở trong của chúng phụ thuộc vào điều này.

Quy tắc ở đây là càng nhiều thì càng tốt.

Giấc mơ về một nguồn sáng bền bỉ, thiết thực và tiết kiệm, tỏa sáng và không tỏa nhiệt đã trở thành hiện thực nhờ sự phát triển nhanh chóng của công nghệ bán dẫn. Và, mặc dù thực tế là ngày nay giá thành của đèn LED tương đối cao, nhưng nó có thể sớm thay thế các nguồn sáng truyền thống khác. Ít nhất trong 15-20 năm tới, anh ấy đã được đảm bảo một tương lai vô tư.

Về đèn LED là nguồn sáng không chỉ có khả năng nhấp nháy Vòng hoa cây thông Noel, mà còn để phục vụ cho việc chiếu sáng đầy đủ mặt tiền, nội thất, khu vực địa phương, công viên và hồ bơi, họ đã bắt đầu nói đến cách đây 5 hoặc 6 năm. Và việc sử dụng chúng trong lĩnh vực này chỉ bắt đầu cách đây vài năm. Và mặc dù khoảng thời gian để phân tích toàn cầu về triển vọng vẫn còn tương đối ngắn, nhưng nguồn sáng này vẫn có thể thay thế những nguồn sáng khác. Giá như chỉ vì ngày nay các nguồn chiếu sáng truyền thống đã đạt hiệu suất phát sáng tối đa và đèn LED chỉ mới đạt được 10% công suất. Để làm ví dụ, tôi muốn dẫn chứng một thực tế là đèn LED hiện đại đã sáng hơn hàng trăm lần so với đèn LED sáng nhất chỉ 5 năm trước.

ĐẾN ĐỊNH NGHĨA

Đèn LED, hay điốt phát sáng, được phát minh vào đầu những năm 1960 bởi người Anh Nick Holonyak. Vì vậy, nguồn sáng này còn được gọi là LED (Light Eming Diode).
Đèn LED là nguồn sáng trạng thái rắn hữu cơ hoặc tinh thể bán dẫn được làm từ các lớp bán dẫn polymer. Đèn LED không chứa thủy tinh, dây tóc hoặc các bộ phận có thể thay thế. Chúng thu nhỏ, nhỏ gọn, mạnh mẽ. Ngoài ra, chúng còn phát ra ánh sáng với những đặc tính độc đáo.

VỀ ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM

Đèn LED có nhiều ưu điểm so với các nguồn sáng cổ điển. Trong số đó:

• Tiêu thụ năng lượng tiết kiệm. Công suất tiêu thụ điện của đèn LED tối đa là 5 W. Đèn có nguồn sáng này tiêu thụ năng lượng ít hơn 5-10 lần so với đèn dựa trên đèn halogen và đèn sợi đốt có độ sáng tương tự. Hiệu suất chuyển đổi LED năng lượng điện trong ánh sáng cao hơn hiệu suất của đèn sợi đốt thông thường. Ví dụ, đèn thông thường Một bóng đèn sợi đốt 100 W có công suất phát sáng chỉ tương đương 3-5 W. Và một nguồn sáng LED, tạo ra cùng một công suất bức xạ ánh sáng, không tiêu thụ 100 mà chỉ tiêu thụ 1,5 W. Hiệu quả tiêu thụ điện năng cao của đèn LED đặc biệt có liên quan trong sân khấu hiện đại, vì nhu cầu chiếu sáng ngày càng tăng của nhân loại đòi hỏi phải tăng sản lượng điện. Điều này đòi hỏi phải đầu tư thêm vốn để xây dựng các nhà máy điện, phát triển các mỏ năng lượng và xử lý chất thải sản xuất sau đó. Ngoài ra, một chương trình tiết kiệm năng lượng đang được thực hiện ở cấp tiểu bang. Và đèn LED là nguồn sáng thay thế, hiệu quả cao, có thể đáp ứng nhu cầu chiếu sáng mà không làm tăng chi phí sản xuất và năng lượng.

• Khả năng hoạt động từ nguồn điện áp thấp. Đèn LED có thể được lắp đặt ở những nơi không có nguồn điện(2,8 V đến 28 V DC).

• Hiệu quả cao. Đối với đèn LED, hiệu suất đạt 75-90% (ánh sáng). Và chỉ 10-25% được chi cho việc tạo nhiệt. Để so sánh: hiệu suất của đèn sợi đốt 5-10% là ánh sáng. 90-95% còn lại dùng để sưởi ấm môi trường một cách vô nghĩa.

• Tính thực tiễn trong vận hành. Do tuổi thọ của đèn LED nên không cần phải thay thế và bảo trì lắp đặt thường xuyên.

• Đủ năng lượng bức xạ. Độ sáng của đèn LED, vượt quá đèn neon, dẫn đến khoảng cách nhận biết thông tin của mắt người tăng lên đáng kể (điều này là do bức xạ gần như đơn sắc của đèn LED). Ví dụ, một đèn LED có công suất chỉ 1 W có thể chiếu sáng một cột cao 6 mét.

