•  

    دیود نور افشان (Light Emitting Diode) قطعه ای الکترونیکی است که با عبورجریان الکتریکی از آن تولید نور می کند. LEDها سالها در صنعت الکترونیک بعنوان نمایشگرسیگنال و یا سگمنت های حرفی-عددی بکار      می رفتند. جالب است که فقط یک کشف تصادفی در سالهای اخیر پای این قطعه را به دنیای صنعت روشنائی باز کرده و با ورود آنها دگرگونی بزرگی در صنایع روشنایی ایجاد شده است . LED ها دارای ویژگی تولید مستقیم فوتون های نوری در اثرعبور جریان الکتریکی هستند درصورتی که درلامپ های معمولی ایجاد گرما و التهاب ملکولها باعث ایجاد روشنایی می شود و چون ایجاد گرما نیاز به انرژی زیادی دارد، معمولا بازده نوری آنها زیاد نبوده و همزمان حرارت زیادی نیز تولید می کند در حالیکه LED  ها نیازی به دمای بالا نداشته و اتفاقا در دمای پایین کارایی و نوردهی بیشتری دارند. برخي ویژگی LED ها به شرح زير است:
    1.    راندمان نوری بالادر مقایسه با دیگرلامپ های روشنایی و ایجاد نکردن گرمای زیاد.
    2.    طول عمر بالا تا ميزان 50.000 تا 100.000 ساعت.
    3.    تولید طیف وسیعی از نورها از مادون قرمز تا نور مرئی و ماوراء بنفش بدون تداخل نوری.
    4.    عدم ایجاد مولفه های مضر سلامتی انسان در طیف نور مرئی .
    5.    تغذیه با ولتاژ پائین که کاربری آنها را در سیستم های برق DC آسان می کند.
    6.    سرعت بسیار زیاد خاموش و روشن شدن (کاربرد در ایجاد جلوه های ویژه ) .
    7.    ابعاد بسیار کوچک و حالت جامد بودن که باعث جلوگیری از تخریب و شکستگی آنها می شود.
    8.    نداشتن مواد آلاینده محیط مثل جیوه .

     

    اکنون به بررسی نکاتی درباره LED می پردازیم :

     

    چرا چراغ های LED باید با منبع تغذیه جریان راه اندازی شوند  میپردازیم :

     

    LED ذاتاً یک دیود است و همه دانش آموختگان برق با مشخصه ولتاژ - جریان دیود آشنا هستند. در مورد خاص LED مقدار نور تولیدشده با جریان عبوری از آن متناسب است پس برای کنترل مقدار نور باید جریان را کنترل نمود.
    ولی نکته بسیار مهمتر که اثر نهائی و تعیین کننده بر طول عمر LED دارد دمای کار این دیود است.

    به این نکته توجه کنید:

    می دانیم که یک منبع ولتاژ (باتری،منبع سوئیچینگ و مانند آن) در ولتاژ ثابت جریان مورد نیاز بار را به آن تحویل می دهد ( ولتاژ ثابت - جریان شناور). اگر برای روشن کردن LED از منبع ولتاژ استفاده شود به فرض اینکه در هنگام روشن کردن LED جریان آن را با تنظیم سطح ولتاژ تنظیم کرده باشیم، با گرم شدن این دیود- حتی یک درجه سانتی گراد - جریان کمی افزایش پیدا می کند.
    این افزایش جریان مجدداً باعث افزایش دمای LED می شود و باز هم جریان زیادتر می شود. این فرایند که نوعی فیدبک مثبت است تا جائی ادامه پیدا می کند که دمای  LED خیلی زیاد می شود. در نهایت یا LED می سوزد یا منبع تغذیه. نتیجه این که طول عمر چراغ LED به جای 50000 ساعت به 500 ساعت خواهد رسید!

    چاره کار استفاده از منبع جریان بجای منبع ولتاژ است که امروزه آن را به نام ال ای دی درایور LED DRIVER می شناسیم. در یک LED DRIVER بجای تثبیت ولتاژ، جریان را ثابت میکنیم. لذا اگر بقیه موارد ساخت یک چراغ LED (مانند طراحی PCB، مونتاژ LED، اتصالات حرارتی و نهایتا بدنه)  درست انجام شده باشند، انتظار می رود که یک چراغ LED طول عمر بسیار زیادی داشته باشد.

