Λευκό LED

Σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς λαμπτήρες πυρακτώσεως και φθορισμού, οι οποίοι παράγουν λευκό φως, τα LED παράγουν φως σε ένα πολύ στενό εύρος του φάσματος, δηλ. δίνουν μια σχεδόν μονόχρωμη λάμψη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα LED χρησιμοποιούνται από καιρό σε πίνακες ελέγχου και γιρλάντες και σήμερα χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα αποτελεσματικά σε εγκαταστάσεις φωτισμού που εκπέμπουν ένα συγκεκριμένο πρωτεύον χρώμα, για παράδειγμα, σε φανάρια, πινακίδες και φώτα σηματοδότησης.

Αρχή ενός λευκού LED

Η αρχή σχεδιασμού ενός λευκού LED δεν είναι πολύ περίπλοκη η τεχνολογία υλοποίησης είναι πολύπλοκη. Προκειμένου ένα LED να εκπέμπει λευκό φως, είναι απαραίτητο να καταφύγετε σε πρόσθετα τεχνικά στοιχεία και τεχνικές λύσεις. Οι κύριες μέθοδοι για τη λήψη λευκού φωτός σε LED είναι:

εφαρμογή ενός στρώματος φωσφόρου σε μπλε κρυστάλλους.

Εφαρμογή πολλών στρωμάτων φωσφόρου σε κρυστάλλους που εκπέμπουν φως κοντά στο υπεριώδες.

Συστήματα RGB, στα οποία επιτυγχάνεται λευκή λάμψη με ανάμειξη του φωτός πολλών μονόχρωμων κόκκινων, πράσινων και μπλε διόδων.

Στην πρώτη περίπτωση, τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιούνται μπλε κρύσταλλοι LED, οι οποίοι είναι επικαλυμμένοι με φώσφορο, κίτρινο φώσφορο. Ο φώσφορος απορροφά λίγο μπλε φως και εκπέμπει κίτρινο φως. Όταν το υπόλοιπο μη απορροφημένο μπλε φως αναμιχθεί με το κίτρινο, το φως που προκύπτει είναι σχεδόν λευκό.

Η δεύτερη μέθοδος είναι μια τεχνολογία που αναπτύχθηκε πρόσφατα για την παραγωγή πηγών λευκού φωτός στερεάς κατάστασης που βασίζεται σε συνδυασμό διόδου που εκπέμπει λάμψη παρόμοια με το υπεριώδες και πολλά στρώματα φωσφόρου από φώσφορο διαφόρων συνθέσεων.

Στην τελευταία περίπτωση, το λευκό φως παράγεται με τον κλασικό τρόπο με την ανάμειξη τριών βασικών χρωμάτων (κόκκινο, πράσινο και μπλε). Η ποιότητα του λευκού φωτός βελτιώνεται με τη συμπλήρωση της διαμόρφωσης RGB με κίτρινες λυχνίες LED για την κάλυψη του κίτρινου τμήματος του φάσματος.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των παλαιών LED

Κάθε μία από αυτές τις μεθόδους έχει τις θετικές και τις αρνητικές της πλευρές. Έτσι, οι λυχνίες LED λευκού φωσφόρου, που κατασκευάζονται με βάση την αρχή του συνδυασμού μπλε κρυστάλλων με φώσφορο φωσφόρου, χαρακτηρίζονται από αρκετά χαμηλό δείκτη απόδοσης χρώματος, τάση παραγωγής λευκού φωτός σε ψυχρούς τόνους, ετερογένεια στην απόχρωση της λάμψης με αρκετά υψηλή φωτεινή ροή και σχετικά χαμηλό κόστος.

άσπρο LED φωσφόρου, που λαμβάνεται με βάση έναν συνδυασμό διόδων με λάμψη κοντά στο υπεριώδες χρώμα και πολύχρωμους φωσφόρους, έχει εξαιρετικό δείκτη απόδοσης χρώματος, μπορεί να δημιουργήσει λευκό φως θερμότερων αποχρώσεων και χαρακτηρίζεται από μεγαλύτερη ομοιομορφία των αποχρώσεων λάμψης από δίοδο σε δίοδο . Ωστόσο, καταναλώνουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια και δεν είναι τόσο φωτεινά όσο τα πρώτα.

Με τη σειρά τους, τα RGB LED καθιστούν δυνατή τη δημιουργία δυναμικών εφέ φωτισμού σε εγκαταστάσεις φωτισμού με αλλαγή στο χρώμα της λάμψης και διαφορετικούς τόνους λευκού φωτός και μπορούν ενδεχομένως να παρέχουν πολύ υψηλό δείκτη απόδοσης χρωμάτων. Ταυτόχρονα, τα LED μεμονωμένων χρωμάτων αντιδρούν διαφορετικά στο ρεύμα λειτουργίας, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και τον έλεγχο φωτεινότητας και επομένως τα LED RGB απαιτούν αρκετά πολύπλοκα και ακριβά συστήματα ελέγχου για να επιτύχουν σταθερή λειτουργία.

Έτσι ώστε οι λαμπτήρες που βασίζονται σε λευκά LED να παρέχουν καλύτερη ποιότητα φωτός, δηλ. χρησιμοποιείται ένα πιο πλήρες φάσμα στο σχεδιασμό των λαμπτήρων

LED (Lighting Emission Diode) - Τα LED με έντονη εκπομπή φωτός είναι γνωστά σε όλους. Πριν από περίπου 10 χρόνια (στη Ρωσία) έκαναν μια «ήσυχη επανάσταση στον φωτισμό», ειδικά όπου απαιτείται κινητικότητα, χαμηλή ειδική κατανάλωση ενέργειας, αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής. Φαινόταν ότι η ιδανική πηγή φωτός που ποδηλάτες και τουρίστες, καθώς και κυνηγοί και ψαράδες, σπηλαιολόγοι και ορειβάτες επιθυμούσαν να λάβουν, ήταν ήδη «εδώ και τώρα». Και αρκεί να απλώσεις το χέρι σου, συσσωρεύοντας μερικά σκοτωμένα ρακούν, και θα υπάρξει «ειρήνη στη γη, καλή θέληση στους ανθρώπους». Τώρα, μπορούμε να πούμε ότι αυτά τα 10 χρόνια δεν ήταν μάταια και η πραγματικότητα των LED αποδείχθηκε ενδιαφέρουσα, ποικιλόμορφη και παρέχει νέες ευκαιρίες που δεν είχαμε καν σκεφτεί πριν.

Ρύζι. 2 Σχεδιασμός LED Luxeon από φωτισμό Lumileds.* (“Περιγραφή και αρχή λειτουργίας λαμπτήρων LED” Όμιλος Εταιρειών Εξοικονόμησης Ενέργειας )

Ρύζι. 3 μπλε LED με μονόχρωμη εκπομπή. . ("LED - τεχνολογία, αρχή λειτουργίας. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των LED." ).

ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ .

Ένα LED είναι κατά κύριο λόγο μια δίοδος. Δηλαδή ένα είδος πονηρού βότσαλου με π-ν διασταύρωση μέσα. Με άλλα λόγια, η επαφή δύο ημιαγωγών με ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙαγώγιμο. Το οποίο, υπό προϋποθέσεις, εκπέμπει φως μέσω της διαδικασίας ανασυνδυασμού (αμοιβαία εποικοδομητική αυτοκτονία) ηλεκτρονίων και οπών.
Συνήθως, όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα μέσω ενός LED, τόσο περισσότερα ηλεκτρόνια και οπές εισέρχονται στη ζώνη ανασυνδυασμού ανά μονάδα χρόνου και περισσότερο φως εκπέμπεται στην έξοδο. Αλλά το ρεύμα δεν μπορεί να αυξηθεί πολύ - λόγω της εσωτερικής αντίστασης του ημιαγωγού και της σύνδεσης p-n, το LED μπορεί να υπερθερμανθεί, γεγονός που οδηγεί σε επιταχυνόμενη γήρανση ή αστοχία του.
Για να επιτευχθεί σημαντική ροή φωτός, δημιουργούνται πολυστρωματικές δομές ημιαγωγών - ετεροδομές. Για την ανάπτυξη ετεροδομών ημιαγωγών για οπτοηλεκτρονική υψηλής ταχύτητας, ο Zhores Alferov, ένας Ρώσος φυσικός, έλαβε το βραβείο Νόμπελ το 2000.

ΔΥΟ ΛΕΞΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΙΣΤΟΡΙΑ.

Οι πρώτοι κόκκινοι πομποί ημιαγωγών για βιομηχανική χρήση κατασκευάστηκαν το 1962. Στις δεκαετίες του '60 και του '70, δημιουργήθηκαν LED με βάση το φωσφίδιο του γαλλίου και το αρσενίδιο, που εκπέμπουν στις κιτρινοπράσινες, κίτρινες και κόκκινες περιοχές του φάσματος. Χρησιμοποιήθηκαν σε φωτεινές ενδείξεις και συστήματα συναγερμού. Το 1993, η εταιρεία Nichia (Ιαπωνία) δημιούργησε το πρώτο μπλε LED υψηλής φωτεινότητας. εμφανίστηκε σχεδόν αμέσως LED RGBσυσκευές, καθώς τα μπλε, κόκκινα και πράσινα χρώματα επέτρεψαν την απόκτηση οποιουδήποτε χρώματος, συμπεριλαμβανομένου του λευκού. Τα λευκά LED φωσφόρου εμφανίστηκαν για πρώτη φορά το 1996. Στη συνέχεια, η τεχνολογία αναπτύχθηκε γρήγορα και μέχρι το 2005, η φωτεινή ισχύς των LED έφτασε πάνω από 100 lm/W.

ΛΕΥΚΟ ΦΩΣ.

Ένα συμβατικό έγχρωμο LED εκπέμπει ένα στενό φάσμα κυμάτων φωτός (μονόχρωμη ακτινοβολία). Αυτό είναι καλό για συσκευές συναγερμού. Και για φωτισμό χρειαζόμαστε λευκά LED και χρησιμοποιούμε διαφορετικές τεχνολογίες..
Για παράδειγμα, ανάμειξη χρωμάτων με χρήση τεχνολογίας RGB. Κόκκινα, μπλε και πράσινα LED είναι πυκνά τοποθετημένα σε μια μήτρα, η ακτινοβολία της οποίας αναμιγνύεται χρησιμοποιώντας ένα οπτικό σύστημα, όπως ένας φακός. Το αποτέλεσμα είναι λευκό φως.

Ρύζι. 4 Φάσμα εκπομπής LED RGB. ("Βικιπαίδεια")

Ή, ας πούμε, χρησιμοποιείται ένας φώσφορος, ή ακριβέστερα, αρκετοί φώσφοροι εφαρμόζονται σε ένα LED και, ως αποτέλεσμα της ανάμειξης των χρωμάτων, προκύπτει λευκό ή κοντά στο λευκό φως. Τα λευκά LED με φώσφορο είναι φθηνότερα από τις μήτρες RGB, γεγονός που καθιστά δυνατή τη χρήση τους για φωτισμό.

Ρύζι. 5 Φάσμα εκπομπής λευκού LED με φώσφορο.* (Wikipedia)

Ρύζι. 6 Λευκό LEDμε φώσφορο.Διάγραμμα ενός από τα λευκά σχέδια LED.

Το MRSV είναι μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος με υψηλή θερμική αγωγιμότητα. * ("Βικιπαίδεια")

Το χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης των LED στην προς τα εμπρός κατεύθυνση είναι μη γραμμικό και το ρεύμα αρχίζει να ρέει από μια συγκεκριμένη οριακή τάση. Στις κύριες λειτουργίες εκπομπής LED, το ρεύμα εξαρτάται εκθετικά από την τάση και μικρές αλλαγές στην τάση οδηγούν σε μεγάλες αλλαγές στο ρεύμα. Και δεδομένου ότι η έξοδος φωτός είναι ευθέως ανάλογη με το ρεύμα, η φωτεινότητα του LED είναι ασταθής. Επομένως, το ρεύμα πρέπει να σταθεροποιηθεί. Η φωτεινότητα των LED μπορεί, για παράδειγμα, να ρυθμιστεί χρησιμοποιώντας τη διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM), η οποία απαιτεί μια ηλεκτρονική συσκευή που παρέχει παλμικά σήματα υψηλής συχνότητας στο LED. Σε αντίθεση με τους λαμπτήρες πυρακτώσεως, η θερμοκρασία χρώματος των LED αλλάζει ελάχιστα κατά τη μείωση της έντασης του φωτός .

