طراحی و ساخت قفل الکترونيکي

رديابي گوشی همراه

كنترل هوشمند چهارراه

طراحی و ساخت مين ياب هوشمند

ادامه 

لامپ LED چیست؟

 

لامپ‌های LED در واقع مجموعه‌ای از یك یا چند LED می‌باشند كه برای به دست آوردن شدت نور و رنگ مورد نیاز با یكدیگر در یك مجموعه قرار داده می‌شوند و به منظور تأمین روشنایی و یا تزئینات مورد استفاده قرار می‌گیرند. مشخصات منحصر به فرد LED باعث شده است كه لامپ‌های LED به سرعت جایگزین سایر منابع تأمین روشنایی گردند و از مصادیق بارز آن می‌توان به چراغ‌ها و علائم راهنمایی ساخته شده با LED اشاره كرد كه در حال حاضر در كشور ما در مقیاس گسترده‌ای به كار گرفته شده‌اند و جایگزین نمونه‌های قدیمی شده‌اند.

در حال حاضر تولید كنندگان لامپ‌های قدیمی كه معروف‌ترین آن‌ها OSRAM می‌باشد به صورت گسترده‌ای بر روی تولید لامپ‌های LED سرمایه‌گذاری نموده‌اند و موضوع زمانی جالب‌تر می‌شود كه بدانیم كه پیشروترین شركت در زمینه تولید لامپ‌های كم‌مصرف (كه در حال حاضر از نظر عده‌ای مناسب‌ترین نسبت به لامپ‌های LED می‌باشند. همین شركت OSRAM می‌باشد و سرمایه‌گذاری عظیم شركت بر روی LEDها نشانگر این نكته است كه آن‌ها نیز به این موضوع كه هیچ‌گونه منبع روشنایی در آینده قابل رقابت با لامپ‌های LED نمی‌باشد كاملاً آگاه می‌باشند.

 

چرا لامپ‌های LED ؟ (مزایای استفاده از لامپ‌های LED)

در واقع هدف اصلی ما از این بحث پاسخ به این سئوال است كه: استفاده از لامپ‌های LED نسبت به سایر لامپ‌های موجود چه مزایایی در بر دارد؟ در ذیل تعدادی از مزیت‌های عمده لامپ‌های LED را نسبت به سایر لامپ‌ها توضیح خواهیم داد.

 

1.بازده لامپ هاي ال اي دي (LED)

در حال حاضر لامپ‌های LED بازده‌ای بین 20 تا 40 لومن بر وات را دارا می‌باشند و این در حالی است كه این مقدار برای لامپ‌های التهابی 12 تا 15 لومن و برای لامپ‌های كم‌مصرف 35 تا 60 لومن بر وات و برای لامپ‌های بخار سدیم این میزان به 100 لومن بر وات می‌رسد. مشاهده می‌كنید كه ظاهراً لامپ‌های LED برتری خاصی نسبت به لامپ‌های كم‌مصرف و یا بخار سدیم ندارند اما نكته‌ای كه باعث تمایز و برتری بازده لامپ‌های LED نسبت به سایرین می‌شود این است كه اولاً نور تولید شده توسط آن‌ها در تمام فضا پراكنده نمی‌شود و ثانیاً شامل پرتوهای فرابنفش و مادون قرمز نمی‌باشند و این باعث می‌شود كه شدت نور آن‌ها در فضای مورد نظر نسبت به سایرین بیشتر باشد كه در اماكن مختلفی كه نیاز به نوز متمركز مانند فعالیت‌های ابزار دقیق در صنایع، شركت‌ها و ادارات استفاده نمود كه این موضوع در شكل زیر نشان داده شده است. علاوه‌بر موارد فوق شما می‌توانید برای نیازهای مختلف خود به وسیله لامپ‌های LED نور مورد نیاز خود را تأمین كنید نه كمتر و نه بیشتر و این در حالی است كه به علت مشكلات متعدد، لامپ‌های قدیمی را نمی‌توان با هر توان دلخواه تولید كرد و معمولاً دارای استانداردهای خاصی می‌باشند و معمولاً نور آن‌ها نیز مانند لامپ‌های LED قابل تنظیم نمی‌باشد.

 

2.قابلیت اطمینان بالا

فرض كنید كه احتمال از كار افتادن یك LED در ساعات 1 تا 5000 برابر با 002/0 باشد و اگر یك لامپ LED را با 500 عدد LED در نظر بگیریم و زمان تعویض این لامپ را منوط به از كار افتادن 200 LED بدانیم آنگاه احتمال تعویض این لامپ در زمان 1 تا 5000 ساعت برابر است با 002/0 به توان 200 كه تقریباً برابر با صفر می‌باشد. لذا زمانی كه یك لامپ LED را در شرایط استاندارد به كار گرفته شود می‌توان مطمئن بود كه تا سال‌ها نیازی به تعویض آن نخواهد بود به همین علت در حال حاضر كلیه لامپ‌های LED از سوی تولید كنندگان خارج از كشور تا 5 سال تضمین می‌شوند و این شركت‌ها متعهد می‌شوند كه در صورت بروز هر گونه خرابی در هر نقطه دنیا بدون دریافت هیچ هزینه‌ای محصولات خود را جایگزین نمایند.