• Thiếu nhạy cảm với những thay đổi trong mạng điện. Thời gian đáp ứng với những thay đổi về điện áp cung cấp cho đèn LED được đo bằng hàng chục micro giây, ít hơn đáng kể so với các chỉ báo tương tự của đèn sợi đốt. Đèn LED có quán tính thấp và có thể hoạt động ở chế độ xung mà không bị hư hỏng.

• Nhiều màu sắc. Do bức xạ xảy ra trong dải phổ hẹp nên hiệu suất của đèn LED màu cao hơn nhiều so với hiệu suất của đèn sợi đốt có bộ lọc có bóng râm tương tự. Màu sắc LED chính: đỏ, xanh dương, xanh lá cây, hổ phách, xanh ngọc, cam, trắng.

• Thay đổi màu sắc năng động. nguồn LEDĐèn có thể được điều khiển dễ dàng bằng bất kỳ thiết bị điện tử nào. Chúng có thể được cung cấp hầu hết mọi màu sắc và chương trình tạm thời công việc. Và bức xạ LED có thể được điều chỉnh, tạo hiệu ứng động và ánh sáng đẹp mắt. Ngoài chế độ vận hành tĩnh, màu sắc có thể được trộn lẫn, thu được tới 16 triệu sắc thái, được kiểm soát và cũng tạo ra nhiều hiệu ứng động khác nhau.

• An toàn cháy nổ và an toàn cho người sử dụng. Đèn LED thực tế không nóng lên, vì vậy chúng không tạo ra nguy cơ hỏa hoạn. Ngoài ra, ánh sáng của chúng không có bức xạ hồng ngoại và tia cực tím, khiến chúng trở thành nguồn sáng an toàn nhất cho mắt.

• Thân thiện với môi trường. Đèn LED không chứa thủy ngân. Và họ không yêu cầu xử lý tốn kém sau khi hết thời hạn sử dụng.

• Ứng dụng rộng rãi. Đèn LED tương đối nhỏ, cho phép chúng được sử dụng ở hầu hết mọi nơi, chẳng hạn như đặt bên trong hầu hết mọi thiết bị hoặc để tạo ra đèn LED với bất kỳ hình dạng, màu sắc và thiết kế nào.

Đèn LED hầu như không có nhược điểm. Điểm khác biệt duy nhất là giá thành cao so với các nguồn sáng truyền thống. Tuy nhiên, chi phí ban đầu sẽ được thu hồi do mức tiêu thụ năng lượng thấp và chi phí tài chính thấp trong thời gian vận hành. Ví dụ, đèn LED hoạt động rẻ hơn 2,5-3 lần so với đèn sợi đốt.

GIỚI THIỆU NĂNG LỰC VÀ ỨNG DỤNG

Khả năng của đèn LED là vô cùng rộng. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể:

• nhận được 100% ánh sáng ngay lập tức khi bật;
• đảm bảo chiếu sáng đồng đều bề mặt;
• tạo màu sắc tươi sáng, phong phú;
• tạo và điều chỉnh độ sáng, màu sắc của ánh sáng;
• tạo ra các thiết kế đèn mà không cần phải thay đèn, cũng như các loại đèn chống phá hoại;
• “ẩn” nguồn sáng, chỉ hiển thị ánh sáng, v.v.

Phạm vi ứng dụng của đèn LED khá rộng. Ví dụ, việc sử dụng chúng là tối ưu khi nguồn điện phân bổ cho chiếu sáng quá thấp so với các nguồn sáng khác. Chúng cũng có thể trở nên không thể thiếu ở những nơi không mong muốn việc thay thế đèn truyền thống thường xuyên và có vấn đề (do không thể tiếp cận). Nhưng chúng có thể được các nhà thiết kế và kiến ​​trúc sư đặc biệt quan tâm vì chúng cho phép họ thực hiện những quyết định táo bạo nhất của mình.

Đèn LED được sử dụng để trang trí nội thất và ngoại thất, bảng hiệu, cửa sổ và biển hiệu cửa hàng, chiếu sáng kiến ​​trúc và trang trí, cũng như chiếu sáng trang trí vui nhộn cho bất kỳ ngày lễ nào.
Đèn LED có thể gắn trên tường, bậc thang, bục giảng; sử dụng làm đèn chiếu sáng cho bãi đỗ xe, lối đi, cảnh quan, đài phun nước và bể bơi.

Vì đèn LED được điều khiển dễ dàng bằng điện tử, hướng ánh sáng chính xác, kiểm soát và điều chỉnh màu sắc cũng như cường độ bức xạ nên có thể trộn màu (đặc biệt, điều này có thể thú vị để tạo ánh sáng sân khấu, tranh ánh sáng, đồ họa, bảng điều khiển).
Đèn LED, do tính chất đơn sắc của chúng, là nguồn tạo ra ánh sáng màu độc đáo. Hơn nữa, độ phong phú rực rỡ của màu sắc đạt được hiệu quả hơn nhiều so với việc sử dụng bộ lọc ánh sáng cho các nguồn sáng tiêu chuẩn. Như vậy, với sự trợ giúp của đèn LED, các đồ vật, không gian và môi trường xung quanh có thể được tự do “sơn” với màu sắc sâu, rực rỡ và tươi sáng. Hoặc thay đổi nó bằng cách chỉ cần nhấn một nút trên bảng điều khiển, tạo ra một bầu không khí nhất định trong phòng.