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των LED φωσφόρου.

Σε ένα LED, σε αντίθεση με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως ή φθορισμού, ηλεκτρική ενέργειαμετατρέπεται απευθείας σε ακτινοβολία φωτός και οι απώλειες είναι επομένως σχετικά μικρές.

1. Το κύριο πλεονέκτημα των λευκών LED είναι η υψηλή απόδοση, η χαμηλή ειδική κατανάλωση ενέργειας και η υψηλή φωτεινή απόδοση - 160-170 Lumens/Watt.
2. Υψηλή αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής.
3. Το μικρό βάρος και το μέγεθος των LED επιτρέπουν τη χρήση τους σε μικρού μεγέθους φορητούς φακούς.
4. Η απουσία υπεριώδους και υπέρυθρης ακτινοβολίας στο φάσμα επιτρέπει τη χρήση φωτισμού LED χωρίς επιβλαβείς συνέπειες, καθώς η υπεριώδης ακτινοβολία, ειδικά παρουσία όζοντος, έχει ισχυρή επίδραση στην οργανική ύλη και η υπέρυθρη ακτινοβολία μπορεί να οδηγήσει σε εγκαύματα.
5. Ο δείκτης ειδικής πυκνότητας ισχύος, που χαρακτηρίζει την πυκνότητα φωτεινής ροής, ενός τυπικού λαμπτήρα φθορισμού είναι 0,1-0,2 W/cm² και για ένα σύγχρονο λευκό LED είναι περίπου 50 W/cm².
6. Εργαστείτε σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν χωρίς να μειώνετε, και συχνά ακόμη και να βελτιώνετε, τις παραμέτρους.
7. Τα LED είναι πηγές φωτός χωρίς αδράνεια, δεν χρειάζονται χρόνο για να ζεσταθούν ή να σβήσουν, όπως οι λαμπτήρες φθορισμού, και ο αριθμός των κύκλων ενεργοποίησης και απενεργοποίησης δεν επηρεάζει την αξιοπιστία τους.
8. Το LED είναι μηχανικά στιβαρό και εξαιρετικά αξιόπιστο.
9. Εύκολη ρύθμιση φωτεινότητας.
10. Το LED είναι μια ηλεκτρική συσκευή χαμηλής τάσης και επομένως ασφαλής.
11. Χαμηλός κίνδυνος πυρκαγιάς, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εκρηκτικά περιβάλλοντα.
12. Αντοχή στην υγρασία, αντοχή σε επιθετικά περιβάλλοντα.

Υπάρχουν όμως και μικρά μειονεκτήματα:

1. Τα λευκά LED είναι πιο ακριβά και πιο περίπλοκα στην παραγωγή από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως, αν και η τιμή τους σταδιακά μειώνεται.
2. Χαμηλή ποιότητα χρωματικής απόδοσης, η οποία όμως σταδιακά βελτιώνεται.
3. Τα ισχυρά LED απαιτούν ένα καλό σύστημα ψύξης.
4. Ταχεία φθορά και ακόμη και αστοχία σε υψηλές θερμοκρασίες εξωτερικό περιβάλλονπάνω από 60 - 80°C.
5. Οι φώσφοροι επίσης δεν αγαπούν τις υψηλές θερμοκρασίες, γιατί... ο συντελεστής μετατροπής και τα φασματικά χαρακτηριστικά του φωσφόρου επιδεινώνονται.
6. Το περίβλημα LED είναι κατασκευασμένο από οπτικά διαφανές πλαστικό σιλικόνης ή εποξική ρητίνη, το οποίο γερνά και υπό την επίδραση της θερμοκρασίας ξεθωριάζει και κιτρινίζει, απορροφώντας μέρος της φωτεινής ροής.
7. Τα σύγχρονα, ισχυρά, εξαιρετικά φωτεινά LED μπορούν να τυφλώσουν και να βλάψουν την όραση ενός ατόμου.
8. Οι επαφές είναι επιρρεπείς σε αστοχίες διάβρωσης. Οι ανακλαστήρες (συνήθως κατασκευασμένοι από πλαστικό, επικαλυμμένοι με ένα λεπτό στρώμα αλουμινίου), σε υψηλές θερμοκρασίες, επιδεινώνουν τις ιδιότητές τους με την πάροδο του χρόνου και η φωτεινότητα και η ποιότητα του εκπεμπόμενου φωτός σταδιακά επιδεινώνονται.

ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ ΖΩΗ ΛΕΥΚΩΝ LED.

Ρύζι. 7 Μείωση της απόδοσης φωτός κατά τη λειτουργία και συμπεριφορά αστοχίας των λαμπτήρων πυρακτώσεως (INC), των λαμπτήρων φθορισμού (FL), των λαμπτήρων εκκένωσης υψηλής έντασης (HID) και των λαμπτήρων LED (όχι σε κλίμακα, εμφανίζονται τυπικές καμπύλες).

Περιοδικό "Time of Electronics", άρθρο "Προσδιορισμός της διάρκειας ζωής των LED"
Γράφτηκε από τον Eric Richman (ΈρικΠλούσιος άνθρωπος), Ανώτερη Ερευνήτρια,ΕιρηνικόςΒορειοδυτικάΕθνικόςΕργαστήρια (PNNL)

Γνωρίζουμε για τη διάρκεια ζωής των 100.000 ωρών των LED εδώ και πολλά χρόνια. Πώς είναι πραγματικά;
«Στις πρώτες μέρες των LED, η πιο συχνά αναφερόμενη διάρκεια λειτουργίας ήταν 100.000 ώρες. Ωστόσο, κανείς δεν μπόρεσε να εξηγήσει από πού προήλθε αυτός ο μαγικός αριθμός. Πιθανότατα, υπαγορεύτηκε από την αγορά, όχι από την επιστήμη. Ο πρώτος κατασκευαστής LED που έδειξε τη διάρκεια ζωής με βάση πραγματικές τεχνικές παραμέτρους ήταν η Philips Lumileds, με το πνευματικό τέκνο της, το Luxeon LED. Η αντοχή των πρώτων συσκευών Luxeon, με καθορισμένο ρεύμα κίνησης 350 mA και θερμοκρασία διασταύρωσης 90 βαθμών Κελσίου, υπολογίστηκε σε 50.000 ώρες. Αυτό σημαίνει ότι μετά από 50.000 ώρες λειτουργίας του LED υπό δεδομένες συνθήκες, η φωτεινή του ροή θα μειωθεί στο 70% της αρχικής».
Άρθρο "Uncharted Waters: Defining Durability" Λαμπτήρες LED», Περιοδικό "Time of Electronics", Timur Nabiev.

Επί του παρόντος, δεν υπάρχει κανένα πρότυπο που να καθορίζει τι σημαίνει στην πραγματικότητα η «ζωή υπηρεσίας» για τα LED. Επίσης, δεν υπάρχουν πρότυπα που να ποσοτικοποιούν την αλλαγή χρώματος ενός LED με την πάροδο του χρόνου. Δεν έχει οριστεί πώς θα λειτουργεί το LED μετά από αυτό το διάστημα. Ορισμένες κορυφαίες εταιρείες αναγκάστηκαν να καθορίσουν τα δικά τους κριτήρια για τη διάρκεια ζωής. Για παράδειγμα, επιλέχθηκαν δύο τιμές κατωφλίου φωτεινής ροής: - 30% και 50%, μετά την επίτευξη των οποίων η λυχνία LED θεωρείται ότι είναι εκτός λειτουργίας. Και αυτές οι τιμές εξαρτώνται από την αντίληψη του φωτός που εκπέμπεται από το ανθρώπινο μάτι.
1) - 30% μείωση της φωτεινής ροής του ανακλώμενου φωτός LED. Δηλαδή, όταν ένας φακός LED φωτίζει το δρόμο, τα γύρω αντικείμενα κ.λπ.
2) - 50% μείωση της φωτεινής ροής όταν χρησιμοποιείται άμεσο φως, για παράδειγμα σε φανάρια, οδικές πινακίδες, φώτα στάθμευσης αυτοκινήτων....
Και άλλες εταιρείες πρώτης γραμμής επιλέγουν μόνο μία τιμή κατωφλίου - 50%.
Επιπλέον, η υποβάθμιση των LED και των φώτων LED συμβαίνει σε όλα τα επίπεδα, ξεκινώντας από διασταύρωση p-nκαι τελειώνει με τον διάφανο μπροστινό πλαστικό φακό του περιβλήματος του φακού. Επιπλέον, τα σήματα χαμηλής κατανάλωσης και οι ενδεικτικές λυχνίες LED μπορούν να λειτουργήσουν για δεκαετίες. Και τα εξαιρετικά φωτεινά σύγχρονα LED, τα οποία συχνά λειτουργούν υπό έντονες συνθήκες, τόσο σε ρεύμα όσο και σε θερμοκρασία, χάνουν τη φωτεινότητά τους πολύ πιο γρήγορα. Έτσι, η πραγματική διάρκεια ζωής των σύγχρονων LED υψηλής ποιότητας είναι από αρκετούς μήνες έως πέντε έως έξι χρόνια σε συνεχή λειτουργία. Για παράδειγμα, η Petzl ισχυρίζεται ότι η διάρκεια ζωής των LED της σε φακούς είναι τουλάχιστον 5.000 ώρες. Παρεμπιπτόντως, οι κορυφαίες εταιρείες συχνά διεκδικούν μικρότερη διάρκεια ζωής για τις συσκευές τους από αυτές των «super-duper-budget», συχνά Ασιάτες κατασκευαστές, που απλώς αυξάνουν το τρέχον επίπεδο και επιτυγχάνουν μια φωτεινή λάμψη. Όταν αγοράζετε φακούς, όλα τα χαρακτηριστικά των LED αντιστοιχούν στο διαβατήριο, στο οποίο γράφουν πάντα για τις μαγικές 100.000 ώρες. Αλλά η πραγματική διάρκεια ζωής τέτοιων LED δεν μπορεί να υπερβαίνει τις 1000...1500 ώρες και κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου η φωτεινή ροή μειώνεται κατά τουλάχιστον 2 φορές.

ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΣΩΡΕΥΤΕΣ.

Κατά τη λειτουργία, οι μπαταρίες και οι συσσωρευτές αποφορτίζονται, η τάση τροφοδοσίας μειώνεται, η φωτεινότητα των LED και η ενεργή φωτεινή ροή μειώνονται σταδιακά.

Καμπύλη μείωσης φωτεινότητας κατά τη φυσική αποφόρτιση της μπαταρίας.

Ηλεκτρονικά ρυθμιζόμενη φωτεινότητα. Ο φωτισμός 0,25 lux μετράται σε απόσταση 2 μέτρων από τη λάμπα. (Αυτός είναι ο φωτισμός που παρέχει το φεγγάρι κατά τη διάρκεια της πανσελήνου).

Για τη βελτίωση της αποτελεσματικής απόδοσης φωτός, χρησιμοποιείται ηλεκτρονική ρύθμιση (σταθεροποίηση) της τάσης τροφοδοσίας. Η ένταση του ρεύματος ελέγχεται από ένα ειδικό μικροκύκλωμα, το οποίο εξασφαλίζει σταθερή φωτεινότητα καθ' όλη τη διάρκεια λειτουργίας. Η ιδέα αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από τον Petzl. Χάρη σε ηλεκτρονικό κύκλωμα, τα φώτα έχουν σταθερά χαρακτηριστικά σε όλο το χρόνο λειτουργίας και μετά περνούν σε λειτουργία έκτακτης ανάγκης (0,25 lux). Μια φωτεινότητα 0,25 lux είναι ο φωτισμός που παράγεται από μια πανσέληνο ψηλά πάνω από τον ορίζοντα σε μια καθαρή μέρα.

Βέλτιστες πηγές ενέργειας.

1. Για τους φακούς LED σήμερα, αυτοί είναι φυσικά αλκαλικές ή μπαταρίες λιθίου (ιόντων λιθίου) μιας χρήσης. Οι μπαταρίες λιθίου έχουν μικρό βάρος, έχουν μεγάλη χωρητικότητα και λειτουργούν καλά χαμηλές θερμοκρασίες. Αυτές είναι, για παράδειγμα, μπαταρίες Li-MnO2 CR123 ή CR2 με τάση 3V ή μπαταρίες Li-FeS2 (δισουλφίδιο σιδήρου λιθίου) με τάση 1,5 V, αλλά δεν είναι όλες οι λυχνίες LED συμβατές με μπαταρίες λιθίου - ελέγξτε τις οδηγίες .
2. Μπαταρίες.

