قطعاً و یقیناً نسل لامپ ال ای دی جهشی بزرگ به نسبت لامپ‌های نسل قبل داشته و با کیفیتی چند برابری وارد بازار روشنایی شده است. اما تمام مزایای رقابتی این خانواده لامپ‌ها به خرید شما بستگی دارد. وجود طول عمر زیاد، مصرف برق کم و روشنایی بالا، حرارت پایین و نهایتاً تنوع رنگ زیاد در صورتی امکان‌پذیر است که لامپ ال ای دی از کیفیت ساخت خوبی برخوردار بوده و روکش آب طلای موجود در سیم ضخامت مورد نیاز را داشته باشد.

از نظر لغوی، عبارت Light Emitting Diode در لامپ ال ای دی به معنای دیود ساطع‌کننده نور است. این دیودها از خانواده نیمه‌هادی‌ها بوده و جریان انرژی الکتریکی را به نور تبدیل می‌کنند. تجمیع چندین دیود ساطع‌کننده نور موجب تولید انواع لامپ ال ای دی شد. با توجه به جهش کیفیت در خانواده لامپ ال ای دی به نسبت نسل‌های قبلی، محبوبیت این محصول به سرعت رو به رشد بوده و محصولات ال ای دی نیز همواره در حال ارتقاء هستند.

حرارت لامپ‌ها در گذشته

اولین نسل از لامپ‌های ساخته شده و مورد استفاده در تمام دنیا، لامپ‌های رشته‌ای بودند. لامپ رشته‌ای جایگزین چراغ‌های نفتی و گازی شد و در زمان کمی تمام جهان را تسخیر کرد. وجود میلیاردها لامپ رشته‌ای که شبانه‌روز در حال تولید نور و همچنین تولید گرما هستند.

گازهای گلخانه‌ای تولید شده از لامپ‌های رشته‌ای در گرمایش زمین اثرگذار بوده و برای اقلیم‌های گرم و پر آفتاب، استفاده از لامپ رشته‌ای می‌تواند بسیار آزاردهنده باشد.

در نتیجه تولید دمای زیاد نسل‌های قبلی لامپ و عدم تولید حرارت از سوی لامپ ال ای دی، وجه تمایز قابل تجهی به‌شمار می‌آمد که باعث محبوبیت بسیار زیاد لامپ LED شد.

کاربردهای لامپ‌های ال ای دی ( Light Emitting Diode ) در ابتدای ورود به بازار

تکنولوژی نورافشانی بکار رفته در لامپ‌های ال ای دی (LED)، تعدادی دیود تولیدکننده نور است. این دیودها، منابع بسیار کوچک تولیدکننده نور هستند به تعداد که  در ابتدا لامپ‌های ال ای دی برای مصارفی همچون تابلوهای خطر، تابلوهای اعلانی و تلویزیون‌ها کاربرد فراوان داشت. اما با توجه به کیفیت بالای لامپ‌های LED نسبت به دیگر نسل‌های لامپ (کم مصرف، طول عمر زیاد، تنوع رنگ بسیار زیاد، کیفیت نور مناسب)، بعد از مدتی جای تمام لامپ‌های نسل گذشته را گرفت.

در سال 2003 با ورود اولین لامپ LED  به بازار، اختلاف کیفیت این لامپ با دیگر نسل‌های لامپ بسیار فاحش بود. بطوری که با عبور برق 20 آمپری، به اندازه 3 برابر لامپ فلوئورسنت نوردهی داشت.

فرایند تولید نور در لامپ LED:

همان‌طور که گفته شد، دیودهای تولیدکننده نور LED، نیمه‌رسانا هستند. انتقال برق از نیمه‌رسانا باعث خارج شدن این فلز از تعادل گرمایی شده و در پی آن، الکترون‌های موجود در نیمه‌رسانا برانگیخته می‌شوند. با حرکت الکترون‌ها در محل اتصال دو نیمه‌رسانا برای تخلیه انرژی و برگشتن به وضعیت تعادل، دو بخش مثبت و منفی نیمه‌رسانای موجود در لامپ LED از خود نور ساطع می‌کنند. به عبارت دیگر، الکترون‌های موجود در نیمه‌رسانا برای تخلیه انرژی و بازگشت به حالت تعادل، انرژی خود را به صورت فوتون رها می‌کنند.