Dựa trên đèn LED, có thể sản xuất đèn với bất kỳ màu sắc, thiết kế, hình dạng và cấu hình nào cho nhu cầu trong nước và công nghiệp cũng như sử dụng dưới nước. Sự đa dạng này mang đến sự tự do lựa chọn rộng rãi cho bất kỳ ứng dụng nào: ngang và dọc, treo, lõm, v.v.

Như vậy, sử dụng Công nghệ LED bạn có thể tạo ra một hình ảnh kiến ​​​​trúc độc đáo hoặc một bầu không khí độc đáo và khó quên ở những nơi vui chơi, giải trí; nhấn mạnh cá tính và diện mạo độc đáo của ngôi nhà và tạo điều kiện làm việc thoải mái trong văn phòng.

Bằng cách lựa chọn vật liệu bán dẫn và chất phụ gia một cách thích hợp, có thể tác động cụ thể đến đặc tính phát xạ ánh sáng của tinh thể LED, chủ yếu là vùng phổ phát xạ và hiệu suất chuyển đổi năng lượng đầu vào thành ánh sáng:

• GaALA- nhôm gali arsenua; Nó dựa trên đèn LED màu đỏ và hồng ngoại.
• GaAsP- gali arsenua phosphua; AlInGaP - photphua nhôm-indium-gallium; đèn LED màu đỏ, cam và vàng.
• Khoảng cách- gali photphua; đèn LED màu xanh lá cây.
• SiC- cacbua silic; Đèn LED xanh lam thương mại đầu tiên có hiệu suất phát sáng thấp.
• InGaN- indi gali nitrit; GaN - gali nitrit; Đèn LED xanh lam và xanh lục UV.

Để thu được bức xạ trắng với nhiệt độ màu cụ thể, có ba khả năng cơ bản:

1. Chuyển đổi bức xạ LED xanh lam bằng phốt pho vàng (Hình 1a).

2. Chuyển đổi bức xạ UV LED bằng ba chất lân quang (tương tự như đèn huỳnh quang với cái gọi là phổ ba dải) (Hình 1b).

3. Pha trộn bổ sung các khí thải từ đèn LED màu đỏ, xanh lục và xanh lam (nguyên lý RGB, tương tự như công nghệ TV màu). Màu sắc của đèn LED trắng có thể được đặc trưng bởi giá trị của nhiệt độ màu tương quan.

Hầu hết các loại đèn LED trắng hiện đại được sản xuất trên cơ sở đèn xanh lam kết hợp với phốt pho chuyển đổi, giúp thu được bức xạ trắng với phạm vi rộng nhiệt độ màu - từ 3000 K (ánh sáng trắng ấm) đến 6000 K (ánh sáng ban ngày lạnh).

Hoạt động của đèn LED trong mạch điện

Một tinh thể LED bắt đầu phát ra ánh sáng khi có dòng điện chạy trong nó theo hướng thuận. Đèn LED có đặc tính dòng điện-điện áp tăng theo cấp số nhân. Chúng thường được cung cấp năng lượng bởi dòng điện ổn định hoặc điện áp không đổi với điện trở giới hạn được kết nối trước. Điều này ngăn chặn những thay đổi không mong muốn trong dòng điện danh định ảnh hưởng đến độ ổn định của quang thông và trong trường hợp xấu nhất, thậm chí có thể dẫn đến hư hỏng đèn LED.
Đối với công suất thấp, bộ điều chỉnh tuyến tính tương tự được sử dụng; để cấp nguồn cho điốt công suất cao, các bộ phận mạng có dòng điện hoặc điện áp đầu ra ổn định được sử dụng. Thông thường, đèn LED được kết nối nối tiếp, song song hoặc theo mạch nối tiếp song song (xem Hình 2).

Việc giảm độ sáng (làm mờ) của đèn LED một cách mượt mà được thực hiện bởi các bộ điều chỉnh có điều chế độ rộng xung (PWM) hoặc giảm dòng điện một chiều. Bằng cách sử dụng phương pháp điều khiển xung ngẫu nhiên, có thể giảm thiểu phổ nhiễu (vấn đề tương thích điện từ). Nhưng ở trong trường hợp này vớiPWM, có thể quan sát thấy xung động gây nhiễu của bức xạ LED.
Lượng dòng chuyển tiếp thay đổi tùy theo kiểu máy: ví dụ: 2 mA đối với đèn LED gắn bảng thu nhỏ (SMD-LED), 20 mA đối với đèn LED có đường kính 5 mm với hai dây dẫn dòng điện bên ngoài, 1 A đối với đèn LED công suất cao. Đèn LED cho mục đích chiếu sáng. Điện áp chuyển tiếp UF thường nằm trong khoảng từ 1,3 V (điốt hồng ngoại) đến 4 V (đèn LED indium gallium nitride - trắng, xanh lam, xanh lục, UV).
Trong khi đó, các mạch điện đã được tạo ra để có thể kết nối trực tiếp đèn LED với mạng AC 230 V, để thực hiện điều này, hai nhánh của đèn LED được bật song song và kết nối với mạng tiêu chuẩn thông qua điện trở ohmic. Năm 2008, Giáo sư P. Marx đã nhận được bằng sáng chế cho mạch điều chỉnh độ sáng của đèn LED được cấp nguồn bằng bộ ổn định Dòng điện xoay chiều(xem Hình 3).
Công ty Seoul Semiconductors của Hàn Quốc đã tích hợp một mạch (Hình 3) với hai mạch đối song song, (trong đó mỗi mạch một số lượng lớn LED) trực tiếp trong một chip (Acriche-LED). Dòng chuyển tiếp của đèn LED (20 mA) bị giới hạn bởi một điện trở ohmic nối tiếp với mạch chống song song. Điện áp chuyển tiếp trên mỗi đèn LED là 3,5 V.

