مقدمه: چن شومینگ و سایر افراد از دانشگاه علوم و فناوری جنوبی با استفاده از اکسید روی روی ایندیوم شفاف به عنوان الکترود واسطه ، یک دیود با رنگ کوانتومی نقطه ای متصل شده را ایجاد کرده اند. دیود می تواند تحت چرخه جریان متناوب مثبت و منفی ، با راندمان کوانتومی خارجی به ترتیب 20.09 ٪ و 21.15 ٪ عمل کند. علاوه بر این ، با اتصال چندین دستگاه متصل به سری ، این پانل می تواند مستقیماً توسط قدرت AC خانگی و بدون نیاز به مدارهای پیچیده پس زمینه هدایت شود. تحت درایو 220 V/50 هرتز ، بازده انرژی پانل پلاگین قرمز و بازی 15.70 LM W-1 است و روشنایی قابل تنظیم می تواند به 25834 CD M-2 برسد.
دیودهای ساطع کننده نور (LED) به دلیل بهره وری بالا ، طول عمر طولانی ، حالت جامد و ایمنی محیط زیست ، به فناوری اصلی روشنایی تبدیل شده اند و تقاضای جهانی برای بهره وری انرژی و پایداری محیط زیست را برآورده می کنند. به عنوان یک دیود PN نیمه هادی ، LED فقط می تواند در زیر یک منبع جریان مستقیم ولتاژ پایین (DC) کار کند. به دلیل تزریق بار یک طرفه و مداوم ، هزینه ها و گرمایش ژول در داخل دستگاه جمع می شوند و از این طریق پایداری عملیاتی LED را کاهش می دهند. علاوه بر این ، منبع تغذیه جهانی عمدتاً مبتنی بر جریان متناوب ولتاژ بالا است و بسیاری از لوازم خانگی مانند چراغ های LED نمی توانند به طور مستقیم از جریان متناوب ولتاژ بالا استفاده کنند. بنابراین ، هنگامی که LED توسط برق خانگی هدایت می شود ، مبدل اضافی AC-DC به عنوان یک واسطه برای تبدیل قدرت AC با ولتاژ بالا به قدرت DC با ولتاژ کم مورد نیاز است. یک مبدل معمولی AC-DC شامل یک ترانسفورماتور برای کاهش ولتاژ اصلی و یک مدار یکسو کننده برای اصلاح ورودی AC است (شکل 1A را ببینید). اگرچه راندمان تبدیل اکثر مبدل های AC-DC می تواند به بیش از 90 ٪ برسد ، اما در طی فرآیند تبدیل هنوز از دست دادن انرژی است. علاوه بر این ، برای تنظیم روشنایی LED ، باید از یک مدار رانندگی اختصاصی برای تنظیم منبع تغذیه DC استفاده شود و جریان ایده آل را برای LED فراهم کند (به شکل تکمیلی 1B مراجعه کنید).
قابلیت اطمینان مدار درایور بر دوام چراغ های LED تأثیر می گذارد. بنابراین ، معرفی مبدل های AC-DC و درایورهای DC نه تنها هزینه های اضافی را متحمل می شود (حدود 17 ٪ از کل هزینه لامپ LED) ، بلکه مصرف برق را نیز افزایش می دهد و باعث کاهش دوام لامپ های LED می شود. بنابراین ، توسعه دستگاه های LED یا الکترولینسانس (EL) که می توانند مستقیماً توسط ولتاژ 110 V/220 V ولتاژ 50 هرتز/60 هرتز هدایت شوند بدون نیاز به دستگاه های الکترونیکی پیچیده با زمینه بسیار مطلوب است.
در چند دهه گذشته ، چندین دستگاه الکترولومینسانس محور AC (AC-EL) نشان داده شده است. یک بالاست الکترونیکی معمولی AC شامل یک لایه پودر فلورسنت ساندویچ ساندویچ بین دو لایه عایق است (شکل 2A). استفاده از لایه عایق از تزریق حامل های بار خارجی جلوگیری می کند ، بنابراین هیچ جریان مستقیم از طریق دستگاه جریان ندارد. این دستگاه عملکرد یک خازن را دارد و در زیر یک میدان الکتریکی AC بالا ، الکترون های تولید شده در داخل می توانند از نقطه ضبط تا لایه انتشار تونل کنند. پس از به دست آوردن انرژی جنبشی کافی ، الکترون ها با مرکز درخشان برخورد می کنند ، اگزیتون ها را تولید می کنند و نور را ساطع می کنند. با توجه به عدم توانایی تزریق الکترونها از خارج از الکترودها ، روشنایی و کارآیی این دستگاه ها به طور قابل توجهی پایین تر است که این امر کاربردهای آنها را در زمینه های روشنایی و نمایش محدود می کند.
