كيف تنتج LED الضوء؟

التألق الكهربائي هو العملية التي تُنتج بها مصابيح LED (الثنائيات الباعثة للضوء) الضوء. وطريقة عملها هي:

١- مادة شبه موصلة: تُستخدم مادة شبه موصلة، عادةً خليط من عناصر مثل الفوسفور والزرنيخ والغاليوم، في صناعة الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED). عند تطعيم شبه الموصل بالشوائب، تتكون كلٌّ من المنطقة السالبة (n) التي تحتوي على فائض من الإلكترونات، والمنطقة الموجبة (p) التي تحتوي على نقص في الإلكترونات (الفجوات).

إعادة تركيب إلكترون-فجوة: تُجبر الإلكترونات من منطقة النوع n على التوجه نحو منطقة النوع p عند تطبيق جهد كهربائي عبر الصمام الثنائي الباعث للضوء. تتحد هذه الإلكترونات مع الفجوات في منطقة النوع p.

انبعاث الفوتونات الثلاثية: تُصدر الطاقة على شكل ضوء (فوتونات) خلال عملية إعادة التركيب هذه. تُحدد فجوة نطاق الطاقة للمادة شبه الموصلة المستخدمة لون الضوء المنبعث. يتوفر الضوء بألوان متنوعة حسب المادة.

4- الكفاءة: بما أن غالبية الطاقة في مصابيح LED تتحول إلى ضوء بدلاً من حرارة - وهي مشكلة شائعة مع المصابيح المتوهجة التقليدية - فإن مصابيح LED فعالة بشكل لا يصدق.

٥- التغليف: بتغليف الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) براتنج شفاف أو عدسة، يُحسّن الضوء المنبعث منه بشكل كبير. كما يُساعد ذلك على تشتيت الضوء وتحسين مظهره.

وبالمقارنة بطرق الإضاءة التقليدية، فإن هذا النهج يمكّن مصابيح LED من توفير ضوء مكثف ومركّز مع استخدام طاقة أقل بكثير.

على الرغم من عمرها الطويل وكفاءتها العالية، إلا أن مصابيح LED قد تعاني من عدد من المشكلات النموذجية، مثل:
1) اختلاف درجة حرارة اللون: يمكن أن يؤدي عدم تطابق الإضاءة في منطقة ما إلى تغيرات درجة حرارة اللون بين دفعات مصابيح LED.

2) الوميض: عند استخدامه مع مفاتيح باهتة غير متوافقة أو عندما تكون هناك مشاكل في مصدر الطاقة، فقد تومض بعض مصابيح LED.

3) ارتفاع درجة الحرارة: تنتج مصابيح LED حرارة أقل من المصابيح التقليدية، ولكن عدم تبديد الحرارة بشكل كافٍ يمكن أن يسبب ارتفاع درجة الحرارة، مما قد يقلل من عمر المصابيح.

٤) مشاكل في وحدة التشغيل: للتحكم في الطاقة، تحتاج مصابيح LED إلى وحدة تشغيل. قد تومض الإضاءة أو تخفت أو تتوقف تمامًا في حال تعطل وحدة التشغيل أو ضعف جودتها.

5) توافق التعتيم: قد تنشأ مشاكل في الأداء لأن بعض مصابيح LED غير متوافقة مع مفاتيح التعتيم الحالية.

6) زاوية الشعاع المحدودة: يمكن أن يؤدي استخدام مصابيح LED ذات زاوية الشعاع المحدودة إلى إضاءة غير متساوية، وقد لا تكون مناسبة للعديد من التطبيقات.

7) التكلفة الأولية: على الرغم من أن مصابيح LED توفر المال بمرور الوقت، إلا أن شرائها قد يكون أكثر تكلفة في البداية من المصابيح التقليدية.

8) المخاوف البيئية: إذا لم يتم التخلص منها بطريقة مناسبة، فإن مستويات ضئيلة من المواد الخطرة مثل الرصاص أو الزرنيخ الموجودة في بعض مصابيح LED قد تعرض البيئة للخطر.

9) التباين في الجودة: هناك العديد من السلع المختلفة التي تحتوي على مصابيح LED في السوق، وليست كلها مصنعة وفقًا لنفس المعايير، مما يتسبب في اختلافات في طول العمر والأداء.

10) عدم التوافق مع تركيبات معينة: قد لا تعمل بعض مصابيح LED، وخاصة تلك المصنوعة للمصابيح المتوهجة التقليدية، بشكل جيد في تركيبات معينة.

إن اختيار العناصر عالية الجودة، والتأكد من أنها تعمل مع الأنظمة الحالية، ووفقًا لتعليمات التثبيت، ضروري في كثير من الأحيان لحل هذه المشكلات.

هناك العديد من شرائط الإضاءة للاختيار من بينها في السوق الآن، مثلشريط COBشريط CSP، مختلف عنشريط SMDاتصل بنا إذا كنت بحاجة إلى عينات للاختبار.