Hiệu suất năng lượng

Hiệu suất năng lượng của đèn LED (hiệu suất) là tỷ lệ giữa công suất bức xạ (tính bằng Watt) trên mức tiêu thụ điện năng (trong thuật ngữ chiếu sáng, đây là năng lượng phát ra của bức xạ - tức là).
Trong các bộ phát nhiệt, bao gồm đèn sợi đốt cổ điển, để tạo ra bức xạ (ánh sáng) nhìn thấy được, cuộn dây phải được làm nóng đến một nhiệt độ nhất định. Hơn nữa, phần chính của năng lượng được cung cấp được chuyển thành nhiệt (bức xạ hồng ngoại), và chỉ ?e = 3% đối với năng lượng thông thường được chuyển thành bức xạ khả kiến ​​và 7% đối với năng lượng thông thường. những bóng đèn halogen sợi đốt

Đèn LED sử dụng trong chiếu sáng ứng dụng chuyển đổi năng lượng điện được cung cấp thành bức xạ khả kiến ​​trong vùng quang phổ rất hẹp và xảy ra tổn thất nhiệt trong tinh thể. Lượng nhiệt này phải được loại bỏ khỏi đèn LED bằng các phương pháp thiết kế đặc biệt để cung cấp ánh sáng cần thiết, tùy chọn màu sắc và tuổi thọ sử dụng tối đa.
Đèn LED dùng cho mục đích chiếu sáng và truyền tín hiệu hầu như không có thành phần IR và UV trong phổ phát xạ và những đèn LED như vậy có hiệu suất năng lượng cao hơn đáng kể so với các bộ phát nhiệt. Với điều kiện nhiệt thuận lợi, đèn LED chuyển đổi 25% năng lượng cung cấp thành ánh sáng. Do đó, ví dụ, đối với đèn LED trắng có công suất 1 W, khoảng 0,75 W là do tổn thất nhiệt, đòi hỏi phải có các bộ phận tản nhiệt hoặc thậm chí làm mát cưỡng bức trong thiết kế của đèn. Việc quản lý chế độ nhiệt của đèn LED như vậy có tầm quan trọng đặc biệt. Khuyến khích các nhà sản xuất đèn LED và mô-đun LED cung cấp các giá trị hiệu quả năng lượng trong danh sách các đặc tính của sản phẩm của họ

Kiểm soát chế độ nhiệt
Chúng ta hãy nhớ rằng gần 3/4 lượng điện tiêu thụ của đèn LED được chuyển thành nhiệt và chỉ 1/4 thành ánh sáng. Vì vậy, khi thiết kế đèn LED, vai trò quyết định trong việc đảm bảo hiệu quả tối đa Nói cách khác, việc tối ưu hóa chế độ nhiệt của đèn LED đóng một vai trò nào đó, hay nói cách khác là làm mát chuyên sâu.

Như đã biết, sự truyền nhiệt từ một vật nóng được thực hiện nhờ ba quá trình vật lý:

1. Bức xạ

Ф = W? =5,669?10-8?(W/m2?K4)??A?(Ts4 – Ta5)
ở đâu: W? – thông lượng bức xạ nhiệt, W
? – độ phát xạ
Ts - nhiệt độ bề mặt của vật nóng, K
Ta - nhiệt độ của các bề mặt bao quanh phòng, K
A là diện tích bề mặt tỏa nhiệt, m?

2. Đối lưu

F = ?? Hả? (Ts-Ta)
trong đó: Ф – dòng nhiệt, W
A là diện tích bề mặt của vật bị nung nóng, m?
? - hệ số truyền nhiệt,
Тs - nhiệt độ của môi trường loại bỏ nhiệt biên, K
Ta - nhiệt độ bề mặt của vật nóng, K
[đối với bề mặt chưa được đánh bóng? = 6...8 W/(m?K)].