     

    چه نکاتی را هنگام خرید محصولات LED درنظر بگیریم تا متضرر نشویم :

     

    همه شنيده‌ايم که چراغ‌های LED دارای دو مزیت بسیار مهم - راندمان خیلی بالا و طول عمر خیلی زیاد - هستند. این مزایا به‌ سادگی و بدون صرف هزینه بدست نمی‌آیند. بنابراین پیشنهاد ما برای خریداران محصولات LED این است که برای اجتناب از خسارات مالی و احیاناً جانی، هنگام خرید محصولات LED این نکات را درنظر بگیرند و از فروشنده مطالبه نمایند:

    اول: راندمان کل چراغ و مشخصات فنی معتبر   دوم: ضمانت تعویض وضمانت تعمیر

    1- تولیدکننده باید راندمان کل چراغ (نه لامپ)، که بر حسب لومِن بر وات بیان می‌شود را بر اساس گواهی های مراجع آزمایشگاهی معتبر مانند دانشگاه تهران همراه محصول ارائه دهد. لذا اعداد و ارقام، بدون گواهی معتبر اصلاً قابل قبول نیستند. توجه شود که راندمان LED  به تنهائی مفید نمی‌باشد.

    در صورت فقدان گواهی‌ها، حداقل کاری که به‌ سادگی می‌توان انجام‌ داد مقایسه‌ عملیِ نور چراغها روی سطح کار است. برای مصرف‌ کنندگان تخصصی ( صنایع، وزارت نیرو، وزارت راه و مانند آن ) مشخصات نوری و الکتریکیِ فنی‌تر چراغ مانند پایداری در مقابل تغییر ولتاژ ورودی، ضریب قدرت، هامونیک‌ها (THDI)، رنگ نور (CRI)، دمای نور(CCT) ومنحنی‌های پخش نور و . . . نیز باید ارئه شوند.

    2- بسیار مهم است که برای محصولات غیر تخصصی LED، فروشنده 12 تا 18 ماه و برای چراغهای تخصصی مانند چراغ‌های خیابانی و نورافکن‌ها حداقل دو سال ضمانت تعمیر یا تعویض ارائه دهد. اغلب کالاهای وارداتیِ بی‌کیفیت، فاقد ضمانت معتبر و واقعی هستند چون شرکت طراح و تولیدکننده در آن سر دنیا قرار دارد.

    توجه: هنگام خرید سیستم‌های انرژی خورشیدی، مهمترین چیز شدت نور تحویلی روی سطح کار(یعنی راندمان چراغ) است نه توان الکتریکیِ خود چراغ. همچنین وارانتی به مدت حداقل دو سال برای کل مجموعه مخصوصاً باتری و مقدار زمان Backup (یعنی تعداد شب‌هائی که چراغ روشن شود ولی در روزها به‌خاطر هوای ابری باتری شارژ نشود) نیز پارامترهای اساسی تعیین کننده قیمت وکیفیت هستند.

     

    چرا چراغ های LED راندمان بالاتری دارند؟ :

     

    برای مقایسه بازده روش‌های مختلف تولید نور و توجیه اقتصادی پروژه‌های روشنائی، باید راندمان نوری یا لومن بر وات کـل مجمـوعه چراغ در نظـر گرفته شود نه فقط لامپ تولید کننده نور. چون آنچه مهم است مقایسه بین مقدار نور دریافتـی روی سطح کار است نسبت به پولی که برای به‌دست آوردن آن نور پرداخت می‌شود.

    لذا قبل از ارائه نتایج آزمایش‌های میدانیِ چراغ‌ها، توجه به موارد ذیل ضروری به نظر می‌رسد:

    1- بر اساس آزمایش‌ در شرایط واقعی، بین 15% تا 35% از نور تولیدشده در چراغ‌هائی با لامپ‌های بخارسدیم، متال‌هالاید و بخار جیوه قبل از خروج از حباب شیشه چراغ، بخاطر انعکاس‌های متعدد در رفلکتور و جذب مجدد نور در لامپ به هدر می‌رود. این مطلب برای تمام چراغ‌های فلورسنت و کم‌مصرف که درون بدنه قراردارند نیز صادق است.

