Usa ka Mubo nga Panaghisgot sa Ultra High Brightness LEDs ug sa Ilang mga Aplikasyon

Ang labing una nga GaP ug GaAsP homojunction nga pula, dalag, ug berde nga ubos nga kahayag nga kahusayan nga mga LED kaniadtong 1970s gipadapat sa mga suga nga indikasyon, digital ug mga pagpakita sa teksto. Sukad niadto, ang LED nagsugod sa pagsulod sa lainlaing mga natad sa aplikasyon, lakip ang aerospace, eroplano, awto, aplikasyon sa industriya, komunikasyon, mga produkto sa konsumedor, ug uban pa, nga naglangkob sa lainlaing mga sektor sa nasudnon nga ekonomiya ug libu-libo nga mga panimalay. Pagka 1996, ang halin sa LED sa tibuok kalibotan niabot ug bilyonbilyong dolyares. Bisan kung ang mga LED limitado sa kolor ug kahayag nga kahusayan sa daghang mga tuig, ang GaP ug GaAsLEDs gipaboran sa mga tiggamit tungod sa ilang taas nga gitas-on sa kinabuhi, taas nga kasaligan, ubos nga kasamtangan nga operasyon, pagkaangay sa TTL ug CMOS digital circuit, ug daghang uban pang mga bentaha.
Sa milabay nga dekada, ang taas nga kahayag ug bug-os nga kolor nahimong pinakabag-o nga mga hilisgutan sa panukiduki sa LED nga mga materyales ug teknolohiya sa device. Ang ultra high brightness (UHB) nagtumong sa LED nga adunay kahayag nga 100mcd o labaw pa, nailhan usab nga Candela (cd) level LED. Ang pag-uswag sa pag-uswag sa taas nga kahayag nga A1GaInP ug InGaNFED paspas kaayo, ug karon nakaabot sa lebel sa pasundayag nga dili makab-ot sa naandan nga mga materyales nga GaA1As, GaAsP, ug GaP. Sa 1991, ang Toshiba sa Japan ug HP sa Estados Unidos nagpalambo sa InGaA1P620nm orange nga ultra-high nga kahayag nga LED, ug sa 1992, ang InGaA1P590nm yellow nga ultra-high brightness nga LED gibutang sa praktikal nga paggamit. Sa samang tuig, ang Toshiba nagpalambo sa InGaA1P573nm yellow green ultra-high brightness LED nga adunay normal nga light intensity nga 2cd. Niadtong 1994, ang Nichia Corporation sa Japan nagpalambo sa InGaN450nm blue (green) ultra-high brightness LED. Niini nga punto, ang tulo ka mga nag-unang kolor nga gikinahanglan alang sa pagpakita sa kolor, pula, berde, asul, ingon man ang orange ug dalag nga mga LED, tanan nakaabot sa lebel sa Candela nga kahayag nga intensity, nga nakab-ot ang ultra-high nga kahayag ug full-color nga display, nga naghimo sa gawas nga puno- kolor nga pagpakita sa light-emitting tubes usa ka kamatuoran. Ang pag-uswag sa LED sa atong nasud nagsugod sa 1970s, ug ang industriya mitumaw sa 1980s. Adunay labaw pa sa 100 nga mga negosyo sa tibuuk nasud, nga adunay 95% sa mga tiggama nga nakigbahin sa produksiyon sa post packaging, ug hapit tanan nga gikinahanglan nga mga chip gi-import gikan sa gawas sa nasud. Pinaagi sa ubay-ubay nga "Lima ka Tuig nga mga Plano" alang sa pagbag-o sa teknolohiya, pag-uswag sa teknolohiya, pagpaila sa mga advanced nga kagamitan sa langyaw ug pipila ka hinungdanon nga teknolohiya, ang teknolohiya sa produksiyon sa LED sa China nakahimo usa ka lakang sa unahan.

