Mallonga Diskuto pri Ultra Alta Brileco LED-oj kaj Iliaj Aplikoj

La plej fruaj GaP kaj GaAsP homojunkciaj ruĝaj, flavaj kaj verdaj malaltaj helefikecaj LEDoj en la 1970-aj jaroj estis aplikitaj al indikilaj lumoj, ciferecaj kaj tekstaj ekranoj. De tiam, LED komencis eniri diversajn aplikajn kampojn, inkluzive de aerospaco, aviadiloj, aŭtoj, industriaj aplikoj, komunikadoj, konsumvaroj, ktp., kovrante diversajn sektorojn de la nacia ekonomio kaj milojn da hejmoj. Antaŭ 1996, LED-vendo tutmonde atingis miliardojn da dolaroj. Kvankam LED-oj estis limigitaj per koloro kaj hela efikeco dum multaj jaroj, GaP kaj GaAsLED-oj estis favorataj de uzantoj pro sia longa vivdaŭro, alta fidindeco, malalta funkcia fluo, kongruo kun TTL kaj CMOS ciferecaj cirkvitoj, kaj multaj aliaj avantaĝoj.
En la pasinta jardeko, alta brileco kaj plenkoloro estis avangardaj temoj en la esplorado de LED-materialoj kaj aparatteknologio. Ultra alta brilo (UHB) rilatas al LED kun hela intenseco de 100mcd aŭ pli, ankaŭ konata kiel Candela (cd) nivela LED. La evoluiga progreso de alta brileco A1GaInP kaj InGaNFED estas tre rapida, kaj nun atingis rendimentan nivelon, kiun konvenciaj materialoj GaA1As, GaAsP kaj GaP ne povas atingi. En 1991, Toshiba de Japanio kaj HP de Usono evoluigis InGaA1P620nm oranĝan ultra-altan brilecan LED, kaj en 1992, InGaA1P590nm flava ultra-alta heleco LED estis praktike uzata. En la sama jaro, Toshiba evoluigis InGaA1P573nm flava verda ultra-alta brilo LED kun normala lumintenso de 2cd. En 1994, Nichia Corporation de Japanio evoluigis InGaN450nm bluan (verdan) ultra-alta brilo LED. Je ĉi tiu punkto, la tri primaraj koloroj necesaj por kolorekrano, ruĝa, verda, blua, same kiel oranĝaj kaj flavaj LED-oj, ĉiuj atingis la lumintensecon de la nivelo de Candela, atingante ultra-altan brilon kaj plenkoloran ekranon, farante subĉielan plenan- kolormontrado de lumelsendantaj tuboj realaĵo. La disvolviĝo de LED en nia lando komenciĝis en la 1970-aj jaroj, kaj la industrio aperis en la 1980-aj jaroj. Estas pli ol 100 entreprenoj tutlande, kun 95% de produktantoj okupiĝantaj pri postpakaĵproduktado, kaj preskaŭ ĉiuj bezonataj blatoj estas importitaj el eksterlando. Per pluraj "Kvinjaraj Planoj" por teknologia transformo, teknologiaj progresoj, enkonduko de altnivelaj eksterlandaj ekipaĵoj kaj kelkaj ŝlosilaj teknologioj, la LED-produkta teknologio de Ĉinio faris paŝon antaŭen.

1、 Agado de ultra-alta brila LED:
Kompare kun GaAsP GaPLED, ultra-alta brila ruĝa A1GaAsLED havas pli altan luman efikecon, kaj la hela efikeco de travidebla malalta kontrasto (TS) A1GaAsLED (640nm) estas proksima al 10lm/w, kiu estas 10 fojojn pli granda ol tiu de ruĝa GaAsP GaPLED. La ultra-alta brilo InGaAlPLED disponigas la samajn kolorojn kiel GaAsP GaPLED, inkluzive de: verda flava (560nm), helverda flava (570nm), flava (585nm), helflava (590nm), oranĝa (605nm), kaj helruĝa (625nm). , profunda ruĝa (640nm)). Komparante la helefikecon de travidebla substrato A1GaInPLED kun aliaj LED-strukturoj kaj inkandeskaj lumfontoj, la hela efikeco de InGaAlPLED absorbanta substrato (AS) estas 101m/w, kaj la hela efikeco de travidebla substrato (TS) estas 201m/w, kio estas 10. -20 fojojn pli alta ol tiu de GaAsP GaPLED en la ondolongo gamo de 590-626nm; En la ondolonga gamo de 560-570, ĝi estas 2-4 fojojn pli alta ol GaAsP GaPLED. La ultra-alta brilo InGaNFED provizas bluan kaj verdan lumon, kun ondolonga gamo de 450-480nm por blua, 500nm por bluverda, kaj 520nm por verda; Ĝia hela efikeco estas 3-151 m/w. La nuna hela efikeco de ultra-alta heleco LED-oj superis tiun de inkandeskaj lampoj kun filtriloj, kaj povas anstataŭigi inkandeskaj lampoj kun potenco de malpli ol 1 vato. Plie, LED-aroj povas anstataŭigi inkandeskaj lampoj kun potenco de malpli ol 150 vatoj. Por multaj aplikoj, inkandeskaj ampoloj uzas filtrilojn por akiri ruĝajn, oranĝajn, verdajn kaj bluajn kolorojn, dum uzado de ultra-altaj brilaj LEDoj povas atingi la saman koloron. En la lastaj jaroj, ultra-altaj brilaj LED-oj faritaj el AlGaInP kaj InGaN-materialoj kombinis multoblajn (ruĝajn, bluajn, verdajn) ultra-altajn brilajn LED-fritojn kune, ebligante diversajn kolorojn sen la bezono de filtriloj. Inkluzive de ruĝa, oranĝa, flava, verda kaj blua, ilia helefikeco superis tiun de inkandeskaj lampoj kaj estas proksima al tiu de antaŭaj fluoreskaj lampoj. La hela brilo superis 1000mcd, kio povas renkonti la bezonojn de ekstera ĉiuvetera kaj plenkolora ekrano. La LED-kolora granda ekrano povas reprezenti la ĉielon kaj oceanon, kaj atingi 3D-animacion. La nova generacio de ruĝaj, verdaj kaj bluaj ultra-alta brilaj LED-oj atingis senprecedencan

