ข่าว

ปัจจุบันไฟ LED เป็นเทคโนโลยีไฟส่องสว่างที่ได้รับความนิยมสูงสุดเกือบทุกคนคุ้นเคยกับประโยชน์มากมายของหลอดไฟ LED โดยเฉพาะอย่างยิ่งความจริงที่ว่าพวกมันประหยัดพลังงานมากกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าหลอดไฟแบบดั้งเดิมอย่างไรก็ตาม คนส่วนใหญ่ไม่มีความรู้มากนักเกี่ยวกับเทคโนโลยีพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังไฟ LEDในโพสต์นี้ เราจะมาดูกันว่าเทคโนโลยีไฟ LED พื้นฐานเป็นอย่างไร เพื่อทำความเข้าใจว่าไฟ LED ทำงานอย่างไร และประโยชน์ทั้งหมดที่ได้รับมาจากที่ใด

บทที่ 1: LED คืออะไรและทำงานอย่างไร

ขั้นตอนแรกในการทำความเข้าใจเทคโนโลยีไฟ LED คือการทำความเข้าใจว่า LED คืออะไรLED ย่อมาจากไดโอดเปล่งแสงไดโอดเหล่านี้เป็นสารกึ่งตัวนำโดยธรรมชาติ ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้เมื่อใช้กระแสไฟฟ้าผ่านไดโอดเปล่งแสง ผลลัพธ์ที่ได้คือการปลดปล่อยพลังงานในรูปของโฟตอน (พลังงานแสง)

เนื่องจากไฟ LED ใช้ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์เพื่อผลิตแสง จึงเรียกว่าอุปกรณ์ไฟโซลิดสเตตไฟโซลิดสเตตอื่นๆ ได้แก่ ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์และไดโอดเปล่งแสงโพลิเมอร์ ซึ่งใช้ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์เช่นกัน

บทที่ 2: สีของไฟ LED และอุณหภูมิสี

หลอด LED ส่วนใหญ่ผลิตแสงที่มีสีขาวแสงสีขาวแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ขึ้นอยู่กับความอบอุ่นหรือความเย็นของแต่ละโคม (อุณหภูมิสี)การจำแนกประเภทอุณหภูมิสีเหล่านี้ประกอบด้วย:

แสงวอร์มไวท์ – 2,700 ถึง 3,000 เคลวิน
สีขาวเป็นกลาง – 3,000 ถึง 4,000 เคลวิน
สีขาวบริสุทธิ์ – 4,000 ถึง 5,000 เคลวิน
เดย์ไวท์ – 5,000 ถึง 6,000 เคลวิน
สีขาวนวล – 7,000 ถึง 7,500 เคลวิน
ในวอร์มไวท์ สีที่ผลิตโดย LED จะมีโทนสีเหลือง คล้ายกับสีของหลอดไส้เมื่ออุณหภูมิสีสูงขึ้น แสงจะมีลักษณะขาวขึ้นจนกระทั่งเป็นสีขาวกลางวัน ซึ่งคล้ายกับแสงธรรมชาติ (แสงกลางวันจากดวงอาทิตย์)เมื่ออุณหภูมิสีเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ลำแสงจะเริ่มมีโทนสีน้ำเงิน

อย่างไรก็ตาม สิ่งหนึ่งที่คุณควรทราบเกี่ยวกับไดโอดเปล่งแสงก็คือ ไดโอดเปล่งแสงไม่ได้ให้แสงสีขาวไดโอดมีสีหลักสามสี: แดง เขียว และน้ำเงินสีขาวที่พบในโคม LED ส่วนใหญ่เกิดจากการผสมสีหลักสามสีนี้โดยทั่วไป การผสมสีใน LED เกี่ยวข้องกับการรวมความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันของไดโอดสองตัวหรือมากกว่าดังนั้น ด้วยการผสมสี จึงเป็นไปได้ที่จะได้สีใดๆ ในเจ็ดสีที่พบในสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ (สีรุ้ง) ซึ่งจะให้สีขาวเมื่อนำมารวมกันทั้งหมด

บทที่ 3: LED และประสิทธิภาพพลังงาน

สิ่งสำคัญประการหนึ่งของเทคโนโลยีไฟ LED คือประสิทธิภาพการใช้พลังงานดังที่ได้กล่าวไปแล้ว เกือบทุกคนรู้ว่า LED นั้นประหยัดพลังงานอย่างไรก็ตาม ผู้คนจำนวนมากไม่ทราบว่าประสิทธิภาพพลังงานเกิดขึ้นได้อย่างไร

สิ่งที่ทำให้ LED ประหยัดพลังงานมากกว่าเทคโนโลยีแสงสว่างอื่นๆ คือข้อเท็จจริงที่ว่า LED แปลงพลังงานที่ป้อนเข้ามาเกือบทั้งหมด (95%) ให้เป็นพลังงานแสงยิ่งไปกว่านั้น LED ไม่ปล่อยรังสีอินฟราเรด (แสงที่มองไม่เห็น) ซึ่งจัดการได้โดยการผสมความยาวคลื่นสีของไดโอดในแต่ละฟิกซ์เจอร์เพื่อให้ได้ความยาวคลื่นสีขาวเท่านั้น