Χαρακτηριστικά	Νικέλιο-κάδμιο	Υδρίδιο μετάλλου νικελίου	Λίθιο- ιωνικός
Μετρημένη ηλεκτρική τάση, ΣΕ
Τυπική χωρητικότητα, Αχ
Ειδική ενέργεια: βάρος, Wh/kg ογκομετρική, Wh/dm3	30 - 60 100 -170	40 - 80 150 -240	100 - 180 250 - 400
Μέγιστο σταθερό ρεύμα εκφόρτισης, έως	5 (10) ΜΕ	3 ΜΕ	2 ΜΕ
Λειτουργία φόρτισης	Τυπικό: τρέχον 0,1 ΜΕ 16 h Επιτάχυνση: ρεύμα 0,3 ΜΕ 3-4 ώρες Γρήγορα: τρέχον 1 ΜΕ~ 1 ώρα	Τυπικό: τρέχον 0,1 ΜΕ 16 h Επιτάχυνση: ρεύμα 0,3 ΜΕ 3-4 ώρες Γρήγορα: τρέχον 1 ΜΕ~ 1 ώρα	Ρεύμα φόρτισης 0,1-1 ΜΕ έως 4,1-4,2 V, στη συνέχεια σε σταθερή τάση
Συντελεστής απόδοσης χωρητικότητας (Εκφόρτιση/Χρέωση)
Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας, ºС
Αυτο-απαλλαγή (σε%): σε 1 μήνα σε 12 μήνες			4 - 5 10 - 20

Το ρεύμα 1C σημαίνει ρεύμα αριθμητικά ίσο με την ονομαστική χωρητικότητα.

* Από το άρθρο: Α.Α. Taganova «ΠΗΓΕΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΛΙΘΙΟΥ ΓΙΑ ΦΟΡΗΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟ»

Νικέλιο-κάδμιο (NiCd) έχουν μικρό βάρος και διαστάσεις, κακή φιλικότητα προς το περιβάλλον - το κάδμιο είναι ένα τρομερά επιβλαβές μέταλλο για την υγεία. Εκρηκτικό με ανθεκτικό και σφραγισμένο περίβλημα, με μικροβαλβίδες για αυτόματη απελευθέρωση αερίων, αλλά, ταυτόχρονα, αρκετά υψηλή αξιοπιστία και υψηλά ρεύματα φόρτισης και εκφόρτισης. Συχνά χρησιμοποιούνται σε εξοπλισμό επί του οχήματος και για συσκευές που καταναλώνουν μεγάλη ενέργεια, όπως φώτα κατάδυσης. Ο μόνος τύπος μπαταρίας που μπορεί να αποθηκευτεί αποφορτισμένη, σε αντίθεση με τις μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου (Ni-MH), οι οποίες πρέπει να αποθηκεύονται πλήρως φορτισμένες και τις μπαταρίες ιόντων λιθίου (Li-ion), οι οποίες πρέπει να αποθηκεύονται με φόρτιση 40% χωρητικότητα μπαταρίας
Υδρίδιο μετάλλου νικελίου (Ni-MH) αναπτύχθηκαν για να αντικαταστήσουν το νικέλιο-κάδμιο (NiCd). Οι μπαταρίες NiMH είναι πρακτικά απαλλαγμένες από το «φαινόμενο μνήμης» και συχνά δεν απαιτείται πλήρης αποφόρτιση. Φιλικό προς το περιβάλλον. Ο πιο ευνοϊκός τρόπος λειτουργίας: χαμηλή φόρτιση ρεύματος, ονομαστική χωρητικότητα 0,1, χρόνος φόρτισης - 15-16 ώρες (σύσταση του κατασκευαστή). Συνιστάται να αποθηκεύετε τις μπαταρίες πλήρως φορτισμένες στο ψυγείο, αλλά όχι κάτω από τους 0 C?. Παρέχουν πλεονέκτημα 40-50 τοις εκατό σε συγκεκριμένη ενεργειακή ένταση σε σύγκριση με το προηγούμενο αγαπημένο - NiCd. Έχουν σημαντικές δυνατότητες αύξησης της ενεργειακής πυκνότητας. Φιλικό προς το περιβάλλον - Περιέχει μόνο ήπιες τοξίνες και είναι ανακυκλώσιμο. Φτηνός. Διατίθεται σε μεγάλη γκάμα μεγεθών, παραμέτρων και χαρακτηριστικών απόδοσης.

ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΛΑΜΒΑΝΟΝΤΑ ΦΩΤΑ.

12) TL-LD1000 CatEye

13) RAPID 1 (TL-LD611-F)CatEye

Η ευρωπαϊκή πρακτική ασφάλειας περιλαμβάνει τη χρήση όχι μόνο πίσω, αλλά και εμπρός πλαϊνών φώτων.
Rapid 1 εμπρός (λευκό) και πίσω (κόκκινο) φώτα, επαναφορτιζόμενα μπαταρίεςμέσω θύρας USB και ένδειξη επιπέδου φόρτισης. Η υψηλή ισχύς του φακού επιτυγχάνεται με τη χρήση SMD LED και τεχνολογίας OptiCube™. Η λάμψη του CatEye Rapid 1 προσελκύει την προσοχή των αυτοκινητιστών και των περαστικών.
4 τρόποι λειτουργίας παρέχουν τη βέλτιστη επιλογή παραμέτρων, τόσο τη νύχτα όσο και την ημέρα. Το CatEye Rapid 1 έρχεται με βραχίονα SP-12 Flextight™ χαμηλού προφίλ,που είναι συμβατό με όλα τα νέα RM-1.

Χρόνος λειτουργίας: 5 ώρες (συνεχής λειτουργία)

25 ώρες (γρήγορη και παλμική λειτουργία)

40 ώρες (λειτουργία που αναβοσβήνει)

Λειτουργία μνήμης φωτισμού (τελευταία λειτουργία που ενεργοποιήσατε)

Μπαταρία Li-ion USB - επαναφορτιζόμενη

Βάρος περίπου 41 g. με βάση και μπαταρία

Κλιπ για ρούχα.

14) SOLAR (SL-LD210)CatEye

Ο ποδηλάτης πρέπει να είναι ορατός όχι μόνο από την πίσω πλευρά, αλλά και από την αντίθετη κυκλοφορία, όχι μόνο τη νύχτα, αλλά και την ημέρα - με αναμμένο το πλαϊνό φως.

Ένα LED 5 mm ανάβει αυτόματα στη λειτουργία που αναβοσβήνει όταν ξεκινάτε να οδηγείτε στο σκοτάδι. Η ενσωματωμένη ηλιακή μπαταρία φορτίζει μέσα σε 2 ώρες σε καλές καιρικές συνθήκες και παρέχει έως και 5 ώρες λειτουργίας. Διατίθεται σε μοντέλα μπροστινής και πίσω τοποθέτησης και συνοδεύεται από το νέο στήριγμα Flextight™. Βάρος 44 γρ. συμπεριλαμβανομένου του βραχίονα και της μπαταρίας

ΔΥΝΑΜΟ - ΦΑΝΑΡΙΑ (BUGS).

15) ΜΠΛΕΠΟΥΛΙ

3- LED, φωτεινότητα 6 lm, 3 λειτουργίες, δύο σταθερές (1LED και 3LED), ένα αναβοσβήνει (3LED), λειτουργία μετά την επαναφόρτιση: - περίπου 40 λεπτά (3LED); - περίπου 90 λεπτά (1LED), βάρος με βάση στο τιμόνι 115g.

Εντύπωση:

Λοιπόν, ένας πολύ καλός φακός, IMHO, τόσο για το μέγεθος σε ποδήλατο όσο και για φωτισμό σε "manual mode" σε σκηνή, σε στάση ανάπαυσης και γενικά. Σε πολιτισμένες αστικές συνθήκες, όταν υπάρχει γενικός φωτισμός και καλή όραση, μπορεί να είναι ακόμη και ο κύριος φακός, ειδικά αν ο δρόμος είναι γνωστός. Το ηχείο γυρίζει εύκολα, δεν κάνει πολύ θόρυβο και η μπαταρία φορτίζει γρήγορα. Λάμπει ένα καλό λευκό φως. ΕΝΤΑΞΕΙ!

16) Φορτιστής Energenie EG-PC-005 για κινητά τηλέφωνα με χειροκίνητη μονάδα δίσκουκαι φακό. Εγκατεστημένο στο ποδήλατο.

Η ενέργεια παράγεται χρησιμοποιώντας ένα δυναμό με μανιβέλα. Η περιστροφή της λαβής για τρία λεπτά φορτίζει το κινητό τηλέφωνο για τουλάχιστον 8 λεπτά ομιλίας. Η περιστροφή του στρόφαλου για 10 λεπτά παρέχει έντονο φως για τουλάχιστον 50 λεπτά.

Προδιαγραφές

• Τάση εξόδου - 4,0-5,5V
• Εξερχόμενο ρεύμα έως 400 mA
• Η ενσωματωμένη επαναφορτιζόμενη μπαταρία Ni-MH 80 mAH επιτρέπει τουλάχιστον 500 πλήρεις επαναφορτίσεις
• 2 φακοί:
  -κεφαλή: LED, με μέγιστη φόρτιση ανάβει έως και 10 μέτρα.
  -πίσω: κόκκινο LED.
• Δύο λειτουργίες: σταθερό φως (3LED), - στροβοσκοπικό (3LED)
• Καθαρό βάρος 0,2 kg
  Περιεχόμενα παράδοσης

• Φορτιστής κινητού τηλεφώνου Energenie EG-PC-005 με χειροκίνητη κίνηση, βάση ποδηλάτου και μπροστινό φακό
• πίσω φως με καλώδιο 1,2μ
• καλώδιο για τηλέφωνα Nokia
• 6 προσαρμογείς για άλλα τηλέφωνα

Εντύπωση:

Καθόλου κακό μέγεθος, κατάλληλο για φωτισμό σε σκηνή και για κάθε είδους οικιακές ανάγκες. Τα LED δεν είναι τα καλύτερα - με μια σαφή γαλαζωπή απόχρωση, η οποία δεν είναι το έντερο. Δυστυχώς, η μπαταρία δυσκολεύεται να αντιμετωπίσει διπλό φορτίο (3LED) μπροστά και ένα κόκκινο φως στο πίσω μέρος - και «κάτσε» αρκετά γρήγορα. Έπρεπε να σβήσω και να ρίξω το κόκκινο πίσω φως και, IMHO, έγινε καλύτερο (μακρύτερο). Ο μοχλός του ηχείου περιστρέφεται εύκολα, δεν υπάρχει πολύς θόρυβος και η μπαταρία φορτίζεται χωρίς προβλήματα. Έπρεπε να φορτίσω και το κινητό μου και τον ηλεκτρονικό μου αναγνώστη ενώ ταξίδευα. Με λίγη επιμονή και υπομονή, αυτό μπορεί να γίνει, αλλά θα χρειαστεί λίγη δουλειά. Όταν ο φακός λειτουργεί υπό εξωτερικό φορτίο, η δύναμη στο μοχλό αυξάνεται σημαντικά και πρέπει να ιδρώσετε λίγο. Αλλά η συνολική αξιολόγηση αυτής της συσκευής είναι χρήσιμη.

17) Φορτιστής Energenie EG-SC-001 για κινητά τηλέφωνα με μπαταρία φορτισμένη από το φως και από το δίκτυο και με ενσωματωμένο φακό LED.

Η παρουσία μιας υποδοχής USB σάς επιτρέπει να φορτίζετε γρήγορα την ενσωματωμένη μπαταρία, η οποία είναι εξοπλισμένη με προστασία από υπερφόρτιση, βαθιά εκφόρτιση, υπερφόρτωση και βραχυκύκλωμα. Εάν η μπαταρία είναι χαμηλή, ενεργοποιείται το σύστημα προειδοποίησης. Διαθέτει ενσωματωμένο φακός led.

Φορτίζει τα ακόλουθα κινητά τηλέφωνα και είναι εξοπλισμένο με τις ακόλουθες υποδοχές: Nokia 6101 και 8210 series, Samsung A288 series, Mini USB 5pin, Sony Ericsson K750 series, Micro-USB.

