معرفی ریسه های LED سوزنی:

ریسه های سوزنی عموما به طول های 10، 25، 30، 50 و 100 متر تولید و عرضه میگردند و مقرون به صرفه ترین ریسه موجود در بازار هستند. تراکم ال ای دی موجود در ریسه سوزنی، ده عدد به ازای هر متر می باشد. عمده استفاده ی این ریسه در حوزه تزیین المان های شهری می باشد. در این مقاله به معرفی و بررسی نقاط مثبت، ضعف و کاربرد های این ریسه پرداخته می گردد.

ویژگی های مثبت ریسه LED سوزنی:

1- کارکرد با برق 220 ولت شهری (بدون نیاز به پاور و یا باتری)
2- قابل استفاده در فضای خارجی (دارای درجه حفاظت IP44 در مقابل نفوذ آب باران)
3- دارای رنگ بندی متنوع صورتی، سفید، آفتابی، سبز، قرمز، انبه ای، آبی، هفت رنگ برنامه دار و هفت رنگ ترکیبی
4- وجود برد کنترلر جهت اعمال و یا تغییر افکت رقص نور (توجه داشته باشید که باکس کنترلر ضد باران نیست)
5- قیمت بسیار مناسب
6- ساختار سیمی ساده جهت ساخت المان های نورانی همچون تونل نور، المان های حجمی میادین و …
7- مصرف برق پایین (حدود0.7 وات بر متر)
8- ارائه در سیم های مشکی و شفاف جهت نورپردازی هر چه بهتر المان های شهری
9- امکان ساخت سفارشی ریسه در رنگ بندی سیم ها و LED، متراژ و نوع تغذیه
10- طول عمر بیش از 50 هزار ساعت

نقاط ضعف ریسه های سوزنی:

1- در صورت از بین رفتن یک LED در اثر عوامل خارجی، حداقل یک چهارم ریسه خاموش میگردد. (به دلیل ساختار سری LED ها)
2- در صورت قطع و وصل برق، تنظیمات آخرین افکت انتخاب شده به وسیله شاسی کنترلر، از بین می رود (این موضوع در اکثر ریسه های 220 ولت اتفاق می افتد)
3- کارکرد با برق 220 ولت مستقیم خطرات برق گرفتگی را افزایش می دهد.

آیا نقاط ضعف این ریسه، قابل رفع هستند؟

بلی، با توجه به امکان ساخت سفارشی این ریسه، می توان با رایزنی هایی نسخه 12 ولت DC آنرا وارد و عرضه کرد. در این صورت تمامی نقاط ضعف آن پوشش داده خواهد شد ضمن اینکه توسط کنترلر های نورپردازی حرفه ای موجود در بازار نیز قابل برنامه ریزی خواهند بود.

ریسه های LED سوزنی در چه مواردی کاربرد دارند؟

این ریسه ها در ساخت تونل های نوری LED، پرده های LED، سقف های نوری، نورپردازی المان های شهری، درختان ، آذین بندی و … کاربرد دارند. در ادامه ی این مقاله به معرفی چندین نمونه نورپردازی فضای داخلی و خارجی به وسیله ریسه های ال ای دی سوزنی پرداخته می شود:

ساخت پرده با ریسه های LED سوزنی

نورپردازی درختان با استفاده از ریسه های ال ای دی سوزنی

نورپردازی پرده با این ریسه

نورپردازی طبیعت و درختان با ریسه های LED سوزنی

نورپردازی سقف با ریسه های سوزنی

<<بابت تولید هر یک از محتوای سایت انرژی و هزینه زیادی صرف شده است لذا اگر قصد انتشار مطالب را دارید حتما لینک مستقیم صفحه را ذکر کنید.>>

حمایت از تولید محتوا

چکیده:

آن گروه از لامپ هایی که برای روشنایی از دیود های نوری LED استفاده می کنند به لامپ LED مشهورند. این لامپ‌ها که در ابتدا بیشتر به عنوان یک چراغ هشدار در درون دستگاه‌های الکترونیکی کاربرد داشتند، با توجه به مصرف برق کم نسبت به سایر لامپ‌ها، عمر بسیار بالا و فناوری جدید ساخت به رنگ‌های دیگر توانسته‌اند جای خود را در صنعت روشنایی باز کنند.

لامپ‌های LED کارایی، طول عمر و بازدهی بالایی دارند که چند برابر لامپ‌های رشته‌ای بوده و نسبت به لامپ‌های فلورسنت کارآمدتر هستند.

عبارت LED مخفف کلمات Light Emitting Diode است که معنای دیود منتشر کننده نور می باشد. دیودهای ساطع‌کننده نور از زیرمجموعه دیودها (نیمه هادی ها) هستند.یکی از پارامترهایی که  LED‌ها را از سایر نیمه‌هادی‌ها متمایز می‌کند تبدیل جریان الکتریکی عبوری به نور است.

مقدمه:

لامپ‌های رشته‌ای یکی از مهم‌ترین دلایل افزایش مصرف انرژی و در نتیجه افزایش حجم تولید گازهای گلخانه‌ای در جهان می‌باشند؛ در سال 2003 نوعی LED تجاریوارد بازار شد که با مصرف جریان تنها 20 میلی آمپر، معادل 3 برابر لامپ های فلورسنت در همان مقیاس نور دهی داشت. این دستاوردی بزرگ بود چرا که بازار مصرف لوازم نوری را متحول می کرد. در سال 2007 به بعد تولیدات لامپ های LED بسیار گسترش یافت و حتی برخی کشورها استفاده از لامپ اجباری شد.

