پاور ال ای دی (POWER LED) را بهتر بشناسیم

 

 

LED مخفف کلمات Light Emitting Diode به معنی دیود نورافشان است. LED قطعه الکترونیکی از گروه نیمه هادی هاست که با عبور جریان الکتریسیته از خود نور منتشر می کند.

 

تاریخچه

 

 

برای نخستین بار ديودهاي نوري در سال ١٩٦٠ با بهره نوري0.01 لومن بر وات به منظور نمايشگر نور مورد استفاده قرار گرفته اند. در سال ١٩٨٠، با بالا رفتن بهره نوري آنها به ٢٠ لومن بر وات استفاده از ديودهاي نوري قرمز بیشتر شد. به دلیل زیادبودن هزينه ساخت، از اين مدل ديودها در موارد خاصی مثل نمايشگرهاي الكترونيكي، خاموش/ روشن (on/off) در منازل، دفاتر و تابلوهاي تبليغاتي استفاده می شد. در اوایل دهه نود میلادی کارایی ال ای دی به میزان قابل توجهی افزایش یافت و به صورت گروهی ماژولار به بازار عرضه شدند. در سال ۱۹۹۷ ال ای دی هایی که نور سفید را به طریق الکترو لومینانس تولید می کردند به بازار عرضه شدند. هم اکنون تمام رنگ های قابل مشاهده موجود در طبیعت (بیش از ۱۶ میلیون رنگ)، به طور مستقیم یا غیرمستقیم، بدون احتیاج داشتن به هیچ گونه لنز یا فیلتر رنگی که در پروژکتورهای معمولی به منظور تغییر رنگ استفاده می شود ، به تنهائی از طریق ال ای دی قابل تولید هستند.

 

انواع پاور ال ای دی چیست؟


ال ای دی های پاور از نظر توان مصرفی از یک وات تا چند ده وات تقسیم بندی می‌شوند. که ال ای دی های 1 ، 3 و 5 وات دارای شکل ظاهری مشابهی هستند  که در شکل زیر مشاهده می‌شود.


 

به دیود ساطع کننده نور در پاور ال ای دی ها در اصطلاح چیپ گفته می‌شود که تراشه ای است مستطیل شکل و وظیفه اصلی در ال ای دی یعنی تولید نور را برعهده دارد.

 

در پاور ال ای دی های 1 تا 5 وات معمولا تعداد یک تا 6 عدد چیپ درون پکیج ال ای دی قرار میگیرند میتوانند تا 5 وات نور تولید کنند.

 

در این ال ای دی ها که به ال ای دی های پاور SMD معروف هستند که با توان بیشتر دارای پکیج و ظاهر متفاوتی تولید میشوند.

 

تعدادی چیپ با سایز مشخصی کنار یکدیگر چیده می‌شوند. و می‌توانند در توان ها متنوعی از 10 تا 100 وات تولید شوند که در شکل زیر مشاهده می‌شود.

 

ولتاژ پاور ال ای دی ها

 


ولتاژ پاور ال ای دی ها معمولا با توجه به توان، رنگ و … معمولا از 2 ولت تا چند ده ولت مستقیم (DC) وجود دارند.

 

در جدول زیر ولتاژ و جریان برخی از ال ای دی های پاور 1 تا 100 وات آورده شده است:

 

 


همانطور که در جدول بالا مشاهده می‌شود ولتاژ یک پاور ال ای دی معمولا در حدود 3 تا 3.5 ولت و جریان آن حدود 300 تا 350 میلی آمپر است.

 

حال در ال ای دی های SMD پاور با توان 10 تا 200 وات تعدادی چیپ با هم سری یا موازی می‌شوند .

 

مثلا در ال ای دی 100 وات 100 عدد چیپ یک وات با یکدیگر سری و موازی شده اند.

