Отиди на
Форум "Наука"

Електролуминисцентни източници на светлина


Joro-01

Recommended Posts

  • Модератор Инженерни науки

Почвам тази тема с неясната идея накъде ще тръгне. Да види.

Луминисценция - явление при което се излъчва светлина за сметка на електронни преходи - от по-високо, към по-ниско енергетично състояние.Нарича се още студена светлина - студено излъчване. Има и топлинно, ако натам тръгне ще обясним и за абсолютно черното тяло и т.н. Преходите на електроните в по-високо състояние може да са сметка на различни видове ненергия, които често дават и името, изключение може би е тлнар биолуминисенция, която си е химична. Просто става вв живи организви. Някъде съм споменал но пак - Фотолуминисценция, радио..., хеми..., био..., трибо..., Електро.. .

Ясно е, че последното става за сметка на електрическа енергия.

Прибори / устройства при които протича:

  • Луминисцентни лампи - там дори се срещат двата вида луминисценция - електро /на газовия разряд/ и фотолуминисценция - UV от живачните пари карат луминофора да свети. Идеята е да се минимизират загубите на енергия в невидимо или вредно за окото лъчение.
  • Газоразрядни лампи - от ксеноновите фарове и прожектори до глим лампите дето индикират работата на бойлери и печки. Неотовите рекламни надписи - също. Червено-оранжемия смят в тръбите е само електролуминисценция, всички други цветове реклами ползват и луминофор.
  • Светодиоди - протичането на ток през PN прехода може да инициира електролуминисценция. Може да се направи така, че при рекомбинацията на електрони и дупки част от енергията да се излъчи като видима светлина.
  • Светлоизлъчващ полимер - свети на принцип подобен на светодиодите - рекомбинация на два вида носители.
  • CRT екраните светят от бомбордирането с ускорени електрони, но същото веществоможе да електролуминисцира.
  • Луменесцентни панели и кондензатори - ще кажа повече после за тях. Всички без изключение се ползват за осветление и индиктори в електронни устройства.

Лазерите определено са луминисцинция, но влизат в изброените видове


St158_1SN11.jpg

Свързване на Лум лампа. Ако някой пита ще се каже кое какво е и за кво е


lamlu10w3.jpg


llum7w.jpg


Стартерът (кръгчето на схемата) също е газоразрядна лампичка


Няма смисъл от снимки, ще давам само непопулярни неща

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Ако някой не е виждал глимлампи..

-220v-2ma-14.jpg

396010.jpg


Най-често светят оранжево-червено

Светодиоди


...повечето бели диоди са с кристал излъчващ в синя или UV светлинна, която като при КФЛ попада в-ху луминофор за превръщането във видима. Има обаче и RGB бели диоди, които са по-скъпи, но при тях могат и да се световете. Сетодиодите имат проблем с расвейването на мощността. Както и със светлината - излъчват в по-тесен ъгъл (насочена светлина), но и двата имат решение, На съответната цена, разбира се.

Цитирам за да не повтарям - начините за бели диоди. Ще има пояснения или друга тема за светодиодите


Lumine_graphic_EN_440x300_tcm2033_96870.

The LED Operating Principle

LEDs are based on semiconductor material. The light emitting diode consists of two material areas with purposely placed structural defects. In one area this leads to an excess of negative charge carriers (electrons) whereas the other area holds an excess of positive charge carriers (holes). Under voltage application the electrons and holes recombine. The released energy is transformed into light (photons). The energy transformation is highly efficient and can lead to various colors of light.

White LED light can be generated by different operating principles. The main operating principles are the RGB principle and the phosphor principle.

White LED light – using the RGB principle
The RGB principle uses the combination of a red, green and a blue LED. The light of the three LEDs is mixed using optics. This operating principle of making white light is however problematic as color shift caused by temperature and LED aging is hard to control.

White LED light – using the phosphor principle
The lighting industry prefers to generate white light using the phosphor principle. Here one uses a blue LED in combination with one or more phosphors. A LED chip covered by a phosphor mix into a matrix (for example silicone) emits white light. The matrix material consists of small amounts of phosphor that is evenly distributed in the matrix material. Examples of phosphor are yttrium-aluminium-Granat (YAG) or earth-alkali-ortho-silikate (BOSE).

