Įvadas: Chen Shuming ir kiti iš Pietų mokslo ir technologijos universiteto sukūrė seriją sujungtą „Quantum Dot“ šviesos diodą, naudodamiesi skaidriu laidžiu indio cinko oksidu kaip tarpinį elektrodą. Diodas gali veikti esant teigiamam ir neigiamam kintamam dabartiniam ciklui, kurio išorinis kvantinis efektyvumas yra atitinkamai 20,09% ir 21,15%. Be to, prijungiant kelis serijas prijungtus įrenginius, skydą galima tiesiogiai varo buitine kintamosios srovės galia ir nereikia sudėtingų pagrindinių grandinių. Važiuodamas 220 V/50 Hz, raudonojo kištuko ir grojimo skydelio galios efektyvumas yra 15,70 LM W-1, o reguliuojamas ryškumas gali pasiekti iki 25834 CD M-2.
Šviesos skleidžiantys diodai (šviesos diodai) tapo pagrindine apšvietimo technologija dėl jų didelio efektyvumo, ilgos gyvenimo trukmės, kietojo kūno ir aplinkos saugos pranašumų, tenkinančių pasaulinę energijos vartojimo efektyvumo ir aplinkos tvarumo paklausą. Kaip puslaidininkio PN diodas, LED gali veikti tik po žemos įtampos tiesioginės srovės (DC) šaltinio. Dėl vienkrypčių ir nuolatinių krūvių įpurškimo įtaisą ir džaulių šildymą kaupiasi prietaise, taip sumažinant šviesos diodų veikimo stabilumą. Be to, pasaulinis maitinimo šaltinis daugiausia grindžiamas aukštos įtampos kintama srove, ir daugelis buitinių prietaisų, tokių kaip LED lemputės, negali tiesiogiai naudoti aukštos įtampos kintamos srovės. Todėl, kai šviesos diodą lemia buitinė elektra, reikalingas papildomas AC-DC keitiklis kaip tarpininkas, kad aukštos įtampos kintamosios srovės galia būtų paversta žemos įtampos nuolatinės srovės energija. Įprastą „AC-DC“ keitiklį sudaro transformatorius, skirtas sumažinti tinklo įtampą ir lygintuvo grandinę, skirtą kintamos srovės įvesties ištaisymui (žr. 1A pav.). Nors daugumos AC-DC keitiklių konversijos efektyvumas gali pasiekti daugiau nei 90%, konvertavimo proceso metu vis dar yra energijos nuostolių. Be to, norint sureguliuoti šviesos diodų ryškumą, DC maitinimo šaltiniui reguliuoti turėtų būti naudojama speciali vairavimo grandinė ir suteikti Idealią šviesos diodų srovę (žr. 1b paveikslą).
Vairuotojo grandinės patikimumas paveiks LED lempučių patvarumą. Todėl, įvedant „AC-DC“ keitiklius ir DC tvarkykles, ne tik patiria papildomų išlaidų (sudaro apie 17% visų LED lempų kainų), bet ir padidina energijos suvartojimą ir sumažina LED lempų patvarumą. Todėl labai pageidautina sukurti LED arba elektroliuminescencinių (EL) įtaisų, kuriuos gali tiesiogiai varo namų ūkis 110 V/220 V įtampos, esančios 50 Hz/60 Hz, nereikalaujant sudėtingų užpakalinių elektroninių prietaisų.
Per pastaruosius kelis dešimtmečius buvo įrodyti keli AC varomi elektroliuminescenciniai (AC-El) prietaisai. Tipišką kintamosios srovės elektroninį balastą sudaro fluorescenciniai miltelių, skleidžiančių tarp dviejų izoliacinių sluoksnių, pudrą (2A pav.). Izoliacinio sluoksnio naudojimas apsaugo nuo išorinių įkrovos nešėjų įpurškimo, todėl per prietaisą nėra tiesioginės srovės. Įrenginys turi kondensatoriaus funkciją, o po didelio kintamosios srovės elektrinio lauko pavara, elektronai, sugeneruoti viduje, gali tunelį nuo fiksavimo taško iki emisijos sluoksnio. Gavę pakankamai kinetinės energijos, elektronai susiduria su liuminescenciniu centru, gamindami eksitonus ir skleidžiant šviesą. Dėl nesugebėjimo švirkšti elektronų iš elektrodų išorės, šių prietaisų ryškumas ir efektyvumas yra žymiai mažesnis, o tai riboja jų pritaikymą apšvietimo ir ekrano laukuose.