Ηλιακά κύτταρα Energenie EG-SC-001σας επιτρέπει να φορτίζετε φορητές συσκευές κατά την πεζοπορία, φυσικά με ηλιόλουστο καιρό.
Προδιαγραφές

• εξερχόμενη τάση - 5,4V
• εξερχόμενο ρεύμα έως 1400 mA
• ενσωματωμένη επαναφορτιζόμενη μπαταρία Li-ion 2000 mAH επιτρέπει τουλάχιστον 500 πλήρεις επαναφορτίσεις
• ενσωματωμένη υποδοχή USB 5-6V
• φωτεινός φακός LED
• διαστάσεις: 116*49*26 χλστ
• βάρος 130 γρ

Περιεχόμενα παράδοσης

• Φορτιστής
• Μετασχηματιστής AC220V-DC5V USB Ένα μαύρο
• 5 αντάπτορες για φόρτιση κινητών τηλεφώνων
• Καλώδιο σύνδεσης USB.

Παρακαλώ ενεργοποιήστε την JavaScript για να δείτε το

Μια μπάντα με μέγιστο στην κίτρινη περιοχή (το πιο κοινό σχέδιο). Η εκπομπή του LED και του φωσφόρου, όταν αναμειγνύονται, παράγουν λευκό φως διαφόρων αποχρώσεων.

Εγκυκλοπαιδικό YouTube

1 / 5

✪ Κοντά λευκά LED

✪ White LED vs Red Blue White Grow Test - Amazon Lights (Εισαγωγή)

✪ Ψυχρό λευκό έναντι ουδέτερο λευκό LED σε φακούς (μοντέλα Thrunite TN12)

✪ Λευκό LED εναντίον κόκκινο/μπλε LED Grow light Grow Test - Μέρος 1 (Εκπαιδευτικό) 2016

✪ Λευκό LED εναντίον Κόκκινο Μπλε Λευκό LED Grow Test w/Time Lapse - Lettuce Ep.1

Υπότιτλοι

Ιστορία της εφεύρεσης

Οι πρώτοι κόκκινοι εκπομποί ημιαγωγών για βιομηχανική χρήση αποκτήθηκαν από τον N. Kholonyak το 1962. Στις αρχές της δεκαετίας του '70, εμφανίστηκαν κίτρινα και πράσινα LED. Η απόδοση φωτός αυτών των, εκείνη την εποχή ακόμα αναποτελεσματική, συσκευών έφτασε τον ένα lumen μέχρι το 1990. Το 1993, ο Shuji Nakamura, μηχανικός στη Nichia (Ιαπωνία), δημιούργησε το πρώτο μπλε LED υψηλής φωτεινότητας. Σχεδόν αμέσως, εμφανίστηκαν συσκευές LED RGB, καθώς τα μπλε, κόκκινα και πράσινα χρώματα κατέστησαν δυνατή την απόκτηση οποιουδήποτε χρώματος, συμπεριλαμβανομένου του λευκού. Τα λευκά LED φωσφόρου εμφανίστηκαν για πρώτη φορά το 1996. Στη συνέχεια, η τεχνολογία αναπτύχθηκε γρήγορα και μέχρι το 2005, η φωτεινή απόδοση των LED έφτασε τα 100 lm/W ή περισσότερο. Οι λυχνίες LED εμφανίστηκαν με διαφορετικές αποχρώσεις λάμψης, η ποιότητα του φωτός κατέστησε δυνατό τον ανταγωνισμό με λαμπτήρες πυρακτώσεως και ήδη παραδοσιακούς λαμπτήρες φθορισμού. Ξεκίνησε η χρήση συσκευών φωτισμού LED στην καθημερινή ζωή, σε εσωτερικούς και εξωτερικούς χώρους. φωτισμός δρόμου.

RGB LED

Το λευκό φως μπορεί να δημιουργηθεί με ανάμειξη εκπομπών από LED διαφορετικών χρωμάτων. Το πιο κοινό τρίχρωμο σχέδιο είναι κατασκευασμένο από κόκκινες (R), πράσινες (G) και μπλε (B) πηγές, αν και υπάρχουν διχρωματικές, τετραχρωμικές και πιο πολύχρωμες παραλλαγές. Ένα πολύχρωμο LED, σε αντίθεση με άλλους εκπομπούς ημιαγωγών RGB (φωτιστικά, λαμπτήρες, συμπλέγματα), έχει ένα πλήρες περίβλημα, πιο συχνά παρόμοιο με ένα μονόχρωμο LED. Τα τσιπ LED βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο και μοιράζονται έναν κοινό φακό και ανακλαστήρα. Δεδομένου ότι τα τσιπ ημιαγωγών έχουν πεπερασμένο μέγεθος και τα δικά τους μοτίβα ακτινοβολίας, τέτοια LED έχουν συνήθως άνισα γωνιακά χαρακτηριστικά χρώματος. Επιπλέον, για να αποκτήσετε τη σωστή αναλογία χρωμάτων, συχνά δεν αρκεί να ρυθμίσετε το ρεύμα σχεδιασμού, καθώς η έξοδος φωτός κάθε τσιπ είναι άγνωστη εκ των προτέρων και υπόκειται σε αλλαγές κατά τη λειτουργία. Για να ορίσετε τις επιθυμητές αποχρώσεις, οι λαμπτήρες RGB είναι μερικές φορές εξοπλισμένοι με ειδικές συσκευές ελέγχου.

Το φάσμα ενός LED RGB καθορίζεται από το φάσμα των εκπομπών ημιαγωγών που το αποτελούν και έχει έντονο σχήμα γραμμής. Αυτό το φάσμα είναι πολύ διαφορετικό από το φάσμα του ήλιου, επομένως ο δείκτης χρωματικής απόδοσης του RGB LED είναι χαμηλός. Τα LED RGB σάς επιτρέπουν να ελέγχετε εύκολα και ευρέως το χρώμα της λάμψης αλλάζοντας το ρεύμα κάθε LED που περιλαμβάνεται στην «τριάδα», προσαρμόζοντας τον χρωματικό τόνο του λευκού φωτός που εκπέμπουν απευθείας κατά τη λειτουργία - μέχρι τη λήψη μεμονωμένων ανεξάρτητων χρωμάτων.

Τα πολύχρωμα LED εξαρτώνται από τη φωτεινή απόδοση και το χρώμα από τη θερμοκρασία λόγω των διαφορετικών χαρακτηριστικών των τσιπ εκπομπής που συνθέτουν τη συσκευή, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα μια μικρή αλλαγή στο χρώμα της λάμψης κατά τη λειτουργία. Η διάρκεια ζωής ενός πολύχρωμου LED καθορίζεται από την ανθεκτικότητα των τσιπ ημιαγωγών, εξαρτάται από το σχεδιασμό και τις περισσότερες φορές υπερβαίνει τη διάρκεια ζωής των LED φωσφόρου.

Τα πολύχρωμα LED χρησιμοποιούνται κυρίως για διακοσμητικό και αρχιτεκτονικό φωτισμό, σε ηλεκτρονική σήμανση και οθόνες βίντεο.

LED φωσφόρου

Ο συνδυασμός ενός μπλε (πιο συχνά), βιολετί ή υπεριώδους (δεν χρησιμοποιείται στη μαζική παραγωγή) εκπομπού ημιαγωγών και μετατροπέα φωσφόρου σάς επιτρέπει να παράγετε μια φθηνή πηγή φωτός με καλά χαρακτηριστικά. Ο πιο συνηθισμένος σχεδιασμός ενός τέτοιου LED περιέχει ένα μπλε τσιπ ημιαγωγού νιτριδίου του γαλλίου τροποποιημένο με ίνδιο (InGaN) και έναν φώσφορο με μέγιστη επανεκπομπή στην κίτρινη περιοχή - γρανάτη υττρίου-αλουμινίου εμποτισμένο με τρισθενές δημήτριο (YAG). Μέρος της ισχύος της αρχικής ακτινοβολίας του τσιπ φεύγει από το σώμα LED, διαχέεται στο στρώμα φωσφόρου, το άλλο μέρος απορροφάται από τον φώσφορο και εκπέμπεται εκ νέου στην περιοχή χαμηλότερων ενεργειακών τιμών. Το φάσμα επανεκπομπών καλύπτει μια ευρεία περιοχή από το κόκκινο έως το πράσινο, αλλά το φάσμα που προκύπτει από ένα τέτοιο LED έχει μια έντονη βύθιση στην πρασινο-μπλε-πράσινη περιοχή.

Ανάλογα με τη σύνθεση του φωσφόρου, παράγονται LED με διαφορετικές θερμοκρασίες χρώματος («ζεστό» και «κρύο»). Με το συνδυασμό διάφοροι τύποιφωσφόρων, επιτυγχάνεται σημαντική αύξηση του δείκτη χρωματικής απόδοσης (CRI ή Ra). Από το 2017, υπάρχουν ήδη πάνελ LED για φωτογράφιση και κινηματογράφηση, όπου η απόδοση χρωμάτων είναι κρίσιμης σημασίας, αλλά τέτοιος εξοπλισμός είναι ακριβός και οι κατασκευαστές είναι λίγοι.

Ένας από τους τρόπους για να αυξήσετε τη φωτεινότητα των LED φωσφόρου διατηρώντας ή ακόμα και μειώνοντας το κόστος τους είναι να αυξήσετε το ρεύμα μέσω του τσιπ ημιαγωγού χωρίς να αυξήσετε το μέγεθός του - αυξάνοντας την πυκνότητα ρεύματος. Αυτή η μέθοδος σχετίζεται με ταυτόχρονη αύξηση των απαιτήσεων για την ποιότητα του ίδιου του τσιπ και την ποιότητα της ψύκτρας. Καθώς η πυκνότητα του ρεύματος αυξάνεται, τα ηλεκτρικά πεδία στον όγκο της ενεργού περιοχής μειώνουν την απόδοση φωτός. Όταν επιτυγχάνονται περιοριστικά ρεύματα, καθώς τμήματα του τσιπ LED με διαφορετικές συγκεντρώσεις ακαθαρσιών και διαφορετικά πλάτη κενού ζώνης διοχετεύουν το ρεύμα διαφορετικά, συμβαίνει τοπική υπερθέρμανση των τμημάτων του τσιπ, η οποία επηρεάζει την απόδοση φωτός και την ανθεκτικότητα του LED στο σύνολό του. Προκειμένου να αυξηθεί η ισχύς εξόδου διατηρώντας παράλληλα την ποιότητα των φασματικών χαρακτηριστικών και των θερμικών συνθηκών, παράγονται LED που περιέχουν συστάδες τσιπ LED σε ένα περίβλημα.

Ένα από τα πιο συζητημένα θέματα στον τομέα της τεχνολογίας πολυχρωμίας LED είναι η αξιοπιστία και η αντοχή του. Σε αντίθεση με πολλές άλλες πηγές φωτός, ένα LED αλλάζει την απόδοση φωτός του (απόδοση), το μοτίβο ακτινοβολίας και την απόχρωση χρώματος με την πάροδο του χρόνου, αλλά σπάνια αποτυγχάνει εντελώς. Επομένως, για να εκτιμηθεί η ωφέλιμη ζωή, για παράδειγμα για φωτισμό, λαμβάνεται ένα επίπεδο μείωσης της φωτεινής απόδοσης έως και 70% της αρχικής τιμής (L70). Δηλαδή, ένα LED του οποίου η φωτεινότητα έχει μειωθεί κατά 30% κατά τη λειτουργία θεωρείται ότι είναι εκτός λειτουργίας. Για τις λυχνίες LED που χρησιμοποιούνται σε διακοσμητικό φωτισμό, χρησιμοποιείται ως εκτίμηση ζωής ένα επίπεδο μείωσης της έντασης του φωτός 50% (L50).

Η διάρκεια ζωής ενός LED φωσφόρου εξαρτάται από πολλές παραμέτρους. Εκτός από την ίδια την κατασκευή Συναρμολόγηση LED(η μέθοδος στερέωσης του τσιπ στη θήκη κρυστάλλου, η μέθοδος σύνδεσης των αγωγών που μεταφέρουν ρεύμα, η ποιότητα και οι προστατευτικές ιδιότητες των υλικών στεγανοποίησης), η διάρκεια ζωής εξαρτάται κυρίως από τα χαρακτηριστικά του ίδιου του τσιπ που εκπέμπει και από τις αλλαγές στο ιδιότητες του φωσφόρου κατά τη διάρκεια της λειτουργίας (αποδόμηση). Επιπλέον, όπως δείχνουν πολλές μελέτες, ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής ενός LED είναι η θερμοκρασία.