در ابتدا مقدمه ای بر عناصر خواهیم داشت و سپس روی نیمه رسانا ها و LED  ها که از مشتقات آن است متمرکز می شویم، سپس طرزکار لامپ های LED بیان شده و پس از مرور مزایا و معایب آن در نهایت به بررسی آینده این نوع لامپ ها خواهیم پرداخت.

عناصر از دیدگاه الکترونیک:

عناصر بر اساس رفتار در مقابل الکتریسیته به سه دسته رسانا، نیمه رسانا و عایق تقسیم می گردند. عبور جریان  به نوع عنصر بستگی دارد. در عناصر رسانا، الکترون ها با کوچکترین تحریک (اختلاف پتانسیل) جابجا می شوند و در نیمه رسانا و عایق به دلیل آرایش الکترونی متفاوت، نیاز به انرژی بیشتری برای جابجایی الکترون ها خواهد بود.

شکل 1 تعریف ساده ای از سه نوع عنصر را به تصویر کشیده است.

تولید نور در نیمه هادی:

اختلاف در پتانسیل الکتریکی در یک نیمه‌رسانا می‌تواند باعث خارج شدن از تعادل گرمایی و قرار گرفتن در یک وضعیت برانگیختگی قرارگیرند. این الکترون‌های برانگیخته شده برای برگشتن به حالت عادی حین عبور از محل اتصال

 (Junction) دو نیمه هادی مثبت ومنفی از خود نور ساطع می‌کنند از این نیمه‌رساناها برای ساختLED استفاده می‌ گردد.

در شکل 2 فرایند تولید نور توسط ال ای دی نمایش داده شده است. اگر نقطه اتصال دو نیمه هادی در معرض دید باشد با عبور جریان از نیمه هادی، الکترون ها حین جابجایی از لایه منفی به مثبت انرژی خود را به صورت فوتون آزاد می کنند. در واقع این پدیده در کلیه ی نیمه هادی ها رخ می دهد اما در ساختLED  سعی می شود که این خاصیت به حداکثر میزان خود رسیده تا مقدار قابل توجهی نور تولید گردد.

طیف نور LED:

بسته به این که کاربرد LED  چه باشد، رنگ نور آن متفاوت است.حتی میتوان LED هایی با طیف نوری خارج از محدوده دید تولید نمود. به عنوان مثال  LEDمادون قرمز برای ریموت کنترل ها و LED  ماورا بنفش برای دستگاه های تشخیص اسکناس کاربرد دارد.دسته ای از LED ها نیز با ترکیب طیف مرئی و نامرئی می توانند نور خورشید را شبیه سازی می کنند که به LED های رشد گیاه مشهور اند که کاربرد آنها در گلخانه های مصنوعی می باشد.

طیف نور لامپ LED:

حوزه ای از نور که چشم انسان قادر به دیدن آن است را نور مرئی می گویند. برای تولید لامپ LED از رنگ های روشن مثل سفید مهتابی،  زرد آفتابی و یا ترکیبی (طبیعی – نچرال) استفاده می شود. LED ها در تمامی رنگ ها تولید شده و کاربرد های زیادی جدا از روشنایی نیز داراست که از جمله آن ها می توان به نور پردازی، تزیین، ارتباطات، صنایع لیزر و … اشاره کرد.

انواع چیپ لامپ LED :

از آنجایی که لامپ های LED به منظور تولید و تابش نور طراحی شده اند، بازدهی نوردهی بالا ، مصرف برق بهینه و تمرکز نور بسیار حائز اهمیت است. بنابراین استفاده حداکثری از فضای لامپ و چیدمان مناسب جهت تبادل گرما امری حیاتی به حساب می آید. با تولید LED های SMD (نصب سطحی) این امر به صورت خوبی میسر گردید.نسل های اول لامپ های LED دارای دیودهای نورانی نصب سطحی بودند. با استفاده روز افزون از دیود های نصب سطحی، سازندگان اقدام به یکپارچه کردن LED، اتصالات و درنهایت مدارچاپی آن نمودند، به طوری که همه این موارد در داخل چیپ و حین طراحی LED در کارخانه قابل تنظیم باشد. این گونه از LED ها اصطلاحا بهCOB  (Chip On Board) شهرت یافتند.در این نوع از LED  ها محافظ طلقی شفاف حذف شده تا نوردهی به حداکثر رسیده و  هزینه کاهش یابد. ضمنا چیدمان دیودهای نورانی در داخل چیپ به صورت ترکیب آرایه های سری و موازی (یا بالعکس) در آمده تا در صورت آسیب دیدن یک آرایه کل مجموعه دچار از کار افتادگی نشود.

در LED های COB تقریبا تمام پیش نیازهای مرتبط با روشن شدن عنصر نوری در خود برد فراهم شده است، از مدارات جانبی گرفته تا مسیر های سیم کشی و خنک کننده های آلومینیومی که مصرف کننده به راحتی بتواند آن را استفاده کند.

از تکنولوژی COB به دلیل مقرون به صرفه بودن و فشرده بودن آن برای تولید لامپ های LED استفاده می شود. در شکل 4 نسبت ذخیره انرژی چهار نوع لامپ را مشاهده می کنید. مصرف لامپ LED حداقل و طبیعتا نسبت صرفه جویی انرژی آن حداکثر خواهد بود.

ساختمان داخلی لامپ LED:

لامپ هایLED برای استفاده تجاری در منازل و کارخانجات نیازمند استاندارد های خاصی هستند؛ مثلا لامپی که قرار است در محیط باز و در گرما، سرما، باران یا برف مورد استفاده قرار گیرد نسبت به لامپی که در محیط بسته مثل اتاق یا دفتر کار استفاده می شود متفاوت است. در محیط های باز باید اصول عایق بندی و دفع حرارت به درستی صورت پذیرد تا لامپ کارایی و دوام خود را حفظ کند. به طور کلی لامپ هایLED ساختمان داخلی مشابهی دارند. شکل 5 اجزای داخلی این لامپ ها را نمایش می دهد. وظیفه هر یک از اجزا به طور خلاصه بدین شرح است:

• حباب لامپ: جهت محافظت از ال ای دی و یکنواخت سازی نور استفاده می گردد.
• برد آلومینیومی LED: شامل آرایه های سری موازی )یا موازی سری) دیودهای نورانی به همراه سیم کشی ها به شکل مدار چاپی است. جنس این برد جهت انتقال بهتر گرما از آلومینیوم می باشد.
• پیچ ها: جهت اتصال برد به خنک کننده با هدف دفع حرارت استفاده می شود.
• خنک کننده: برای خنک سازی نیمه هادی  استفاده می شود تا دمای آن بیش از حد بالا نرفته و باعث کاهش عمر لامپ نشود.
• سرامیک: کاربرد آن به دلیل استحکام و تحمل حرارت بالا می باشد. همچنین وظیفه اتصال نیمه پایین لامپ به سرپیچ را داراست و در دفع گرمای تولیدی توسط درایور لامپ نیز موثر است.
• سرپیچ و اتصال به پاتروم: به منظور پیچ شدن لامپ در پاتروم و رساندن الکتریسیته به درایور است که استاندارد های مختلفی از آن وجود دارد.
• درایور: مهم ترین قسمت هر لامپ درایور آن است. درایور نوعی منبع تغذیه کاهنده به شمار می آید که جریان برق شهری متاوب AC  را پس از تبدیل کردن به جریان مستقیم DC با توجه به آرایش LED های لامپ کاسته و بسته به مدل LED آن را طوری تنظیم می کند که بیشترین بازده و نور را در خروجی فراهم آورد. درایور ارتباط مستقیمی با کارایی و عمر لامپ دارد و هرچه درایور دقیق تر و با کیفیت تر طراحی شده باشد، عمر مفید لامپ نیز بیشتر خواهد بود.

مزایا و معایب لامپ LED:

مزایای مهم لامپ های  LEDشامل موارد زیر است:

1.  عمر بالا تا 100 هزارساعت (با فرض کنترل حرارت و جریان الکتریکی تنظیم شده)
2.  مصرف بسیار کم؛ تا 10/1 نسبت به لامپ های رشته ای
3. بازدهی بالا؛ به دلیل مصرف پایین و تبدیل انرژی بالا
4. دوست دار محیط زیست؛ نسبت به لامپ های فلورسنت (که حاوی بخار جیوه و مواد سمی برای محیط زیست هستند)
5. تعمیر سریع؛ حتی می تواند با تعویض LED ها در صورت سوختن، مجددا به چرخه مصرف برگردد.
6. عدم حساسیت به روشن و خاموش شدن پی در پی؛ هر بار که لامپ فلورسنت با فواصل کمتر از 15 دقیقه روشن و خاموش گردد، از عمر آن ها کاسته می شود. این از مهم ترین معایب لامپ های فلورسنت است که خوشبختانه لامپ های LED هیچ حساسیتی به این مورد ندارند.

معایب مهم این لامپ شامل موارد زیر است:

1. وابستگی عمر مفید به گرما؛ گرما دشمن درجه یک قطعات الکترونیکی است، گرما باعث عبور جریان بیشتر از نیمه هادی ها شده و منجر به آسیب یا سوختن آنها می شود.
2. درایور غیر استاندارد؛ انتخاب لامپ های ارزان قیمت که قطعات بی کیفیت دارند باعث سوختن زودهنگام این لامپ ها می شود، حتی اگر بهترین نوع LED هم در لامپ استفاده شده باشد، در صورتی که درایور آن استاندارد نباشد باعث سوختن یا کم نور شدن و در نتیجه کاهش عمر مفید خواهد شد.
3. قیمت گران تر آن ها نسبت به لامپ های فلورسنت؛ که در حقیقت عیب نیست به شرطی که کیفیت لامپ بالا باشد به نوعی سرمایه گزاری نیز تلقی می شود.

آینده لامپ های LED و راهکار هایی برای عمر بیشتر آنها:

هنوز تا بالغ شدن این محصول راه زیادی مانده و همپنین در آینده بازارها رقابتی تر خواهند شد، بنابراین شاهد محصولات بسیار باکیفیت و خلاقانه تری نسبت به قبل خواهیم بود. در لامپ های جدید تر مدارات محافظ و محدود کننده های جریان دقیق تری قرار داده شده که با افزایش دما به طور خودکار، جریان لامپ را کم می کنند که البته واضح است که در جاهای گرم، لامپ اندکی کم نور تر از جاهای خنک تر خواهد بود اما به قیمت ایمنی و دوام و عمر بالاتر. با ارزان تر شدن تکنولوژی ساخت آی سی ها و مدارات مجتمع، سری آی سی هایی مخصوص کنترل لامپ های LED ساخته شده که دست کمی از میکرو کنترلر ها ندارند چرا که این آی سی ها در لحظه دمای لامپ و جریان گذرنده از آن را اندازه گیری کرده و به سرعت بهترین حالت کارکرد را برای لامپ فراهم می کنند. حتی برخی از درایور ها می توانند عمر لامپ را نیز تخمین بزنند که این به نوبه خود تحولی بزرگ در صنایع روشنایی تلقی می شود. علاوه بر این لامپ های نسل بعدی برای کنترل گرمای درایور LED  با تغییراتی همراه خواهند بود که از جمله آن ها جابجایی درایور در لامپ و یا ماژولار کردن لامپ است؛ جابجایی درایور از داخل محفظه سرامیکی بسته و محافظت شده به محفظه حباب لامپ به منظور دفع گرمایی سریع درایور و جلوگیری از خرابی های  مرتبط با درایور می باشد؛ همچنین استفاده از درایور مجزا که قبل از پاتروم بسته می شود نیز راهکاری بسیار پر طرفدار خواهد بود زیرا علاوه بر مدیریت دمای  درایور باعث تولید ارزان لامپ های LED (دست کم تا 50 درصد) خواهدشد، چرا که همانند لامپ های مهتابی با سوختن لامپ (با فرض درایور استاندارد و با کیفیت) فقط کافیست قسمت LED آن تعویض گردد و دیگر هزینه اضافی برای بخش درایور آن صرف نخواهد شد.

