Ενημέρωση
Νέα
Εκθέσεις
Δελτία Τύπου
Εκδηλώσεις
Περί Φωτός...
Συνεντεύξεις
Εταιρίες
Εκπαίδευση
Έργα Εταιριών
Ανεξάρτητοι Σχεδιαστές
Εργασίες
Άρθρα
Ιδέες & Λύσεις
Τεχνολογίες
Τεχνο - γνωσία
Περιήγηση
Προϊόντα
Επαγγελματικός
Εσωτερικών Χώρων
Εξωτερικών χώρων
LED
Διακοσμητικά
International Posts
Events
News
 
Διαφημιστικά Banner
φωτιστικά
 
 
Άρθρα / Τεχνολογίες
 
Light-emitting diodes  
Δημοσίευση: 20 Νοεμβρίου 2006
 


Μαθαίνοντας περισσότερα για την τεχνολογία των LED

Χωρίς αμφιβολία, τα LEDs θεωρούνται από πολλούς στον κλάδο μας το μέλλον του φωτισμού. Χαρακτηριστικά όπως η ιδιαίτερα χαμηλή κατανάλωση, η χαμηλή θερμότητα και η μεγάλη διάρκεια ζωής, καθώς και η σημαντική ευελιξία στη δημιουργία εφφέ για διακοσμητικό και αρχιτεκτονικό φωτισμό, έχουν καταστήσει τα LEDs ιδιαίτερα δημοφιλή στους μελετητές φωτισμού.

Τι είναι τα LED;

Τα LEDs (Light Emitting Diodes) είναι ορισμένου τύπου συσκευές ημί-αγωγών, οι οποίες διαχέουν συγκεχυμένο φως όταν διαπέρνιονται από ηλεκτρικό ρεύμα. Το αποτέλεσμα είναι μία μορφή ηλεκτροφωταύγειας. Το χρώμα του φωτός που εκπέμπεται από τα LEDs, εξαρτάται από τη σύνθεση και την κατάσταση του υλικού που χρησιμοποιείται στον ημι-αγωγό και μπορεί να περιλαμβάνει υπέρυθρες ακτίνες, ορατές ακτίνες, ή ακόμα, σχεδόν υπεριώδεις ακτίνες φωτός.

Η ιστορία των LEDs

Ο Rubin Braunstein του "Radio Corporation of America" ήταν ο πρώτος επιστήμονας που κατέγραψε τις υπέρυθρες εκπομπές από το υλικό gallium arsenide (GaAs) και άλλα αγώγιμα χημικά το 1955. Στη συνέχεια, διεξάγοντας πειράματα στα εργαστήρια Texas Instruments, οι Bob Biard και Gary Pittman βρήκαν το1961 ότι το υλικό γάλλιο(GaAs) επέτρεπε τη δημιουργία υπέρυθρου φωτός (αόρατου στο γυμνό μάτι) όταν εφαρμόζονταν σε αυτό ηλεκτρικό ρεύμα. Ωστόσο, ήταν οι Biard και Pittman οι οποίοι εδραίωσαν τις συγκεκριμένες μελέτες και εξασφάλισαν την πατέντα του υπέρυθρου "light-emitting diode". Από την άλλη πλευρά, η πρώτη πρακτική εφαρμογή, με την ανάπτυξη του πρώτου ορατού-φάσματος LED, καθιερώθηκε το 1962 από τον Nick Holonyak Jr. της General Electric Company.

Ποιοι είναι οι διαθέσιμοι τύποι των LEDs;

Ο πιο συνήθης τύπος LEDs είναι μόνιμα φωτιζόμενος όταν διαχέεται από ρεύμα, ωστόσο στην αγορά διατίθενται και τα λεγόμενα flashing LEDs.

