لامپ های ال ای دی در بسیاری از اماکن و حتی ساخت مانیتور ها، برای خود جا باز کرده اند. در حال حاضر به علت کم مصرف بودن و طول عمر بالایی که لامپ های LED دارند، از آن ها برای تامین روشنایی بسیاری از فضاهای داخلی و خارجی استفاده می‌شود.
لامپ LED چیست؟
به صورت کلی ساختار لامپ LED، یک نیمه رسانا می‌باشد که با گذر جریان برق، از خود نور ساطع می‌کند. واژه LED مخفف light emitting diode می‌باشد. در این نوع لامپ حدود 90 درصد انرژی دریافتی به روشنایی و 10 درصد باقی مانده به گرما تبدیل می‌شود. به این علت است که بر خلاف لامپ های دیگر، در صورت تماس و دست زدن به یک لامپ LED روشن، آنچنان گرمای زیادی حس نمی‌شود. همچنین از جنبه ای دیگر، عدم استفاده از فیلامنت در ساختار لامپ LED، دلیل دیگری برای گرم نشدن آن می‌باشد.
لامپ های LED با فرایندی از جمله سوختن مواجه نمی‌شوند. بلکه دیود های نوری به کار رفته، دچار استهلاک می‌شوند که این فرایند ((استهلاک لومن)) نامیده می‌شود.
روشنایی چگونه وارد دنیای LED و لامپ های کم مصرف شد؟
برای اولین بار تقریبا در سال 2002 بود که لامپ های LED با قیمتی نسبتا بالا و با هدف روشنایی، وارد بازار شدند. اما امروزه به عنوان یکی از معمول ترین موارد روشنایی در مدارس، بیمارستان ها و اکثر اماکن مورد استفاده قرار گرفته اند. در حال حاضر بسیاری از تکنولوژی های روشنایی مانند فلورسنت و هالوژن، آنچنان محبوب نیستند و در عوض لامپ های LED که بسیار به صرفه و کم مصرف شناخته می‌شوند، پراستفاده شده اند. شما می توانید با مطالعه مقاله «انواع تکنولوژی لامپ» با تکنولوژی های موجود در ساخت لامپ های مختلف آشنا شوید.
تاریخچه لامپ های ال ای دی
تمامی لامپ های LED که در اطراف خود مشاهده می‌کنیم، به واسطه قطعاتی با عنوان دیود نوری یا همان LED روشن می‌شوند. این LED ها که در دنیای امروزی به فراوانی یافت می‌شوند، گذشته ای طولانی را پشت سر گذاشته اند. لازم به ذکر است که این لامپ ها امروزه در انواع مختلفی تولید می شود و ما در مقاله «انواع لامپ ال ای دی» به این موضوع پرداختیم. در واقع بررسی تاریخچه لامپ های LED، در گرو مطالعه سرگذشت LED ها قرار دارد.
دهه های ابتدایی(1907 تا دهه 1960 )
در سال 1907 ساطع شدن نور به واسطه نیرو برق، پدیده ای بود که فردی با نام هنری جوزف راند در آزمایشگاهی در بریتانیا آن را کشف کرد و این پدیده الکترولومینسانس نامیده شد. بعد از گذشت 17 سال یعنی 1924، دانشمندی با نام اولگ لسف از کشور روسیه در رابطه با کشف هنری جوزف تحقیق کرد و در سال 1927 این مورد را با محوریت اولین دیود نوری ترویج داد. اما به صورت کلی این گزارش آنچنان مورد توجه قرار نگرفت.
مادون قرمز(دهه 1960)
تا قبل از سال 1962 تمامی تحقیقات و رنگ های تولید شده توسط LED نامرئی بودند و به واسطه چشم انسان قابل مشاهده نبودند. در سال های 1961 تا 1962 جیمز بیارد و گری پیت من، دو تن از کارمندان شرکت Texas Instruments، فهمیدند که با گذر جریان برق از ماده ای نیمه رسانا به نام گالیم آرسنید، اشعه نامرئی مادون قرمز ساطع می‌شود. در نهایت از این قابلیت در بسیاری از زمینه ها از جمله ریموت های کنترل استفاده شد. ویژگی مادون قرمز LED با عنوان IR LED شناخته می‌شود که امروزه در دوربین های مداربسته دید در شب نیز قرار دارد.
پیشرفت رنگ های LED (دهه 1960 تا دهه 1980)
سرانجام در سال 1962 دانشمند نیک هولنیاک موفق شد تا اولین LED مرئي را به رنگ قرمز خلق کند. این کشف، شروع بسیاری از اتفاقات در زمینه روشنایی LED ها بود. در فاصله بین دهه های 1960 تا 1980، محققین بسیاری بر روی LED مطالعه کردند و با کمک نیمه رساناهای مختلف، توانستند LED هایی به رنگ سبز و زرد نیز ایجاد کنند.