    ولی در چراغ‌های LED ایجاد و انتقال نور به گونه‌ای است که هیچ مقداری از نور جذب رفلکتور یا خود لامپ نمی‌شود چون اصولاً این نوع لامپ به رفلکتور نیاز ندارد و نور بطور مستقیم از قطعه الکترونیکی مولد نور به سطح کار (مثلاً خیابان) می‌رسد.

    2- به دلیل ناتوانی در جهت‌دهی دقیق به نور، حداقل 30% از نور خروجی چراغ‌های خیابانی وپرژکتور‌های معمولی، به‌صورت آلودگی نوری به مناطقی می‌تابد که اصلا مدنظر نبوده‌است و اغلب مواقع این نور مزاحم نیز هست. همگی ما هنگام عبور از فراز شهرها با هواپیما، هنوز می‌توانیم نور مستقیم چراغ‌های خیابانی را ببینیم!

    این درحالی است‌ که در چراغ‌های‌ LED برای جهت‌دهی دقیق به نور، از لنز استفاده‌ می‌شود. لذا نور تولید‌شده فقط سطح کار مورد نظر (مثلاً سطح خیابان) را ضمن حصول یکنواختی روش می‌کند.

    3- بالاست‌های مغناطیسی و دیگر تجهیزات راه‌اندازی مانند استارتر و.... از 15% تا 30% کل انرژی تحویلی به لامپ را در خود به تلفات تبدیل می‌کنند.

    اما تجهیزات لازم برای روشن‌کردن چراغ‌هایLED که با نام LED درایور شناخته‌ می‌شوند اگر درست ساخته شده‌ باشند، تلفات بسیار کمتری دارند. این مقدار برای LED    درایورهای با کیفیت ساخت خوب کمتر از 7% است.


    نتايج تست‌هاي ميداني با توجه به موارد بالا:

    یک چراغ خیابانیLED با مصرف برق 35W،

    مثل یک چراغ‌ خیابانی بخار جیوه 200W،

    یا مثل یک چراغ فلورسنت یا کم‌مصرف با قاب رفلکتوردار 130W،

    یا مثل یک چراغ‌ خیابانی متال‌هالاید 100W،

    یا مثل یک چراغ‌ خیابانی بخار سدیم 80W،

    نور به سطح کار تحویل می‌دهد.


    در کلیه آزمایش‌های فوق، براي چراغ‌هاي غير LED خازن جبران ساز لحاظ شده‌ و توان اکتیو مقایسه شده‌است.

    در چراغ LED فوق از LED Driver ساخت شرکت صنایع پرتو تراشه با مشخصات ذيل استفاده شده‌است.

    POWER FACTOR>0.95      ,      THDI<%15     ,      EFFICIENCY>%93


    جدول مقایسه بازده انواع چراغ ها با چراغ های LED:

      

    ردیف

    نوع چراغ

    طول عمر

    کیفیت نور

    1

    چراغ‌های LED

    50000 ساعت

    خیلی خوب

    2

    لامپ رشته ای معمولی

    1000 ساعت

    خیلی خوب

    3

    لامپ رشته ای هالوژن

    1500 ساعت

    عالی

    4

    لامپ مهتابی

    4000 ساعت

    ضعیف

    5

    لامپ کم مصرف

    5000 ساعت

    ضعیف

    6

    لامپ بخار جیوه

    5000 ساعت

    ضعیف

    7

    لامپ بخار سدیم

    10000ساعت

    خیلی بد

    8

    لامپ متال هالاید

    12000ساعت

    ضعیف

     

       نکته: برای بدست‌آوردن طول عمر و راندمان بالا در چراغ‌هایLED ، اجزاء الکترونیکیِ طراحی و تولید شده در شرکت پرتو تراشه در محصولات استفاده شده و هر چراغ LED از هر سازنده الزاماً دارای این مزایا نیست.

     

     

    طراحي سايت : طراحان وب هخامنش