Επίδραση της θερμοκρασίας στη διάρκεια ζωής των LED

Κατά τη λειτουργία, ένα τσιπ ημιαγωγών εκπέμπει μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας με τη μορφή ακτινοβολίας και ένα μέρος με τη μορφή θερμότητας. Επιπλέον, ανάλογα με την απόδοση μιας τέτοιας μετατροπής, η ποσότητα θερμότητας είναι περίπου η μισή για τους πιο αποδοτικούς εκπομπούς ή περισσότερο. Το ίδιο το υλικό ημιαγωγών έχει χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, επιπλέον, τα υλικά και ο σχεδιασμός της θήκης έχουν μια ορισμένη μη ιδανική θερμική αγωγιμότητα, η οποία οδηγεί στη θέρμανση του τσιπ σε υψηλές θερμοκρασίες (για μια δομή ημιαγωγών). Τα σύγχρονα LED λειτουργούν σε θερμοκρασίες τσιπ στην περιοχή των 70-80 βαθμών. Και μια περαιτέρω αύξηση αυτής της θερμοκρασίας όταν χρησιμοποιείται νιτρίδιο του γαλλίου είναι απαράδεκτη. Η υψηλή θερμοκρασία οδηγεί σε αύξηση του αριθμού των ελαττωμάτων στο ενεργό στρώμα, οδηγεί σε αυξημένη διάχυση και αλλαγή στις οπτικές ιδιότητες του υποστρώματος. Όλα αυτά οδηγούν σε αύξηση του ποσοστού μη ακτινοβολίας ανασυνδυασμού και απορρόφησης φωτονίων από το υλικό του τσιπ. Η αύξηση της ισχύος και της αντοχής επιτυγχάνεται με τη βελτίωση τόσο της ίδιας της δομής ημιαγωγών (μείωση της τοπικής υπερθέρμανσης) όσο και με την ανάπτυξη του σχεδιασμού του συγκροτήματος LED και τη βελτίωση της ποιότητας ψύξης της ενεργού περιοχής του τσιπ. Γίνεται επίσης έρευνα με άλλα υλικά ή υποστρώματα ημιαγωγών.

Ο φώσφορος είναι επίσης ευαίσθητος σε υψηλές θερμοκρασίες. Με παρατεταμένη έκθεση στη θερμοκρασία, τα κέντρα επανεκπομπής αναστέλλονται και ο συντελεστής μετατροπής, καθώς και τα φασματικά χαρακτηριστικά του φωσφόρου, επιδεινώνονται. Σε πρώιμα και μερικά μοντέρνα σχέδια πολυχρωμίας LED, ο φώσφορος εφαρμόζεται απευθείας στο υλικό ημιαγωγών και το θερμικό αποτέλεσμα μεγιστοποιείται. Εκτός από τα μέτρα για τη μείωση της θερμοκρασίας του τσιπ που εκπέμπει, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν διάφορες μεθόδους για να μειώσουν την επίδραση της θερμοκρασίας του τσιπ στο φώσφορο. Απομονωμένες τεχνολογίες και σχέδια φωσφόρου Λαμπτήρες LED, στο οποίο ο φώσφορος διαχωρίζεται φυσικά από τον πομπό, μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια ζωής της πηγής φωτός.

Το περίβλημα LED, κατασκευασμένο από οπτικά διαφανές πλαστικό σιλικόνης ή εποξειδική ρητίνη, υπόκειται σε γήρανση υπό την επίδραση της θερμοκρασίας και αρχίζει να αχνίζει και να κιτρινίζει με την πάροδο του χρόνου, απορροφώντας μέρος της ενέργειας που εκπέμπεται από το LED. Οι αντανακλαστικές επιφάνειες φθείρονται επίσης όταν θερμαίνονται - αλληλεπιδρούν με άλλα στοιχεία του σώματος και είναι επιρρεπείς στη διάβρωση. Όλοι αυτοί οι παράγοντες μαζί οδηγούν στο γεγονός ότι η φωτεινότητα και η ποιότητα του εκπεμπόμενου φωτός μειώνεται σταδιακά. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία μπορεί να επιβραδυνθεί με επιτυχία διασφαλίζοντας την αποτελεσματική απομάκρυνση της θερμότητας.

Σχέδιο LED φωσφόρου

Ένα σύγχρονο LED φωσφόρου είναι μια σύνθετη συσκευή που συνδυάζει πολλά πρωτότυπα και μοναδικά τεχνικές λύσεις. Το LED έχει πολλά κύρια στοιχεία, καθένα από τα οποία εκτελεί μια σημαντική, συχνά περισσότερες από μία λειτουργίες:

Όλα τα σχεδιαστικά στοιχεία LED υφίστανται θερμική καταπόνηση και πρέπει να επιλέγονται λαμβάνοντας υπόψη τον βαθμό θερμικής διαστολής τους. Και μια σημαντική προϋπόθεση για έναν καλό σχεδιασμό είναι η κατασκευαστικότητα και το χαμηλό κόστος συναρμολόγησης μιας συσκευής LED και τοποθέτησής της σε μια λάμπα.

Φωτεινότητα και ποιότητα φωτός

Η πιο σημαντική παράμετρος δεν είναι καν η φωτεινότητα του LED, αλλά η φωτεινή του απόδοση, δηλαδή η έξοδος φωτός από κάθε watt ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται από το LED. Η φωτεινή απόδοση των σύγχρονων LED φτάνει τα 190 lm/W. Το θεωρητικό όριο της τεχνολογίας υπολογίζεται σε περισσότερα από 300 lm/W. Κατά την αξιολόγηση, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι η απόδοση ενός λαμπτήρα που βασίζεται σε LED είναι σημαντικά χαμηλότερη λόγω της απόδοσης της πηγής ισχύος, των οπτικών ιδιοτήτων του διαχύτη, του ανακλαστήρα και άλλων στοιχείων σχεδιασμού. Επιπλέον, οι κατασκευαστές συχνά υποδεικνύουν την αρχική απόδοση του εκπομπού σε κανονική θερμοκρασία, ενώ η θερμοκρασία του τσιπ κατά τη λειτουργία είναι πολύ υψηλότερη. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι η πραγματική απόδοση του πομπού είναι 5-7% χαμηλότερη και αυτή του λαμπτήρα είναι συχνά διπλάσια.

Η δεύτερη εξίσου σημαντική παράμετρος είναι η ποιότητα του φωτός που παράγεται από το LED. Υπάρχουν τρεις παράμετροι για την αξιολόγηση της ποιότητας της χρωματικής απόδοσης:

LED φωσφόρου με βάση έναν εκπομπό υπεριώδους ακτινοβολίας

Εκτός από τον ήδη διαδεδομένο συνδυασμό μπλε LED και YAG, αναπτύσσεται επίσης ένας σχεδιασμός βασισμένος σε υπεριώδη LED. Ένα ημιαγωγό υλικό που μπορεί να εκπέμπει στην περιοχή σχεδόν υπεριώδους είναι επικαλυμμένο με πολλά στρώματα φωσφόρου με βάση το ευρώπιο και το θειούχο ψευδάργυρο που ενεργοποιούνται από χαλκό και αλουμίνιο. Αυτό το μείγμα φωσφόρων δίνει μέγιστα επανεκπομπές στις πράσινες, μπλε και κόκκινες περιοχές του φάσματος. Το λευκό φως που προκύπτει έχει πολύ καλά ποιοτικά χαρακτηριστικά, αλλά η απόδοση μιας τέτοιας μετατροπής εξακολουθεί να είναι χαμηλή. Υπάρχουν τρεις λόγοι για αυτό [ ]: το πρώτο οφείλεται στο γεγονός ότι η διαφορά μεταξύ της ενέργειας του προσπίπτοντος και των εκπεμπόμενων κβάντων χάνεται κατά τη διάρκεια του φθορισμού (μετατρέπεται σε θερμότητα) και στην περίπτωση της υπεριώδους διέγερσης είναι πολύ μεγαλύτερη. Ο δεύτερος λόγος είναι ότι μέρος της υπεριώδους ακτινοβολίας που δεν απορροφάται από τον φώσφορο δεν συμμετέχει στη δημιουργία της φωτεινής ροής, σε αντίθεση με τα LED που βασίζονται σε μπλε πομπό, και η αύξηση του πάχους της επικάλυψης φωσφόρου οδηγεί σε αύξηση της απορρόφηση φωταύγειας σε αυτό. Και τέλος, η απόδοση των υπεριωδών LED είναι σημαντικά χαμηλότερη από αυτή των μπλε.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των LED φωσφόρου

Λαμβάνοντας υπόψη το υψηλό κόστος των πηγών φωτισμού LED σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς λαμπτήρες, υπάρχουν επιτακτικοί λόγοι για τη χρήση τέτοιων συσκευών:

Υπάρχουν όμως και μειονεκτήματα:

Τα LED φωτισμού έχουν επίσης χαρακτηριστικά εγγενή σε όλους τους εκπομπούς ημιαγωγών, λαμβάνοντας υπόψη ποια είναι η πιο επιτυχημένη εφαρμογή, για παράδειγμα, η κατεύθυνση της ακτινοβολίας. Το LED λάμπει μόνο προς μία κατεύθυνση χωρίς τη χρήση πρόσθετων ανακλαστήρων και διαχυτών. Τα φωτιστικά LED είναι τα καλύτερα κατάλληλα για τοπικό και κατευθυντικό φωτισμό.

Προοπτικές ανάπτυξης τεχνολογίας λευκών LED

Οι τεχνολογίες για την παραγωγή λευκών LED κατάλληλων για σκοπούς φωτισμού βρίσκονται υπό ενεργό ανάπτυξη. Η έρευνα στον τομέα αυτό υποκινείται από το αυξημένο δημόσιο ενδιαφέρον. Η προοπτική σημαντικής εξοικονόμησης ενέργειας προσελκύει επενδύσεις στην έρευνα διεργασιών, την ανάπτυξη τεχνολογίας και την αναζήτηση νέων υλικών. Κρίνοντας από τις δημοσιεύσεις των κατασκευαστών LED και συναφών υλικών, ειδικών στον τομέα των ημιαγωγών και της μηχανικής φωτισμού, είναι δυνατό να σκιαγραφηθούν οι διαδρομές ανάπτυξης σε αυτόν τον τομέα:

δείτε επίσης

Σημειώσεις

1. , Π. 19-20.
2. MC-E LED από την Cree, που περιέχουν κόκκινους, πράσινους, μπλε και λευκούς εκπομπούςΑρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
3. LED VLMx51 της Vishay, που περιέχουν κόκκινους, πορτοκαλί, κίτρινους και λευκούς πομπούς(Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
4. Πολύχρωμα LED XB-D και XM-L από την Cree(Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
5. LED XP-C από την Cree, που περιέχουν έξι μονόχρωμους πομπούς(Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
6. Νικιφόροφ Σ."S-class" τεχνολογίας φωτισμού ημιαγωγών // Components and Technologies: περιοδικό. - 2009. - Αρ. 6. - σελ. 88-91.
7. Τρούσον Π. Χάλβαρντσον Ε.Πλεονεκτήματα των LED RGB για συσκευές φωτισμού // Εξαρτήματα και Τεχνολογίες: περιοδικό. - 2007. - Αρ. 2.
8. , Π. 404.
9. Νικιφόροφ Σ.Θερμοκρασία στη διάρκεια ζωής και τη λειτουργία των LED // Εξαρτήματα και Τεχνολογίες: περιοδικό. - 2005. - Νο. 9.
10. LED για εσωτερικό και αρχιτεκτονικό φωτισμό(Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
11. Xiang Ling Oon.Λύσεις LED για αρχιτεκτονικά συστήματα φωτισμού // Τεχνολογία φωτισμού ημιαγωγών: περιοδικό. - 2010. - Νο. 5. - σελ. 18-20.
12. RGB LED για χρήση σε ηλεκτρονικούς πίνακες αποτελεσμάτων(Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
13. High CRI LED Lighting  |  Yuji LED (απροσδιόριστος) . yujiintl.com. Ανακτήθηκε στις 3 Δεκεμβρίου 2016.
14. Τουρκίν Α.Το νιτρίδιο του γαλλίου ως ένα από τα πολλά υποσχόμενα υλικά στη σύγχρονη οπτοηλεκτρονική // Components and Technologies: Journal. - 2011. - Νο. 5.
15. LED με υψηλές τιμές CRI(Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
16. Cree's EasyWhite Technology(Αγγλικά) . Περιοδικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
17. Nikiforov S., Arkhipov A.Χαρακτηριστικά προσδιορισμού της κβαντικής απόδοσης των LED που βασίζονται σε AlGaInN και AlGaInP σε διαφορετικές πυκνότητες ρεύματος μέσω του κρυστάλλου εκπομπής // Components and Technologies: Journal. - 2008. - Αρ. 1.
18. Νικιφόροφ Σ.Τώρα φαίνονται τα ηλεκτρόνια: τα LED κάνουν το ηλεκτρικό ρεύμα πολύ ορατό // Components and Technologies: magazine. - 2006. - Αρ. 3.
19. LED με διάταξη μήτρας μεγάλου αριθμού τσιπ ημιαγωγών(Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
20. Διάρκεια ζωής λευκών LED(Αγγλικά) . ΜΑΣ. Τμήμα Ενέργειας. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
21. Τύποι ελαττωμάτων LED και μέθοδοι ανάλυσης(Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
22. , Π. 61, 77-79.
23. LED από SemiLED(Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
24. Πρόγραμμα έρευνας GaN-on-Si Silicon LED (Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012.
25. Η τεχνολογία απομονωμένου φωσφόρου του Cree(Αγγλικά) . Επαγγελματικό LED. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.
26. Τουρκίν Α. LED ημιαγωγών: ιστορία, γεγονότα, προοπτικές // Μηχανική φωτισμού ημιαγωγών: περιοδικό. - 2011. - Νο. 5. - σελ. 28-33.
27. Ivanov A.V., Fedorov A.V., Semenov S.M.Λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας βασισμένοι σε LED υψηλής φωτεινότητας // Παροχή ενέργειας και εξοικονόμηση ενέργειας - περιφερειακή πτυχή: XII Πανρωσική συνάντηση: υλικά εκθέσεων. - Tomsk: St. Petersburg Graphics, 2011. - σελ. 74-77.
28. , Π. 424.
29. Ανακλαστήρες για LED με βάση φωτονικούς κρυστάλλους(Αγγλικά) . Led Professional. Ανακτήθηκε στις 16 Φεβρουαρίου 2013. Αρχειοθετήθηκε στις 13 Μαρτίου 2013.
30. XLamp XP-G3(Αγγλικά) . www.cree.com. Ανακτήθηκε στις 31 Μαΐου 2017.
31. Λευκά LEDs με έξοδο υψηλής φωτεινότητας για ανάγκες φωτισμού(Αγγλικά) . Phys.Org™. Ανακτήθηκε στις 10 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2012.

Οικολογία κατανάλωσης. Επιστήμη και τεχνολογία: Τι είδους φωτισμός χρειάζεται για να αποκτήσετε ένα πλήρως ανεπτυγμένο, μεγάλο, αρωματικό και νόστιμο φυτό με μέτρια κατανάλωση ενέργειας;

Η ένταση της φωτοσύνθεσης κάτω από το κόκκινο φως είναι μέγιστη, αλλά μόνο κάτω από το κόκκινο φως, τα φυτά πεθαίνουν ή η ανάπτυξή τους διακόπτεται. Για παράδειγμα, Κορεάτες ερευνητές έχουν δείξει ότι όταν φωτίζεται με καθαρό κόκκινο, η μάζα του καλλιεργημένου μαρουλιού είναι μεγαλύτερη από ό,τι όταν φωτίζεται με συνδυασμό κόκκινου και μπλε, αλλά τα φύλλα περιέχουν σημαντικά λιγότερη χλωροφύλλη, πολυφαινόλες και αντιοξειδωτικά. Και η Βιολογική Σχολή του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας το διαπίστωσε στα φύλλα κινέζικο λάχανοκάτω από κόκκινο και μπλε φως στενής ζώνης (σε σύγκριση με τον φωτισμό λαμπτήρων νατρίου), η σύνθεση των σακχάρων μειώνεται, η ανάπτυξη αναστέλλεται και η ανθοφορία δεν εμφανίζεται.

Ρύζι. 1 Leanna Garfield Tech Insider - Aerofarms

Τι είδους φωτισμός χρειάζεται για να αποκτήσετε ένα πλήρως ανεπτυγμένο, μεγάλο, αρωματικό και νόστιμο φυτό με μέτρια κατανάλωση ενέργειας;

Πώς να αξιολογήσετε την ενεργειακή απόδοση ενός λαμπτήρα;

Βασικές μετρήσεις για την αξιολόγηση της ενεργειακής απόδοσης του φυτού φωτός:

• Φωτοσυνθετική ροή φωτονίων (PPF), σε μικρογραμμομόρια ανά τζάουλ, δηλαδή στον αριθμό των κβαντών φωτός στην περιοχή των 400–700 nm που εκπέμπονται από μια λάμπα που κατανάλωνε 1 J ηλεκτρικής ενέργειας.
• Ροή φωτονίων απόδοσης (ΥΠΦ), σε ενεργά μικρογραμμομόρια ανά joule, δηλ. στον αριθμό των κβαντών ανά 1 J ηλεκτρικής ενέργειας, λαμβάνοντας υπόψη τον πολλαπλασιαστή - την καμπύλη McCree.

PPFπάντα αποδεικνύεται λίγο υψηλότερο από ΥΠΦ(καμπύλη McCreeκανονικοποιημένο σε ένα και στο μεγαλύτερο μέρος του εύρους μικρότερο από ένα), επομένως η πρώτη μέτρηση είναι επωφελής για τους πωλητές λαμπτήρων. Η δεύτερη μέτρηση είναι πιο επικερδής για τους αγοραστές, καθώς αξιολογεί επαρκέστερα την ενεργειακή απόδοση.

Αποτελεσματικότητα DNAT

Μεγάλες αγροτικές επιχειρήσεις με μεγάλη εμπειρία και μετρώντας χρήματα εξακολουθούν να χρησιμοποιούν λαμπτήρες νατρίου. Ναι, συμφωνούν πρόθυμα να κρεμάσουν τα φώτα LED που τους παρέχονται πάνω από τα πειραματικά κρεβάτια, αλλά δεν δέχονται να πληρώσουν για αυτά.

Από το Σχ. Το σχήμα 2 δείχνει ότι η απόδοση μιας λάμπας νατρίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ισχύ και φτάνει στο μέγιστο στα 600 W. Χαρακτηριστική αισιόδοξη αξία ΥΠΦγια μια λάμπα νατρίου τα 600–1000 W είναι 1,5 εφ. μmol/J. Οι λαμπτήρες νατρίου 70–150 W είναι μιάμιση φορά λιγότερο αποδοτικοί.

Ρύζι. 2.Τυπικό φάσμα μιας λάμπας νατρίου για φυτά (αριστερά). Αποδοτικότητα σε lumens ανά watt και σε αποτελεσματικά μικρογραμμομόρια εμπορικών σημάτων φωτός θερμοκηπίου νατρίου Cavita, E-Papillon, "Galad" και "Reflex" (στα δεξιά)

Οποιαδήποτε λάμπα LED με απόδοση 1,5 eff. μmol/W και λογική τιμή, μπορούν να θεωρηθούν ως μια άξια αντικατάσταση μιας λάμπας νατρίου.

Η αμφίβολη αποτελεσματικότητα των κόκκινων-μπλε φυτοφάγων

Σε αυτό το άρθρο δεν παρουσιάζουμε τα φάσματα απορρόφησης της χλωροφύλλης επειδή είναι λάθος να αναφερθούμε σε αυτά σε μια συζήτηση σχετικά με τη χρήση της φωτεινής ροής από ένα ζωντανό φυτό. Χλωροφύλλη invitro, απομονωμένο και καθαρισμένο, απορροφά πραγματικά μόνο κόκκινο και μπλε φως. Σε ένα ζωντανό κύτταρο, οι χρωστικές απορροφούν φως σε όλο το εύρος των 400-700 nm και μεταφέρουν την ενέργειά του στη χλωροφύλλη. Η ενεργειακή απόδοση του φωτός σε ένα φύλλο καθορίζεται από την καμπύλη " McCree 1972«(Εικ. 3).

Ρύζι. 3. V(λ) - καμπύλη ορατότητας για τον άνθρωπο. RQE- σχετική κβαντική απόδοση για το εργοστάσιο ( McCree 1972); σ rΚαι σ fr- καμπύλες απορρόφησης του κόκκινου και του πολύ κόκκινου φωτός από φυτόχρωμα. σι(λ) - φωτοτροπική απόδοση του μπλε φωτός

Σημείωση: η μέγιστη απόδοση στο κόκκινο εύρος είναι μιάμιση φορά υψηλότερη από την ελάχιστη απόδοση στην πράσινη περιοχή. Και αν υπολογίσετε τον μέσο όρο της απόδοσης σε μια κάπως ευρεία ζώνη, η διαφορά γίνεται ακόμη λιγότερο αισθητή. Στην πράξη, η ανακατανομή μέρους της ενέργειας από την κόκκινη περιοχή στην πράσινη περιοχή μερικές φορές, αντίθετα, ενισχύει την ενεργειακή λειτουργία του φωτός. Το πράσινο φως περνά μέσα από το πάχος των φύλλων στις χαμηλότερες βαθμίδες, η αποτελεσματική φυλλική επιφάνεια του φυτού αυξάνεται απότομα και η απόδοση, για παράδειγμα, του μαρουλιού αυξάνεται.

Στην εργασία μελετήθηκε η ενεργειακή σκοπιμότητα των εγκαταστάσεων φωτισμού με κοινούς λαμπτήρες LED λευκού φωτός.

Το χαρακτηριστικό σχήμα του φάσματος ενός λευκού LED καθορίζεται από:

• την ισορροπία βραχέων και μεγάλων κυμάτων, που συσχετίζονται με τη θερμοκρασία χρώματος (Εικ. 4, αριστερά).
• ο βαθμός φασματικής κατάληψης, που συσχετίζεται με την χρωματική απόδοση (Εικ. 4, δεξιά).

Ρύζι. 4.Φάσματα λευκού φωτός LED με την ίδια χρωματική απόδοση, αλλά διαφορετική θερμοκρασία χρώματος CCT (αριστερά)και με την ίδια θερμοκρασία χρώματος και διαφορετική χρωματική απόδοση R a(στα δεξιά)

Οι διαφορές στο φάσμα των λευκών διόδων με την ίδια χρωματική απόδοση και την ίδια θερμοκρασία χρώματος είναι λεπτές. Κατά συνέπεια, μπορούμε να αξιολογήσουμε τις εξαρτώμενες από το φάσμα παραμέτρους μόνο με τη θερμοκρασία χρώματος, την απόδοση χρώματος και την απόδοση φωτός - παραμέτρους που αναγράφονται στην ετικέτα μιας συμβατικής λάμπας λευκού φωτός.

Τα αποτελέσματα της ανάλυσης των φασμάτων των σειριακών λευκών LED είναι τα εξής:

1. Στο φάσμα όλων των λευκών LED, ακόμη και με χαμηλή θερμοκρασία χρώματος και μέγιστη απόδοση χρώματος, όπως οι λάμπες νατρίου, υπάρχει πολύ λίγο πολύ κόκκινο (Εικ. 5).

Ρύζι. 5.Λευκό φάσμα LED ( LED 4000κ R a= 90) και φως νατρίου ( HPS) σε σύγκριση με τις φασματικές συναρτήσεις της ευαισθησίας των φυτών στο μπλε ( σι), το κόκκινο ( A_r) και μακρινό κόκκινο φως ( A_fr)

Υπό φυσικές συνθήκες, ένα φυτό που σκιάζεται από ένα θόλο από ξένο φύλλωμα λαμβάνει πιο μακρινό κόκκινο από το σχεδόν κόκκινο, το οποίο σε φυτά που αγαπούν το φως προκαλεί το «σύνδρομο αποφυγής σκιάς» - το φυτό τεντώνεται προς τα πάνω. Οι ντομάτες, για παράδειγμα, στο στάδιο της ανάπτυξης (όχι τα σπορόφυτα!) χρειάζονται πολύ κόκκινο για να τεντώσουν, να αυξήσουν την ανάπτυξη και τη συνολική κατεχόμενη έκταση, και επομένως τη συγκομιδή στο μέλλον.