3. Độ dẫn nhiệt

Ф = ?T?(А/l) (Тs-Та) =(?T/Rth)
trong đó: Rth= (l / ?T?A) – điện trở nhiệt, K/W,
Ф – nhiệt điện, W
Một khu vực giao nhau
l-length - ?T – hệ số dẫn nhiệt, W/(m?K)
đối với bộ phận làm mát bằng gốm?T=180 W/(m?K),
đối với nhôm – 237 W/(m?K),
đối với đồng – 380 W/(m?K),
đối với kim cương – 2300 W/(m?K),
đối với sợi cacbon – 6000 W/(m?K)]

4. Khả năng chịu nhiệt

Tổng nhiệt trở được tính như sau:

Thứ tự par.com.=1/[(1/ Rth,1)+ (1/ Rth, 2)+ (1/ Rth,3)+ (1/ Rth,n)]

Lời bạt thứ R = Rth,1 + Rth, 2 + Rth,3 +....+ Rth,n

Bản tóm tắt
Khi thiết kế bộ đèn LED, phải thực hiện mọi biện pháp có thể để giảm bớt đặc tính nhiệt của đèn LED thông qua sự dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Vì vậy, nhiệm vụ hàng đầu khi thiết kế đèn LED là đảm bảo loại bỏ nhiệt do tính dẫn nhiệt của các bộ phận làm mát đặc biệt hoặc thiết kế vỏ đèn. Khi đó các phần tử này sẽ loại bỏ nhiệt bằng bức xạ và đối lưu.
Vật liệu của các bộ phận tản nhiệt, nếu có thể, phải có khả năng chịu nhiệt tối thiểu.
Kết quả tốt thu được bằng các bộ phận loại bỏ nhiệt thuộc loại “Heatpipes”, có đặc tính dẫn nhiệt cực cao.
Một trong lựa chọn tốt nhất tản nhiệt - chất nền gốm với các đường dẫn mang dòng điện được áp dụng trước, trực tiếp mà đèn LED được hàn. Cấu trúc làm mát dựa trên gốm sứ loại bỏ nhiệt lượng nhiều hơn khoảng 2 lần so với tùy chọn thông thường yếu tố làm mát kim loại.
Mối quan hệ giữa các thông số điện và nhiệt của đèn LED được minh họa trong hình 2. 4.
Trong bộ lễ phục. 5 cho thấy một thiết kế điển hình đèn LED mạnh mẽ với một bộ phận làm mát bằng nhôm và một mạch điện trở nhiệt, và trong hình. 6-8 – Các phương pháp khác nhau làm mát.

Sự bức xạ

Bề mặt của thiết bị chiếu sáng nơi gắn đèn LED hoặc mô-đun có nhiều đèn LED không được làm bằng kim loại vì kim loại có độ phát xạ rất thấp. Bề mặt của đèn điện tiếp xúc với đèn LED, nếu có thể, phải có độ phát xạ quang phổ cao?.

đối lưu

Điều mong muốn là có diện tích bề mặt đủ lớn của thân đèn để tiếp xúc không bị cản trở với các luồng không khí xung quanh (cánh tản nhiệt đặc biệt, cấu trúc thô, v.v.). Việc loại bỏ nhiệt bổ sung có thể được cung cấp bằng các biện pháp bắt buộc: quạt nhỏ hoặc màng rung.

Dẫn nhiệt

Do diện tích bề mặt và thể tích của đèn LED rất nhỏ nên không đạt được khả năng làm mát cần thiết bằng bức xạ và đối lưu.

Ví dụ tính điện trở nhiệt cho đèn LED trắng

UF= 3,8 V
NẾU = 350 mA
PLED = 3,8 V? 0,35 A = 1,33 W
Vì hiệu suất quang học của đèn LED là 25% nên chỉ 0,33 W được chuyển thành ánh sáng và 75% còn lại (Pv=1 W) được chuyển thành nhiệt. (Thường trong văn chương, khi tính toán cách nhiệt RthJA mắc sai lầm khi cho rằng Pv = UF? IF = 1,33 W - điều này không chính xác!)

Tối đa nhiệt độ cho phép lớp hoạt động (điểm nối p-n – điểm nối) TJ = 125°C (398 K).

Nhiệt độ môi trường xung quanh tối đa TA = 50°C (323 K).

Khả năng chịu nhiệt tối đa giữa lớp rào cản và môi trường xung quanh:

RthJA= (TJ – TA)/ Pv = (398 K – 323K)/1 W = 75 K/W

Theo nhà sản xuất, khả năng chịu nhiệt của đèn LED

RthJS = 15 K/W

Khả năng chịu nhiệt cần thiết của các bộ phận tản nhiệt bổ sung (vây làm mát, bột nhão dẫn nhiệt, hợp chất kết dính, bảng):

RthSA= RthJA – RthJS = 75-15 = 60 K/W

Trong bộ lễ phục. Hình 9 giải thích điện trở nhiệt của diode trên bo mạch.
Mối quan hệ giữa nhiệt độ của lớp hoạt tính và điện trở nhiệt giữa lớp chặn (hoạt động) và điểm hàn của các đạo trình tinh thể được xác định theo công thức:

TJ=UF ? NẾU NHƯ? ?e? RthJS + TS

trong đó TS là nhiệt độ đo được tại điểm hàn của các dây dẫn tinh thể (trong trường hợp này là 105°C)

Sau đó, đối với ví dụ đang xem xét với đèn LED trắng có công suất 1,33 W, nhiệt độ của lớp hoạt động sẽ được xác định là
TJ = 1,33 W? 0,75? 15 K/W + 105°C = 120°C.