ในทางกลับกัน หลอดไส้ทั่วไปจะแปลงพลังงานที่ใช้ไปเพียงส่วนเล็กๆ (ประมาณ 5%) ให้เป็นแสงสว่าง ส่วนที่เหลือจะสูญเสียไปโดยความร้อน (ประมาณ 14%) และรังสีอินฟราเรด (ประมาณ 85%)ดังนั้น ด้วยเทคโนโลยีแสงสว่างแบบดั้งเดิม จึงจำเป็นต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อสร้างความสว่างที่เพียงพอ โดยที่ LED นั้นต้องการพลังงานน้อยลงอย่างมากเพื่อสร้างความสว่างที่ใกล้เคียงกันหรือมากกว่า

บทที่ 4: ฟลักซ์ส่องสว่างของหลอด LED

หากคุณเคยซื้อหลอดไส้หรือหลอดฟลูออเรสเซนต์มาก่อน คุณจะคุ้นเคยกับกำลังวัตต์วัตต์เป็นวิธีที่ยอมรับกันมานานในการวัดแสงที่ผลิตโดยฟิกซ์เจอร์อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเข้ามาของหลอด LED ทำให้สิ่งนี้เปลี่ยนไปแสงที่ผลิตโดย LED จะวัดเป็นฟลักซ์ส่องสว่าง ซึ่งกำหนดเป็นปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงในทุกทิศทางหน่วยวัดฟลักซ์ส่องสว่างคือลูเมน

เหตุผลในการเปลี่ยนการวัดความสว่างจากวัตต์เป็นความสว่างเนื่องจาก LED เป็นอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำดังนั้นจึงเหมาะสมกว่าที่จะกำหนดความสว่างโดยใช้เอาต์พุตการส่องสว่างแทนเอาต์พุตกำลังไฟยิ่งไปกว่านั้น หลอดไฟ LED ที่แตกต่างกันมีประสิทธิภาพการส่องสว่างที่แตกต่างกัน (ความสามารถในการแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นเอาต์พุตแสง)ดังนั้น อุปกรณ์ติดตั้งที่ใช้พลังงานเท่ากันอาจมีเอาต์พุตการส่องสว่างที่แตกต่างกันมาก

บทที่ 5: ไฟ LED และความร้อน

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยเกี่ยวกับหลอด LED คือไม่สร้างความร้อนเนื่องจากสัมผัสที่เย็นอย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่เป็นความจริงดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น พลังงานส่วนน้อยที่ป้อนเข้าไดโอดเปล่งแสงจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน

เหตุผลที่ทำให้หลอด LED เย็นเมื่อสัมผัสก็คือพลังงานส่วนน้อยที่เปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนนั้นไม่มากเกินไปยิ่งไปกว่านั้น อุปกรณ์ติดตั้ง LED จะมาพร้อมกับครีบระบายความร้อนซึ่งจะกระจายความร้อนนี้ ซึ่งป้องกันความร้อนสูงเกินไปของไดโอดเปล่งแสงและวงจรไฟฟ้าของหลอดไฟ LED

บทที่ 6: อายุการใช้งานของหลอด LED

นอกเหนือจากการประหยัดพลังงานแล้ว หลอดไฟ LED ยังมีชื่อเสียงในด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานอีกด้วยหลอดแอลอีดีบางชนิดมีอายุการใช้งานระหว่าง 50,000 ถึง 70,000 ชั่วโมง ซึ่งนานกว่าประมาณ 5 เท่า (หรือมากกว่านั้น) เมื่อเทียบกับหลอดไส้และฟลูออเรสเซนต์บางชนิดแล้วอะไรทำให้ไฟ LED มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแสงประเภทอื่นๆ?

เหตุผลประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่า LED เป็นไฟโซลิดสเตต ในขณะที่หลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์ใช้เส้นใยไฟฟ้า พลาสมา หรือก๊าซในการเปล่งแสงเส้นใยไฟฟ้าจะไหม้ได้ง่ายหลังจากระยะเวลาสั้นๆ เนื่องจากการสลายตัวของความร้อน ในขณะที่ปลอกแก้วที่เป็นที่เก็บพลาสมาหรือก๊าซนั้นไวต่อความเสียหายเนื่องจากการกระแทก การสั่นสะเทือน หรือการตกหล่นดังนั้น โคมไฟเหล่านี้จึงไม่ทนทาน และแม้ว่าจะมีอายุการใช้งานนานพอ อายุการใช้งานก็สั้นลงมากเมื่อเทียบกับหลอด LED

สิ่งหนึ่งที่ควรทราบเกี่ยวกับ LED และอายุการใช้งานคือไม่ไหม้เหมือนหลอดฟลูออเรสเซนต์หรือหลอดไส้ (เว้นแต่ว่าไดโอดจะร้อนเกินไป)ในทางกลับกัน ฟลักซ์การส่องสว่างของโคม LED จะค่อยๆ ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป จนกระทั่งถึง 70% ของเอาต์พุตการส่องสว่างดั้งเดิม

ณ จุดนี้ (ซึ่งเรียกว่า L70) การลดลงของการส่องสว่างจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนในสายตามนุษย์ และอัตราการลดลงจะเพิ่มขึ้น ทำให้ไม่สามารถใช้งานโคม LED ต่อไปได้ดังนั้นการแข่งขันจึงถือว่าสิ้นสุดอายุการใช้งาน ณ จุดนี้