Αντίστοιχα, κάτω από λευκά LED και κάτω από το φως νατρίου το φυτό αισθάνεται σαν να βρίσκεται κάτω από τον ανοιχτό ήλιο και δεν τεντώνεται προς τα πάνω.

2. Απαιτείται μπλε φως για την αντίδραση «παρακολούθησης του ήλιου» (Εικ. 6).

Παραδείγματα χρήσης αυτού του τύπου:

Α. Ας υπολογίσουμε για τις βασικές τιμές των παραμέτρων του λευκού φωτός ποιος θα πρέπει να είναι ο φωτισμός για να παρέχουμε, για παράδειγμα, 300 eff για μια δεδομένη απόδοση χρώματος και θερμοκρασία χρώματος. µmol/s/m2:

Μπορεί να φανεί ότι η χρήση θερμού λευκού φωτός με υψηλή απόδοση χρωμάτων επιτρέπει τη χρήση ελαφρώς χαμηλότερων επιπέδων φωτισμού. Αλλά αν λάβουμε υπόψη ότι η φωτεινή απόδοση των LED θερμού φωτός με υψηλή απόδοση χρώματος είναι κάπως χαμηλότερη, γίνεται σαφές ότι επιλέγοντας τη θερμοκρασία χρώματος και την απόδοση χρώματος δεν υπάρχει ενεργειακά σημαντική νίκη ή απώλεια. Μπορείτε να προσαρμόσετε μόνο την αναλογία του φυτοενεργού μπλε ή κόκκινου φωτός.

Β. Ας αξιολογήσουμε τη δυνατότητα εφαρμογής του τυπικού Λάμπα LEDγενικής χρήσης για την καλλιέργεια μικροπράσινων.

Αφήστε μια λάμπα διαστάσεων 0,6 × 0,6 m να καταναλώνει 35 W και να έχει θερμοκρασία χρώματος 4000 ΠΡΟΣ ΤΗΝ, χρωματική απόδοση Ra= 80 και απόδοση φωτός 120 lm/W. Τότε η αποτελεσματικότητά του θα είναι ΥΠΦ= (120/100)⋅(1,15 + (35⋅80 − 2360)/4000) εφ. μmol/J = 1,5 εφ. μmol/J. Το οποίο, όταν πολλαπλασιαστεί με τα καταναλωμένα 35 W, θα είναι 52,5 εφ. µmol/s.

Εάν ένας τέτοιος λαμπτήρας χαμηλώσει αρκετά χαμηλά πάνω από ένα στρώμα μικροπράσινων με εμβαδόν 0,6 × 0,6 m = 0,36 m 2 και έτσι αποφεύγεται η απώλεια φωτός στα πλάγια, η πυκνότητα φωτισμού θα είναι 52,5 eff. µmol/s / 0,36m 2 = 145 eff. µmol/s/m2. Αυτό είναι περίπου το ήμισυ των συνήθως συνιστώμενων τιμών. Επομένως, η ισχύς του λαμπτήρα πρέπει επίσης να διπλασιαστεί.

Άμεση σύγκριση φυτοπαραμέτρων διαφορετικών τύπων λαμπτήρων

Ας συγκρίνουμε τις φυτοπαραμέτρους μιας συμβατικής λάμπας LED οροφής γραφείου που παρήχθη το 2016 με εξειδικευμένα φυτοφωταύγεια (Εικ. 7).

Ρύζι. 7.Συγκριτικές παράμετροι ενός τυπικού λαμπτήρα νατρίου 600W για θερμοκήπια, ενός εξειδικευμένου φυτοφωτισμού LED και ενός λαμπτήρα για γενικό φωτισμό εσωτερικών χώρων

Μπορεί να φανεί ότι ένας συνηθισμένος λαμπτήρας γενικού φωτισμού με αφαιρούμενο τον διαχύτη όταν φωτίζονται εγκαταστάσεις δεν είναι κατώτερος σε ενεργειακή απόδοση από έναν εξειδικευμένο λαμπτήρα νατρίου. Είναι επίσης σαφές ότι ο φυτικός λαμπτήρας κόκκινου-μπλε φωτός (ο κατασκευαστής σκόπιμα δεν κατονομάζεται) κατασκευάζεται σε χαμηλότερο τεχνολογικό επίπεδο, καθώς η συνολική του απόδοση (ο λόγος της ισχύος της φωτεινής ροής σε watt προς την ισχύ που καταναλώνεται από το δίκτυο) είναι κατώτερη από την απόδοση μιας λάμπας γραφείου. Αν όμως η απόδοση των κόκκινων-μπλε και λευκών λαμπτήρων ήταν η ίδια, τότε και οι φυτοπαράμετροι θα ήταν περίπου ίδιες!

Είναι επίσης σαφές από τα φάσματα ότι το κόκκινο-μπλε φυτο-φωτιστικό δεν είναι στενής ζώνης, η κόκκινη καμπούρα του είναι φαρδιά και περιέχει πολύ περισσότερο κόκκινο κόκκινο από αυτό του λευκού LED και της λάμπας νατρίου. Σε περιπτώσεις όπου απαιτείται έντονο κόκκινο, μπορεί να συνιστάται η χρήση ενός τέτοιου φωτιστικού μόνο του ή σε συνδυασμό με άλλες επιλογές.

Αξιολόγηση της ενεργειακής απόδοσης του συστήματος φωτισμού στο σύνολό του:

Απόκριση φυτών στο φως: ένταση ανταλλαγής αερίων, κατανάλωση ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιεςαπό διαδικασίες διαλύματος και σύνθεσης - προσδιορίζονται στο εργαστήριο. Οι αποκρίσεις χαρακτηρίζουν όχι μόνο τη φωτοσύνθεση, αλλά και τις διαδικασίες ανάπτυξης, ανθοφορίας και σύνθεσης ουσιών απαραίτητων για γεύση και άρωμα.

Στο Σχ. Το σχήμα 14 δείχνει την απόκριση του φυτού στις αλλαγές στο μήκος κύματος του φωτός. Η ένταση της πρόσληψης νατρίου και φωσφόρου από το θρεπτικό διάλυμα μετρήθηκε με μέντα, φράουλες και μαρούλι. Οι κορυφές σε τέτοια γραφήματα είναι σημάδια ότι μια συγκεκριμένη χημική αντίδραση διεγείρεται. Τα γραφήματα δείχνουν ότι η εξαίρεση ορισμένων περιοχών από το πλήρες φάσμα για λόγους αποθήκευσης είναι το ίδιο με την αφαίρεση μέρους των πλήκτρων του πιάνου και την αναπαραγωγή μιας μελωδίας στα υπόλοιπα.

Ρύζι. 14.Ο διεγερτικός ρόλος του φωτός για την κατανάλωση αζώτου και φωσφόρου στη μέντα, τις φράουλες και το μαρούλι.

Η αρχή του περιοριστικού παράγοντα μπορεί να επεκταθεί σε μεμονωμένες φασματικές συνιστώσες - για ένα πλήρες αποτέλεσμα, σε κάθε περίπτωση, χρειάζεται το πλήρες φάσμα. Η αφαίρεση ορισμένων περιοχών από το πλήρες φάσμα δεν οδηγεί σε σημαντική αύξηση της ενεργειακής απόδοσης, αλλά το "βαρέλι Liebig" μπορεί να λειτουργήσει - και το αποτέλεσμα θα είναι αρνητικό.
Παραδείγματα δείχνουν ότι το συνηθισμένο λευκό φως LED και το εξειδικευμένο "κόκκινο-μπλε φυτόφως" έχουν περίπου την ίδια ενεργειακή απόδοση όταν φωτίζουν εγκαταστάσεις. Αλλά το ευρυζωνικό λευκό ικανοποιεί πλήρως τις ανάγκες του φυτού, οι οποίες εκφράζονται όχι μόνο στην τόνωση της φωτοσύνθεσης.

Η αφαίρεση του πράσινου από το συνεχές φάσμα, έτσι ώστε το φως να μετατρέπεται από λευκό σε βιολετί είναι ένα τέχνασμα μάρκετινγκ για αγοραστές που θέλουν μια «ειδική λύση», αλλά δεν είναι εξειδικευμένοι πελάτες.

Ρύθμιση λευκού φωτός

Τα πιο κοινά λευκά LED γενικής χρήσης έχουν κακή απόδοση χρωμάτων Ra= 80, που οφείλεται κυρίως στην έλλειψη κόκκινου χρώματος (Εικ. 4).

Η έλλειψη κόκκινου στο φάσμα μπορεί να αντισταθμιστεί με την προσθήκη κόκκινων LED στη λάμπα. Αυτή η λύση προωθείται, για παράδειγμα, από την εταιρεία CREE. Η λογική του "βαρελιού Liebig" υποδηλώνει ότι ένα τέτοιο πρόσθετο δεν θα βλάψει εάν είναι πραγματικά ένα πρόσθετο και όχι μια ανακατανομή ενέργειας από άλλες περιοχές υπέρ του κόκκινου.

Ενδιαφέρον και σημαντικό έργοπου πραγματοποιήθηκε το 2013-2016 από το Ινστιτούτο Βιοϊατρικών Προβλημάτων της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών: μελέτησαν πώς η προσθήκη 4000 λευκών LED στο φως επηρεάζει την ανάπτυξη του κινέζικου λάχανου ΠΡΟΣ ΤΗΝ / Ra= 70 ελαφριά κόκκινα LED στενής ζώνης 660 nm.

Και μάθαμε τα εξής:

• Κάτω από το φως LED, το λάχανο μεγαλώνει περίπου το ίδιο με το φως νατρίου, αλλά έχει περισσότερη χλωροφύλλη (τα φύλλα είναι πιο πράσινα).
• Το ξηρό βάρος της καλλιέργειας είναι σχεδόν ανάλογο με τη συνολική ποσότητα φωτός σε κρεατοελιές που δέχεται το φυτό. Περισσότερο ελαφρύ - περισσότερο λάχανο.
• Η συγκέντρωση της βιταμίνης C στο λάχανο αυξάνεται ελαφρώς με την αύξηση του φωτισμού, αλλά αυξάνεται σημαντικά με την προσθήκη κόκκινου φωτός στο λευκό φως.
• Μια σημαντική αύξηση στην αναλογία του κόκκινου συστατικού στο φάσμα αύξησε σημαντικά τη συγκέντρωση νιτρικών στη βιομάζα. Ήταν απαραίτητο να βελτιστοποιηθεί το θρεπτικό διάλυμα και να εισαχθεί μέρος του αζώτου σε μορφή αμμωνίου, ώστε να μην υπερβεί τη μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση για τα νιτρικά. Αλλά στο καθαρό λευκό φως ήταν δυνατό να δουλέψει μόνο με τη νιτρική μορφή.
• Ταυτόχρονα, η αύξηση της αναλογίας του κόκκινου στη συνολική ροή φωτός δεν έχει σχεδόν καμία επίδραση στο βάρος της καλλιέργειας. Δηλαδή, η αναπλήρωση των φασματικών συστατικών που λείπουν δεν επηρεάζει την ποσότητα της καλλιέργειας, αλλά την ποιότητά της.
• Η υψηλότερη απόδοση moles ανά watt ενός κόκκινου LED σημαίνει ότι η προσθήκη κόκκινου σε λευκό είναι επίσης ενεργειακά αποδοτική.

Έτσι, η προσθήκη κόκκινου σε λευκό έχει νόημα στη συγκεκριμένη περίπτωση του κινέζικου λάχανου και είναι αρκετά δυνατή στη γενική περίπτωση. Φυσικά με βιοχημικό έλεγχο και σωστή επιλογή λιπασμάτων για μια συγκεκριμένη καλλιέργεια.

Επιλογές για τον εμπλουτισμό του φάσματος με κόκκινο φως

Το φυτό δεν γνωρίζει από πού προήλθε το κβάντο από το φάσμα του λευκού φωτός και από πού το «κόκκινο» κβάντο. Δεν χρειάζεται να φτιάξετε ένα ειδικό φάσμα σε ένα LED. Και δεν χρειάζεται να λάμπει κόκκινο και λευκό φως από μια ειδική φυτολάμπα. Αρκεί να χρησιμοποιήσετε λευκό φως γενικής χρήσης και επιπλέον να φωτίσετε το φυτό με μια ξεχωριστή λάμπα κόκκινου φωτός. Και όταν ένα άτομο βρίσκεται κοντά στο φυτό, το κόκκινο φως μπορεί να σβήσει χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα κίνησης για να κάνει το φυτό να φαίνεται πράσινο και όμορφο.

