Úvod: Chen Suming a ďalšie z južnej univerzity v oblasti vedy a techniky vyvinuli sériu spojenú diódu emitujúcu kvantové bodové svetlo použitím priehľadného vodivého oxidu zinočnatého india ako medziproduktu. Dióda môže pracovať pri pozitívnych a negatívnych cykloch striedavého prúdu s externou kvantovou účinnosťou 20,09% a 21,15%. Okrem toho, pripojením viacerých seriálov pripojených zariadení môže byť panel priamo poháňaný domácim striedavým výkonom bez potreby zložitých backendových obvodov. Pri pohone 220 V/50 Hz je výkonová účinnosť panela červenej zástrčky a prehrávania 15,70 lm W-1 a nastaviteľný jas môže dosiahnuť až 25834 CD M-2.
Diódy emitujúce svetlo (LED) sa stali technológiou bežného osvetlenia v dôsledku ich vysokej účinnosti, dlhej životnosti, tuhých a environmentálnych bezpečnostných výhod, ktoré uspokojujú globálny dopyt po energetickej účinnosti a environmentálnej udržateľnosti. Ako polovodičová dióda PN môže LED pracovať iba pod pohonom zdroja priameho prúdu s nízkym napätím (DC). V dôsledku jednosmerného a kontinuálneho vstrekovania náboja sa v zariadení akumulujú náboje a vykurovanie joulov, čím sa znižuje prevádzková stabilita LED. Okrem toho je globálny zdroj napájania založený hlavne na vysokom napätí striedavého prúdu a mnoho domácich zariadení, ako sú LED svetlá, nemôže priamo používať vysokonapäťový striedavý prúd. Preto, keď je LED riadená elektrinou domácnosťou, je potrebný ďalší prevodník AC-DC ako sprostredkovateľ na premenu vysokonapäťového striedavého napájania na nízko napätie DC výkonu. Typický prevodník AC-DC obsahuje transformátor na redukciu sieťového napätia a usmerňovacieho obvodu na nápravu striedavého vstupu (pozri obrázok 1A). Aj keď účinnosť konverzie väčšiny prevodníkov AC-DC môže dosiahnuť viac ako 90%, počas procesu konverzie stále dochádza k strate energie. Okrem toho, na úpravu jasu LED diódy, by sa mal na reguláciu zdroja napájania jednosmerného zdroja použiť vyhradený hnací obvod a poskytnúť ideálny prúd pre LED (pozri doplnkový obrázok 1B).
Spoľahlivosť obvodu vodiča ovplyvní trvanlivosť LED svetla. Zavedenie prevodníkov AC-DC a ovládačov DC preto nielenže vznikajú k dodatočným nákladom (predstavuje asi 17% z celkových nákladov na LED žiarovky), ale tiež zvyšuje spotrebu energie a znižuje trvanlivosť LED žiaroviek. Preto je veľmi žiaduce vyvíjajúce sa zariadenia LED alebo elektroluminiscencie (EL), ktoré môžu byť priamo poháňané napätím domácnosti 110 V/220 V s napätím 50 Hz/60 Hz bez potreby komplexných backendových elektronických zariadení.
V posledných niekoľkých desaťročiach bolo demonštrovaných niekoľko zariadení na elektroluminiscenciu (AC-EL) riadené striedavým prúdom. Typický AC elektronický predradník pozostáva z vrstvy fluorescenčného prášku emitujúceho medzi dvoma izolačnými vrstvami (obrázok 2A). Použitie izolačnej vrstvy zabraňuje vstrekovaniu nosičov vonkajšieho náboja, takže cez zariadenie neprechádza žiadny priamy prúd. Zariadenie má funkciu kondenzátora a pod pohonom vysokého striedavého poľa môžu elektróny generované interne tunel z bodu zachytenia do emisnej vrstvy. Po získaní dostatočnej kinetickej energie sa elektróny zrážajú s luminiscenčným stredom, produkujú excitácie a emitujúce svetlo. Vzhľadom na neschopnosť vstrekovať elektróny z vonkajších elektród sú jas a účinnosť týchto zariadení výrazne nižšie, čo obmedzuje ich aplikácie v poliach osvetlenia a zobrazovania.
