Lo sviluppo di illuminazione commerciale a LED

October 10, 2023

L'incendio ha iniziato la prima rivoluzione nel campo dell'illuminazione commerciale umana. Nel 1879, Edison inventò la prima lampadina di tungsteno, aprendo una seconda rivoluzione nel campo dell'illuminazione commerciale umana. Da allora, le lampade a incandescenza sono state illuminate per più di 130 anni. Sappiamo che le lampade del filamento di tungsteno appartengono ancora alle radiazioni di Blackbody. La temperatura è più ambigua, lo spettro si sposta verso la luce blu. La temperatura del filamento di tungsteno nella lampada del filamento di tungsteno è di circa 2000. Quando la temperatura è bassa, la maggior parte dello spettro è a infrarossi, che diventa dissipazione del calore. fuori. Da un punto di vista ambientale, le lampade di tungsteno non sono prodotti per il risparmio energetico, la loro efficienza energetica è molto bassa, solo il 5% dell'elettricità viene utilizzato per illuminare e il restante 95% viene utilizzato per il riscaldamento. Una lampada alogena di tungsteno è una specie di lampada a incandescenza. Il principio è quello di iniettare un gas alogeno come iodio o bromo nel bulbo. A temperature elevate, il tungsteno evaporato reagisce chimicamente con l'alogeno e il tungsteno evaporato si riolidisce sul filo di tungsteno per formare un ciclo bilanciato che impedisce la rottura prematura del filo di tungsteno.

Pertanto, le lampade alogene di tungsteno durano più a lungo delle lampade a incandescenza. La terza rivoluzione nell'illuminazione commerciale fu la lampada di scarico del gas. Lampade fluorescenti, lampade di mercurio ad alta pressione, lampade di sodio e lampade alogenuri in metallo sono le lampade di scarica del gas più utilizzate per l'illuminazione. Il processo di base di luminescenza di una lampada di scarico del gas è diviso nelle tre fasi seguenti.

1 dopo che la lampada di scarico è collegata al circuito di lavoro, viene generata una scarica autosufficiente stabile e gli elettroni emessi dal catodo sono accelerati dal campo elettrico esterno e l'energia elettrica viene convertita nell'energia cinetica degli elettroni liberi .

2 Gli elettroni in rapido movimento si scontrano con gli atomi di gas, gli atomi di gas sono eccitati e l'energia cinetica degli elettroni liberi viene convertita nell'energia interna degli atomi di gas.

3 Gli atomi di gas eccitati tornano allo stato fondamentale dallo stato eccitato e l'energia interna ottenuta viene rilasciata come radiazione ottica.

Il processo di cui sopra viene ripetuto e la lampada continua a emettere luce. La radiazione leggera e la densità di corrente della lampada di scarico, il tipo di gas.

Il livello di pressione dell'aria è correlato. Alcuni tipi di atomi di gas possono irradiare solo linee spettrali di alcune lunghezze d'onda. A bassa pressione dell'aria, lo spettro di radiazioni della lampada di scarico è principalmente la linea caratteristica dell'atomo. Quando la pressione dell'aria aumenta, lo spettro di radiazioni della lampada di scarico si allarga e si sviluppa verso l'onda lunga. Quando la pressione dell'aria è alta, c'è un forte componente spettrale continuo nello spettro di radiazioni della lampada di scarico.

Le lampade fluorescenti sono lampade di scarico a bassa pressione. Il vapore di mercurio nei tubi fluorescenti è eccitato dalla luce ultravioletta, che eccita il fosforo sulla parete del tubo fluorescente per generare luce visibile.

La lampada a LED appartiene all'elettroluminescenza. Sotto l'azione del campo elettrico in avanti applicato, il vettore passa dallo stato di bassa energia allo stato ad alta energia, ovvero gli elettroni nella regione N migrano verso la regione P. Quando tornano dallo stato di alta energia allo stato di bassa energia, secondo l'energia il principio di conservazione, l'eccesso di energia sarà espressa sotto forma di luce. L'efficienza luminosa dell'illuminazione a LED ad alta potenza ha superato significativamente quella delle lampade fluorescenti e oltre le lampade alogenuri metalliche, l'efficienza luminosa delle lampade a LED a bassa potenza ha superato quella delle lampade di sodio ad alta pressione. Un confronto tra l'efficienza luminosa dell'illuminazione a LED con altre fonti di illuminazione bianca è mostrato nella Figura 1-6: