لماذا تتميز مصابيح LED بأنها موفرة للطاقة-؟

الصمام الثنائي الباعث للضوء أو LED هو نوع من الصمام الثنائي PN. وهي مكونة من مادة شبه موصلة تولد الضوء عندما يتدفق التيار من خلالها. إنه يعمل على مبدأ اللمعان الكهربي ويستخدم لأغراض الإضاءة اليومية-إلى-اليوم.

من المحتمل أنك لاحظت تزايد شعبية مصابيح ومصابيح LED في العقد الماضي أو نحو ذلك. يتم تلبية معظم احتياجات الإضاءة لدينا اليوم من خلال مصابيح LED، لتحل محل المصابيح المتوهجة وحتى المصابيح الفلورية المدمجة (مصابيح الفلورسنت المدمجة). لقد تم تصنيف مصابيح LED على أنها -تتمتع بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة وطويلة-عمرها، ولكن ما السبب وراء تفوقها؟

دعونا نستكشف المزيد عن العلم وراء مصابيح LED هذه ونجعل حياتنا أكثر إشراقًا قليلاً.

أضواء LEDمصنوعة من صمامات ثنائية صغيرة باعثة للضوء -يتم تشكيلها وفقًا للمتطلبات الفردية. لفهم كيفية عمل مصباح LED، علينا أن ندخل في تفاصيل كيفية عمل مصباح LED في المقام الأول.

يتكون LED من مادة شبه موصلة على شكل صمام ثنائي PN. ينبعث الضوء في الانحياز الأمامي (يتم تطبيق جهد أعلى على الطرف P- من الصمام الثنائي مقارنة بالنهاية N- من الصمام الثنائي) ويتدفق التيار من P إلى N. في الانحياز الأمامي، عندما تدخل الثقوب من منطقة النوع p- إلى الوصلة وتتحد مع الإلكترونات من منطقة النوع n- من LED، يتم تحرير الطاقة بشكل رئيسي في شكل فوتونات (حزم من الضوء). هذه الفوتونات تنبعث منها الضوء.

تتم إضافة مواد كيميائية منشطة مختلفة إلى LED لإصدار ألوان مختلفة من الضوء. على سبيل المثال، يتم إضافة الألومنيوم إلى صمام ثنائي زرنيخيد الغاليوم لانبعاث الضوء الأحمر المرئي.

ولذلك، يعمل ضوء LED على مبدأ التألق الكهربائي لإنتاج الضوء. هناك نقطة يجب ملاحظتها هنا وهي أن مصباح LED يعمل بالتيار المباشر (DC)، ولكن مصدر الطاقة في المنازل يكون على شكل تيار متردد (AC). ولذلك، يوجد -محرك جهد مدمج في قاعدة مصابيح LED والذي يحول التيار المتردد من 120 إلى 240 فولت إلى تيار مستمر من 30 إلى 60 فولت للحصول على وظيفة مناسبة.

لقد تغير العالم وتطورت التكنولوجيا. لقد أدى التعطش إلى أسلوب حياة أفضل إلى اختراعات واكتشافات استثنائية، ومصابيح LED واحدة منها.

تختلف إضاءة LED تمامًا عن أنواع الإضاءة الأخرى، مثل المصابيح المتوهجة والمصابيح الفلورية المتضامة، نظرًا لمزاياها العديدة التي تتفوق عليها.

مصابيح LED صغيرة للغاية ويمكن أن تنبعث منها مجموعة واسعة من الألوان. من السهل إنتاج ألوان مختلفة من مصابيح LED، لذلك يتم استخدامها على نطاق واسع في الديكورات والإلكترونيات.

تبعث مصابيح LED الضوء في اتجاه واحد فقط، مما يقلل الحاجة إلى العاكسات والناشرات التي قد تؤدي إلى فقدان الضوء. تجعل هذه الميزة مصابيح LED خيارًا مثاليًا للأضواء السفلية وإضاءة المهام.

تبعث مصابيح LED طاقة حرارية ضئيلة، حيث يتم إطلاق الغالبية العظمى من الطاقة على شكل ضوء. على عكس المصابيح المتوهجة التي تبعث 90% من طاقتها على شكل حرارة، والمصابيح الفلورية المتضامة التي تنبعث منها 80% من طاقتها على شكل حرارة.

لمبات LEDتدوم لفترة أطول بكثير من المصابيح الأخرى لأنها لا تحتوي على أي أجزاء تحترق مثل الخيوط أو تنهار بمرور الوقت. يمكن أن تدوم مصابيح LED لمدة تصل إلى 25000 ساعة-ما يقرب من ثلاث سنوات من الاستخدام المستمر.

تستخدم مصابيح LED طاقة أقل بنسبة تصل إلى 75% من الأشكال التقليدية للأضواء.

المصابيح هي في حد ذاتها مصدر الفوتونات. أنها تولد الفوتونات (جسيمات الضوء) عندما يمر التيار من خلالها. ليس لديهم خيوط أو مواد تحتاج إلى حرق لإنتاج الضوء. حوالي 30-40% من الطاقة المستهلكة تنبعث على شكل ضوء، بينما يفقد الباقي على شكل حرارة. تتميز مصابيح LED بالكفاءة في استخدام الطاقة بشكل كبير لأن هدر الطاقة يتم تقليله إلى الحد الأدنى.

في المصابيح المتوهجة، يجب تسخين المادة الخيطية عن طريق تدفق التيار حتى تتوهج، ومن ثم ينبعث منها الضوء. في هذه العملية، يتم فقدان حوالي 90% من الطاقة المستهلكة بسبب الإشعاع الحراري و10% فقط ينبعث على شكل ضوء.

من ناحية أخرى، في المصابيح الفلورية المتضامة، يتم تمرير التيار عبر أنبوب يحتوي على بخار الأرجون والزئبق وهذا الإجراء يولد طاقة ضوئية. ومع ذلك، مرة أخرى، 20٪ فقط من الطاقة المستهلكة تولد الضوء، وذلك بسبب فقدان كبير في شكل طاقة حرارية.

توفر مصابيح LED المزيد من اللومن (كميات الضوء المرئي) لكل واط مقارنة بالمصابيح المتوهجة. تتمتع بكفاءة إضاءة أعلى. 60-وات ويمكن للمصابيح المتوهجة أن تولد ما يصل إلى 900 لومن تقريبًا، في حين أن المصابيح المتوهجةلمبة LEDيستخدم فقط 6-8 واط لنفس اللمعان.

مصابيح LED قادرة على تغيير سيناريو الإضاءة في العالم بالكامل في المستقبل القريب. كما أنها تستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية والأدوات مثل تلفزيونات LED والساعات وشاشات الهاتف المحمول.

مصابيح LED -تدوم طويلاً، وتوفر-المال، وفعالة للغاية، وتتميز بالطاقة-. إنها تستحق المحاولة وسوف تضيء عالمك بلا شك!