chương 1 ta thấy được khái niệm phụ tải và phụ tải tính toán, lựa chọn được thiết bị theo điều kiện làm việc lâu dài. Qua đó ta thấy được hệ thống chiếu sáng và bộ đèn, hệ thống thông gió và cách đi dây dẫn. Đã chỉ ra được các công thức tính toán phụ tải. Lựa chọn được loại đèn và đã tính toán được số quạt cấp cho cả trường.
Có thể lựa chọn được loại dây dẫn như dây đồng, dây nhôm, dây thép. Nhưng chủ yếu là dùng dây đồng, vì tính dân điện tốt và độ bền cao. 18 Chương 2: ĐÈN LED VÀ OLED 2.GIỚI THIỆU Chương này trình bày nền tảng về công nghệ chiếu sáng trạng thái rắn, đang đạt được như ứng dụng nguồn sáng. Bài báo này tập trung những đặc tính chính của thiết bị chiếu sáng trạng thái rắn cũng như các yêu cầu về cung cấp nó và ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất của diode phát sáng (LED).
Thiết bị điều khiển LED được thiết kế để đạt được điều kiện hoạt động tốt nhất mà không làm giảm tuổi thọ mà công nghệ này đạt được so với các nguồn sáng thông dụng đang có hiện nay. Điều khiển ngoại tuyến LED bao gồm hiệu chỉnh tích cưc hệ số công suất trong khi điều khiển dòng điện với độ nhấp nháy thấp là cần thiết để cung cấp các đơn vị LED hoặc sắp xếp chuỗi. Phương pháp để đạt được sự phân chia dòng điện cân bằng khi các đèn LED làm việc song song và một số đóng góp mới nhất về trình điều khiển LED cũng được giải thích.TỔNG QUAN VỀ ĐÈN LED Mục tiêu chính của bài viết này là cung cấp điểm khởi đầu cho các nhà thiết kế Quan tâm trong các hệ thống chiếu sáng dựa trên đèn LED, đó là cuộc cách mạng gần đây nhất trong lĩnh vực ứng dụng chiếu sáng tiêu dùng và công nghiệp. Cơ chế phát xạ của đèn LED là điện phát quang.
Trái với nhận thức rằng công nghệ này là một cái gì đó mới, để tìm ra nền tảng của đèn LED dựa trên chất bán dẫn, Chúng ta nên nhìn lại năm 1907, khi thuyền trưởng Henry Joseph quan sát xung quanh hiện tượng điện phân khi có dòng điện chảy qua một tinh thể silicon carbide [1]. Năm 1923, kỹ thuật viên vô tuyến Nga Oleg V.Lossev đã độc lập thực hiện nỗ lực đầu tiên để giải thích sự phát quang trong các tiếp giáp p-n với một phương pháp khoa học, mô tả đặc tính dòng điện và điện áp của thiết bị mới [2], [3]. Thời đại hiện đại của công nghệ LED có thể tính từ đầu 19 những năm 1960, khi Robert Hall, Nick Holonyak, Marshall Nathan và Robert Rediker báo cáo đồng thời [4] - [6] sự phát xạ laser của tinh thể gallium arsenide. Đèn LED đã có sẵn trên thị trường kể từ đó với các màu đỏ, hổ phách và xanh lá cây.
Việc áp dụng đèn LED chủ yếu là các loại đèn tín hiệu, màn hình bảy đoạn, và điều khiển từ xa. Bước đột phá đáng chú ý tiếp theo trong công nghệ LED là sự phát triển đề cập đến đèn LED màu xanh khả thi đầu tiên của Shuji Nakamura tại Nichia Corpora tion [7]. Đèn LED màu xanh đã mở đường cho sự phát triển của các nguồn sáng trắng bằng cách trộn màu đỏ, xanh lục và đèn LED màu xanh lam (RGB) [8] - [10]. Vì phương pháp này đắt tiền, phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để tạo ra ánh sáng trắng dựa trên công nghệ LED bằng cách thêm một lớp phốt-pho vào một đèn LED màu xanh để sửa đổi thông số của phổ phát xạ.
