מדוע נורות LED כל כך-יעילות באנרגיה?

דיודה פולטת אור או LED היא סוג של דיודת צומת PN. הוא מורכב מחומר מוליכים למחצה שיוצר אור כאשר זרם זורם דרכו. הוא פועל על עיקרון האלקטרולומינסנציה ומשמש למטרות התאורה היום-יומית שלנו.

סביר להניח ששמתם לב לפופולריות העולה של נורות ונורות LED בעשור האחרון לערך. רוב צורכי התאורה שלנו מתמלאים על ידי נוריות LED כיום, המחליפות נורות ליבון ואפילו CFLs (מנורות פלורסנט קומפקטיות). נוריות LED תויגו כיעילות-באנרגיה גבוהה-ולאורך זמן, אבל מה הסיבה לעליונותן?

בואו לחקור יותר על המדע מאחורי נורות LED אלה ולהפוך את חיינו לקצת יותר בהירים.

נורות לדעשויים מדיודות פולטות אור קטנות- המעוצבות בהתאם לדרישות הפרטניות. כדי להבין כיצד פועלת נורת LED, עלינו להיכנס לפרטים של אופן פעולת LED מלכתחילה.

נורת LED מורכבת מחומר מוליכים למחצה בצורה של דיודת צומת PN. הוא פולט אור בהטיה קדימה (מתח גבוה יותר מופעל על קצה ה-P- של הדיודה מאשר קצה ה-N- של הדיודה) וזרם זורם מ-P ל-N. בהטיה קדימה, כאשר החורים מאזור מסוג p-נכנסים לצומת ומתחברים מחדש עם האלקטרונים מאזור n{{5}, בעיקר שחרור האנרגיה של n{{5}. של אור). פוטונים אלו פולטים אור.

כימיקלים שונים לסימום מתווספים ל-LED כדי לפלוט צבעי אור שונים. לדוגמה, אלומיניום מתווסף לדיודה Gallium Arsenide עבור פליטת אור אדום גלוי.

לכן, נורת LED פועלת על העיקרון של אלקטרו-לומינסנציה להפקת אור. נקודה שכדאי לציין כאן היא ש-LED פועל על זרם ישר (DC), אך אספקת החשמל במשקי בית ביתיים היא בצורה של זרם חילופין (AC). לכן, ישנו דרייבר מתח מובנה בבסיס נורות LED הממיר את זרם 120-240 וולט AC לזרם 30-60 וולט DC לתפקוד תקין.

העולם השתנה והטכנולוגיה התפתחה. הצמא לאורח חיים טוב יותר הוביל להמצאות ותגליות יוצאות דופן, כשנוריות LED הן אחת מהן.

תאורת LED שונה למדי מסוגי תאורה אחרים, כמו ליבון ו-CFL, בשל היתרונות הרבים שיש לה עליהם.

נורות LED קטנות במיוחד ויכולות לפלוט מגוון רחב של צבעים. קל לייצר צבעים שונים מנורות לד, ולכן נעשה בהם שימוש נרחב בקישוטים ובאלקטרוניקה.

נוריות לד פולטות אור בכיוון אחד בלבד, מה שמפחית את הצורך במחזירי אור ומפזרים שעלולים לגרום לאובדן אור. תכונה זו הופכת את נוריות ה-LED לבחירה אידיאלית עבור אורות שקועים ותאורת משימות.

נורות לד פולטות אנרגיית חום זניחה, שכן רובה המכריע של האנרגיה משתחררת בצורה של אור. בניגוד לנורות ליבון, שפולטות 90% מהאנרגיה שלהן כחום, ו-CFL, שפולטות 80% מהאנרגיה שלהן כחום.

נורות לדמחזיקות מעמד זמן רב יותר מנורות אחרות מכיוון שאין להן חלקים שנשרפים כמו חוט חוט או מתפרקים עם הזמן. נוריות LED יכולות להחזיק מעמד עד 25,000 שעות-כמעט שלוש שנים של שימוש קבוע.

נורות LED צורכות עד 75% פחות אנרגיה מאשר צורות רגילות של נורות.

נוריות LED הן בעצמן מקור הפוטונים. הם יוצרים פוטונים (חלקיקי אור) כאשר הזרם מועבר דרכם. אין להם חוטים או חומרים שצריך לשרוף כדי להפיק אור. כ-30-40% מהאנרגיה הנצרכת נפלטת כאור, בעוד השאר אובד כחום. נוריות LED הן חסכוניות באנרגיה מכיוון שבזבוז האנרגיה נשמר למינימום.

בנורות ליבון יש לחמם את חומר החוט על ידי זרימת הזרם עד שהוא זוהר, ואז פולט אור. בתהליך זה, כ-90% מהאנרגיה הנצרכת הולכים לאיבוד עקב קרינה תרמית ורק 10% נפלטים כאור.

ב-CFL, לעומת זאת, הזרם מועבר דרך צינור המכיל אדי ארגון ואדי כספית ופעולה זו יוצרת אנרגיית אור. עם זאת, שוב, רק 20% מהאנרגיה הנצרכת מייצרת אור, עקב הפסד משמעותי בצורת אנרגיית חום.

נורות LED מספקות יותר לומן (כמויות של אור נראה) לוואט מאשר ליבונים. יש להן יעילות זוהרת גבוהה יותר. 60-נורות ליבון וואט יכולות ליצור בערך עד 900 לומן, בעודנורת לדמשתמש רק ב-6-8 וואט לאותה עוצמת הארה.

נורות LED מסוגלות לשנות לחלוטין את תרחיש התאורה של כדור הארץ בעתיד הקרוב. הם נמצאים בשימוש נרחב גם באלקטרוניקה וגאדג'טים כמו טלוויזיות LED, שעונים ומסכים ניידים.

נורות LED עמוסות-לאורך זמן, חוסכות כסף-ויעילות במיוחד. שווה לנסות וללא ספק יאירו את עולמכם!