גיא אהרונסון, לדלינק ישראל
מאז פריצת הדרך של הלד (LED-LIGHT EMITTING DIODE) לעולם התאורה גילינו עולם שלם של אפשרויות “ירוקות” במובן של צריכת אנרגיה נמוכה, אורך חיים ארוך וכו’.
עדיין ולמרות זאת הלד לא היה מוצר פשוט להפעלה הוא הצריך מחשבה עמוקה בפיזור חום,HEAT SINK ושימוש בדרייבר או CONVERTER.
תוספות אלו הפכו את הלד ל”בעייתי” בהשמה שלו.
חברת סאול סמיקונדקטורס פתרה לפחות את אחת הבעיות בהשמה והשימוש והביאה לנו את הלד מסידרת ACRICHE הראשון שמסוגל לעבוד ללא דרייבר וישירות ממתח הרשת קרי 110 או 220וולט.
חיסול נורות להט
המלחמה בהתחממות כדור הארץ נמשכת וכתוצאה מכך ארצות הברית קיבלה החלטה שעד 2014 יופסק השימוש בנורות להט. אירופה כבר בשנה שעברה קיבלה החלטה דומה לשימוש בנורות מעל 100וואט ואוסטרליה אסרה לחלוטין את הייצור והשימוש בנורות להט.
בישראל האפשרות לאסור שימוש בנורות להט נידונה אבל עדיין לא נתקבלה החלטה אבל ככל הנראה לא יכולה להיות החלטה אחרת מאיסור שימוש מוחלט.
נורות רגילות מנצלות רק 4% מהחשמל שהן צורכות להפקת אור ואילו 96% מהאנרגיה נפלטת בצורת חום או בעצם מתבזבזת.
ארגון גרינפיס חישב שמעבר פשוט לנורות חסכוניות באנרגיה באירופה בלבד ימנע את הפליטה של 20 מיליון טון פחמן דו-חמצני בשנה, כמות השווה לסגירתן של 25 תחנות כוח פחמיות (המופעלות על-ידי פחם) כדוגמת תחנת הכוח בחדרה.
כאן נכנסים לתמונה נורות הלד שמתפתחות בקצב מהיר שמפיקות יותר אור ופחות חום אבל עדיין גם הן לא חסרות בעיות שעדיין צריך לפתור.
בעיות עיקריות בשימוש בלד:
1.יחס הספק/עוצמה או וואט/לומן נמוך
2.פיזור חום
3.CRI או מקדם החזרת צבע
4.שימוש בדרייבר או רכיב חיצוני שידאג לספק זרם קבוע ללד.
חידוש 1 – יחסי הספק/עוצמה
ההתמקדות העיקרית של מרבית צרכני הלדים המבססים עליהם ייצור הוא למצוא חידוש ביחס לומן/וואט כשאת הבעיות של פיזור חום וזרם קבוע נלקחו כעובדה שהם יצטרכו להתמודד איתה.
SSC (SEOUL SEMICONDUCTORS) מתמודדת כמובן עם הדרישה לעוצמות גבוהות יותר כשבקרוב, כנראה ברבעון השני של 2011 תציג יחס של 145-150לומן לוואט ותפתיע לא מעט מהצרכנים והיצרנים.
חידוש 2
מקדם מסירת צבע לפי הCIE זהו שיעור הסטייה הכוללת הנראית בצבע של 8 משטחים בעלי צבע מוגדר כאשר הם מוארים ממקור אור כלשהו ביחס להארה של אותו משטח ע”י מקור ייחוס באותה טמפרטורת צבע. שיעור הסטייה ומגדר באחוזים.
המשמעות שכדי לקבל החזרי צבע נכונים אנו צריכים לבחור מקור אור בעל מקדם מסירת צבע גבוה
חברת SSC הצליחה להגיע לרמה של מעל 93%.
החסרון הגדול הוא שככל שמקדם החזרת הצבע גבוה יותר העוצמה של מקור האור יורדת.
