Úvod: Chen Shuming a další z Southern University of Science and Technology vyvinuli sérii spojenou diodou emitující světelnou dotku pomocí transparentního vodivého oxidu india zinku jako střední elektrody. Dioda může pracovat za pozitivních a negativních střídavých proudových cyklů, s vnějšími kvantovou účinností 20,09% a 21,15%. Navíc připojením více sérií připojených zařízení může být panel přímo poháněn mocí pro domácnost bez potřeby složitých obvodů backendu. Pod pohonem 220 V/50 Hz je energetická účinnost červeného a herního panelu 15,70 LM W-1 a nastavitelný jas může dosáhnout až 25834 CD M-2.
Diody emitující světlo (LED) se staly hlavní technologií osvětlení díky jejich vysoké účinnosti, dlouhé životnosti, pevné a environmentální bezpečnostní výhody a uspokojily globální poptávku po energetické účinnosti a environmentální udržitelnosti. Jako polovodičová dioda PN může LED pracovat pouze pod pohonem zdroje přímého proudu s nízkým napětím (DC). V důsledku jednosměrného a kontinuálního injekce náboje se v zařízení hromadí náboje a joule zahřívání, čímž se snižují provozní stabilitu LED. Kromě toho je globální napájení založeno hlavně na vysoce napěťovém střídavém proudu a mnoho domácích spotřebičů, jako jsou LED světla, nemůže přímo používat vysoce napěťový střídavý proud. Proto, když je LED řízena elektřinou pro domácnost, je jako prostředník vyžadován další převodník AC-DC, který přeměňuje vysokopěťový střídavý výkon na nízkonapěťový DC výkon. Typický převodník AC-DC zahrnuje transformátor pro snížení síťového napětí a obvodu usměrňovače pro nápravu AC vstupu (viz obrázek 1A). Ačkoli účinnost konverze většiny převodníků AC-DC může dosáhnout více než 90%, během procesu převodu stále dochází k ztrátě energie. K úpravě jasu LED by navíc měl být použit vyhrazený hnací obvod k regulaci napájecího zdroje DC a poskytnutí ideálního proudu pro LED (viz doplňkový obrázek 1B).
Spolehlivost obvodu řidiče ovlivní trvanlivost LED světel. Proto zavedení převodníků AC-DC a řidičů DC nejen vzniknou dodatečné náklady (představují přibližně 17% z celkových nákladů LED lamp), ale také zvyšuje spotřebu energie a snižuje trvanlivost LED lamp. Proto je vysoce žádoucí vývoj LED nebo elektroluminiscenčních (EL) zařízení, která mohou být přímo poháněna domácností 110 V/220 V napětí 50 Hz/60 Hz bez potřeby složitých elektronických zařízení.
V posledních několika desetiletích bylo prokázáno několik elektroluminiscenčních (AC-EL) řízených AC. Typický AC Electronic Balast se skládá z vrstvy emitujícího zářivku emitujícího se vloženou mezi dvě izolační vrstvy (obrázek 2A). Použití izolační vrstvy zabraňuje injekci vnějších nosičů náboje, takže zařízením protéká žádný přímý proud. Zařízení má funkci kondenzátoru a pod pohonem vysoce střídavého elektrického pole mohou elektrony generované interně tunel z zachycovacího bodu do emisní vrstvy. Po získání dostatečné kinetické energie se elektrony srazí s luminiscenčním centrem, produkují excitony a vyzařují světlo. Vzhledem k neschopnosti injekční elektrony z vnějších elektrod jsou jas a účinnost těchto zařízení výrazně nižší, což omezuje jejich aplikace v oborech osvětlení a displeje.
Za účelem zlepšení svého výkonu lidé navrhli AC elektronické předřadníky s jedinou izolační vrstvou (viz doplňkový obrázek 2B). V této struktuře je během pozitivního polovičního cyklu pohonu AC, nosič náboje přímo injikován do emisní vrstvy z vnější elektrody; Efektivní emise světla lze pozorovat rekombinací s jiným typem nosiče náboje generovaného interně. Během negativního polovičního cyklu střídavého pohonu však budou nosiče injikovaného náboje uvolněny ze zařízení, a proto nebudou emitovat světlo. Konkultaci na skutečnost, že emise světla se vyskytuje pouze během polovičního cyklu řízení, je účinnost tohoto střídavého zařízení nižší než u DC zařízení. Kromě toho je v důsledku kapacitních charakteristik zařízení elektroluminiscenční výkon obou střídavých zařízení závislý na frekvenci a optimálního výkonu je obvykle dosaženo při vysokých frekvencích několika kilohertzů, což znesnadňuje kompatibilní se standardní výkonem pro domácnost při nízkých frekvencích (50 hertz/60 hertz).
Nedávno někdo navrhl AC elektronické zařízení, které může pracovat při frekvencích 50 Hz/60 Hz. Toto zařízení se skládá ze dvou paralelních zařízení DC (viz obrázek 2C). Elektricky zkratem obsáhnutí horních elektrod obou zařízení a připojením dolních kočárkových elektrod k zdroji napájení AC lze obě zařízení střídavě zapnout. Z pohledu obvodu se toto zařízení AC-DC získá připojením dopředného zařízení a zpětného zařízení v sérii. Když je zapnuto dopředné zařízení, je zpětné zařízení vypnuto a působí jako rezistor. V důsledku přítomnosti rezistence je účinnost elektroluminiscence relativně nízká. Kromě toho mohou zařízení emitující světlo AC provozovat pouze při nízkém napětí a nelze je přímo kombinovat se standardní elektřinou pro domácnost 110 V/220 V. Jak je znázorněno na doplňkovém obrázku 3 a doplňkové tabulce 1, výkon (jas a energetická účinnost) vykazovaných zařízení AC-DC poháněných vysokým napětím střídavého proudu je nižší než u DC zařízení. Doposud neexistuje žádné napájecí zařízení AC-DC, které může být přímo poháněno elektřinou pro domácnost při 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz a má vysokou účinnost a dlouhou životnost.
Chen Shuming a jeho tým z Southern University of Science and Technology vyvinuli sérii spojenou kvantovou diodou emitujícím světla pomocí transparentního vodivého oxidu india zinku jako střední elektrody. Dioda může pracovat za pozitivních a negativních střídavých proudových cyklů, s vnějšími kvantovou účinností 20,09% a 21,15%. Navíc připojením více připojených zařízení na více sérií může být panel přímo poháněn mocí pro domácnost bez potřeby složitých obvodů backendu. Uprostřed pohonu 220 V/50 Hz je výkonná účinnost panelu Red Plug and Play 15,70 LM W-1 a nastavitelná jas, až 25834 CD M-2. Vyvinutý panel LED LED zástrčky a přehrávání kvantových dot může produkovat ekonomické, kompaktní, efektivní a stabilní zdroje světla v pevném stavu, které mohou být přímo napájeny elektřinou v domácnosti.
Převzato z Lightingchina.com
Čas příspěvku: leden-14-2025