 

3.عمر مفید بالا

تا قبل از ظهور لامپ‌های LED بالاترین عمری كه برای منابع روشنایی ثبت شده بود چیزی در حدود 5000 ساعت بود و این مقدار با كمترین طول عمر متصور برای LEDها قابل مقایسه نمی‌باشد. حال بیاییم اثر دو خصیصه‌ای كه در فوق ذكر شد را بررسی نماییم. معمولاً هر زمان كه از یك خیابان عبور می‌كنید یك یا چند عدد از لامپ‌های روشنایی خاموش هستند و در روز بعد مأموران آن‌ها را جایگزین می‌كنند كه این امر مستلزم صرف وقت و هزینه بسیار زیادی می‌باشد ولی با جایگزینی لامپ‌های LED به جای لامپ‌های قدیمی می‌توان تا میزان زیادی در این هزینه‌ها صرفه‌جویی نمود.

 

4.عدم وجود پرتوهای فرابنفش و مادون قرمز

همواره نوری كه توسط منابع روشنایی تولید می‌شده است به همراه پرتوهای فرابنفش و مادون‌قرمز بوده است كه در حوزه بینایی ما قرار ندارند و كاربردی به منظور تأمین روشنایی ندارند اما موضوع به اینجا ختم نمی‌شود پرتوهای فرابنفش علاوه‌بر این كه كاربردی در تأمین روشنایی ندارند بلكه برای انسان مضر می‌باشند و دانشمندان، بر اساس نتایج آخرین تحقیقات زنان را از قرار گرفتن در زیر نور لامپ‌های مهتابی و كم مصرف منع كرده‌اند چون این گونه لامپ‌ها میزان زیادی پرتو فرابنفش از خود منتشر می‌كنند و این در حالی است كه تأثیر پرتوهای فرابنفش بر مبتلا شدن به سرطان پوست سال‌ها پیش به اثبات رسیده است.

 

5.به كارگیری با ولتاژهای بسیار پایین

ولتاژ مورد استفاده لامپ‌های LED می‌تواند بسیار پایین باشد و جالب است كه لامپ‌های LED با مقدار ناچیزی از ولتاژ نامی خود نیز به نور افشانی خواهد پرداخت و می‌توان آن‌ها را با ضعیف‌ترین و كوچك‌ترین باطری‌ها تغذیه نمود. بنابراین می‌توان بسیاری از سیستم‌های روشنایی صنایع و ساختمان‌ها و حتی معابر را بدون نیاز به اتصال به شبكه‌ی سراسری توسط باطری‌ها و پیل‌های مستقیم تغذیه نمود كه مشكل پیك و دره بار شبكه را تا حدودی مرتفع نموده و هزینه احداث تأسیسات انتقال برق در اماكن صعب‌العبور و فواصل بالا را كاهش داد.

 

6.LEDها جايگزين ارزان‌تر لامپهاي حباب‌دار

كشف تصادفي اخير،‌توليد نور از LEDها يا ديود نوراني را به مركز جديدي رساند. به زودي LED خواهد توانست جايگزين ارزانتر و با دوام‌تري براي لامپهاي حبابدار كنوني شود. حال سوال اين است كه LED چيست؟ LED مخفف واژه LIGHT EMMTTED DIODE به معناي ديود ساطع كننده نور است. ديودهاي ساطع كننده نور در واقع جزء خانواده‌ها ديودها هستند كه ديودها نيز زيرگروه نيمه هادي‌ها به شمار مي‌آيند. خاصيتي كه LEDها را از ساير نيمه هاديها متمايز مي‌سازد اين است كه با گذر جريان از آنها مقداري انرژي به صورت نور از آنها ساتع مي‌شود.