Photphor phát ra ánh sáng vàng dưới sự kích thích của ánh sáng xanh và hỗn hợp thu được tạo ra sự xuất hiện của ánh sáng trắng [11]. Gần đây, Đèn LED ánh sáng trắng không có phốt pho đã được đề xuất [12], cung cấp nhiều nguôn nguồn sáng hiệu quả hơn. Trong trường hợp này, ánh sáng trắng được tạo thành nhiều lớp cấu trúc nguyên khối nơi ánh sáng xanh và vàng được phát ra từ các vùng hoạt động khác nhau. Ngày nay, đèn LED trắng vẫn chưa được phát triển.
Mỗi năm, hiệu suất lumen trên mỗi watt (lm / W) được tăng lên, trong khi chi phí giảm dần. Ví dụ: một số thiết bị từ các họ OSRAM OSLON SSL 80 [13] và Philips Lumileds Luxeon Rebel ES [14] có sẵn, đạt hiệu quả năng lượng cao hơn 100 lm / W (Hình 1). Mặc dù những giá trị hiệu quả này thu được cho một chế độ phát xung để tránh ảnh hưởng của việc tự làm nóng khuôn, những thiết bị như vậy có khả năng cạnh tranh với các nguồn sáng truyền thống. Bởi vì bản chất của đèn LED, là chiếu điểm có thể thiết kế một thiết bị quang rất hiệu quả để mang ánh sáng đến nơi cần thiết [15], giảm ô nhiễm ánh sáng.
Mặt khác, những cải tiến trong bao bì, như công nghệ chip lật [16] kết hợp với việc sử dụng các vật liệu mới như nền gốm tăng khả năng nhiệt [17] của thiết bị, làm tăng độ tin cậy [18], tuổi thọ lên tới 50.000h và hiệu quả ánh sáng cao. Cùng với những ưu điểm đã nói ở trên, công nghệ LED cũng khắc phục được mặt sau của đèn phóng điện truyền 20 thống như trị vì nóng, cộng hưởng âm thanh, và thời gian khởi động. Công nghệ LED thân thiện với môi trường và không có thủy ngân, tia hồng ngoại và tia cực tím. ĐÈN LED HỮU CƠ Điện tử dựa trên vật liệu hữu cơ bắt đầu vào năm 1977 khi Heeger, Mac Diarmid và Shirakawa đã xuất bản một bài báo mô tả một chất dẫn polymer [19].
Thuật ngữ hữu cơ có liên quan đến việc sử dụng các polyme dựa trên một số loại chất com po sit carbon. Các thiết bị như bóng bán dẫn, điốt và ngay cả các mạch tích hợp đang được thực hiện trong công nghệ này, Đã nhận được đầu tư thời gian và nguồn lực từ các công ty khác nhau. Việc quảng cáo các thiết bị điện tử dựa trên polymer chủ yếu là các tính chất cơ học, chẳng hạn như tính linh hoạt cao, và sự đơn giản của quy trình sản xuất. Ngoài ra, công nghệ này thân thiện với môi trường.
Phát quang được tìm thấy trong các vật liệu hữu cơ, như đã được báo cáo trong đầu những năm 1950 [20]. Đèn LED hữu cơ (OLED) đầu tiên được phát triển bởi Tang và Van Slyke vào năm 1987 [21]. Thiết bị thu được bằng cách bay hơi chân không của vật liệu phân tử nhỏ hữu cơ với cực âm kim loại trên đế dẫn điện. OLED đầu tiên dựa trên các polyme được tạo ra vào năm 1990 bởi Buroughs et al.
[22], với một thiết bị đơn lớp của polyphenylenevinilene được thực hiện bằng cách sử dụng một quá trình phủ spin. Hiện nay, OLED dựa trên các phân tử nhỏ và polyme là khả thi, với hiệu suất tương tự cho cả hai họ thiết bị (Hình 2). Do tính chất hữu cơ của OLED, có thể đạt được sự phát xạ ánh sáng đồng đều dọc theo một bề mặt lớn, đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng hiển thị. Công nghệ OLED cho phép màn hình tự phát, mà không cần đèn nền [23].