2、 Apliko de ultra-alta brila LED:
Aŭta signalindiko: La aŭtoj indikilaj lumoj sur la ekstera flanko de la aŭto estas ĉefe direktaj lumoj, postlampoj kaj bremsaj lumoj; La interno de la aŭto servas ĉefe kiel lumigado kaj ekrano por diversaj instrumentoj. Ultra alta brilo LED havas multajn avantaĝojn kompare kun tradiciaj inkandeskaj lampoj por aŭtomobilaj indikiloj, kaj havas larĝan merkaton en la aŭtindustrio. LED-oj povas elteni fortajn mekanikajn ŝokojn kaj vibradojn. La averaĝa laborvivo MTBF de LED-bremslumoj estas pluraj grandordoj pli alta ol tiu de inkandeskaj ampoloj, multe superante la laborvivon de la aŭto mem. Tial, LED-bremslumoj povas esti pakitaj entute sen pripensi prizorgadon. Travidebla substrato Al GaAs kaj AlInGaPLED havas signife pli altan luman efikecon kompare kun inkandeskaj ampoloj kun filtriloj, permesante al LED-bremslumoj kaj turnsignaloj funkcii ĉe pli malaltaj veturfluoj, tipe nur 1/4 el inkandeskaj ampoloj, tiel reduktante la distancon kiun aŭtoj povas vojaĝi. Pli malalta elektra potenco ankaŭ povas redukti la volumenon kaj pezon de la interna kablsistemo de la aŭto, dum ankaŭ reduktas la internan temperaturaltiĝon de integraj LED-signalaj lumoj, permesante la uzon de plastoj kun pli malalta temperaturrezisto por lensoj kaj loĝejoj. La responda tempo de LED-bremslumoj estas 100ns, kiu estas pli mallonga ol tiu de inkandeskaj lumoj, lasante pli da reagtempo por ŝoforoj kaj plibonigante vetursekurecon. La lumigado kaj koloro de la eksteraj indikilaj lumoj de la aŭto estas klare difinitaj. Kvankam la interna lumigado de aŭtoj ne estas kontrolita de koncernaj registaraj departementoj kiel eksteraj signallumoj, aŭtoproduktantoj havas postulojn por la koloro kaj lumigado de LED-oj. GaPLED estas delonge uzata en aŭtoj, kaj ultra-alta brileco AlGaInP kaj InGaNFED anstataŭigos pli da inkandeskaj ampoloj en aŭtoj pro ilia kapablo plenumi la postulojn de produktantoj laŭ koloro kaj lumigado. El prezperspektivo, kvankam LED-lumoj ankoraŭ estas relative multekostaj kompare kun inkandeskaj lumoj, ne estas grava diferenco en prezo inter la du sistemoj entute. Kun la praktika disvolviĝo de ultra-alta brileco TSAlGaAs kaj AlGaInP LED-oj, prezoj senĉese malpliiĝas en la lastaj jaroj, kaj la grandeco de la malkresko estos eĉ pli granda en la estonteco.