تنوع بسیار زیاد در طیف نور LED:

طیف نور LED بسته به کاربرد آن می‌تواند بسیار متفاوت باشد. لامپ LED توانایی تولید تمام 7 رنگ موجود در نور سفید و همچنین تناژهای مختلف هر کدام از رنگ‌ها را دارد. همچنین می‌تواند نوری خارج از نور مرئی تولید کند. برای مثال لامپ‌های LED قادرند نور ماوراءبنفش برای تشخیص اسکناس تقلبی تولید کرده یا نور مادون قرمز برای ریموت کنترل‌ها تولید کنند. همچنین لامپ ال ای دی امکان انتشار نور مرئی و نامرئی را به طور همزمان دارد. این لامپ برای محیط‌های گلخانه‌ای که نیاز به نور خورشیدی دارند، کاربرد داشته و می‌تواند شبیه‌سازی نور خورشیدی را انجام دهد.

دو نوع اصلی لامپ‌های ال ای دی: SMD در برابر COB

لامپ SMD (Surface Mounted Device)

تکنولوژی بکار رفته در لامپ اس ام دی به همراه لحیم کاری بوده و بدون هیچ‌گونه سوراخی بر روی بورد انجام می‌شود.

معمولاً جنس پد بکار رفته در لامپ اس ام دی از آلومینیوم یا مس با کیفیت است تا هر چه بیشتر حرارت موجود را منتقل کند.

دسته لامپ‌ اس ام دی خود به زیردسته‌های کوچک‌تری تقسیم می‌شوند که یکی از معروف‌ترین زیردسته‌ها، لامپ‌های POWER LED هستند.

نکته جالب درمورد محصولات اس ام دی اصل، بکار بردن سیم‌هایی با جنس طلا در این لامپ‌ها است. اگر جنس سیم‌های مربوطه از آلیاژ طلا نباشد، مقاومت محصول بالا رفته و با گذشت زمان در نتیجه افزایش حرارت لامپ، نور لامپ کاهش می‌یابد. در نتیجه بسیار مهم است که محصولات اس ام دی استفاده شده حتماً معتبر باشند. البته که وجود طلا در این محصول باعث افزایش قیمت آن می‌شود.

یکی دیگر از تفاوت‌های لامپ‌های سی او بی و اس ام دی، در تنوع یا یکسانی بورد لامپ‌ها است. تکنولوژی اس ام دی با بوردهای متفاوتی ساخته می‌شود، در حالیکه تکنولوژی سی او بی با طراحی‌های شبیه‌تری وارد بازار شده است.

مزیت‌های رقابتی لامپ اس ام دی

استفاده بهینه از فضای داخل محفظه لامپ

وجود تنوع نور رنگی بالا

لامپ COB (Chip On Board)

اصطلاح سی او بی (COB) به معنای وجود چیپ تراشه‌هایی بر روی بورد است. اصلی‌ترین خصوصیت تکنولوژی سی او بی، قرار دادن تمام چیپ تراشه‌ها یا ال ای دی‌ها در یک دسته‌بندی و معطوف به یک منبع نور است. در این فرایند تعدادی لامپ ال ای دی در غالب تراشه بر روی یک ماژول یا بورد قرار دارد. در هنگام روشن شدن، تمام چیپ‌تراشه‌های روی برد مانند یک پنل روشن می‌شوند. در لامپ‌های سی او بی از سیم‌های طلایی استفاده نشده است. چیدمان تراشه‌های موجود در لامپ سی او بی بسیار دقیق بوده و با در نظر گرفتن بیشترین بازدهی ممکن قرار دارد. همچنین ماده فسفرسان بر روی بورد لامپ ریخته شده است.

مزیت‌های رقابتی لامپ سی او بی

حذف محافظ تلقی شفاف لامپ برای تولید بیشترین نور ممکن

خلاقیت در چیدمان دیودهای تولید نور لامپ سی او بی نیز در نوع خود منحصر بفرد است. تنظیم سری و موازی بودن دیودهای موجود در لامپ‌های سی او بی به صورتی است که با سوختن یکی از دیودها، دیگر دیودها هنوز به فعالیت ادامه داده و لامپ به صورت کامل از کار نمی‌افتد.

لامپ COB تقریباً تمام عناصر مرتبط با بیشترین بازدهی روشنایی را داراست. از مدارهای جانبی گرفته تا ساختار دیودها به مناسب‌ترین شکل جای‌گرفته است.

از بزرگ‌ترین مزایای تکنولوژی سی او بی، به‌صرفه بودن قیمت و بازدهی نور نسبت به مصرف برق است.