Siekdami pagerinti savo našumą, žmonės suprojektavo kintamos srovės elektroninius balastus su vienu izoliacijos sluoksniu (žr. 2b paveikslą). Šioje struktūroje, per teigiamą kintamos srovės pavaros pusės ciklą, įkrovos laikiklis tiesiogiai įpurškiamas į emisijos sluoksnį iš išorinio elektrodo; Veiksmingą šviesos emisiją galima pastebėti rekombinacijoje su kitos rūšies krūvio nešikliu, sugeneruotu viduje. Tačiau neigiamo kintamosios srovės pavaros ciklo per pusę ciklo, sušvirkštai įkrovos nešikliai bus paleisti iš prietaiso, todėl neišmes iš šviesos. Prisijunkite prie to, kad šviesos emisija įvyksta tik per pusę vairavimo ciklo, šio kintamosios srovės įtaiso efektyvumas yra mažesnis nei DC įrenginių. Be to, dėl prietaisų talpos charakteristikų abiejų kintamosios srovės prietaisų elektroliuminescencinė veikla priklauso nuo dažnio, o optimalus našumas paprastai pasiekiamas esant aukštam kelių kilohertz dažniui, todėl juos sunku suderinti su standartine buitine kintamajai galią esant žemam dažniui (50 Hertz/60 Hertz).
Neseniai kažkas pasiūlė kintamos srovės elektroninį įrenginį, kuris gali veikti 50 Hz/60 Hz dažniais. Šis įrenginys susideda iš dviejų lygiagrečių nuolatinės srovės įrenginių (žr. 2c paveikslą). Elektriniu būdu trumpai nusistatydami abiejų įrenginių viršutinius elektrodus ir sujungdami apatinius koplanarinius elektrodus prie kintamos srovės maitinimo šaltinio, du įrenginius galima pakaitomis įjungti. Žvelgiant iš grandinės perspektyvos, šis „AC-DC“ įrenginys gaunamas prijungiant į priekį ir atvirkštinį įrenginį serijoje. Kai įjungtas priekinis įrenginys, išjungtas atvirkštinis įrenginys, veikiantis kaip rezistorius. Dėl atsparumo elektroliuminescencijos efektyvumas yra palyginti mažas. Be to, kintamos srovės šviesos sklaidos įtaisai gali veikti tik esant žemai įtampai ir negali būti tiesiogiai derinami su 110 V/220 V standartine buitine elektra. Kaip parodyta papildomame 3 paveiksle ir 1 papildomoje lentelėje, praneštų AC-DC galios įtaisų, kuriuos lemia didelė kintamosios srovės įtampa, našumas (ryškumas ir energijos efektyvumas) yra mažesnis nei DC įrenginių. Iki šiol nėra jokio „AC-DC“ galios įtaiso, kurį tiesiogiai gali varo buitinė elektra esant 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz, ir jos efektyvumas ir ilga gyvenimo trukmė.
Chen Shuming ir jo komanda iš Pietų mokslo ir technologijos universiteto sukūrė seriją, sujungtą „Quantum Dot“ šviesos diodą, naudojant skaidrų laidų indio cinko oksidą kaip tarpinį elektrodą. Diodas gali veikti esant teigiamam ir neigiamam kintamam dabartiniam ciklui, kurio išorinis kvantinis efektyvumas yra atitinkamai 20,09% ir 21,15%. Be to, prijungiant kelis serijas prijungtus įrenginius, skydą galima tiesiogiai varo buitine kintamosios srovės galia, nereikalaujant sudėtingų pagrindinių grandinių. Remiantis 220 V/50 Hz pavara, raudonojo kištuko ir grojimo skydelio galios efektyvumas yra 15,70 LM W-1, o reguliuojamas ryškumas gali pasiekti iki 25834 CD M-2. Sukurtas kištuko ir grojimo kvantinis DOT LED skydas gali gaminti ekonomiškus, kompaktiškus, efektyvius ir stabilius kietojo kūno šviesos šaltinius, kuriuos galima tiesiogiai vartoti buitine kintamosios srovės elektra.
Paimta iš lemptlingchina.com
Pašto laikas: 2012 m. Sausio 14 d