Τα flashing LEDs μοιάζουν με τα απλού τύπου LEDs, απλά περιλαμβάνουν ένα μικρό Chip στο εσωτερικό τους, το οποίο καθιστά δυνατή την ακαριαία λάμψη του LED σε επαναλαμβανόμενες χρονικές περιόδους τους ενός δευτερολέπτου. Ο συγκεκριμένος τύπος LED βγαίνει και σε κόκκινο, πράσινο και κίτρινο χρώμα. Γενικά, ενώ τα περισσότερα flashing LEDs βγάζουν φως ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος, υπάρχουν στο εμπόριο και διάφοροι τύποι πολύχρωμων flashing LEDs.

Tα LEDs παράγονται σε μία τεράστια ποικιλία σχημάτων και μεγεθών. Το 5 mm κυλινδρικό LED είναι το πιο σύνηθες και υπολογίζεται ως το 80% της παγκόσμιας παραγωγής. Το χρώμα των πλαστικών φακών είναι συνήθως ίδιο με εκείνο του εκπεμπόμενου φωτός, χωρίς όμως αυτό να αποτελεί και κανόνα. Έτσι, για παράδειγμα, το πορφυρό πλαστικό χρησιμοποιείται συνήθως για υπέρυθρα LEDs.

Χρωματικές αποχρώσεις των LEDs

Τα LEDs διατίθεντο αρχικά σε κόκκινο και πράσινο χρώμα. Τα μπλε LEDs κυκλοφόρησαν στο εμπόριο στα τέλη της δεκαετίας 1990'. Με την προσθήκη τους στα κόκκινα και πράσινα LEDs, χρησιμοποιούνται για την παραγωγή λευκού φωτός, αν και τα λευκά LEDs σπάνια βασίζονται στη συγκεκριμένη τεχνική. Οι τελευταίες χρωματικές εξελίξεις στα LEDs περιλαμβάνουν χρωματικές αποχρώσεις όπως το μωβ και το ροζ/φούξια.

Γενικά, τα υπεριώδη, τα μπλε, πράσινα, λευκά, ροζ και μωβ LEDs είναι σχετικά ακριβά σε σύγκριση με τα LEDs των πιο κοινών χρωματικών αποχρώσεων (κόκκινα, προτοκαλί, αποχρώσεις του πράσινου, κίτρινου και τα LEDs υπέρυθρων) και για αυτόν το λόγο χρησιμοποιούνται πιο σπάνια σε εμπορικές εφαρμογές. Βέβαια, από το 2006, το λεγόμενο "Chernobyl blue" χρώμα των μπλε LEDs χρησιμοποιείται ως διακοσμητικό στοιχείο σε πολλά προϊόντα, όπως πχ. οι συσκευές κινητής τηλεφωνίας, με αποτέλεσμα οι τιμές των μπλε LEDs να μειωθούν σημαντικά.

Πλεονεκτήματα των LEDs

Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η χρήση των LEDs εμφανίζει σημαντικά πλεονεκτήματα, τα οποία συνοψίζονται ως εξής:

? Τα LEDs απαιτούν σημαντικά χαμηλότερη κατανάλωση ρεύματος σε σχέση με τις απλές λάμπες. Το χαρακτηριστικό τους αυτό τα καθιστά ιδιαίτερα εύχρηστα σε συσκευές που χρησιμοποιούν μπαταρίες ως ενεργειακή πηγή.

? Τα LEDs έχουν τη δυνατότητα να εκπέμπουν φως συγκεκριμένων χρωματικών αποχρώσεων, χωρίς να απαιτείται η χρήση χρωματικών φίλτρων, όπως συμβαίνει με τις παραδοσιακές μεθόδους φωτισμού, συμβάλλοντας περαιτέρω στη μείωση του αρχικού κόστους.

? Η συμπαγής συσκευασία ενός LED μπορεί να σχεδιαστεί έτσι ώστε να επικεντρώνει το φως όπως κρίνεται αναγκαίο, ενώ άλλες πηγές φωτισμού απαιτούν εξωτερικούς ανακλαστήρες για να συγκεντρώνουν το φως και να το κατευθύνουν προς μία κατεύθυνση με εύχρηστο τρόπο.