ساختار لامپ LED:

با اینکه ساختار داخلی لامپ‌های ال ای دی بسیار شبیه به هم است. اما باید توجه داشت که بسته به مصارف لامپ‌های ال ای دی و محیطی که در آن قرار می‌گیرد، ممکن است جنس محفظه شیشه‌ای لامپ یا قطعات دیگر متفاوت باشد. برای مثال لامپ ال ای دی استفاده شده برای فضاهای سرباز در برابر اختلاف دما یا باران باید مقاومت داشته باشد. از سوی دیگر لامپی که در محیط داخلی منازل قرار می ‌گیرد نیازی به تحمل اختلاف دما نداشته اما اگر محیط داخلی مورد نظر کارگاهی یا صنعتی باشد، باز هم بسته به آن فضا نیاز است که سازگاری داشته باشد تا بازدهی و دوام ان کاهش نیابد.

اجزاء مختلف موجود در ساختار لامپ LED:

حباب لامپ

برد آلومینیومی LED: دیودهای نیمه‌رسانا بر روی این بردهای آلومینیومی قرار می‌گیرد و چینش سری موازی یا موازی سری به کار رفته بر روی برد آلومینیومی، بر روی بازدهی و پایداری لامپ اثر می‌گذارد. جنس آلومینیومی بردهای بکار رفته باعث انتقال بهتر حرارت شده و از گرم شدن لامپ LED جلوگیری می‌کند.

پیچ‌ها

پیچ‌ها در لامپ LED با هدف متصل کردن برد به خنک‌کننده لامپ مورد استفاده قرار می‌گیرند تا از افزایش حرارت جلوگیری کنند.

سرامیک

استفاده از سرامیک در لامپ LED با هدف افزایش استحکام و دفع حرارت انجام می‌شود. همچنین برای اتصال نیمه پایینی لامپ بر روی سرپیچ از سرامیک استفاده می‌شود.

برای پیچ کردن لامپ در جایگاه خود یا پاتریوم و انتقال انرژی الکتریکی به درایور، از سرپیچ استفاده می‌شود.

درایور

مهم‌ترین جزء لامپ ال ای دی، درایور است. درایورها جریان برق شهری را که با موج متناوب AC است، تبدیل به جریان مسقیم DC کرده و با توجه به چینش دیودهای بکار رفته در لامپ LED، جوری برق را وارد برد آلومینیومی کرده که بیشترین بازهی ممکن حاصل شود.

درایور به شکلی مستقیم باعث افزایش بازدهی و طول عمر لامپ می‌شود. با افزایش دقت و کیفیت درایورها، عمر مفید لامپ نیز افزایش چشم‌گیری می‌یابد.

مزایای لامپ LED

دارای بیشترین دوام و طول عمر بین لامپ‌های دیگر

مصرف برق بسیار پایین‌تری نسبت به نسل‌های گذشته

لامپ‌های ال ای دی امکان تولید نور بیشتری نسبت به نسل‌های قبلی لامپ دارند.

ترکیب دو عامل بالا باعث بازدهی بسیار زیاد این لامپ‌ها شده است

از آن‌جا که در لامپ‌های LED هیچ‌گونه بخار سرب، جیوه یا هر ماده سمی بکار نرفته و از سوی دیگر گرمای چندانی تولید نمی‌کند. برای محیط زیست ضرری ندارند.

آسیب‌ناپذیری در برابر روشن و خاموش شدن زیاد

لامپ‌های نسل قدیم و خصوصاً فلوئورسنت یا مهتابی، به خاموش و روشن شدن‌های پیاپی حساس بوده و از طول عمرشان کاسته می‌شود. بطوریکه اگر لامپ مهتابی را زیر 15 دقیقه روشن و خاموش کنید، از ساعت کاری آن کاسته شده و زودتر خراب می‌شود. در حالیکه لامپ‌های LED هیچ‌گونه حساسیتی به ای موضوع ندارند.

معایب لامپ LED

با افزایش دمای هوا، خاصیت رسانایی عناصر نیمه‌هادی‌ها افزایش یافته و این می‌تواند به سوخته شدن لامپ منجر شود.

با توجه به قیمت بالای لامپ ال ای دی، لامپ‌های ال ای دی ارزان قیمت با درایورهای ناکارآمد رایج شده‌است. این دست از لامپ‌ها به سرعت از کار افتاده، سوخته یا کم‌نور می‌شود.

با وجود کیفیت بسیار زیاد لامپ‌های ال ای دی، اما هزینه زیاد این لامپ‌ها باعث مردد شدن خریداران از تهیه می‌شد.

چشم‌انداز پیش‌روی لامپ LED

محصولات لامپ LED به تازه‌گی وارد بازار روشنایی شدند و آینده‌ای با محصولات جدیدتر، خلاقانه‌تر با کیفیت‌تر را برای محصولات لامپ LED  متصور هستیم.