Sự suy giảm đặc tính phát xạ do tải nhiệt độ trên lớp hoạt động (chặn).
Biết nhiệt độ thực tại điểm hàn và với dữ liệu do nhà sản xuất cung cấp, có thể xác định tải nhiệt trên lớp hoạt động (TJ) và ảnh hưởng của nó đến sự suy giảm bức xạ. Sự xuống cấp đề cập đến sự giảm quang thông trong suốt tuổi thọ của chip LED.

Ảnh hưởng của nhiệt độ lớp rào cản
Yêu cầu cơ bản: không được vượt quá nhiệt độ tối đa cho phép của lớp chặn, vì điều này có thể dẫn đến các lỗi không thể khắc phục của đèn LED hoặc hỏng tự phát.
Do đặc thù của các quá trình vật lý xảy ra trong quá trình hoạt động của đèn LED, sự thay đổi nhiệt độ của lớp chặn TJ nằm trong khoảng giá trị chấp nhận đượcảnh hưởng đến nhiều thông số LED, bao gồm điện áp chuyển tiếp, quang thông, tọa độ màu và tuổi thọ.

Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của đèn

TEP của đèn bị ảnh hưởng đáng kể bởi loại và chất lượng của hệ thống quang học của đèn. Mức độ hiệu quả phụ thuộc vào hệ số công suất của chấn lưu và hiệu suất quang học của thiết bị cũng như tình trạng của quang học. Một số thiết bị trong nước và hầu hết các mẫu nước ngoài đều có hệ số cao. Tuy nhiên, cho dù các chỉ số này tốt đến đâu thì phần quang học (vỏ trong suốt, thấu kính phân kỳ hoặc hội tụ và gương phản xạ) vẫn bị bẩn trong quá trình hoạt động và trải qua những thay đổi đáng kể về cấu trúc bề mặt, dẫn đến suy giảm các thông số. Tuyên bố này áp dụng cho tất cả các loại đèn điện, bất kể có sử dụng chấn lưu hay không.

Ở các loại đèn mới, hiệu suất quang học dao động từ 60 đến 95%. Theo kết quả quan sát thực tế và kiểm tra đặc biệt trong phòng thí nghiệm, hóa ra trong thời gian 1 năm hoạt động, hiệu suất quang học giảm xuống 35% giá trị ban đầu (và mức tổn thất chính xảy ra ngay trong những ngày đầu tiên hoạt động). ). Trong vòng 2 năm, hệ thống quang học sẽ mất từ ​​50 đến 65% mức hiệu suất ban đầu.

Các thiết bị được quan sát đã được vận hành ngoài trời (chiếu sáng đường phố) trên lãnh thổ Cộng hòa Tatarstan, trong điều kiện bình thường, không quá khắc nghiệt. Rõ ràng là nếu điều kiện hoạt động đòi hỏi phải vận hành thiết bị chiếu sáng trong điều kiện ô nhiễm bụi hoặc khí tăng cao thì hiệu suất quang học sẽ giảm với tốc độ nhanh hơn.

*Các phép đo đặc tính quang và điện được thực hiện bởi các chuyên gia từ Tập đoàn TATLED tại cơ sở của họ.

( Quang thông, Ф; Phân bố quang thông tổng trên 2 mức cường độ sáng hoặc góc bức xạ bất kỳ trong mẫu bức xạ, Ф(Ω),

Số liệu về thiết bị đo tại Phụ lục 1.

Theo quy định, nhiệm vụ bảo vệ đèn (đặc biệt là khối lượng bên trong của chúng) khỏi yếu tố bất lợi sự va chạm môi trường bên ngoàiđược các nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng giải quyết bằng cách bịt kín giữa vỏ của các thiết bị chiếu sáng kín và kính bảo vệ, cũng như bịt kín các điểm vào dây.

Tuy nhiên, với hơn Nghiên cứu chi tiết vấn đề, hóa ra điều này là không đủ để đảm bảo cách nhiệt thích hợp cho thể tích bên trong của đèn. Theo định luật nhiệt động lực học, trong các thiết bị chiếu sáng khép kín có hiệu ứng “thở” liên quan đến sự thay đổi áp suất không khí được bao bọc trong thể tích cách ly bên trong của thiết bị chiếu sáng. Khi nguồn sáng của thiết bị được bật và không khí bên trong thiết bị nóng lên, áp suất sẽ tăng lên và khi tắt, áp suất sẽ giảm xuống. Do khiếm khuyết thậm chí không thể nhận thấy ở vòng đệm, không khí bị ô nhiễm sẽ bị hút vào khoang bên trong của đèn. Hiện tượng này có khả năng gây ra bụi, sợi và các hạt ăn mòn bám trên bóng đèn, chóa phản quang, bề mặt bên trong, kính bảo vệ, thấu kính và các cụm tiếp xúc ổ cắm. Kết quả là công suất chiếu sáng của các thiết bị giảm và bản thân chúng bị hỏng trong thời gian ngắn hoạt động (ví dụ, ở một số khu vực sản xuất luyện kim, các thiết bị chiếu sáng được thay thế hàng năm, làm tăng đáng kể chi phí vận hành hệ thống chiếu sáng).

