ข่าว

ปัจจุบันไฟ LED เป็นเทคโนโลยีแสงสว่างที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเกือบทุกคนคุ้นเคยกับคุณประโยชน์มากมายจากโคมไฟ LED โดยเฉพาะอย่างยิ่งการประหยัดพลังงานและอายุการใช้งานยาวนานกว่าโคมไฟแบบเดิมอย่างไรก็ตาม คนส่วนใหญ่ไม่มีความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีเบื้องหลังไฟ LED มากนักในโพสต์นี้ เราจะมาดูกันว่าเทคโนโลยีไฟ LED พื้นฐานเป็นอย่างไร เพื่อทำความเข้าใจว่าไฟ LED ทำงานอย่างไรและประโยชน์ทั้งหมดที่ได้รับนั้นมาจากที่ใด

บทที่ 1: LED คืออะไรและทำงานอย่างไร

ขั้นตอนแรกในการทำความเข้าใจเทคโนโลยีไฟ LED คือการทำความเข้าใจว่า LED คืออะไรLED ย่อมาจากไดโอดเปล่งแสงไดโอดเหล่านี้มีลักษณะเป็นเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งหมายความว่าสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับไดโอดเปล่งแสง ผลลัพธ์ก็คือการปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอน (พลังงานแสง)

เนื่องจากหลอดไฟ LED ใช้ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ในการผลิตแสง จึงเรียกว่าอุปกรณ์ไฟสถานะของแข็งไฟโซลิดสเตตอื่นๆ ได้แก่ ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์และไดโอดเปล่งแสงโพลีเมอร์ ซึ่งใช้ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ด้วย

บทที่ 2: สีไฟ LED และอุณหภูมิสี

โคมไฟ LED ส่วนใหญ่ผลิตแสงที่เป็นสีขาวแสงสีขาวแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ตามความร้อนหรือความเย็นของแต่ละโคมไฟ (ด้วยเหตุนี้อุณหภูมิสี)การจำแนกอุณหภูมิสีเหล่านี้รวมถึง:

วอร์มไวท์ – 2,700 ถึง 3,000 เคลวิน
สีขาวเป็นกลาง – 3,000 ถึง 4,000 เคลวิน
เพียวไวท์ – 4,000 ถึง 5,000 เคลวิน
เดย์ไวท์ – 5,000 ถึง 6,000 เคลวิน
คูลไวท์ – 7,000 ถึง 7,500 เคลวิน
ในสีขาวนวล สีที่เกิดจาก LED จะมีสีเหลืองคล้ายกับของหลอดไส้เมื่ออุณหภูมิสีสูงขึ้น แสงจะดูขาวขึ้น จนกระทั่งถึงสีขาวกลางวัน ซึ่งคล้ายกับแสงธรรมชาติ (แสงในเวลากลางวันจากดวงอาทิตย์)เมื่ออุณหภูมิสีเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ลำแสงจะเริ่มเป็นสีฟ้า

อย่างไรก็ตาม สิ่งหนึ่งที่คุณควรทราบเกี่ยวกับไดโอดเปล่งแสงก็คือ ไดโอดเหล่านี้ไม่ผลิตแสงสีขาวไดโอดมีสามสีหลัก: สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินสีขาวที่พบในโคมไฟ LED ส่วนใหญ่เกิดจากการผสมสีหลักสามสีนี้เข้าด้วยกันโดยทั่วไป การผสมสีใน LED จะเกี่ยวข้องกับการรวมความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันของไดโอดสองตัวหรือมากกว่าดังนั้น ด้วยการผสมสี จึงสามารถบรรลุสีใดๆ ในเจ็ดสีที่พบในสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ (สีรุ้ง) ซึ่งสร้างสีขาวเมื่อรวมกันทั้งหมด

บทที่ 3: LED และประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

สิ่งสำคัญประการหนึ่งของเทคโนโลยีไฟ LED คือประสิทธิภาพในการใช้พลังงานดังที่ได้กล่าวไปแล้ว เกือบทุกคนรู้ดีว่า LED นั้นประหยัดพลังงานอย่างไรก็ตาม ผู้คนจำนวนมากไม่ทราบว่าประสิทธิภาพการใช้พลังงานมีที่มาอย่างไร

สิ่งที่ทำให้ LED ประหยัดพลังงานมากกว่าเทคโนโลยีการให้แสงสว่างอื่น ๆ คือความจริงที่ว่า LED แปลงพลังงานที่ป้อนเข้าเกือบทั้งหมด (95%) เป็นพลังงานแสงยิ่งไปกว่านั้น ไฟ LED จะไม่ปล่อยรังสีอินฟราเรด (แสงที่มองไม่เห็น) ซึ่งจัดการโดยผสมความยาวคลื่นสีของไดโอดในแต่ละโคมเพื่อให้ได้ความยาวคลื่นสีขาวเท่านั้น

