Genel Bakış
Işık yayan diyotların (LED) icatından bu yana, elektrik enerjisinden dönüştürülebilen foton miktarında önemli bir artış olmuştur; Bununla birlikte, bu fiziksel bir sınıra ulaşmaya yaklaşıyor. Tüm giriş enerjisinin fotosentetik fotonlar şeklinde enerjiye dönüştürüldüğü noktada, teorik maksimum verimlilik elde edilir. Mavi LED'lerin verimliliği%93'e kadar ulaşabilir, fosfor dönüştürülmüş "beyazların"%76'ya ulaşması mümkündür ve kırmızı LED'ler%81'e ulaşabilir. Bu geliştirmeler nedeniyle, bahçecilik aydınlatması için yeni beklentiler mevcut hale geldi. Bu makalede, aşağıdaki konuları tartışacağız: (1) LED'lerin altında yatan fizik ve verimlilik; (2) mevcut etkinliğiLED'ler; (3) spektral kalitenin mahsul çıkışı üzerindeki etkisi; ve (4) bahçecilik armatürlerinin potansiyel etkinliği. Bu, türlerden türlere farklı olan bitki morfolojisi üzerindeki spektral etkilerin optimize edilmesiyle gerçekleştirilebilir. Bu, verim için fotonların dönüşümünde ilerlemelere izin verecektir. Öte yandan, fotosentez üzerindeki spektrum etkileri türler arasında çok karşılaştırılabilir; Bununla birlikte, 400 ila 700 nanometre arasında değişen şu anda kabul edilen fotosentetik fotonların tanımı bir miktar değişiklik gerektirebilir. Mevcut sarkma, ısı düşmesi, sürücü (güç kaynağı) verimsizlikleri ve optik kayıplar, tüm LED armatürlerin doğasında bulunan dört özelliktir. LED fikstür etkinliğinin üst sınırı, LED paket etkinliğinin bu dört faktörle çarpılmasıyla oluşturulur. LED teknolojisinin mevcut durumu göz önüne alındığında, hesaplamalar beyaz ve kırmızı armatürler için etkinlik sınırlamalarının 3.4 umol J - 1, mavi ve kırmızı armatürler için etkinlik sınırları 4.1 umol J - 1'dir. Suya karşı optik koruma ve aşırı neme dahil ederek, bu değerler yaklaşık%10 azalır. Detay ettiğimiz en yüksek etkinlik ve maliyet arasında ödünleşmeler var.
Fizik
"Verimlilik" terimi, hem payda hem de payda aynı birimlere sahip oranları ifade eder ve bu oranlar yüzde olarak ifade edilebilir. "LED verimlilik" terimi, optik güç çıkışının watt veya yüzde başına watt olarak ifade edilen elektrik güç girişine oranını ifade eder. "Etkinlik" terimi, çeşitli birimlerde ifade edilen oranları ifade eder. "Etkinlik" terimi, bahçecilik aydınlatma alanında, giriş elektriği watt başına saniyede üretilen foton miktarını tanımlamak için kullanılır. Bir watt'ın saniyede bir joule'ye eşit olması nedeniyle, bu zaman başına µmol'e kadar basitleştirilebilir. Genellikle Planck denklemi olarak adlandırılan Planck -Einstein ilişkisi, foton enerjisi ve dalga boyu arasındaki ilişkiyi tanımlayan matematiksel bir ifadedir. Bu denklemi kullanarak, enerji ve dalga boyu arasındaki ilişkinin ters orantılı olduğunu görebiliriz. Verimlilik ve etkinlik arasında dönüşüm ve belirli bir spektrum için en yüksek potansiyel fotosentetik foton etkinliğini hesaplamak için kullanılan denklem. Bu denklem, verimlilik ve etkinlik arasında dönüşüm için kullanılır.
Fotonların girdi olan elektrik gücü miktarına göre bitkiler üzerindeki etkisini belirlemek için, LED'lerin verimliliğini etkinliklerine dönüştürerek ilgili birimleri elde ederiz. Bu, emilen her foton için sadece bir molekülün aslında reaksiyona girebileceğini savunan Stark -Einstein yasası olarak bilinen farklı bir fiziksel yasaya uygundur. Bir fotonun bir elektronu uyarabildiğini belirterek bu yasayı yeniden ifade etmek mümkündür. Bu çalışmadaki foton etkinliğinin kapsamı, 400 ila 700 nanometre arasında değişen dalga boylarına sahip fotonlarla sınırlıdır ve fotonları 800 nanometre kadar yüksek dalga boylarına sahip fotonları birleştirir. LED paket yapımcılarının watt başına lümenlerde etkinlik bildirmeleri yaygındır, çünkü bu insan aydınlatması için anlamlı bir metriktir. Bununla birlikte, bu metrik bahçecilik aydınlatması için geçerli değildir, çünkü insan gözünün farklı renklere duyarlılığına dayanan insan görüşü için ağırlıklı fotonların bir ölçümüdür.
Bir gövde içinde bulunan LED çip olan bir LED paket, bu makalede "LED" terimi ile kastedilen şeydir. Fikstüre mekanik ve elektrik bağlantılarının kolaylaştırılmasına ek olarak, muhafaza veya ambalaj aynı zamanda bir ısı kanalı olarak da hizmet eder, fotonların dağılımını etkiler ve beyaz LED'ler için fosfor tabakasını içerir (daha fazla bilgi için aşağıya bakınız). LED paketleri LED performans standartlarının hedef kitlesidir. LED paketleri bir fikstüre dahil edildiğinde, buna bir LED fikstürü denir.
LED'lerin özünde temel verimliliği
Bu üç alt etkinliğin ürünü olan LED'lerin (LED paketleri) genel verimliliğine katkıda bulunan üç alt efekt vardır:
Elektron voltlarında eksprese edilen yayılan foton enerjisinin uygulanan voltaja (vphoton/vf) oranı elektrik verimliliğinin tanımıdır. Bu oran LED'in iç elektrik direncinden etkilenir.
Elektron başına foton olarak da bilinen dahili kuantum verimliliği, elektronların fotonlara dönüştürüldüğü işlemi ifade eder. Bu işlem, safsızlıklar ve mikrofizik kusurları içeren radyasyon dışı rekombinasyon yollarından etkilenir.
LED yarı iletken malzemeyi bırakan fotonların üretilen toplam foton sayısına oranı foton ekstraksiyon verimliliği olarak adlandırılır. Bu oran hem iç yansıma hem de yeniden emilimden etkilenir. "Paket kayıpları" ifadesi, LED endüstrisinde, bir LED paketinden fotonların hasat edilmesi sırasında meydana gelen kayıplara atıfta bulunmak için kullanılır. LED paket türleri bunlarda çok çeşitli varyasyonlara sahip olabilir.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd 2010 yılında kurulmuştur. Tasarımı, Ar-Ge'yi, kapalı ve açık aydınlatma ürünlerinin üretimini ve satışlarını entegre eden ulusal yüksek teknoloji ürünü bir girişimdir ve ayrıca OEM, ODM.