به منظور بهبود عملکرد خود ، مردم بالاست های الکترونیکی AC را با یک لایه عایق واحد طراحی کرده اند (به شکل مکمل 2B مراجعه کنید). در این ساختار ، در طول نیمه چرخه مثبت درایو AC ، یک حامل بار مستقیماً از الکترود خارجی به لایه انتشار تزریق می شود. انتشار نور کارآمد را می توان با نوترکیبی با نوع دیگری از حامل بار تولید شده در داخل مشاهده کرد. با این حال ، در طول نیمه چرخه منفی درایو AC ، حامل های شارژ تزریق شده از دستگاه آزاد می شوند و بنابراین نور منتشر نمی شوند. به این واقعیت که انتشار نور فقط در نیمه چرخه رانندگی رخ می دهد ، کارایی این دستگاه AC پایین تر از دستگاه های DC است. علاوه بر این ، با توجه به ویژگی های خازن دستگاه ها ، عملکرد الکترولینسانس هر دو دستگاه AC وابسته به فرکانس است و معمولاً عملکرد بهینه در فرکانس های بالای چند کیلو هرتز حاصل می شود ، که باعث می شود آنها با قدرت AC خانگی استاندارد در فرکانس های کم (50 هرتز/60 هرتز) سازگار باشند.
به تازگی ، شخصی یک دستگاه الکترونیکی AC را پیشنهاد کرده است که می تواند در فرکانس های 50 هرتز/60 هرتز کار کند. این دستگاه از دو دستگاه DC موازی تشکیل شده است (شکل 2C را ببینید). با اتصال کوتاه الکتریکی الکترودهای بالای دو دستگاه و اتصال الکترودهای کوپلانار پایین به منبع تغذیه AC ، این دو دستگاه به طور متناوب می توانند روشن شوند. از منظر مدار ، این دستگاه AC-DC با اتصال یک دستگاه رو به جلو و یک دستگاه معکوس به صورت سری بدست می آید. هنگامی که دستگاه رو به جلو روشن شد ، دستگاه معکوس خاموش می شود و به عنوان یک مقاومت عمل می کند. با توجه به وجود مقاومت ، راندمان الکترولینسانس نسبتاً کم است. علاوه بر این ، دستگاه های تنظیم نور AC فقط می توانند با ولتاژ کم کار کنند و نمی توانند مستقیماً با 110 ولت/220 ولت برق خانگی استاندارد ترکیب شوند. همانطور که در شکل تکمیلی 3 و جدول تکمیلی 1 نشان داده شده است ، عملکرد (روشنایی و راندمان انرژی) دستگاههای قدرت AC-DC گزارش شده توسط ولتاژ AC بالا نسبت به دستگاه های DC پایین تر است. تاکنون هیچ دستگاه برق AC-DC وجود ندارد که بتواند مستقیماً توسط برق خانگی با 110 ولت/220 ولت ، 50 هرتز/60 هرتز هدایت شود و راندمان بالا و طول عمر بالایی داشته باشد.
چن شومینگ و تیمش از دانشگاه علوم و فناوری جنوبی یک دیود با استفاده از نور کوانتومی متصل به سری با استفاده از اکسید روی ایندیوم شفاف به عنوان الکترود واسطه ایجاد کرده اند. دیود می تواند تحت چرخه جریان متناوب مثبت و منفی ، با راندمان کوانتومی خارجی به ترتیب 20.09 ٪ و 21.15 ٪ عمل کند. علاوه بر این ، با اتصال چندین دستگاه متصل به سری ، این پانل می تواند مستقیماً توسط قدرت AC خانگی بدون نیاز به مدارهای پیچیده پشتیبان هدایت شود. در زیر درایو 220 ولت/50 هرتز ، بازده انرژی پانل قرمز و پانل بازی 15.70 LM W-1 است و روشنایی قابل تنظیم می تواند به 25834 CD M-2 برسد. پانل LED DOT PLUG و PLAY CONTUM DOT می تواند منابع اقتصادی اقتصادی ، جمع و جور ، کارآمد و پایدار را تولید کند که به طور مستقیم از برق AC خانگی استفاده می شود.
گرفته شده از LightingChina.com
زمان پست: ژانویه 14-2025