1, Pagpasundayag sa ultra-high nga kahayag LED:
Kung itandi sa GaAsP GaPLED, ang ultra-high brightness nga pula nga A1GaAsLED adunay mas taas nga kahayag nga kahusayan, ug ang kahayag nga kahusayan sa transparent low contrast (TS) A1GaAsLED (640nm) duol sa 10lm/w, nga 10 ka pilo nga mas dako kaysa sa pula nga GaAsP GaPLED. Ang ultra-high nga kahayag nga InGaAlPLED naghatag og parehas nga mga kolor sa GaAsP GaPLED, lakip ang: berde nga dalag (560nm), kahayag berde nga dalag (570nm), dalag (585nm), kahayag nga dalag (590nm), orange (605nm), ug pula nga pula (625nm). , lawom nga pula (640nm)). Ang pagtandi sa masanag nga kahusayan sa transparent nga substrate A1GaInPLED sa uban pang mga istruktura sa LED ug mga gigikanan sa suga nga incandescent, ang kahayag nga kahusayan sa InGaAlPLED nga pagsuyop sa substrate (AS) mao ang 101m / w, ug ang kahayag nga kahusayan sa transparent substrate (TS) mao ang 201m / w, nga mao ang 10 -20 ka pilo nga mas taas kay sa GaAsP GaPLED sa wavelength range nga 590-626nm; Sa wavelength range nga 560-570, kini 2-4 ka beses nga mas taas kaysa GaAsP GaPLED. Ang ultra-high nga kahayag InGaNFED naghatag og asul ug berde nga kahayag, nga adunay wavelength range nga 450-480nm alang sa asul, 500nm alang sa asul-berde, ug 520nm alang sa berde; Ang kahayag nga kahusayan niini mao ang 3-151m / w. Ang kasamtangang masanag nga kahusayan sa mga ultra-high brightness nga mga LED milabaw sa mga incandescent lamp nga adunay mga filter, ug mahimong mopuli sa incandescent lamp nga adunay gahum nga ubos sa 1 watt. Dugang pa, ang mga LED arrays mahimong mopuli sa mga incandescent lamp nga adunay gahum nga dili moubos sa 150 watts. Alang sa daghang mga aplikasyon, ang mga incandescent bulbs naggamit og mga filter aron makakuha og pula, orange, berde, ug asul nga mga kolor, samtang ang paggamit sa ultra-high brightness nga mga LED mahimong makab-ot ang parehas nga kolor. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga ultra-high brightness nga mga LED nga hinimo sa AlGaInP ug InGaN nga mga materyales naghiusa sa daghang (pula, asul, berde) nga ultra-high brightness nga LED chips, nga nagtugot sa nagkalain-laing mga kolor nga wala magkinahanglan og mga pagsala. Lakip ang pula, orange, dalag, berde, ug asul, ang ilang kahayag nga kahusayan milapas sa mga incandescent lamp ug duol sa forward fluorescent lamps. Ang masanag nga kahayag milapas sa 1000mcd, nga makatubag sa mga panginahanglan sa gawas sa tanan nga panahon ug bug-os nga kolor nga display. Ang kolor sa LED nga dako nga screen mahimong magrepresentar sa langit ug dagat, ug makab-ot ang 3D nga animation. Ang bag-ong henerasyon sa pula, berde, ug asul nga ultra-high brightness LEDs nakab-ot nga wala pa sukad

2, Paggamit sa ultra-high nga kahayag LED:
Indikasyon sa signal sa awto: Ang mga suga sa indikasyon sa awto sa gawas sa awto mao ang panguna nga mga suga sa direksyon, mga suga sa likod, ug mga suga sa preno; Ang sulod sa sakyanan nag-una nga nagsilbi nga suga ug display alang sa lain-laing mga instrumento. Ang ultra taas nga kahayag nga LED adunay daghang mga bentaha kumpara sa tradisyonal nga mga lampara nga incandescent alang sa mga suga sa indikasyon sa automotive, ug adunay usa ka halapad nga merkado sa industriya sa awto. Ang mga LED makasugakod sa kusog nga mekanikal nga shocks ug vibrations. Ang kasagaran nga kinabuhi sa pagtrabaho nga MTBF sa LED brake lights mao ang pipila ka mga order sa magnitude nga mas taas kaysa sa incandescent bulbs, nga labaw pa sa nagtrabaho nga kinabuhi sa sakyanan mismo. Busa, ang LED brake lights mahimong maputos sa kinatibuk-an nga walay paghunahuna sa pagmentinar. Ang transparent nga substrate nga Al GaAs ug AlInGaPLED adunay mas taas nga kahayag nga episyente kumpara sa mga incandescent bulbs nga adunay mga filter, nga nagtugot sa LED brake lights ug turn signals nga molihok sa mas ubos nga mga sulog sa pagdrayb, kasagaran 1/4 lamang sa mga incandescent bulbs, sa ingon makunhuran ang distansya nga mahimo sa mga sakyanan. Ang ubos nga gahum sa elektrisidad mahimo usab nga makunhuran ang gidaghanon ug gibug-aton sa internal nga sistema sa mga kable sa awto, samtang ang pagkunhod sa internal nga pagtaas sa temperatura sa integrated LED signal nga mga suga, nga gitugotan ang paggamit sa mga plastik nga adunay ubos nga resistensya sa temperatura alang sa mga lente ug mga balay. Ang oras sa pagtubag sa mga suga sa LED brake mao ang 100ns, nga mas mubo kaysa sa mga suga nga incandescent, nagbilin daghang oras sa reaksyon alang sa mga drayber ug pagpauswag sa kaluwasan sa pagmaneho. Ang kahayag ug kolor sa mga suga sa gawas nga timailhan sa sakyanan tin-aw nga gihubit. Bisan kung ang pagpakita sa sulud sa suga sa mga awto dili kontrolado sa mga may kalabotan nga departamento sa gobyerno sama sa mga suga sa gawas nga signal, ang mga tiggama sa awto adunay mga kinahanglanon alang sa kolor ug kahayag sa mga LED. Ang GaPLED dugay nang gigamit sa mga sakyanan, ug ang ultra-high brightness nga AlGaInP ug InGaNFED mopuli sa mas daghang incandescent bulbs sa mga sakyanan tungod sa ilang abilidad sa pagtagbo sa mga kinahanglanon sa mga tiggama bahin sa kolor ug kahayag. Gikan sa panan-aw sa presyo, bisan kung ang mga suga sa LED medyo mahal pa kung itandi sa mga suga nga incandescent, wala’y mahinungdanong kalainan sa presyo tali sa duha nga mga sistema sa kinatibuk-an. Uban sa praktikal nga pag-uswag sa ultra-high brightness TSAlGaAs ug AlGaInP LEDs, ang mga presyo padayon nga nagkunhod sa bag-ohay nga mga tuig, ug ang kadako sa pagkunhod mahimong mas dako pa sa umaabot.