Đối với các ứng dụng chiếu sáng, dạ quang kết xuất của OLED vẫn còn thấp, khoảng 50 lm / W. Nỗ lực nghiên cứu về OLED tập trung vào việc tăng khả năng hiển thị dạ quang cũng như mở rộng bề mặt phát ra và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Thông thường, độ chói của OLED giảm xuống 50% giá trị ban đầu sau 15. Sự suy giảm độ chói của các thiết bị OLED là do 2 nguyên nhân 21 suy giảm điện cực và suy giảm nội tại của hiệu suất điện phát quang của vùng phát xạ [24].1 Một ví dụ về đèn LED đặt ngoài trời (a) Đèn pha cùng các bộ phận tản nhiệt, b)Đèn led với ma trận 4 nhân tử, c) đèn led nhìn từ ngoài Gần đây, các thiết bị dựa trên sự phát quang polymer trường (FIPEL) đã được báo cáo [25] là một tiềm năng thay thế cho OLED.
Các thiết bị FIPEL được hình thành bởi một lớp cấu trúc của polyme và nano ống carbon, đạt được sự tăng cường phát xạ điện phát quang trong hoạt động ac.CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ Những tiến bộ trong hệ thống thông tin liên lạc, có dây và không dây và cái gọi là Internet of Things là những công nghệ có sẵn để tối ưu hóa hoạt động của hệ thống chiếu sáng theo các tiêu chí khác nhau như an toàn, thoải mái, thông số kỹ thuật nơi làm việc và tiết kiệm năng lượng. Phản ứng nhanh của đèn LED khi bật, tắt và làm mờ làm cho chúng vượt trội so với các công nghệ chiếu sáng trước đây cho triển khai hệ thống chiếu sáng thông minh. Chiếu sáng trạng thái rắn rất phù hợp một số yêu cầu đặc biệt cho ánh sáng trong nhà, chẳng hạn như môi trường xung quanh sáng tạo và trang trí ánh sáng. Sáng tạo không phải là một câu hỏi nhỏ vì nó có liên quan, trong số các hiệu ứng khác, theo nhịp sinh học của con người chúng ta sở hữu [26].
Những lợi ích của ánh sáng thích hợp, theo thời gian trong ngày, đã được chứng minh trong bệnh viện và nơi làm việc. Đèn LED cũng có lợi thế khác như có thể cấu hình lại ánh sáng cơ sở hạ tầng cho cuộc họp yêu cầu cụ thể. Gần đây, một ý tưởng mới thực hiện một mạng 22 lưới nhỏ dc chuyên dụng trong các tòa nhà để cung cấp hệ thống chiếu sáng dựa trên LED đã được đề xuất [27]. Ý tưởng này liên kết trực tiếp các hệ thống chiếu sáng hiện đại đối với các nguồn năng lượng tái tạo, ví dụ: hệ thống năng lượng mặt trời.
Đôi khi, vì lý do kinh tế và thời gian lắp đặt hướng tới một cách tiếp cận khác, ví dụ, cải thiện cơ sở hạ tầng [28]. Để tận dụng tối đa các cài đặt cũ, nhà sản xuất cung cấp đèn LED được thiết kế để thay thế trực tiếp đèn huỳnh quang hoặc halogen. Trong trường hợp Như vậy, phải đặc biệt chú ý để quản lý nhiệt của đèn LED [29], [30]. Công nghệ OLED cũng đáp ứng một số yêu cầu về ánh sáng trong nhà.
OLED trắng cung cấp nguồn sáng đồng đều hơn, tránh chói và hiệu ứng nhấp nháy thấp, làm tăng sự thoải mái của người dùng. Hơn nữa, màu sắc kết xuất OLED tốt hơn thế hệ của đèn huỳnh quang, và chúng có thể cũng tiết kiệm năng lượng.2 OLED có thể chiếu sáng đồng đều ngay cả ở diện tích rộng 2. ĐÈN NGOÀI TRỜI Một lợi thế đáng kể của đèn LED đèn so với đèn phóng điện cường độ cao là sự vắng mặt của thời gian khởi động cũng như cộng hưởng âm thanh và vấn đề phát nóng.