Αλλά δικαιολογείται και η αντίθετη λύση - επιλέγοντας τη σύνθεση του φωσφόρου, επεκτείνετε το φάσμα του λευκού LED προς τα μεγάλα κύματα, εξισορροπώντας το έτσι ώστε το φως να παραμείνει λευκό. Και λαμβάνετε λευκό φως με εξαιρετικά υψηλή χρωματική απόδοση, κατάλληλο τόσο για φυτά όσο και για ανθρώπους.

Είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον να αυξηθεί η αναλογία του κόκκινου, αυξάνοντας τον συνολικό δείκτη απόδοσης χρώματος, στην περίπτωση της αστικής γεωργίας - ένα κοινωνικό κίνημα για την καλλιέργεια φυτών που είναι απαραίτητα για τον άνθρωπο στην πόλη, που συχνά συνδυάζει τον χώρο διαβίωσης και επομένως το φωτεινό περιβάλλον ανθρώπους και φυτά.

Ανοιχτές ερωτήσεις

Είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ο ρόλος της αναλογίας του μακρινού και του κοντινού κόκκινου φωτός και η σκοπιμότητα χρήσης του «συνδρόμου αποφυγής σκιάς» για διαφορετικές καλλιέργειες. Κάποιος μπορεί να υποστηρίξει σε ποιες περιοχές κατά την ανάλυση είναι σκόπιμο να διαιρεθεί η κλίμακα μήκους κύματος.

Μπορεί να συζητηθεί εάν το φυτό χρειάζεται μήκη κύματος μικρότερα από 400 nm ή μεγαλύτερα από 700 nm για διέγερση ή ρυθμιστική λειτουργία. Για παράδειγμα, υπάρχει μια ιδιωτική αναφορά ότι η υπεριώδης ακτινοβολία επηρεάζει σημαντικά τις καταναλωτικές ιδιότητες των φυτών. Μεταξύ άλλων, οι κόκκινες ποικιλίες μαρουλιού καλλιεργούνται χωρίς υπεριώδη ακτινοβολία και γίνονται πράσινα, αλλά πριν από την πώληση ακτινοβολούνται με υπεριώδες φως, γίνονται κόκκινα και στέλνονται στον πάγκο. Και είναι σωστή η νέα μέτρηση; PBAR (φυτική βιολογικά ενεργή ακτινοβολία), περιγράφεται στο πρότυπο ANSI/ASABE S640, Ποσότητες και μονάδες ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας για φυτά (φωτοσυνθετικοί οργανισμοί, ορίζει λαμβάνοντας υπόψη το εύρος των 280–800 nm.

συμπέρασμα

Τα καταστήματα της αλυσίδας επιλέγουν πιο σταθερές ποικιλίες στο ράφι και στη συνέχεια ο αγοραστής ψηφίζει με ρούβλια για πιο λαμπερά φρούτα. Και σχεδόν κανείς δεν επιλέγει τη γεύση και το άρωμα. Αλλά μόλις γίνουμε πλουσιότεροι και αρχίσουμε να απαιτούμε περισσότερα, η επιστήμη θα παράσχει αμέσως τις απαραίτητες ποικιλίες και συνταγές για το θρεπτικό διάλυμα.

Και για να συνθέσει το φυτό ό,τι χρειάζεται για γεύση και άρωμα, θα χρειαστεί φωτισμός με ένα φάσμα που περιέχει όλα τα μήκη κύματος στα οποία θα αντιδράσει το φυτό, δηλαδή, στη γενική περίπτωση, ένα συνεχές φάσμα. Ίσως η βασική λύση να είναι το λευκό φως με υψηλή χρωματική απόδοση.

Βιβλιογραφία
1. Υιός Κ-Η, Ω Μ-Μ. Σχήμα φύλλου, ανάπτυξη και αντιοξειδωτικές φαινολικές ενώσεις δύο ποικιλιών μαρουλιού που καλλιεργούνται κάτω από διάφορους συνδυασμούς διόδων εκπομπής φωτός μπλε και κόκκινου // Hortscience. – 2013. – Τόμ. 48. – Σ. 988-95.
2. Ptushenko V.V., Avercheva O.V., Bassarskaya E.M., Berkovich Yu A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., Zhigalova T.V., 2015. Πιθανοί λόγοι για μείωση της ανάπτυξης του κινέζικου λάχανου σε συνδυασμό με στενή μπλε ζώνη σε σύγκριση με το κόκκινο και το κόκκινο λαμπτήρας νατρίου υψηλής πίεσης. Scientia Horticulturae https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.08.021
3. Sharakshane A., 2017, Ολόκληρο περιβάλλον φωτός υψηλής ποιότητας για ανθρώπους και φυτά. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.07.001
4. C. Dong, Y. Fu, G. Liu & H. Liu, 2014, Growth, Photosynthetic Characteristics, Antioxidant Capacity and Biomass Yield and Quality of Wheat (Triticum aestivum L.) που εκτίθεται σε πηγές φωτός LED με διαφορετικούς συνδυασμούς φασμάτων
5. Lin K.H., Huang M.Y., Huang W.D. et al. Οι επιδράσεις των διόδων εκπομπής φωτός κόκκινου, μπλε και λευκού στην ανάπτυξη, την ανάπτυξη και την εδώδιμη ποιότητα του υδροπονικά καλλιεργούμενου μαρουλιού (Lactuca sativa L. var. capitata) // Scientia Horticulturae. – 2013. – V. 150. – Σ. 86–91.
6. Lu, Ν., Maruo Τ., Johkan Μ., et αϊ. Επιδράσεις του συμπληρωματικού φωτισμού με διόδους εκπομπής φωτός (LED) στην απόδοση και την ποιότητα των φυτών ντομάτας ενός ζευκτού που καλλιεργούνται σε υψηλή πυκνότητα φύτευσης // Περιβάλλον. Ελεγχος. Biol. – 2012. Τόμ. 50. – Σ. 63–74.
7. Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., O.S. Yakovleva, A.I. Znamensky, I.G. Ταρακάνοφ, Σ.Γ. Radchenko, S.N. Lapach. Αιτιολόγηση βέλτιστων καθεστώτων φωτισμού φυτών για το διαστημικό θερμοκήπιο Vitacycle-T. Αεροδιαστημική και περιβαλλοντική ιατρική. 2016. Τ. 50. Αρ. 4.
8. Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., Yakovleva O.S., Znamensky A.I., Tarakanov I.G., Radchenko S.G., Lapach S.N., Trofimov Yu.V., Tsvirko V. Βελτιστοποίηση του συστήματος φωτισμού LED ενός θερμοκηπίου χώρου βιταμινών. Αεροδιαστημική και περιβαλλοντική ιατρική. 2016. Τ. 50. Αρ. 3.
9. Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Smolyanina S.O., Pomelova M.A., Erokhin A.N., Yakovleva O.S., Tarakanov I.G. Η επίδραση των παραμέτρων του καθεστώτος φωτός στη συσσώρευση νιτρικών αλάτων στην υπέργεια βιομάζα του κινέζικου λάχανου (Brassica chinensis L.) όταν καλλιεργείται με ακτινοβολητές LED. Αγροχημεία. 2015. Νο 11.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με αυτό το θέμα, ρωτήστε τις στους ειδικούς και τους αναγνώστες του έργου μας.

Κατασκευάζονται με βάση έναν μπλε κρύσταλλο (InGaN) και έναν κίτρινο φώσφορο, ο οποίος σας επιτρέπει να μετατρέψετε την μπλε ακτινοβολία σε άσπρο χρώμα. Με αυτήν την τεχνολογία, επιτυγχάνεται μεγαλύτερη απόδοση φωτός και είναι επίσης οικονομικά επωφελής. Ο ίδιος ο όρος «Luminophor» προέρχεται από το λατινικό lumen - φως και το ελληνικό phoros - φορέας. Υπό την επίδραση διαφόρων τύπων διεγέρσεων, αυτή η ουσία αρχίζει να λάμπει. Για τη δημιουργία λευκών LED, χρησιμοποιείται ένας κίτρινος φώσφορος - αυτό είναι τροποποιημένο γρανάτης αλουμινίου υττρίου, ντοπαρισμένο με τρισθενές δημήτριο. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται ένα φάσμα φωταύγειας με μέγιστο μήκος κύματος 530..560 nm. Για να ληφθεί ένα LED με ψυχρό φως, προστίθενται πρόσθετα γαλλίου στο φώσφορο και με σκούρο φως, γαδολίνιο. Με τη σειρά τους, οι παγκόσμιοι κατασκευαστές φωτιστικών LED χρησιμοποιούν φωσφόρους με τις ακόλουθες παραμέτρους στην παραγωγή τους:

Κατασκευαστής	Lp 1, nm	Ld 2, nm	CCT 3, Κ
Philips Lumileds Lighting Company	~ 550	χωρίς δεδομένα	4500..10000
Cree, Inc.	540..550	575..580	5000..10000
OSRAM Opto Semiconductors	χωρίς δεδομένα	χωρίς δεδομένα	4700..6500
COTCO International Ltd.	χωρίς δεδομένα	570..575	4700..6500
Nichia Corp.	~ 550	~ 575	> 4500
Toyoda Gosei Co., Ltd.	χωρίς δεδομένα	~ 575	> 4500
GELcore LLC	χωρίς δεδομένα	χωρίς δεδομένα	6500
Seoul Semiconductors	~ 560	χωρίς δεδομένα	6500

1 Μέγιστο μήκος κύματος εκπομπής φωσφόρου
2 Κυρίαρχο μήκος κύματος εκπομπής φωσφόρου
3 Συσχετισμένη θερμοκρασία χρώματος εκπομπής LED

Και σε αυτόν τον πίνακα μπορείτε να μάθετε τον συντελεστή μετατροπής φωσφόρου με φωτεινή ροή:

Ας δούμε το παράδειγμα μιας τρέχουσας τιμής 350 mA. Σε αυτή την τιμή, η φωτεινή ροή από τον αρχικό κρύσταλλο μπλε φωτός είναι 11,5 lm και με έναν φώσφορο που βασίζεται στον ίδιο κρύσταλλο θα είναι 3 φορές μεγαλύτερη (περίπου 34,5 lm). Στην πράξη αποδεικνύεται ότι σε διάφορες επιλογέςΌταν φτιάχνετε λυχνίες LED λευκού φωτισμού με φώσφορο, η αναλογία της προκύπτουσας ροής λευκού φωτός προς το αρχικό μπλε μπορεί να φτάσει έως και 5 και κατά κανόνα, στα περισσότερα LED από γνωστές εταιρείες είναι τουλάχιστον 4, γεγονός που υποδεικνύει ποιότητα του φωσφόρου και ο βαθμός συμμόρφωσης των ιδιοτήτων του με τα χαρακτηριστικά του αρχικού μπλε κρυστάλλου.

Αλλά και όταν χρησιμοποιείται ένας φώσφορος, υπάρχει απώλεια οπτικής ισχύος κατά τη μετάβαση από το μπλε στο λευκό φως. Οι απώλειες μπορούν να φτάσουν έως και 25% σε διαφορετικές πυκνότητες ρεύματος. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε απώλειες απευθείας κατά την επανεκπομπή του φωσφόρου ή σε αλλαγές στη φασματική σύνθεση της ακτινοβολίας μπλε κρυστάλλου όταν αλλάζει το ρεύμα.

Αποικοδόμηση φωσφόρου σε λευκά LED

Η καταστροφή (αποδόμηση) του φωσφόρου προκαλείται από τη λειτουργία του LED με μια εσφαλμένη ή διαταραγμένη διαδικασία αφαίρεσης θερμότητας. Μια τέτοια επίδραση στον φώσφορο μπορεί να οδηγήσει μόνο σε μείωση της φωτεινότητας του LED, καθώς και σε αλλαγή της απόχρωσης της λάμψης του. Ένα σημάδι σοβαρής υποβάθμισης του φωσφόρου είναι μια καθαρά ορατή μπλε απόχρωση της λάμψης, επειδή το φάσμα του αρχίζει να κυριαρχείται από την ίδια την ακτινοβολία του κρυστάλλου LED.