S cieľom zlepšiť svoj výkon ľudia navrhli elektronické predradnice AC s jednou izolačnou vrstvou (pozri doplnkový obrázok 2B). V tejto štruktúre sa počas pozitívneho polovičného cyklu striedavého pohonu priamo vstrekuje do emisnej vrstvy z vonkajšej elektródy; Účinná emisia svetla je možné pozorovať rekombináciou s iným typom nosiča náboja generovaného interne. Avšak počas negatívneho polovičného cyklu striedavej jednotky sa injektované nosiče náboja uvoľnia zo zariadenia, a preto nebudú vyžarovať svetlo. K tomu, aby sa emisia svetla vyskytla iba počas polovičného cyklu jazdy, je účinnosť tohto striedavého zariadenia nižšia ako účinnosť DC zariadení. Okrem toho je v dôsledku kapacitných charakteristík zariadení výkonný výkon elektrolycencie oboch AC zariadení závislý od frekvencie a optimálny výkon sa zvyčajne dosahuje pri vysokých frekvenciách niekoľkých kilohertz, čo sťažuje kompatibilné so štandardným výkonom domácnosti pri nízkych frekvenciách (50 Hertz/60 Hertz).
Nedávno niekto navrhol striedavé elektronické zariadenie, ktoré môže pracovať pri frekvenciách 50 Hz/60 Hz. Toto zariadenie pozostáva z dvoch paralelných jednosmerných zariadení (pozri obrázok 2C). Elektricky skratovaním horných elektród týchto dvoch zariadení a pripojením spodných koplanarových elektród k zdroju napájania striedavého prúdu je možné tieto dve zariadenia striedavo zapnúť. Z hľadiska obvodu sa toto zariadenie AC-DC získa pripojením predného zariadenia a spätného zariadenia v sérii. Po zapnutí zariadenia vpred je spätné zariadenie vypnuté a pôsobí ako rezistor. V dôsledku prítomnosti odporu je účinnosť elektroluminiscencie relatívne nízka. Okrem toho môžu zariadenia emitujúce striedavé svetlo fungovať iba pri nízkom napätí a nemožno ich priamo kombinovať so štandardnou domácou elektrinou 110 V/220 V. Ako je znázornené v doplnkovom obrázku 3 a doplnkovej tabuľke 1, výkon (jas (jas a výkonová účinnosť) vykazovaných výkonových zariadení AC-DC poháňaných vysokým striedavým napätím je nižší ako výkonnosť DC zariadení. Doteraz neexistuje žiadne napájacie zariadenie AC-DC, ktoré by bolo možné priamo poháňať elektrinou domácnosti pri 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz a má vysokú účinnosť a dlhú životnosť.
Chen Suming a jeho tím z Southern University of Science and Technology vyvinuli sériu prepojenú diódu emitujúcu kvantové bodky s použitím priehľadného vodivého oxidu zinočnatého zinočnatého ako medziprodukčnej elektródy. Dióda môže pracovať pri pozitívnych a negatívnych cykloch striedavého prúdu s externou kvantovou účinnosťou 20,09% a 21,15%. Okrem toho, pripojením viacerých seriálov pripojených zariadení môže byť panel priamo poháňaný domácim napájaním bez potreby zložitých backendových obvodov. Podľa pohonu 220 V/50 Hz môže výkonová účinnosť červenej zástrčky a panelu prehrávania 15,70 lm W-1 a nastaviteľný svet môže dosiahnuť až do 25834 CD M-2. Vyvinutý panel LED Plug and Play DOT LED môže produkovať ekonomické, kompaktné, efektívne a stabilné zdroje svetla v pevnom stave, ktoré môžu byť priamo poháňané domácou elektrickou energiou.
Prevzaté z Lightingchina.com
Čas príspevku: január-14-2025