 

نسل جديد LEDها

سالها قبل ذرات بسيار كوچك كوانتومي ساخته شد كه اين ذرات كوانتومي كريستالهايي هستند كه ابعادشان چند نانومتر بيشتر نيست و مي‌توانند از 100 تا 1000 الكترون را در خود جاي دهند. اين ذرات به آساني از خود بسته‌هاي انرژي منتشر مي‌كنند و هر قدر كوچكتر باشد بيشتر تحريك مي‌شوند. هر ذره در مجموعه ويژه بوئرز به طور استثنايي كوچك و تنها شامل 33 يا 34 جفت اتم بود. هنگاميكه نور روي ذرات كوانتومي تابانده شده يا جريان برق به آنها وصل مي‌شوند آنها با توليد نور از خود واكنش نشان مي‌دهند و رنگهاي متغير و متنوعي ايجاد مي‌كنند. اما هنگاميكه يك پرتوي ليزري روي مجموعه‌اي از اين ذرات كوانتومي تابانده شد اتفاق غير منتظره‌اي رخ داد. ناگهان نور سفيدي تمامي ميز را پوشاند و انتظار مي‌رفت كه ذرات كوانتومي نور آبي منتشر كند اما اين نور، نور بسيار زيباي سفيدي بود. سپس اين ذرات را با پلي اورتان شد و سطح بيروني يك حبابت لامپ LED آبي را با آن پوشاند. هر چند ظاهر اين حباب زيبا نبود اما نور سفيدي مانند لامپهاي معمولي منتشر مي‌كرد كه شدت آن 2 برابر و دوام آن 50 برابر يك لامپ معمولي 60 وات بود. Ledها تا اواخر دهه گذشته فقط مي‌توانستند سه نور آبي، سبز و قرمز توليد كنند كه به همين علت كاربردشان محدود بود. سپس ledهايي با رنگ آبي به بازار آمدند كه مي‌توانستند نور سفيد با هاله‌اي از رنگ آبي روشن كنند. بسياري اعتقاد دارند لامپ‌هايي كه از ديودهاي ساطع كننده نور استفاده مي‌كنند، يا همان LED، آينده را از دست ساير رقبا خارج خواهند كرد. LEDها كه از دهه‌هاي گذشته در الكترونيك مورد استفاده قرار مي‌گرفتند، عموماً براي نمايش خاموش يا روشن بودن نمايشگرها در لوازم مولتي مديا مورد استفاده قرار گرفتند. در حال حاضر LEDها به نحوي ساخته مي‌شوند كه نور را در جهت خاصي متمركز مي‌كند و به صورت چيپ‌هاي كوچكي هستند كه معمولاً در داخل يك شيشه‌ گنبدي شكل قرار مي‌گيرند و داراي سايز چوب كبريت يا كمي بزرگ‌تر هستند و به سختي مي‌شكنند. همانطور كه گفته شد آنها در ابتدا فقط به رنگ قرمز و سبز بودند اما يك تغيير بسيار عظيم در اين صنعت در دهه 90 ميلادي باعث شد كه LED سفيد رنگ (يا همان روشن و بدون رنگ) توليد شود. هم اكنون به آساني با تغيير در ساختار فيزيكي و مواد تشكيل‌دهنده‌ها LED نور را در رنگها و شدت‌هاي مختلف و با طول موج مشخص مي‌توان با رنگ كاملاً خالص توليد كرد. به عبارت ديگر مي‌توان گفت منابع روشنائي ديگر داراي پرتوهاي مادون قرمز و فرابنفش بوده، كه چشم غير مسلح قادر به ديدن آن نيست و تاثيري در تامين روشنايي محيط ندارند و حتي بر روي انسان اثر منفي نيز مي‌گذارند وليكن LEDها فاقد اين پرتوهاي مضر بوده و در سلامت چشم تاثير بسزايي دارند. LEDهاي سفيد قابليت توليد همه نوع رنگ را داشته و علاوه بر آن از انرژي بسيار كمي (در مقايسه با ساير لامپها و LEDهاي قديمي) براي توليد روشنايي استفاده مي‌كنند. به همين دليل روز به روز ابعاد استفاده از آنها گسترده‌تر شد و در مواردي كه احتياج به علامت دادن و يا رقص نور (زدن فلاش و SOS) بود، استفاده شد. اكنون بسياري از شركتهاي بزرگ سازنده لوازم روشنايي مخصوصاً شركتهاي فعال در زمينه روشنهايي منازل بسياري از فعاليت‌هاي خود را برروي‌LEDها متمركز كرده‌اند و قصد دارند روشنايي لازمه براي منازل را از LEDها تهيه كنند كه به نظر مي‌رسد اين روند تا كمتر از 5 سال آينده، باعث تغيير بسيار عمده در نوع محصولات روشنايي شود. به طور ي كه در حال حاضر نيز اكثر لوازم روشنايي خانگي، معادل LED نيز دارند و مصرف‌كنندگان مي‌توانند در صورت تمايل مشابه هر نوع كالايي را از مدل LED استفاده كنند. هر چند به نظر مي‌رسد اين تكنولوژي در سالهاي آينده و با رشد قابل پيش‌بيني صنعت، لوازمي با روشنايي بسيار بهتر و مصرف انرژي كمتر و قيمت مناسب را به مشتريان ارائه دهد