انقلاب رنگ آبی و سفید(دهه 1990)
تا قبل از دهه 90 میلادی، با وجود اینکه رنگ های مختلفی برای LED ها اختراع شد. اما جای پازل آخر که بتواند با آن رنگ ها ترکیب شود و رنگ سفید شکل بگیرد، خالی بود. در نهایت سال 1992 شوجی ناکامورا توانست رنگ آبی را ایجاد کند که این مورد، کمکی بزرگ در زمینه روشنایی LED ها بود. چرا که ترکیب رنگ های قرمز، سبز و آبی می‌توانست منجر به ایجاد رنگ سفید شود. در نهایت بدین گونه بود که لامپ های LED به طور رسمی روی کار آمدند.
اما گمان نکنید که در همان سال 1992 وارد بازار شدند، در بالا به آن اشاره کردیم که اولین لامپ های ال ای دی در سال 2002 به بازار عرضه شدند.
اجزا لامپ ال ای دی
- پایه
- هیت سینک
- دیود نوری
- دیفیوزر
- درایور
- مدار
از جمله اجزای به کار رفته در ساختار لامپ LED می‌باشند.
مزایای لامپ ال ای دی
لامپ های LED از ویژگی هایی برخوردار هستند که آن ها در مقایسه با سایر منابع روشنایی متمایز می‌کند. قابلیت های روشنایی ال ای دی، بسیار است اما برخی از آن ها نقش پررنگ تری دارند.
طول عمر
اگر به درستی و در دما مناسب استفاده شوند در بهترین حالت تا 25000 ساعت عمر می‌کنند، این درحالیست که لامپ های رشته ای نهایتا 1000 ساعت و لامپ های CFL حداکثر 8000 ساعت کار می‌کنند.
بهره نوری
برخلاف تصور مردم، میزان نوردهی یک لامپ بیشتر از اینکه به وات آن مربوط باشد تحت تاثیر بهره نوری(لومن بر وات) است. برق ورودی لامپ ال ای دی بیشتر به نور تبدیل می‌شود تا گرما که این روند در سایر لامپ ها برعکس است.
زمان پاسخگویی
لامپ های LED به محض زدن کلید، روشن می‌شوند و اگر خاموششان کنیم، مجدد به با زدن کلید، سریع در لحظه روشن می‌شوند و زمانی نمی‌گیرند. این در حالی است که اگر لامپ های قدیمی را خاموش می‌کردیم، برای روشن کردن مجدد تا زمانی که لامپ سرد نشده بود اجازه ورود ولتاژ را نمی‌داد.
معایب لامپ ال ای دی
در کنار مزایای LED ها، معایبی نیز وجود دارند. اطلاع از ویژگی های منفی لامپ های ال ای دی، در تصمیم گیری و بررسی دقیق تر آن ها کمک کننده است.
قیمت
نسبت به دیگر لامپ های موجود در بازار، لامپ های ال ای دی قیمتی گران تر دارند. البته این تفاوت قیمت با توجه به نوع، رنگ، شکل ظاهری و سایر ویژگی های هر لامپ متغیر است.
اختلال در خواب
برخی از لامپ های LED دارای تشععات رنگ آبی هستند که با چشم قابل رویت نیست. طبق تحقیقات صورت گرفته رنگ آبی باعث کاهش ملاتونین و در نتیجه مشکلات مربوط به خواب می‌شود. نور آبی در صفحه تلفن های همراه نیز وجود دارد.
تاثیر دما
طول عمر همه لوازم برقی با دما ارتباطی مستقیم دارد که لامپ های LED هم از این قاعده مستثنا نیستند. همانطور که در ابتدا مقاله خواندیم لامپ های ال ای دی از دیود های نیمه رسانا تشکیل شده اند. گرما باعث می‌شود جریان بیشتری از آنها عبور کند و این مسئله موجب کاهش عمر یا به نوعی استهلاک لومن می‌شود.
نتیجه گیری
حال مشخصات لامپ ال ای دی، گذشته، مزایا و معایبی که در خود جای داده است را می‌دانیم. لامپ های LED در طرح و رنگ های مختلف تولید می‌شوند که می‌توانند برای اماکن مختلف، با توجه به نیاز محیط، مورد استفاده قرار بگیرند. بهره وری آن ها در مقایسه با سایر لامپ های رشته ای، فلورسنت و هالوژنی بیشتر است. اما کسی نمی‌داند، شاید در آینده ای نزدیک تکنولوژی جدیدتری جایگزین ساختار لامپ ال ای دی شود.