Đèn LED không có nhược điểm trên. Thực tế là đèn LED được sử dụng trong các loại đèn như vậy không yêu cầu gương phản chiếu.

Trong các thiết bị chiếu sáng sử dụng nguồn sáng thông thường, một tấm phản xạ phản chiếu được tích hợp sẵn, hình dạng của tấm phản xạ này không phải lúc nào cũng có thể được điều chỉnh theo yêu cầu phân bổ ánh sáng. Không giống như đèn thông thường, thiết bị LED sử dụng nguồn sáng phát ra năng lượng ánh sáng không phải theo mọi hướng mà theo một hướng. Hướng và cường độ của luồng ánh sáng được điều chỉnh bởi vị trí các trục của bộ phát ánh sáng theo một hướng nhất định và số lượng của chúng. Góc mở của bức xạ phát ra được điều chỉnh bằng quang học thứ cấp (microlens).

Vì vậy, đèn LED không gặp bất lợi do tổn hao trong hệ thống quang học nguồn ánh sáng đa hướng được sử dụng. Tức là tỷ lệ Lumen/Watt của đèn LED hấp dẫn hơn.

Lumens đo dòng chảy theo mọi hướng, tức là trong một góc đặc 4pi. Một lumen bằng quang thông phát ra từ một nguồn đẳng hướng điểm, có cường độ sáng bằng một candela, thành một góc đặc một steradian (1 lm = 1 cd × sr)

Một steradian bằng một góc đặc có đỉnh ở tâm hình cầu có bán kính R, cắt trên bề mặt hình cầu một diện tích bằng diện tích của hình vuông có cạnh R (tức là R²). Nếu một góc đặc như vậy có dạng hình nón tròn thì góc mở của nó sẽ xấp xỉ 65,541° hoặc 65°32′28”).

Nếu chúng ta giả sử rằng hình nón được tính toán hướng trực tiếp vào vật được chiếu sáng, thì phần năng lượng ánh sáng còn lại chạm vào bề mặt được chiếu sáng thông qua gương phản xạ hoặc thấu kính quang học.
Candela (từ tiếng Latin candela - nến), đơn vị đo cường độ sáng của Hệ đơn vị quốc tế. Ký hiệu: CD Nga, CD quốc tế. Candela (đơn vị cường độ sáng) - cường độ ánh sáng phát ra từ diện tích 1/600000 m2 mặt cắt ngang của bộ phát hoàn toàn theo hướng vuông góc với phần này ở nhiệt độ bộ phát bằng nhiệt độ hóa rắn của bạch kim (2042 K) ở áp suất 101325 n/m2.

Dựa trên những điều trên, để so sánh đèn TEC với nguồn sáng thông thường và đèn LED, cần đưa ra cách hiệu chỉnh về sự khác biệt về hiệu suất của hệ thống quang học.

Hãy coi như Ví dụ cụ thể thiết bị chiếu sáng được sử dụng rộng rãi RKU15-250 sử dụng đèn DRL và đèn LED.

Để xác định các chỉ số hiệu suất chiếu sáng thực tế, chúng tôi thực hiện các phép tính sau:

Theo nhà sản xuất, hiệu suất của đèn RKU15 là 65%. Nguồn sáng (đèn DRL-250 (V)) có mức quang thông 13.200 Lumens. Chúng ta nhận được mức quang thông thực tế do thiết bị phát ra: 65% của 13.200 lm = 8.580 Lumens.

Cũng cần phải tính đến mức độ quang thông DRL bị mất đi nhanh chóng trong 1000 giờ hoạt động đầu tiên. Từ biểu đồ bên dưới (theo số liệu VNISI) có thể thấy rõ trong 1000 giờ hoạt động đầu tiên, mức quang thông phát ra giảm 15-20% giá trị ban đầu. Từ đây chúng ta nhận được Фv = 6,864 Lumens. Trong thời gian hoạt động tiếp theo, sự xuống cấp xảy ra ít mạnh mẽ hơn.

Đường cong mức quang của đèn LED được sử dụng trong bộ đèn LED cũng có đặc tính không đồng đều. Tuy nhiên, như bạn có thể thấy từ biểu đồ bên dưới (do OSRAM Opto Semiconductors cung cấp), sau khi giảm xuống một thời gian ngắn, mức độ sẽ tăng dần (Rồng vàng cộng với điốt).

Biểu đồ chi phí sở hữu thiết bị trong 5 năm

Dữ liệu được đưa ra có tính đến chi phí điện không đổi. Có tính đến sự tăng trưởng của thuế quan do Bộ Phát triển Kinh tế dự đoán, điểm giao nhau của các đường cong mức chi phí sẽ xảy ra sớm hơn khoảng thời gian tính toán (có lẽ là 4 năm).

Một ví dụ về việc sử dụng đèn DRL và đèn LED để chiếu sáng đường. Nhờ năng lượng ánh sáng được phân bổ hợp lý hơn nên mặt đường được chiếu sáng bằng đèn LED (ảnh bên trái) được chiếu sáng đều hơn.