Indikasyon sa signal sa trapiko: Ang paggamit sa ultra-high brightness nga mga LED imbes nga mga incandescent lamp para sa traffic signal lights, warning lights, ug sign lights mikaylap na karon sa tibuok kalibutan, nga adunay lapad nga merkado ug paspas nga nagtubo nga panginahanglan. Sumala sa estadistika gikan sa Departamento sa Transportasyon sa US niadtong 1994, adunay 260000 ka interseksyon sa Estados Unidos diin ang mga signal sa trapiko gibutang, ug ang matag intersection kinahanglang adunay labing menos 12 ka pula, dalag, ug asul-berde nga mga signal sa trapiko. Daghang mga intersection usab adunay dugang nga transition signs ug pedestrian crossing warning lights alang sa pagtabok sa dalan. Niining paagiha, mahimong adunay 20 ka mga suga sa trapiko sa matag intersection, ug kini kinahanglan nga dungan nga mosiga. Mahimong masabtan nga adunay gibana-bana nga 135 milyon nga mga suga sa trapiko sa Estados Unidos. Sa pagkakaron, ang paggamit sa ultra-high brightness LEDs aron ilisan ang tradisyonal nga incandescent lamps nakab-ot ang mahinungdanong mga resulta sa pagpakunhod sa pagkawala sa kuryente. Ang Japan naggamit ug mga 1 ka milyon nga kilowatts sa kuryente kada tuig sa traffic lights, ug human mailisdan ang incandescent bulbs sa ultra-high brightness LEDs, ang konsumo sa kuryente niini 12% ra sa orihinal.
Ang mga may katakus nga awtoridad sa matag nasud kinahanglan nga magtukod og katugbang nga mga regulasyon alang sa mga suga sa signal sa trapiko, nga nagtino sa kolor sa signal, minimum nga intensity sa kahayag, spatial distribution pattern sa beam, ug mga kinahanglanon alang sa instalasyon nga palibot. Bisan kung kini nga mga kinahanglanon gibase sa mga incandescent bulbs, kini sa kasagaran magamit sa karon nga gigamit nga ultra-high brightness nga LED traffic signal lights. Kung itandi sa mga incandescent lamp, ang mga suga sa trapiko sa LED adunay mas taas nga kinabuhi sa pagtrabaho, kasagaran hangtod sa 10 ka tuig. Sa pagkonsiderar sa epekto sa mapintas nga mga palibot sa gawas, ang gipaabot nga gitas-on sa kinabuhi kinahanglan nga mubu sa 5-6 ka tuig. Sa pagkakaron, ang ultra-high brightness nga AlGaInP pula, orange, ug yellow nga mga LED kay industriyalisado na ug medyo barato. Kung ang mga module nga gilangkuban sa pula nga ultra-high brightness nga mga LED gigamit aron ilisan ang tradisyonal nga pula nga incandescent traffic signal heads, ang epekto sa kaluwasan tungod sa kalit nga pagkapakyas sa pula nga incandescent lamp mahimong maminusan. Ang usa ka tipikal nga module sa signal sa trapiko sa LED naglangkob sa daghang mga set sa konektado nga mga suga sa LED. Ang pagkuha sa usa ka 12 ka pulgada nga pula nga LED traffic signal module isip usa ka pananglitan, sa 3-9 ka set sa konektado nga LED nga mga suga, ang gidaghanon sa konektado nga LED nga mga suga sa matag set mao ang 70-75 (usa ka kinatibuk-an nga 210-675 nga LED nga mga suga). Kung ang usa ka LED nga suga mapakyas, kini makaapekto lamang sa usa ka hugpong sa mga signal, ug ang nahabilin nga mga set makunhuran sa 2/3 (67%) o 8/9 (89%) sa orihinal, nga dili hinungdan nga mapakyas ang tibuuk nga ulo sa signal. sama sa mga incandescent lamp.
Ang panguna nga problema sa mga module sa signal sa trapiko sa LED mao nga ang gasto sa paghimo medyo taas pa. Ang pagkuha sa 12 ka pulgada nga TS AlGaAs pula nga LED traffic signal module isip usa ka pananglitan, kini unang gipadapat niadtong 1994 sa kantidad nga $350. Pagka 1996, ang 12 ka pulgada nga AlGaInP LED traffic signal module nga adunay mas maayo nga performance adunay kantidad nga $200.

Gilauman nga sa umaabot nga umaabot, ang presyo sa InGaN blue-green nga LED traffic signal modules mahimong ikatandi sa AlGaInP. Bisan kung gamay ang gasto sa mga incandescent traffic signal heads, nagkonsumo sila og daghang kuryente. Ang konsumo sa kuryente sa 12 ka pulgada nga diyametro nga incandescent traffic signal head kay 150W, ug ang konsumo sa kuryente sa traffic warning light nga motabok sa dalan ug sidewalk kay 67W. Sumala sa mga kalkulasyon, ang tinuig nga konsumo sa kuryente sa incandescent signal lights sa matag intersection kay 18133KWh, katumbas sa tinuig nga bayranan sa kuryente nga $1450; Bisan pa, ang mga module sa signal sa trapiko sa LED labi ka kusog sa enerhiya, nga ang matag 8-12 pulgada nga pula nga module sa signal sa trapiko sa LED nagkonsumo sa 15W ug 20W nga kuryente matag usa. Ang mga timailhan sa LED sa mga interseksyon mahimong ipakita gamit ang mga arrow switch, nga adunay konsumo sa kuryente nga 9W ra. Sumala sa mga kalkulasyon, ang matag intersection makadaginot ug 9916KWh nga kuryente kada tuig, katumbas sa pagdaginot sa $793 nga bayranan sa kuryente kada tuig. Base sa usa ka average nga gasto sa $200 kada LED traffic signal module, ang pula nga LED traffic signal module makabawi sa iyang inisyal nga gasto human sa 3 ka tuig gamit lamang ang elektrisidad nga naluwas, ug magsugod sa pagdawat sa padayon nga ekonomikanhong pagbalik. Busa, sa pagkakaron naggamit sa AlGaInLED nga mga module sa impormasyon sa trapiko, bisan pa nga ang gasto ingon og taas, epektibo gihapon sa gasto sa kadugayan.

 


Oras sa pag-post: Okt-25-2024