پایان

در این مقاله به بررسی LED های مخصوص رشد گیاهان پرداخته می می شود. سعی بر این است متن روان و به دور از مفاهیم تخصصی باشد.

نور خورشید از چه اجزایی تشکیل شده است؟

نور خورشید از طیفی شامل نور های نا مرئی و مرئی با رنگ های بنفش، نیلی، آبی، سبز، زرد، نارنجی، قرمز و …  تشکیل شده است که هر رنگ طول موج منحصر بفردی داشته و ترکیب آنها طول موجی بین 300 الی 2500 نانو متر میسازد! برای مثال رنگ قرمز حدودا طول موجی بین 600 الی 700 نانو متر و رنگ آبی 400 الی 500 نانو متردارد.

در تصویر زیر طول موج ها به همراه رنگ مرئی آنها مشخص شده است:

چه بازه ای از طول موج جهت رشد گیاه مناسب است؟

به طور کلی گیاهان به نوری با طول موج 380 الی 840 نانو متر نیاز فراوانی دارند. با این حال هر گیاه با توجه به مرحله ی رشد که میتواند مرحله گل دهی (نور قرمز) ، رشد ساقه (نور آبی) و … باشد به طول موج خاصی از نور نیاز بیشتری دارد. جهت درک هر چه بهتر این موضوع به جدول زیر توجه نمایید:

ال ای دی های مناسب جهت رشد گیاه کدامند؟

همانطور که ذکر شد، گیاهان نیاز به طول موج 380 الی 840 نانو متر جهت رشد و فتوسنتز دارند. خوشبختانه LED ها با رنگ ها و طول موج های متنوعی تولید می گردند و با ترکیب آنها ی توان به طول موج مورد نظر درست یافت! برای مثال ال ای دی قرمز طول موجی 600 الی 650 نانو متر و ال ای دی آبی 450 الی 500 نانو متر را دارا است. ال ای دی های فرا بنفش و مادون قرمز به ترتیب 340 الی 400 نانو متر و 750 الی 900 نانو متر را دارا هستند.

آیا جهت ساخت لامپ رشد گیاه استفاده از تمامی ال ای دی ها نیاز هست؟

رشد گیاهان در دو طول موج بین آبی و قرمز به بیشترین مقدار خود می رسد!  لذا الزامی به استفاده از سایز طول موج ها نیست با این حال ال ای دی هایی تحت عنوان Grow LED  تولید شده اند که به صورت فول اسپکتروم هستند (380  الی 840 نانو متر) این ال ای دی ها مخصوص رشد گیاه بوده و نور اصلی آنها ترکیبی از دو رنگ آبی و قرمز یعنی صورتی است.

در صورتیکه در حوزه الکترونیک و کشاورزی دانش و ابزار کافی را ندارید، حتما از LED  های فول اسپکتروم استفاده کنید مطمئن باشید جواب خواهید گرفت!

اما اگر در این حوزه ها حرفه ای هستید با ترکیب صحیحی از ال ای دی های قرمز و آبی، میتوانید لامپ رشد گیاه بسازید! مقدار این ترکیب نیازمند تجربه می باشد. برای مثال هر چه میزان نور ال ای دی آبی از قرمز بیشتر باشد، لامپ برای رشد سبزیجات مناسب بوده و هر چه میزان رنگ قرمز از آبی بیشتر باشد، لامپ جهت رشد گل مناسب است! همانطور که اشاره شد، هر طول موج عمل خاصی را در گیاه عهده دار است:

پرتو های بین 700 – 1000 نانو متر (قرمز دور): بسیاری از گیاهان که تنها در معرض تابش این طول موج ها قرار می گیرند، ارتفاع آنها از طریق افزایش طول میانگر های ساقه افزایش می یابد. فرم فیتوکروم طول موج های مذکور را جذب می کند و در نتیجه فتوسنتز باکتریایی انجام می شود.

پرتو های بین 610 – 700 نانو متر (قرمز): در این ناحیه از طیف مرئی، کلروفیل دارای جذب ماگزیمم است و نتیجه فعالیت تعدادی از آنزیم های بیوسنتز اجزای ساختمانی گیاه از طریق تحریک مولکول کلروفیل تنظیم می شود. فرم قرمز فیتوکروم در این ناحیه از طیف، انرژی تابشی را جذب می کند و دارای یک جذب ماگزیمم در 660 نانو متر است در نتیجه بسیاری از فعل و انفعالات مورفوژنتیکی در گیاه آغاز و انجام می شود.