? Όταν χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπου απαιτείται «υποσκίαση», τα LEDs δεν αλλάζουν την απόχρωσή τους, καθώς το ρεύμα που τα διαχέει χαμηλώνει, σε αντίθεση με τις λάμπες πυράκτωσης, οι οποίες απλά κιτρινίζουν.

? Τα LEDs κατασκευάζονται μέσα σε συμπαγείς θήκες, οι οποίες τα προστατεύουν, εξηγώντας τη μεγάλη διάρκειά τους.

? Τα LEDs έχουν εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια ζωής: κανονικά, περίπου δέκα έτη (100.000 ώρες ζωής), δηλαδή σχεδόν διπλάσια από τους καλύτερους λαμπτήρες φθορισμού και είκοσι φορές μεγαλύτερη από τους καλύτερους λαμπτήρες πυρακτώσεως. Βέβαια, πρέπει να σημειωθεί ότι και οι λαμπτήρες φθορισμού μπορούν επίσης να έχουν εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια, αλλά αυτό συμβαίνει μόνο σε περίπτωση που λειτουργούν σε χαμηλότερη από την κανονική τάση, με μεγάλες κοστολογικές απώλειες. Από την άλλη πλευρά, τα LEDs εξασφαλίζουν μεγάλη διάρκεια ακόμα και όταν λειτουργούν στο μέγιστο φορτίο ενέργειας τους.

? Επιπλέον, τα LEDs αρχίζουν να φθείρονται με τη σταδιακή μείωση της έντασης του φωτός τους, ενώ οι λαμπτήρες πυράκτωσης καίγονται ξαφνικά.

? Τα LEDs εκπέμπουν σαφώς μικρότερη θερμότητα σε σχέση με τους λαμπτήρες πυράκτωσης. ? Τέλος, τα LEDs ανάβουν ιδιαίτερα γρήγορα. Ένας απλός δείκτης LED επιτυγχάνει πλήρη ένταση φωτός σε κλάσματα του δευτερολέπτου.

Μειονεκτήματα της χρήσης LEDs

Παρά το γεγονός ότι η χρησιμοποίηση των LEDs εξασφαλίζει πλήθος πλεονεκτημάτων, υπάρχουν και κάποια μειονεκτήματα, τα οποία πρέπει να γνωρίζει ο μελετητής και αγοραστής τους:

? Τα LEDs είναι ακόμα αρκετά πιο ακριβά σε σχέση με τις καθιερωμένες μεθόδους φωτισμού. Τα επιπλέον έξοδα από τη χρήση τους οφείλονται μερικώς και στη σχετικά χαμηλή απόδοσή τους σε lumen και τις ανάγκες σχεδιασμού ειδικού κυκλώματος και ενεργειακών προμηθειών που απαιτούν.

? Η απόδοση των LED εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις αναπτυσσόμενες θερμοκρασίες του περιβάλλοντος λειτουργίας. Η εντατική λειτουργία ενός LED σε υψηλές περιβαλλοντικές συνθήκες οδηγεί μοιραία στην υπερθέρμανση του περιβλήματός τους και κατ? επέκταση στη φθορά της συσκευής. Επαρκής προστασία από τη θερμότητα είναι απαραίτητη προϋπόθεση της εξασφάλισης της βιωσιμότητας των συσκευών LED.

? Τα LEDs προϋποθέτουν ειδικές και σχετικά πολύπλοκες εγκαταστάσεις ενέργειας προκειμένου να λειτουργούν αποδοτικά.

Μετά την πρώτη μας αυτή γνωριμία με την τεχνολογία των LEDs, θα δούμε σε επόμενο άρθρο μας διάφορα παραδείγματα εφαρμογών της, καθώς και συγκεκριμένων Case studies μελετών φωτισμού από την Ελληνική πραγματικότητα.

 

Σχετικές Δημοσιεύσεις:

Αναζήτηση
Newsletter
 
 
 
Facebook Group
 
 
Popular Articles
 
 
All rights reserved Copyright © 2004-2010 Όροι Χρήσης Powered by SEO.