 

چگونگی سری و موازی شدن چیپ پاور ال ای دی SMD

 


نکته مهم در تولید پاور ال ای دی های SMD چگونگی سری و موازی شدن چیپ ها با هم هستند. ال ای دی های رایج در بازار معمولا به دو صورت این کار انجام می‌شود:

 

1- ال ای دی های با جریان 300 میلی آمپر

 

2- ال ای دی های با جریان بیشتر 300 میلی آمپر

 

در ال ای دی های 300 میلی آمپر همه چیپ ها با یکدیگر سری میشوند و جریان 300 میلی آمپر از همه چیپ ها عبور میکند.

 

در این روش به دلیل سری شدن چیپ ها ولتاژمورد نیاز ال ای دی بالا میرود مثلا برای ال ای دی 10 وات 300 میلی آمپر به ولتاژی در حدود 30 ولت نیاز داریم.

 

در روش دوم تعدادی از چیپ ها را سری میکنیم و سپس شاخه های بدست آمده را موازی میکنیم.

 

در این روش جریان مورد نیاز ال ای دی با توجه با تعداد شاخه های موازی تعیین می‌شود.

مثلا اگر 3 شاخه موازی داشته باشیم به جریانی معادل 3*300=900 میلی آمپر نیاز داریم.

 

مثلا در ال ای دی ها 10 وات 9 عدد چیپ وجود دارد( هر چیپ حدود 1.1 وات توان مصرف میکند). حال اگر سه به سه این چیپ ها سری شوند و سپس سه شاخه بدست آمده موازی شوند ال ای دی با مشخصات 9 ولت و 900 میلی آمپر حاصل می‌شود.

 

بررسی مشخصات چیپ پاور ال ای دی

 


هر چیپ ال ای دی دارای 2 ویژگی منحصر به فرد است که با شناخت آنها انتخاب ال ای دی مناسب امکان پذیر است. که این ویژگی ها عبارتند از:

1- سایز چیپ

 

2- برند چیپ

 

سایز چیپ در واقع مهمترین پارامتر در تعیین میزان نوردهی ال ای دی است و هر چه چیپ بزرگتر باشد امکان تولید نور بیشتری را فراهم می‌کند.

 

سایز چیپ معمولا از 30 میل تا 45 میل(mil) می‌باشد.سایز چیپ های معمول و رایج عبارتند از: 30 ، 33 ، 35 ، 38 ، 42 ، 45 میل

 

برند چیپ یکی دیگر از پارامترهای مهم در کیفیت و میزان نور دهی چیپ می‌باشد.

 

از برندهای مطرح در تولید پاور ال ای دی بریجیلوکس ، اپیلد و اپیستار و … هستند که ال ای دی های بریجیلوکس با بازدهی 160 لومن بر وات تاکنون از برترین تکنولوژی و بازدهی نوری برخوردار بوده است.

 

تشخیص کیفیت پاور ال ای دی با توجه به مشخصات ظاهری آن

 


به منظور بررسی دقیق و تخصصی ال ای دی ها با توجه به مشخصات ظاهری آنها، اولین گام تست میزان نور آنها و مقایسه میزان لومن خروجی آنها ‌می‌باشد.

در مرحله بعد بررسی ویژگی های چیپ که در بالا گفته شد می‌تواند میزان کیفیت ال ای دی را آشکار نماید.

 

به منظور بررسی چیپ ال ای دی ابتدا محافظ و لنز سیلیکونی روی ال ای را جدا می‌کنیم (البته با انجام این کار ال ای دی دیگر قابل استفاده نخواهد بود).

 

سپس سایز چیپ را بررسی میکنیم سایز چیپ به راحتی با چشم یا ذره بین قابل تشخیص و مقایسه است.

 

در مرحله آخر جهت اطمینان از برند چیپ با استفاده از ذره بین چیپ ال ای دی را با دقت مشاهده میکنیم. در شکل زیر تصویر بزرگنمایی شده چیپ 45 میل را مشاهده میکنیم.