 بطور مثال برای حل مسئله حساسیت لامپ LED به دمای زیاد، در محصولات جدیدتر مدارهای محافظتی تعبیه شده تا با افزایش دما، جریان برق را کاهش دهند تا حرارت ناشی از جریان برق کاهش یافته و در نتیجه حرارت کلی لامپ ثابت بماند. در این صورت با افزایش دمای محیط نور ال ای دی کاهش می‌یابد اما از سوی دیگر آسیب ندیده و طول عمر آن حفظ می‌شود.

 همچنین قیمت لامپ‌های ال ای دی با کاهش هزینه آی‌سی‌ها به مرور رو به کاهش است و این باعث می‌شود تا بیشتر در دسترس عموم قرار بگیرد. بعلاوه نسل جدید آی‌سی‌ها قادرند تا در لحظه دمای دیودها و جریان عبوری از آن را اندازه بگیرند و بهترین واکنش ممکن را ارائه دهند.

همین‌طور درایورهای جدید ساخته شده برای لامپ‌های ال ای دی قادرند عمر لامپ را تخمین بزنند.

برای کنترل دمای لامپ، نسل‌های جدید ال ای دی با تغییر در جایگاه درایور در لامپ یا ماژولار کردن لامپ همراه هستند. این جابجایی از محفظه سرامیکی به درون حباب شیشه‌ای لامپ، فرایند انتقال حرارت را تسریع کرده و باعث خنک شدن لامپ می‌شود. راهکار دوم نیز مجزا شدن درایور و استفاده از آن قبل از پاتریوم است. از از آنجا که در صورت خراب شدن دیودهای لامپ ال ای دی با وجود این راهکار، تنها کافیست که محفظه شیشه‌ای تغییر کرده و با همان درایور لامپ به فعالیت ادامه دهد، این راهکار به کاهش هزینه لامپ‌های ال ای دی تا 50 درصد کمک می‌کند و در نتیجه احتمالاً بسیار پرطرف‌دار خواهد بود.

انواع لامپ ال ای دی LED

لامپ ال ای دی حبابی

لامپ ال ای دی حبابی شکلی بسیار شبیه به لامپ رشته‌ای دارد. وجود دیودهای با تعداد کم باعث ایجاد نور مستقیم شده و زاویه‌ی نور تقریبی آن 130 درجه است.

لامپ ال ای دی شمعی

لامپ شمعی یا لوستر ال ای دی، از نظر ظاهری شبیه به لامپ‌های شمعی پرمصرف قدیمی دارند و بیشتر در لوسترها مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته که موارد استفاده از لامپ شمعی ال ای دی تنها در لوستر نبوده و به عنوان چراغ خواب، مطالعه و آباژور نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

لامپ ال ای دی سقفی

در محیط‌هایی که از سقف کاذب استفاده می‌شود مانند سالن عروسی، آمفی‌تئاتر، هتل‌ها، فروشگاه یا کولیدر ساختمان‌های بزرگ یا درون بعضی منازل، لامپ‌های سقفی توکار کاربرد فراوانی دارد. این مدل از لامپ ال ای دی، دارای زاویه نوردهی بالا بوده و توانایی پرتاب نور بیشتری دارد. دو نوع لامپ اس ام دی و سی او بی می‌توانند به عنوان لامپ توکار و سقفی به کار بروند.

لامپ ال ای دی هالوژن

به دلیل وجود تنوع طیف نور و رنگ بسیار زیاد در لامپ هالوژن LED، این مدل از لامپ‌ها کاربرد زیادی در تزئینات و نورپردازی دارد. لامپ هالوژن ال ای دی مصرف بسیار کمی داشته و عمر بسیار زیادی دارد. لامپ اس ام دی و سی او بی از نوع لامپ ال ای دی هالوژن هستند.

ریسه ال ای دی و کره رقص نور

احتمالاً در مجالس و دورهمی‌های زیادی با ریسه‌های نور تزئینی مواجه شده‌ایم. به دلیل مینیاتوری بودن دیودهای لامپ ال ای دی، امکان تولید این لامپ‌ها در ابعاد بسیار کوچک وجود دارد. در نتیجه کاربرد لامپ‌های ال ای دی در ریسه‌های نور و کره رقص نور بسیار کاربرد فراوانی دارد.

از نمایندگی صنعت برق چکاد واقع در لاله زار جنوبی می‌توانید انواع لامپ ال ای دی از جمله لامپ اس ام دی و لامپ سی او بی را به قیمت تولیدی و بدون وجود واسطه‌ها در اختیار داشته باشید.