پرتو های بین 510 – 610 نانو متر (سبز – زرد): نور در این طول موج ها کمترین اثر خود را در رشد و نمو گیاهان دارد. عکس العمل های فتوسنتزی و فتومورفوژنتیکی در این طول موج ها مینیمم است. ماگزیمم حساسیت چشم انسان در طول موج 550 نانو متر می باشد.

پرتو های بین 400 – 510 نانو متر (آبی): کلرفیل، انرژی تابشی این طول موج ها را جذب می کند. همچنین، سایر پیگمان های فتوسنتز، نظیر فیکوسیانین، فیکواریترین و کاروتن در این طول موج ها دارای جذب ماکزیمم هستند. حرکات فتوتروپیسمی گیاهان با جذب انرژی تابشی این طول موج ها افزایش می باید. فیتوکروم، کاروتنوئید ها و فلاوپروتئین ها نیز در این ناحیه از طیف انرژی تابشی را جذب می کنند. واکنش های تابشی پر انرژی در این ناحیه انجام می شود.

پرتو های بین 280 – 400 نانو متر (ماورا بنفش – UV):  گیاهانی که در نور این ناحیه از طیف رشد می کنند معمولا برگ هایی ضخیم و ظاهری متراکم و کوتاه دارند (به شکل بوته) بسیاری از مولکول های معدنی و آلی، انرژی تابشی را در این طول موج ها جذب می کنند. انرژی تابشی در طول موج های 280 تا 315 نانو متر باعث آفتاب سوختگی در انسان می شود.

پرتو های کمتر از 280 نانو متر (UVکوتاه): این تشعشعها برای گیاهان و بسیاری از موجودات زنده مهلک هستند. موجودات زنده ذره بینی نسبت به این طول موج ها حساس هستند. اگر این موجودات در معرض لامپ های میکروب کش (که تشعشعی با طول موج 254 نانو متر ساطع می کنند) قرار گیرند کشته خواهند شد. چنین لامپ هایی غالبا در اتاقک های انتقال و یا مخصوص رشد گیاهان برای کاهش آلودگی های قارچی و باکتری به کار می روند. برای محافظت چشم از این انرژی تشعشعی UV  کوتاه باید احتیاط لازم به عمل آید. اسید های هسته ای (نوکلئیک) و پروتئین ها این تشعشعات را جذب می کنند.

لطفا سوالات خود را در انتهای همین مقاله بپرسید.

برخی از منابع:

1-      کتاب اصول فیزیولوژی گیاهی جلد اول – جی ری نوگل – ترجمه دکتر مهرداد لاهوتی

2-      وبسایت تورینه

LED های نواری انعطاف پذیر (استریپ LED) در طراحی روشنایی مدرن سراسر جهان بسیار پر کاربرد بوده و معماران و نورپردازان از این نوار ها در پروژه های مسکونی، تجاری و صنعتی استفاده می کنند . دلیل اصلی این موضوع افزایش بهره وری ، روشنایی مناسب، تنوع در رنگ و سهولت نصب آنهاست.

در این مقاله به شما کمک خواهیم کرد تا برای محل خود نورپردازی حرفه ای طراحی و اجرا کنید. این مقاله برای کارشناسان نور و تازه کاران مناسب است. در بازار این سبک LED ها با اسامی زیادی همچون نوار چراغ، روبان LED و استریپ LED شناخته می شوند اما راهنمای مناسبی جهت طراحی، انتخاب و نصب موجود نیست! هدف این مقاله انتخاب هر چه بهتر نوع LED نواری است.

نکات کلیدی که باید قبل از اجرای کار در نظر داشته باشید:

نگرش خود را کمی تغییر دهید! هر پروژه منحصر به فرد است! پس راه حل همه جانبه ای وجود ندارد. هر نوع LED برای پروژه ای خاص استفاده دارد!

1- منشا نوری شما چیست؟

2-کجا نصب خواهد شد؟

3- آیا قصد دارید میزان روشنایی را از راه دور و یا از طریق پنل تغییر دهید؟

4-هدف شما از نورپردازی چیست؟

5- روشنایی LED شما چه رنگی باشد؟

6- چه تجهیزات روشنایی ای باید استفاده شود؟

7- آیا در این محل تجهیزات روشنایی دیگری هم هست؟ رنگ آنها چیست؟

3 مبحث مهم در انتخاب LED نواری :

1-میزان لومن، CCT و CRI

1.1- میزان لومن:

لومن واحد اندازه گیری نور است. پیش از این میزان شدت نور را با وات مقایسه میکردیم! مثلا لامپ رشتته ای 100 وات نور بیشتری نسبت به 60 وات داشت. اما توان لامپ برای قیاص میزان نور آن نیست! بلکه جهت شفاف سازی میزان مصرف برق آن است. بهترین راه برای مقایسه شدت نور میزان لومن است! مقدار لومن مهمترین پارامتر در انتخاب شما خواهد بود ! اما ممکن است بپرسید این میزان لومن بر چه واحدی از ال ای دی است؟ لومن بر متر طولی؟ لومن بر رول کامل؟ بهتر است قبل از خرید مقدار آنرا از فروشنده کالا بپرسید.

هر محیطی متناسب با کاربری آن به میزان لومن خاص نیازمند است. پیشنهاد ما همیشه انتخاب LED پر نور تر و تهیه یک عدد دیمر است تا بتوانید نور آنرا تنظیم و کاهش داده تا سبب افزایش طول عمر آن شود. با این وجود جدولی تهیه کرده ایم که متناسب با میزان لومن و محل اجرا می توانید انتخاب صحیحی داشته باشید:

در این تصویر چند نمونه استریپ نواری با میزان لومن آنها مقایسه شده است:

نکته مهم:

از فروشنده کالا حتما در مورد اطلاعات فنی ریسه نواری سوال کنید و از او برگه کاتالوگ شرکت تولید کننده را بخواهید. اگر کالای خریداری شده هیچ جزئیاتی نداشت، حتما به کیفیت آن شک کنید. میزان لومن تنها برای مقایسه نور است. بعضی از تجهیزات نور بالایی دارند اما حرارت زیادی تولید می کنند و به مرور زمان افت نور دارند.

1.2- دمای رنگ (CCT)

عبارت CCT مخفف (Correlated Color Temperature) بوده و به دمای رنگ LED میپردازد که با درجه کلوین (K) اندازه گرفته میشود. LED هایی که کلوین بالاتری دارند سردتر بوده و رنگ آن به سفید و سفید مایل به آبی نزدیک تر است. اما LED های کلوین پایین گرم بوده و رنگ زرد و مایل به نارنجی دارند (همانند نور زرد آفتاب). در تصویر زیر دماهای متفاوت نوری را مقایسه می کنیم:

در تصویر زیر نورپردازی دکوراسیون داخلی را مقایسه می شود که با دماهای 3000 کلوین، 4200 کلوین و 6200 کلوین اجرا شده است:

1.3-شاخص رنگ در زیر نور (CRI):

CRI مخفف Color Rendering Index می باشد که به میزان طبیعی جلوه دادن رنگ اجسام می پردازد یا به عبارت ساده تر به مقایسه رنگ اجسام پس از تایش نور “LED” با “نور استاندارد روز” می پردازد. یقینا رنگ اجسام در زیر نور لامپ در مقایسه با نور روز متفاوت است. این شاخص بین 0 تا 100 متغییر است که مقدار صد نشانگر نور روز است.

معمولا CRI های بالای 80 کاربردی تر هستند و CRI های بالای 90 در صحنه های هنری، عکاسی و فیلم برداری استفاده می شوند.

2-مقایسه سایز و تعداد LED های استریپ:

LED های نواری معمولا در رول های 5 متری به فروش می رسند. دستگاه Pick And Place مقاومت و ال ای دی را برداشته و بر روی نوار قرار داده و لحیم می شود. پس از مقایسه کیفیت دو استریپ، مقایسه تعداد و سایز چیپ LED های استریپ می تواند در انتخاب LED نواری مناسب به شما کمک کند. در شکل زیر استریپ هایی با تراکم و چیپ های گوناگون مشاهده می کنید:

3-ولتاژ و مصرف برق LED نواری:

مصرف برق استریپ ال ای دی جز مهم ترین عوامل دخیل در انتخاب آن است. برای همه مهم است که سر ماه چه مقدار به مصرف برق خود اضافه خواهد شد و هزینه آن چقدر است. این موضوع  و ولتاژ نواری را هم باید از فروشنده بپرسید تا با اتصال منبع تغذیه مناسب و کم مصرف بتوانید هزینه های خود را کاهش دهید. 

عوامل دیگری هم در انتخاب مهم هستند همچون میزان حرارت تولیدی که اگر به طور صحیح از طریق بدنه ریسه دفع نشود، باعث کاهش طول عمر ال ای دی ها از 50 هزار ساعت به 10 الی 20 هزار ساعت می شود. به گواهی های سلامت، گذارشات تست محصول و خدمات پس از فروش هم توجه داشته باشید.

مشاهده منبع مقاله

در این مقاله به موارد زیر پرداخته می شود:

1- تعریف ال ای دی شاخه ای (تیغه ای)

2-اجزای اصلی ال ای دی های شاخه ای 

3-انواع ال ای دی های شاخه ای

4- نقاط قوت و ضعف ال ای دی های شاخه ای 12 ولت

5- نقاط قوت و ضعف ال ای دی های شاخه ای 220 ولت

ال ای دی های شاخه ای با نام لاتین Rigid LED (ال ای دی سخت) نسل بعد از ال ال دی های نواری هستند که به دلیل سختی بدنه آلومینیومی، قابل انعطاف نیستند.

این ال ال دی ها به طور کلی از اجزای زیر تشکیل شده اند:

1-ال ای دی های نصب سطحی (SMD LED)

2-برد مدار چاپی آلومینیومی (Aluminum PCB)

3-مدار تنظیم ولتاژ ال ای دی (Driver Circuit)

موارد یک و دو در تمامی LED های شاخه ای وجود دارند اما مورد سوم بسته به ولتاژ این ال ای دی ها متغیر است.

برای مثال در ال ای دی های شاخه ای 12 ولت یک عدد مقاومت با ال ای دی ها جهت تنظیم ولتاژ ال ای دی سری شده است که باعث میشود تغییرات ولتاژ 12 ولت تاثیر کمتری بر روی ال ای دی گذاشته و به آن آسیب کمتری وارد کند.

این ال ای دی ها دارای نکات مثبت زیر هستند:

1- به دلیل تولید در تیراژ بالا، وجود قطعات ارزان و تزریق فراوان در بازار جز مقرون به صرفه ترین ال ای دی ها هستند که متناسب با سایز چیپ،کیفیت چیپ، تراکم LED های SMD قیمت گذاری می شوند.

2- این ال ای دی ها دارای تنوع بسیار بالایی هستند که با رنگ، تراکم، کیفیت و برند های متنوع ایرانی و چینی به بازار ایران وارد شده و عرضه می گردد.

3- از آنجاییکه هر سه عدد ال ای دی با یکدیگر سری و در نهایت موازی شده اند لذا میتوان در محل اتصال، PCB را برش داد و از دو قسمت را به صورت جداگانه استفاده نمود.

از نکات منفی ال ای دی های 12 ولت شاخه ای می توان به موارد زیر نیز اشاره نمود:

1- به دلیل موازی بودن هر سه ال ای دی با یکدیگر جریان عبوری از PCB افزایش میابد و چون ضخامت سطح رسانندگی جریان بر روی برد مدار چاپی بسیار پایین است (در حد 20-30 میکرو متر) باعث افت جریان و بدنبال آن افت نور در طول مسیر می شود. البته این موضوع در متراژ زیر دو متر با جریان های پایین محسوس نبوده ولی در ال ای دی ها جریان بالا همچون چیپ 4014 به حدی است که افت نور حتی در طول یک متر قابل مشاهده است.

2- مواردی از این ال ای دی ها دارای جریان بسیار بالایی هستند که علاوه بر نور بیشتر، حرارت زیادی تولید میکنند که باید با خنک کننده آلومینیومی (هیت سینک) آنرا دفع کرد. در غیر اینصورت امکان سوختگی سطح در تماس با آنها و کاهش شدید عمر و نور ال ای دی وجود دارد.

در ال ای دی های شاخه ای با برق مستقیم مدار درایور کنترل جریان تعبیه شده است بطوریکه برق شهری متناوب را به مستقیم با ولتاژ بالا اما جریان کنترل شده تبدیل میکند. این مدل ال ای دی دارای جنبه های مثبت زیر است:

1- جریان ال ای دی مستقیما کنترل میشود که موجب افزایش طول عمر آن می گردد.

2- حرارت تولید بسیار کمتر بوده و بدنبال آن مصرف برق و انرژی پایین آمده و از هیت سینک ضعیف تری استفاده می شود.

3- در صورتیکه در محیط تعداد کمی نیاز باشد استفاده از آن به دلیل عدم نیاز به پاور مقرون به صرفه تر خواهد بود.

4- در صورتیکه نیاز به نصب متراژ بالا با آرایش خطی داشته باشید، با نگرانی کمتر بابت افت ولتاژ و افزایش هزینه های سیمکشی مستقیما سیم های ال ای دی را به یکدیگر وصل خواهید کرد.

در مقابل جنبه های مثبت LED های شاخه ای به موارد منفی نیز اشاره می کنیم:

1- ال ای دی ها با یکدیگر سری شده اند لذا همین موضوع باعث می شود در صورت سوختن تک ال ای دی، الباقی ال ای دی ها خاموش گردند ضمن اینکه امکان برش ال ای دی از محلی در طول PCB فراهم نباشد. هر چند که در بازار در طول ها متفاوت از 10 سانتی متر تا 120 سانتی متر موجود می باشد.

2-از آنجاییکه مدار درایور مستقیما به برق شهری وصل می شود لذا احتمال تماس بدن با آن و به دنبال آن برق گرفتگی وجود دارد ضمن اینکه میبایست در انتخاب هیت سینک و ایزوله سازی ال ای دی دقت فراوان گردد.

حال با توجه به نیاز پروژه و موارد فوق میتوانید ال ای دی مناسب را انتخاب کرده و استفاده کنید.

<<بابت هر یک از محتوای سایت انرژی و هزینه زیادی صرف شده است لذا اگر قصد انتشار مطالب را دارید حتما لینک مستقیم این صفحه را ذکر کنید.>>

عموما ال ای دی های SMD بازار با نام های 2835, 3528, 3020, 3030, 3535, 3014, 4014, 5050, 5060, 5730  شناخته می شوند در حقیقت این اعداد بیانگر سایز چیپ ال ای دی هستند. چیپ LED نیمه رسانا و یا منشا نوری آن می باشد که یک سمت آن به قطب مثبت و سمت دیگر آن به قطب منفی وصل شده است. حد الفاصل دو سر آن سطح تابشی قرار دارد حال به هر اندازی سطح تابشی بزرگتر باشد، چیپLED نیز بزرگ تر بوده لذا نور آن بیشتر خواهد بود. البته میزان نور به شرکت سازنده چیپ نیز وابسته است. برای مثال نمیتوان نتیجه گرفت ال ای دی 5730 (57µm*30µm) از ال ای دی 5050 (50µm*50µm) کم نور تر است!

در شکل زیر سایز های مختلف LED با یکدیگر از نظر میزان نور، جریان مصرفی، توان و سایز چیپ با یکدیگر مقایسه شده اند ( برند ال ای دی ها یکسان است ) :

همانطور که مشاهده میکنید در بین ال ای دی های بالا سایز 4014 به نسبت جریان مصرفی نور بیشتری تولید میکند و این امر باعث شده است تولید و مونتاژ آن روی ال ای دی های شاخه ای بیشتر شده و نسبت به قیمت و مصرف انرژی، بهره بیشتری را داشته باشد.

