مقالات

کاربردهای LED – بخش اول

 

تعداد کاربردهای LED روز به روز در حال گسترش است. بخشی از این امر مربوط به سیاست دولت ها در کاهش مصارف انرژی و حذف مواد سمی و خطرناک از زندگی مردم است. امروزه پیدا کردن لامپ های رشته ای و فلورسنتی به سختی امکان پذیر می­ باشد. لامپ های گازی نیز به دلیل مدت زمان رسیدن به نور کامل خود، برای مصرف کننده آزار دهنده به نظر می رسند. با تعدیل انجام یافته در قیمت LED ها، این تکنولوژی به ترجیح مردم تبدیل شده است.
مصرف LED ها همواره در جاهایی که امکان لرزش یا شوک مکانیکی وجود دارد دارای ترجیح زیادی است. بهترین مثال استفاده از LED ها در وسائل نقلیه است. سابقه نشان می دهد که چراغ های عقب موتور سیکلت ها و چراغ گردان تراکتور ها که در آن از لامپ های رشته­ ای استفاده شده، طول عمر بسیار کوتاهی داشتند. بنابراین استفاده از LED در وسایل نقلیه باعث می­ شود امکان استفاده بیشتر از چراغ فراهم باشد و این امر موجب افزایش ایمنی افراد می شود. همچنین استفاده از LED نیاز به تعمیر و نگه داری را به میزان زیادی کاهش داده است. در این بخش تعدادی از کاربرد های LED مورد بررسی قرار گرفته­ است.
1- جایگزینی لامپ­های پر مصرف سرپیچ­دار و تیوپی
جایگزین کردن لامپ­ها به دلیل تمایل جهت کاهش مصرف انرژی به وجود آمده است. بهره وری بالای LED ها منجر به جایگزنی توان های پایین تر آنها به جای لامپ های رشته ای با نور یکسان شده است.
در این بخش چالش­هایی برای طراحی از قبیل سایز کوچک لامپ و پخش تلفات حرارتی، ایزوله کردن و بحث تصحیح ضریب توان وجود دارد. در بحث ضریب توان بنابر استاندارد قانونی، اصلاح ضریب توان برای توان های بالای 25 وات الزامی است. در حالی که مصارف عمده لامپ ها، در توان های زیر این عدد انجام می پذیرد و قوانین محلی در بعضی کشور ها سخت گیرانه تر عمل می کنند.
همچنین به دلیل تولید گرمای کمتر در لامپ های LED امکان استفاده از پلاستیک یا سایر پخش کننده های نور نشکن در این چراغ ها فراهم شده است که موجب افزایش ایمنی گردیده است.
2- چراغ­های خیابانی
طبق آمار منتشر شده توسط شرکت توانیر، 2 درصد از فروش برق ایران در بخش روشنایی معابر صرف می­شود. این عدد برابر با 4612 میلیون کیلووات ساعت در سال و به طور میانگین 6/12 میلیون کیلووات ساعت در روز می­باشد. صرفه جویی در این بخش منجر به آزاد شدن انرژی زیاد در شبکه می­گردد. چراغ های خیابانی که به عنوان روشنایی معابر از آنها استفاده می شود در توان های بالا (به طور معمول 25 الی 250 وات ) تولید می شوند. بسیاری از چراغ­های خیابانی از شبکه برق تغذیه می کنند. اما تعدادی نیز هستند که با انرژی خورشیدی و از طریق باتری تغذیه می شوند. در بعضی از کشور­ها از جمله ایتالیا به استفاده از از درایور­های ایزوله برای این منظور اجبار وجود دارد. اما رسیدن به راندمان های بالا در توان های زیر 100 وات در منابع فلای بک بسیار مشکل است. همچنین مزیت دیگر چراغ های خیابانی امکان استفاده از لنز های اوپتیکال به منظور پخش نور بهتر و موثرتر می­باشد.
3- جلوه­ های بصری و کنترل نور
یکی از کاربرد­های اساسی نور در تئاتر­ها و مراسم­ها می باشد که نیاز به نوزپردازی دارند. علاوه بر کلیدزنی سریع منابع نور نیاز به دیمینگ گاها تا نسبت 10000:1 هم وجود دارد. امکان استفاده از نورهای گوناگون و ترکیبی نیز از مزایای دیگری است که LED برای این مصارف ایجاد می کند. امکان (RGB) یا ترکیب سه رنگ اصلی در LED ها  به کمک پروتکل های کنترلی نظیر (DMX) تمامی نیاز­ها را پوشش می دهند.
همچنین در بحث هوشمند­سازی ساختمان استفاده از ماژول های کنترلی مانند (DALI) باعث توانایی کنترلی شدت نور در ساعات مختلف شبانه روز می­شود. کنترل نور در کنار مزایای دیگر خود، باعت صرفه جویی هرچه بیشتر در مصرف انرژی بخش روشنایی می شود.
4- مصارف کشاورزی
از نورهای مصنوعی جهت پرورش گلخانه ای محصولات کشاورزی استفاده می شود. قبلا از لامپ های پرفشار گازی برای این منظور استفاده می شد که امروزه جای خود را به LED ها داده اند. مصرف انرژی پایین تر و طول موج نوری موثر تر منجر به کاهش هزینه تمام شده محصول می شود. از دیگر مزیت های LED نسبت به سایر منابع نوری توانایی کارکرد با تولید گرمای کمتر است که نیاز به آبیاری را کاهش می دهد. ساخت منبع تغذیه برای این مصارف راحت تر از انواع دیگر است زیرا نیازی به دیمینگ نیست و تلورانس جریان خروجی نیز قابل قبول است. اما به دلیل اینکه عمدتا با شبکه برق تغذیه می شوند نیاز به اصلاح ضریب توان وجود دارد.
ادامه دارد …

[1] Moe, Andrew E., Naureen Banani, Linda A. Lee, Brian Marquardt, and Denise M. Wilson. “Enhanced fluorescence emission using a programmable, reconfigurable LED-array based light source.” In Engineering in Medicine and Biology Society, 2004. IEMBS’04. 26th Annual International Conference of the IEEE, vol. 1, pp. 2090-2093. IEEE, 2004.

[2] Ng, S. K., K. H. Loo, Yuk-Ming Lai, and K. Tse Chi. “Color control system for RGB LED with application to light sources suffering from prolonged aging.” IEEE Transactions on Industrial Electronics 61, no. 4 (2014): 1788-1798.

[3] Li, Yan-Cun. “A novel control scheme of quasi-resonant valley-switching for high-power-factor AC-to-DC LED drivers.” IEEE Transactions on Industrial Electronics 62, no. 8 (2015): 4787-4794.

, , , , , , , , , , , , , , ,
تاریخچه پیدایش LED
کاربردهای LED – بخش دوم

پست های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Fill out this field
Fill out this field
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

فهرست