ในทางกลับกัน หลอดไส้ทั่วไปแปลงเพียงส่วนเล็ก ๆ (ประมาณ 5%) ของพลังงานที่ใช้ไปเป็นแสง ส่วนที่เหลือจะสูญเปล่าด้วยความร้อน (ประมาณ 14%) และรังสีอินฟราเรด (ประมาณ 85%)ดังนั้น ด้วยเทคโนโลยีการให้แสงแบบดั้งเดิม จำเป็นต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อผลิตความสว่างที่เพียงพอ โดยที่ LED ต้องการพลังงานน้อยลงอย่างมากเพื่อสร้างความสว่างที่ใกล้เคียงกันหรือมากขึ้น

บทที่ 4: ฟลักซ์ส่องสว่างของหลอดไฟ LED

หากคุณเคยซื้อหลอดไส้หรือหลอดฟลูออเรสเซนต์มาก่อน คุณคงคุ้นเคยกับกำลังไฟอยู่แล้วเป็นเวลานานที่วัตต์เป็นวิธีที่ยอมรับในการวัดแสงที่เกิดจากโคมระย้าอย่างไรก็ตาม นับตั้งแต่การมาของหลอดไฟ LED สิ่งนี้ได้เปลี่ยนไปแสงที่ผลิตโดย LED จะวัดในฟลักซ์การส่องสว่าง ซึ่งหมายถึงปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงในทุกทิศทางหน่วยวัดของฟลักซ์การส่องสว่างคือลูเมน

เหตุผลในการเปลี่ยนการวัดความสว่างจากกำลังวัตต์เป็นความสว่างนั้นเกิดจากการที่ LED เป็นอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำดังนั้นจึงเหมาะสมกว่าที่จะกำหนดความสว่างโดยใช้เอาต์พุตการส่องสว่างแทนเอาต์พุตกำลังยิ่งไปกว่านั้น ไฟ LED แบบต่างๆ มีประสิทธิภาพการส่องสว่างที่แตกต่างกัน (ความสามารถในการแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นเอาต์พุตแสง)ดังนั้น ฟิกซ์เจอร์ที่กินไฟเท่ากันอาจมีเอาต์พุตการส่องสว่างที่แตกต่างกันมาก

บทที่ 5: ไฟ LED และความร้อน

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยเกี่ยวกับโคมไฟ LED คือไม่ทำให้เกิดความร้อน เนื่องจากให้สัมผัสที่เย็นอย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น พลังงานส่วนเล็ก ๆ ที่ป้อนเข้าสู่ไดโอดเปล่งแสงจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน

เหตุผลที่หลอดไฟ LED เย็นเมื่อสัมผัสคือพลังงานส่วนน้อยที่แปลงเป็นพลังงานความร้อนนั้นไม่มากเกินไปยิ่งไปกว่านั้น หลอดไฟ LED ที่มาพร้อมกับฮีตซิงก์ซึ่งกระจายความร้อนนี้ ซึ่งช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไปของไดโอดเปล่งแสงและวงจรไฟฟ้าของฟิกซ์เจอร์ LED

บทที่ 6: อายุการใช้งานของหลอดไฟ LED

นอกจากการประหยัดพลังงานแล้ว โคมไฟ LED ยังมีชื่อเสียงในด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานอีกด้วยหลอดไฟ LED บางตัวสามารถอยู่ได้ระหว่าง 50,000 ถึง 70,000 ชั่วโมง ซึ่งยาวกว่าประมาณ 5 เท่า (หรือมากกว่านั้น) เมื่อเทียบกับหลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์บางรุ่นแล้วอะไรที่ทำให้ไฟ LED มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแสงประเภทอื่น?

เหตุผลหนึ่งเกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงที่ว่า LED เป็นไฟโซลิดสเตต ในขณะที่หลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์ใช้ไส้หลอดไฟฟ้า พลาสมา หรือก๊าซเพื่อเปล่งแสงไส้หลอดไฟฟ้าจะไหม้ได้ง่ายหลังจากช่วงเวลาสั้นๆ เนื่องจากการเสื่อมสภาพของความร้อน ในขณะที่ปลอกแก้วที่บรรจุพลาสมาหรือก๊าซจะไวต่อความเสียหายเนื่องจากการกระแทก การสั่นหรือการตกหล่นโคมไฟเหล่านี้จึงไม่ทนทาน และถึงแม้จะใช้งานได้ยาวนานเพียงพอ แต่อายุการใช้งานก็สั้นลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับหลอด LED

สิ่งหนึ่งที่ควรทราบเกี่ยวกับ LED และอายุการใช้งานคือไม่มีไฟดับเหมือนหลอดฟลูออเรสเซนต์หรือหลอดไส้ (เว้นแต่ไดโอดจะมีความร้อนสูงเกินไป)ในทางกลับกัน ฟลักซ์การส่องสว่างของโคม LED จะค่อยๆ ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป จนกระทั่งถึง 70% ของเอาต์พุตการส่องสว่างดั้งเดิม

ณ จุดนี้ (ซึ่งเรียกว่า L70) การเสื่อมสภาพของแสงจะสังเกตเห็นได้ในสายตามนุษย์ และอัตราการเสื่อมสภาพเพิ่มขึ้น ทำให้การใช้อุปกรณ์ติดตั้ง LED อย่างต่อเนื่องไม่สามารถทำได้การแข่งขันจึงถือว่าสิ้นสุดอายุขัย ณ จุดนี้