بعضی از ال ای دی های SMD دو چیپ هستند و نور و حرارت بیشتری تولید می کنند. در نظر داشته باشید که اگر حرارت ال ای دی دفع نگردد سبب بالا رفتن دمای چیپ و افزایش جریان شده به طوریکه با مرور زمان باعث کاهش طول عمر چیپ و در نهایت سوختن آن می شود. در تصویر زیر سطح زیرین یک ال ای دی SMD را مشاهده میکنید که جهت دفع بهتر حرارت سعی شده طراحی به گونه ای باشد که پایه های آن سطح بیشتری با PCB تماس داشته باشند:

مدل دیگری از ال ای دی های SMD با نام Power LED تولید می شوند که بیشتر از هی چیزی جنبه نورپردازی و دکوراتیو دارند. این ال ای دی ها از 0.5W تا 250W تولید می شوند. Package و یا ظاهر این LED ها در وات های پایین با یکدیگر یکسان بوده ولی چیپ آنها متفاوت است که به قطعیت می توان گفت ال ای دی های پاور با چیپ بزرگ ساخت شرکت های برند دارای ماکزیمم کیفیت و بهره وری می باشند:

مشاهده کلیپ مونتاژ LED SMD با دستگاه:

نورپردازی پیکسلی منار Warsaw لهستان

منار Warsaw با ارتفاع 220 متر دومین آسمان خراش در لهستان می باشد که در نمای آن از تجهیزات نورپردازی دینامیک ال ای دی تیوپ Philips استفاده شده است به طوریکه میتوان گفت جز بزرگترین نورپردازی های اروپای مرکزی است. این تجهیزات در ارتفاع 160 متری از سطح زمین و بلندای 40 متر به صورت متقارن نصب شده اند و تعداد نقاط نوری فولکالر (پیکسل) آنها 80 هزار عدد است که مالکین سازه در حین ساخت  آن پیام “I love Warsaw” ( من عاشق Warsaw هستم ) را به شهروندان نمایش می داد.

مدیر توسعه این سازه گفت: نورپردازی سازه منار Warsaw بخشی از ایده های ما جهت گشودن ساختمان ها به روی مردم  شهر بود. مثلا در طول مسابقات فوتبال جام ملت های اروپا نتیجه تیم لهستان به مردم اطلاع رسانی می شد! که همین موضوع باعث برجسته شدن منار در بین مردم شهر می شد.

نورپردازی این سازه از طریق گوشی تلفن همراه قابل کنترل است و طبق گفته Philips تنها با کمتر از 75% انرژی نورپردازی سازه راه اندازی شده و از کیلومتر ها دورتر قابل رویت است!

تصاویر:

منبع لاتین: مجله بین المللی LedsMagazine  تاریخ انتشار: دوشنبه 1 آذر 1395

ترجمه و ویرایش: پرتو الکترونیک نواوران

<<بابت هر یک از محتوای سایت انرژی و هزینه زیادی صرف شده است لذا اگر قصد انتشار مطالب را دارید حتما لینک مستقیم این صفحه را ذکر کنید.>>

حمایت از تولید محتوا

نورپردازی Serpentine Pavilion سال 2016

تاریخچه و معماری بنا:

گروه Bjarke Ingels مجری پروژه معماری Serpentine Pavilion لندن در سال 2016 می باشد. این سازه در گالری هنر های معاصر باغ Kensington واقع شده است. ارتفاع این بنا 14 متر بوده و از بلوک های شفافی تشکیل شده است که به عقیده معمار باعث بزرگ جلوه دادن فضای داخلی بنا می شود که میزبان مراسم های شبانه Serpentine، کافه و بار می باشد.برند تجهیزات نورپردازی استفاده شده Zumtobel’s acdc می باشد و سازه از صفحات شفاف فایبر گلاسی که بر روی هم انباشته شده اند تشکیل شده است. تمام هدف گروه Bjarke Ingels ایجاد نوری درخشنده از پایه تا بالای سازه جهت نشان دادن معماری آن بوده است به طوریکه بخش فوقانی سازه در تاریکی شب قابل رویت نبوده و حتی منابع نوری کار شده نیز در دیدرس ناظرین قرار نگیرند.  

نورپردازی:

تیمی تشکیل شده از مهندسین دو شرکت Aecom و Zumtobel وظیفه نورپردازی این بنا را به عهده گرفتند. مهندسین شرکت Aecom  شدت روشنایی مورد نیاز داخل سازه و بیرون آن را به ترتیب 100 و 200 کولس برآورد کرد. طبق گفته آنها تنها 10 لوکس جهت درب های خروجی اضطراری نیاز است. مهندسین شرکت Zumtobel  با شبیه سازی معماری سازه و اعمال ضریب شار نوری بنا (طبق جنس فایبر گلاس) و اندازه گیری نور لازم که بعضا به دلیل شار نوری متریال فایبر گلاس با پروژکتور های رو به بالا مهیا نمی شود، تصمیم به استفاده از پروژکتور در ارتفاع 4.3 متری در زیر یکی از طاق ها گرفتند(مدل Plaza 10). تعدادی پروژکتور هم در پشت نیمکت ها جاساز کردند تا نوری عریض با الگویی زیبا ارائه دهد (مدل Plaza 20)

طراح حرفه ای گروه Bjarke Ingels بیان کرد: در نورپردازی این نما بحث تداعی یکسان معماری آن در روز و در شب برایمان بسیار مهم بود.

کوچک تر شدن تدریجی بلوک ها در ارتفاعات بالاتر باعث روشنی و شفافی بیشتر سازه شده و همچنین کاهش نور تدریجی بنا از پایین به بالا باعث محو شدن راس آن در تاریکی شب می شود.

تصاویر:

منبع لاتین: مجله بین المللی LEDsMagazine  تاریخ انتشار: دوشنبه 1 آذر 1395

ترجمه و ویرایش: پرتو الکترونیک نواوران

<<بابت هر یک از محتوای سایت انرژی و هزینه زیادی صرف شده است لذا اگر قصد انتشار مطالب را دارید حتما لینک مستقیم این صفحه را ذکر کنید.>>