Kết luận: tính chất quang học của đèn sử dụng đèn LED vượt trội hơn đáng kể về thông số chiếu sáng so với đèn chiếu sáng sử dụng nguồn sáng thông thường.

THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN (THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN).

Chấn lưu (ballast) là sản phẩm đặc biệt dùng để khởi động và duy trì hoạt động của nguồn sáng.

Về mặt cấu trúc, chấn lưu có thể được chế tạo dưới dạng một khối hoặc nhiều khối riêng biệt.

Tùy thuộc vào loại nguồn sáng, chấn lưu được chia thành:

• Chấn lưu cho đèn phóng điện bằng khí
• Chấn lưu cho đèn halogen (máy biến áp)
• Chấn lưu cho đèn LED (Trình điều khiển LED)

Tùy thuộc vào loại thiết bị và hoạt động của chấn lưu, có:

• điện từ (EMPRA)
• chấn lưu điện tử (balát điện tử)

Ngoài các thông số quang học, hiệu suất của thiết bị chiếu sáng còn bị ảnh hưởng đáng kể bởi thông số hệ số công suất của chấn lưu.

Đối với chấn lưu đèn phóng điện, thông số này (theo nhà sản xuất) nằm trong khoảng từ 0,6 đến 0,9. Hiệu quả nhất hiện nay là chấn lưu điện tử, vì với sự trợ giúp của thiết bị điện tử, khả năng đánh lửa và kiểm soát ánh sáng có thể được thực hiện hiệu quả hơn nhiều so với cuộn cảm cảm ứng. Chấn lưu cho đèn phóng điện đã được sản xuất từ ​​lâu và dù không ngừng được cải tiến nhưng vẫn được người tiêu dùng biết đến rộng rãi nên không đề cập chi tiết trong bài viết này.

Trong đèn LED, chấn lưu (bộ điều khiển LED) thực hiện chức năng ổn định dòng điện một chiều, ổn áp và điều chỉnh điện áp (chuyên dụng).

Trình điều khiển có thể được chia thành hai nhóm chính:

1. Bộ nguồn LED có dòng điện đầu ra ổn định không đổi (bộ điều khiển LED) - được thiết kế để cấp nguồn cho đèn LED (hoặc đèn LED) được mắc nối tiếp.

2. Bộ nguồn có điện áp không đổi ổn định (máy biến áp LED) - được thiết kế để cấp nguồn cho các nhóm đèn LED đã được trang bị điện trở giới hạn dòng điện, thường là dải đèn LED, thước kẻ hoặc bảng điều khiển.

Ngoài ra, do ngành công nghiệp sản xuất đèn LED được thiết kế cho những nghĩa khác nhau dòng điện định mức, trình điều khiển LED cũng được chia theo thông số này.

Giá trị hiện tại phổ biến nhất là 350 và 700 milliamp.

Hệ số công suất của trình điều khiển LED từ hầu hết các nhà sản xuất là 0,95. Một đèn LED riêng biệt yêu cầu điện áp không đổi 2-4V và dòng điện vài chục mA. Một dãy đèn LED dạng chuỗi đòi hỏi nhiều hơn điện cao thế. Trình điều khiển LED là nguồn của điện áp này. Nó biến đổi nguồn điện của mạng điện gia đình 110-240V điện xoay chiềuđến DC điện áp thấp để cấp nguồn cho hệ thống đèn LED.

Ngày càng có nhiều yêu cầu về chất lượng của bộ điều khiển LED, vì đèn LED, là một thiết bị bán dẫn, có yêu cầu cực kỳ cao về chất lượng nguồn điện. Độ lệch so với các thông số được chỉ định trong khoảng 2-5% ảnh hưởng mạnh đến tính chất chiếu sáng và điện của đèn LED và có thể dẫn đến giảm đáng kể tuổi thọ của tinh thể hoặc phốt pho.

Dựa trên những điều đã nói ở trên, rõ ràng chất lượng của thiết bị điều khiển LED ban đầu là cao và theo đó đây là sản phẩm có hiệu suất cao.

Phần lớn các giá trị được nhà sản xuất công bố là từ 0,90 đến 0,95. Các phép đo đơn giản xác nhận những giá trị này.

Để làm mờ (thay đổi độ sáng của đèn LED), nguyên lý thường được sử dụng điều chế độ rộng xung(PWM).

Xét về hiệu suất và mức độ tin cậy, chấn lưu cho đèn phóng điện và chấn lưu cho đèn LED chỉ khác nhau về chất lượng mạch điện và cách sử dụng. cơ sở nguyên tố, điều này cuối cùng hàm ý sự khác biệt về giá thành của sản phẩm. Chấn lưu chất lượng cao và đắt tiền của nhiều loại đèn tiếp cận một chỉ báo duy nhất (gần 1).

Phụ lục 2 và Phụ lục 3 bao gồm các đánh giá từ các tổ chức đã triển khai đèn LED làm nguyên mẫu.

Kết luận: ảnh hưởng của hiệu suất dằn đến hiệu suất tổng thể đèn chùmđối với đèn phóng điện và đèn LED không có sự khác biệt đáng chú ý và chỉ được xác định bởi giá của sản phẩm.

←