חידוש 3 – פיזור חום
ללד TJ (Temperature Junction) המוגדר כטמפרטורת סף לפעילות הנכונה של הלד. כדי לשמור על טמפרטורה נמוכה בליבה של המעגל המוליך למחצה יש צורך במוליך חום שיפזר את החום מהלד החוצה וימנע הגעתו לטמפרטורת סף.
כיום מרבית החברות מציעות לד בעל TJ של 125 מעלות בעוד SSC קבעו סף גדול יותר של 145מעלות המאפשר מרווח ביטחון, נוחות בתכנון תרמי ומבטיח עבודה לפרק זמן ארוך יותר של הלד.
כידוע אורך החיים של הלד נקבע על פי טמפרטורת הסביבה ולפיכך טמפרטורת מפזר החום והשפעתו על הTJ.
שימוש בדרייבר
לד הוא רכיב מונחה זרם שמחייב עבודה בזרם קבוע הזרם בד”כ 350, 700 ו1000mA ל-3,1 ו5 וואט בהתאמה.
ישנם סוגים שונים של דרייברים כמו אלו שמציעה חברת TCI המגדירים זרם קבוע ומתח משתנה בהתאם למספר הלדים המחוברים יחד (בד”כ בטור). דרייברים מהסוג של TCI הם רכיבים נוספים, גדולים ומתאימים בד”כ ליצרנים שלא עורכים מעגל.
עבור עורכי מעגלים יש שיפור בגודל ובאפשרויות בשימוש ברכיב מיניאטורי SMT שמאפשר לחסוך מקום וליצור כרטיס אחד שכולל בתוכו את מערכת ההפעלה ואת הלדים עצמם.
ניתן להגדיר זרם קבוע רצוי או מתח קבוע רצוי, אפשרות עימעום.
כמובן שבשני המקרים יש צורך בהשקעה כספית (מיותרת?! כמו שיתברר בהמשך…) של רכיב נוסף בין אם על המעגל ובין אם מחוצה לו.
כמו כן שימוש ברכיבים נוספים הופך את אורך החיים של הלד ללא רלוונטי כי אורך החיים של מערכת כזאת כמובן הופך להיות תלוי ברכיבים הנוספים שלעיתים קצרים מאורך חיי הלד.
חידוש 4 ועיקרי – פריצת דרך נוספת והפעם ליצרנים
מעצם היותו רכיב תאורה פרץ הלד דרך לעולם ירוק וחסכוני יותר, פריצת הדרך הבאה אם כן שייכת ליצרנים שמייצרים גופי תאורה או מסתמכים על לדים כפתרון.
SSC יצאה עם לד מסדרת,ACRICHE , המאפשר שימוש ללא דרייבר וישירות מהרשת (110, 220וולט) היתרון הגדול שאין יותר צורך ברכיבים חיצוניים!
החיבור של הלדים בהנחה שיש יותר מלד אחד הוא מקבילי ולכן בכשל של אחד הלדים אין השפעה על יתר הלדים במערכת.
בשימוש בלדים במערכת תאורה בד”כ מתבטל היתרון של אורך חיי הלדים מכיוון שיש צורך ברכיבים נוספים שמקצרים משמעותית מ40 ל10 אלף שעות בממוצע.
בשימוש בלדים מסידרת ACRICHE אורך החיים של האפליקציה נקבע לפי אורך חיי הלד!
הטכניקה שמאפשרת עבודה במתח AC שהיא מאפשרת לאורים שונים ברכיב להידלק כשהזרם החילופי משנה כיוון. או במילים אחרות עבור כל חצי מחזור חלק מהרכיב וחלק כבוי ולהיפך בחצי מחזור הבא.
הלד מאושר CE, UL ו TUV
כרגע ACRICHE לד של סאול סמיקונדקטורס מגיע ליחס של 100LM/W כשבקרוב מאוד יהיה ניתן להשיג 150LM/W.
התפתחות זאת בתאורה מבוססת לדים מחדשת במספר מובנים:
1.קל לתכנון.
2.חסכוני יותר.
3.אורך חיים שנקבע ממינימום רכיבים במערכת.
4.יעילות מקסימאלית.
*חברת לדלינק ישראל.
נציגים SEOUL SEMICONDUCTORS – SSC בישראל