 

كاربردهاي ديگر LED

همانطور كه گفته شد، ديود منتشر كننده نور كه به طور رايج LED ناميده مي‌شود واقعاً قهرمان ناشناخته جهان الكترونيك است. آنها دو جين كار متفاوت انجام مي‌دهند و در همه وسايل الكترونيكي يافت مي‌شود اساساً LEDها لامپهاي كم نوري هستند كه به آساني در مدارهاي الكترونيكي قرار مي‌گيرند اما برخلاف لامپهاي معمولي آنها فيلاماني كه بسوزد ندارند و به ويژه اينكه گرم نمي‌شوند آنها فقط با حركت الكترونها در يك ماده نيمه هادي نور مي‌دهند. آنها شماره‌ها را در ساعتهاي ديجيتال نشان مي‌دهند، اطلاعات را از كنترل تلويزيون مي‌فرستند (LEDهاي مادون قرمز) و نور آنها نشان مي‌دهد كه چه وقت وسايل روشن است همچنين تصاوير را روي تلويزيون‌هاي پلاسما نشان مي‌دهند و با توجه به مصرف بسيار پايين و شدت نور بسيار عالي در انواع رنگ‌هاي مختلف در روشنايي و چراغ‌هاي خودروها كاربرد وسيعي دارند. در حال حاضر چراغ‌هاي راهنمايي كه در تقاطع‌ها و خيابان‌هاي شهر تهران و ديگر نقاط كشور نصب شده‌اند به وسيله لامپهاي 100 واتي روشن شده و به واسطه لنز رنگي كه در درون اين چراغ‌ها تعبيه شده در مواقع معين به رنگ سبز، زرد و قرمز مشاهده مي‌شوند، اما استفاده از اين لامپ‌ها در چراغ‌هاي راهمنايي كه اصطلاحاً به آن "لامپ‌هاي رشته‌اي ترافيكي" اطلاق مي‌شود، مصرف بسيار زياد برق و عمر محدودي را به همراه دارد كه در همين زمينه نصب فانوس‌هاي LED در چراغ‌هاي راهنمايي به منظور صرفه‌جويي در مصرف برق و كاهش خطاي ديد رانندگان در دستور كار قرار گرفته است. مصرف برق به ميزان يك دهم لامپ‌هاي معمولي 100 وات، عمر بالا تا 5 سال با گارانتي، بدون نياز به تعمير، نوردهي بسيار زياد در مقايسه با لامپ‌هاي معمولي، جلوگيري از بروز تصادفات به دليل خطاي ديد رانندگان و مهم‌تر از همه حذف لنز رنگي داخل چراغ‌ها را از جمله مزيت‌هاي استفاده از فانوس LED در چراغ‌هاي راهنمايي مي‌توان نام برد. با استفاده از فانوس‌هاي LED در چراغ‌هاي راهنمايي به دليل اين كه صفحه اصلي چراغ‌ها كاملاً بي‌رنگ هستند، در هنگام خاموش بودن به رنگ سفيد ديده مي‌شوند و در زمان روشن شدن به دليل نوردهي بالا، احتمال خطاي ديد رانندگان را به صفر مي‌رساند و درصد ايمني آنها در هنگام رانندگي افزايش مي‌يابد به اين ترتيب تشخيص روشن يا خاموش بودن چراغ سبز يا قرمز براي رانندگان كاملاً آسان و بدون طخا خواهد بود كه خوشبختانه در سطح شهر تهران و اغلب شهرهاي كشور فرايند تجهيز تقاطع‌ها به اين سيستم جديد در حال اجراء است. از سوي ديگر با توجه به اينكه LEDها قابليت تغذيه هم با جريان AC و هم جريان DC با مصرف كم را دارد، لذا مي‌تواند از منابع انرژي خورشيدي و يا باطري نيز جهت تامين نيروي خود استفاده كنند. همچنين در حال حاضر در روشنائي معابر، خيابانها و جاده‌ها، تزئين و زيباسازي معابر و پلها و مكانهاي مختلف استفاده از اين منابع روشنائي با توجه به هزينه بالاي تعمير و نگهداري منابع روشنائي سنتي در اين مكانها و طول عمر بالا و صرفه‌جويي انرژي تا 90 درصد ، توجيه فني و اقتصادي استفاده از LEDها را بسيار بيشتر مي‌كند.

 

نور پردازي پل كابلي تبريز

روشنايي بيلبوردهاي جاده اي شيراز

نصب سيستم برق اضطراري (UPS) نداجا

طراحي سيستم اضطراري (LED) براي پتروشيمي تبريز

 ساير پروژه هاي انجام شده