Trafiksigna indiko: Uzado de ultra-altaj brilaj LED-oj anstataŭ inkandeskaj lampoj por trafiklumoj, avertolumoj kaj signolumoj nun disvastiĝis tra la tuta mondo, kun larĝa merkato kaj rapide kreskanta postulo. Laŭ statistiko de la Usona Departemento pri Transportado en 1994, estis 260000 intersekciĝoj en Usono kie trafiksignaloj estis instalitaj, kaj ĉiu intersekciĝo devas havi almenaŭ 12 ruĝajn, flavajn kaj bluverdajn trafiksignalojn. Multaj intersekciĝoj ankaŭ havas kromajn transirsignojn kaj avertantajn lampojn por transirado de la vojo. Tiamaniere povas esti 20 semaforoj ĉe ĉiu kruciĝo, kaj ili devas lumiĝi samtempe. Oni povas konkludi, ke ekzistas proksimume 135 milionoj da trafiklumoj en Usono. Nuntempe, la uzo de ultra-altaj brilaj LEDoj por anstataŭigi tradiciajn inkandeskajn lampojn atingis signifajn rezultojn en reduktado de potencoperdo. Japanio konsumas ĉirkaŭ 1 milionon da kilovattoj da elektro jare en trafiklumoj, kaj post anstataŭigo de inkandeskaj ampoloj per ultra-altaj brilaj LED-oj, ĝia elektra konsumo estas nur 12% de la originala.
La kompetentaj aŭtoritatoj de ĉiu lando devas establi respondajn regularojn por trafiksignalaj lumoj, precizigante la koloron de la signalo, minimuman lumintensecon, spacan distribuan ŝablonon de la trabo kaj postulojn por la instala medio. Kvankam ĉi tiuj postuloj baziĝas sur inkandeskaj ampoloj, ili ĝenerale aplikeblas al la nuntempe uzataj ultra-altaj brilaj LED-trafiksignalaj lumoj. Kompare kun inkandeskaj lampoj, LED-trafiklumoj havas pli longan laborvivon, ĝenerale ĝis 10 jaroj. Konsiderante la efikon de severaj subĉielaj medioj, la atendata vivdaŭro devus esti reduktita al 5-6 jaroj. Nuntempe, ultra-alta brilo AlGaInP ruĝaj, oranĝaj, kaj flavaj LED-oj estis industriigitaj kaj estas relative malmultekostaj. Se moduloj kunmetitaj de ruĝaj ultra-altaj brilaj LEDoj estas uzataj por anstataŭigi tradiciajn ruĝajn inkandeskaj trafiksignalaj kapoj, la efiko al sekureco kaŭzita de subita fiasko de ruĝaj inkandeskaj lampoj povas esti minimumigita. Tipa LED-trafiksignalmodulo konsistas el pluraj aroj de konektitaj LED-lumoj. Prenante 12 colojn ruĝan LED-trafiksignalan modulon kiel ekzemplon, en 3-9 aroj da konektitaj LED-lumoj, la nombro da konektitaj LED-lumoj en ĉiu aro estas 70-75 (tute 210-675 LED-lumoj). Kiam unu LED-lumo malsukcesas, ĝi nur influos unu aron da signaloj, kaj la ceteraj aroj estos reduktitaj al 2/3 (67%) aŭ 8/9 (89%) de la originalo, sen igi la tutan signalkapon malsukcesi. kiel inkandeskaj lampoj.
La ĉefa problemo kun LED-trafiksignalaj moduloj estas, ke la fabrikada kosto estas ankoraŭ relative alta. Prenante la 12 colojn TS AlGaAs ruĝa LED trafiksignalo modulon kiel ekzemplon, ĝi unue estis aplikita en 1994 je kosto de $ 350. Antaŭ 1996, la 12 coloj AlGaInP LED trafiksignalmodulo kun pli bona efikeco havis koston de 200 USD.

Estas atendite, ke en proksima estonteco, la prezo de InGaN-bluverdaj LED-trafiksignalaj moduloj estos komparebla al AlGaInP. Kvankam la kosto de inkandeskaj trafiksignalaj kapoj estas malalta, ili konsumas multe da elektro. La elektrokonsumo de 12 coloj de diametro inkandeska trafiksigna kapo estas 150W, kaj la elektrokonsumo de trafika avertolumo transiranta la vojon kaj trotuaro estas 67W. Laŭ kalkuloj, la jara elektra konsumo de inkandeskaj signallumoj ĉe ĉiu intersekciĝo estas 18133KWh, ekvivalenta al jara elektra fakturo de $1450; Tamen, LED-trafiksignalaj moduloj estas tre energiefikaj, kun ĉiu 8-12 coloj ruĝa LED-trafiksignalmodulo konsumas 15W kaj 20W da elektro respektive. La LED-signoj ĉe intersekciĝoj povas esti montrataj per sagoŝaltiloj, kun elektrokonsumo de nur 9W. Laŭ kalkuloj, ĉiu intersekciĝo povas ŝpari 9916KWh da elektro jare, ekvivalente al ŝparado de 793 USD en elektrofakturoj jare. Surbaze de averaĝa kosto de $200 per LED-trafiksigna modulo, la ruĝa LED-trafiksigna modulo povas reakiri sian komencan koston post 3 jaroj uzante nur la ŝparitan elektron, kaj komenci ricevi kontinuajn ekonomiajn rendimentojn. Tial, nuntempe uzado de AlGaInLED-trafikinformmoduloj, kvankam la kosto povas ŝajni alta, daŭre estas kostefika longtempe.

 


Afiŝtempo: Oct-25-2024