آلية عمل مصابيح LED

المتوهجةالمصباح الكهربائيإن الطاقة التي أضاءت منازلنا منذ القرن التاسع عشر، بدأت في تراجعها مع استنان قانون استقلال وأمن الطاقة لعام 2007 من قبل الرئيس السابق جورج دبليو بوش. ولم يحظر التشريع استخدام أو شراء أو بيع أو إنتاج المصابيح المتوهجة؛ وبدلاً من ذلك، فرضت أن تحقق مصابيح الإضاءة المنزلية زيادة في الكفاءة بنسبة 25 بالمائة، وهو ما يعادل انخفاضًا بنسبة 25 بالمائة في استهلاك الطاقة مقارنة بالمصابيح التقليدية التي تستخدم ما بين 40 و100 واط من الطاقة. أصبحت اللمبة المتوهجة غير الفعالة، التي تنبعث منها 90 بالمائة من طاقتها على شكل حرارة، غير شعبية بين المهتمين بالقضايا المالية والبيئية.
مع ظهور معايير الإضاءة الجديدة في عام 2012، أصبحت البدائل الأساسية للمصباح الكهربائي المتوهج هي مصابيح الفلورسنت المدمجة الأكثر كفاءة (CFL) والثنائيات الباعثة للضوء (LEDs). يواجه المصابيح الفلورية المتضامة مشكلات متأصلة، وعلى رأسها استخدام الزئبق الخطير في بنائه ولون غير عادي وغير مقبول في بعض الأحيان يمكن أن يسبب الصداع النصفي لدى بعض الأفراد.

أعرضأضواء LED.

لقد كانت مصابيح LED موجودة منذ عدة سنوات، حيث تضيء الساعات الرقمية وأضواء عيد الميلاد والمصابيح الكهربائية وإشارات المرور والمزيد. ومع ذلك، فيما يتعلق بالإضاءة السكنية، لم تكتسب مصابيح LED أي قوة جذب. وقد منعت قيود معينة الشركات من إنتاجها بتكوينات المصابيح الكهربائية ذات الحجم الطبيعي-البديلة. في العقد الماضي، أصبحت مصابيح LED البديلة، والتي يمكن ربطها بسهولة في المصابيح مثل المصابيح المتوهجة، منتشرة بشكل متزايد بين الشركات والعائلات.

أشار استطلاع للرأي أجري عام 2017 إلى أن 70% من الأمريكيين اشتروا مصباح LED واحدًا على الأقل، بينما تحول 38% من المصابيح المتوهجة إلى مصابيح LED. ومن المفترض أن هذه النسبة قد ارتفعت منذ عام 2017.

تتناول هذه المقالة وظيفة مصابيح الإضاءة LED، وجاذبيتها كخيار إضاءة، والمزايا والعيوب المرتبطة بها. لنبدأ بالأساسيات: ما هي الآلية التي يولد بها مصباح LED الضوء؟

أساسياتلمبات الإضاءة LED

يتم تصنيف مصابيح LED على أنها تقنية "إضاءة الحالة الصلبة-، أو SSL. بشكل أساسي، بدلاً من إنتاج الضوء من الفراغ (كما هو الحال في المصباح المتوهج) أو الغاز (كما هو الحال في المصابيح الفلورية المتضامة)، تعمل إضاءة الحالة الصلبة - (SSL) على توليد الضوء من مادة صلبة. في حالة مصابيح LED التقليدية، تكون المادة المعنية عبارة عن شبه موصل.
يولد مصباح LED الضوء عندما يمر تيار كهربائي عبر شريحة صغيرة، مما يضيء مصادر الضوء الصغيرة المعروفة باسم مصابيح LED، مما يؤدي إلى ضوء مرئي. للحصول على توضيح شامل، انتقل إلى كيفية عمل الثنائيات الباعثة للضوء.
المشكلة في مصابيح LED كإضاءة منزلية أساسية هي أنه على الرغم من أنها تنتج إضاءة كبيرة، إلا أن تصميمها يؤدي إلى حصر جزء من الضوء داخل التركيبات. تاريخيًا، كانت مصابيح LED أقل إضاءة من المصابيح المتوهجة، ويفضل غالبية الأفراد أن تبعث مصابيحهم وتركيبات السقف سطوعًا كبيرًا.
أصبحت مصابيح LED أكثر سطوعًا. تتوفر الآن مصابيح LED البديلة التي تنتج سطوعًا يضاهي لمبة متوهجة بقدرة 60 واط أو أكثر، مما يجعلها حلاً عمليًا لمتطلبات الإضاءة المنزلية الأساسية. تتمتع لمبة الإضاءة البديلة LED بعمر افتراضي يزيد بمقدار 24000 ساعة عن عمر المصباح المتوهج التقليدي بقدرة 60 واط.
علاوة على ذلك، فهو أكثر اقتصادا. قد يؤدي استبدال مصابيح الإضاءة الخمسة الأكثر استخدامًا في مسكنك بإصدارات LED ENERGY STAR إلى توفير سنوي قدره 75 دولارًا.