Merck develops high performance phosphors under the brand name isiphor®. The materials absorb blue light, get excited – and emit white light. Quality and properties of the phosphors determine efficiency and color temperature (CCT, Correlated Color Temperature). The correlated color temper-ature characterizes the color of a light source. Shades of white reach from cold white over natural white to a warm white color. The color on demand concept of Merck allows to tailor make the desired color of light and other customer re-quirements, depending on the properties of the phosphor.
isiphor® high performance phosphors from Merck therefore contribute to the ability of the LED technology to reach its tremendous potential in terms of quality of light, energy saving and long life span. isiphor® phosphors are suitable for application in lighting as well as for display backlighting.

White light can also be generate by a concept similar to the phosphor concept described above – by using a (near) UV-LED in combination with a blue and a yellow phosphor (or a green- red phosphor combination).

http://www.merck-performance-materials.com/en/lighting/led_function/led_function.html

Най-често са така. Не очквах Мерк да прави диоди, знаех за течните кристали.

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Светоизлъчващ полимер - и по него има доста за писане. Познат като LEP /Light emitting polymer/, OLED /organic LED/ и AMOLED. В основата си е едно и същор Тези неща ги срещами като дисплеи на телефони предимно. Последното значи с Активна матрица (транзистор до пиксел), което е почти същото като TFT (тънкослоен транзистор TFT LCD).


graphics1.jpg


OLED_EarlyProduct.JPG


oled_0.jpeg

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Електролуминисцентни панели. Предсталяват сандвич от: субстрат /подложка, може да е прозрачна/, полупрозрачен проводящ слой (може и напълно, но прозрачнте проводници и сега са малък проблем), изолиращ тънък (опция), слой луминофор, непрозрачен слой. Свети най-често на променлив ток (с по-висока местота по-добре), от 100 - 400 V без сила. Захранването му може да е по-малко от грахово зърно.

Не съм ги виждал много много, такива. Като ученик си направих, а 10 г по-късно го видях да осветява пейджъри


А, да, часовниците G-shock на Касио в началото се осветяваха с такова

И сега се продават ленти и светещи кабели


46240-el_digram.jpg


http://www.instructables.com/id/DIY-EL-screens/ - ако има желаещи да си правят

За да не се поръчват разни съставки от Дюпонт, мерк или ибей==

Аз за фосфор ползвах лумнофор от кинескоп.

Полупрозрачният ми електрод бе от метализирана сюдена плочка (от слюден кондензатор) от едната страна махнах метализацията, а от другата издрасках (с 5 линии на мм, но не от край ко край)

Субстрат и електрод - алуминиево блокче 4 х 3 х 1 см

Както казах иска специален ток за захранване - имах си електронно устройство за целта.

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

При светлинните източници предполагам най-вълнуваща е приложната страна. За луминисцентните лампи засегнахме преди въпроса за трептенето, неустойчивост във времето, за мен лично неприятен и плашещ ефект. Не съм мислила по-детайлно обаче защо се получава и как би могъл да се избегне. Доста по-скъпите ЛЕД лампи, които Еньо хвалеше едва ли щяха да се харчат, ако го нямаше този недостатък.

Лазерите, мисля са друго нещо -принудено излъчване.

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Абсолютно, затова отварих тема. Макар, че практиците ще предпочетат раздела "Технологии" пред "Физика".

Тук ще се опитаме да видим какво как и защо, плюсове, минуси и др.

Лазерите - нека кажем, че са комбинация от луминисценция и обратна връзка. Всъщност какво беше усилвател с обратна връзка? Генератор/осцилатор. В механика, електроника, физика, оптика. Имат различни имена разбира се. Е, лазерът е квантов генератор,често използвана абевиатура при руснаците е "ОКГ" Обратната връзка се осъществята от т.нар. "оптичен резонатор" - двете огледала, които връщат част от излъчената мощност и така се увеличава съотношението в полза на индуцираните Излъчвателни Преходи за сметка на спонтанните ИП. Това важи за масата познати лазери, но има разбира се и изключения - рентгеновият лазер /оръжието дето се напомпва от бомба/ не е луминисценция и няма обратна връзка. Рентгеновият лазер дето го измисли българинът се основава на явлението генирация на втора хармонична /така се оцветява лазер и така работят зелените лазерни показалки/, лазерът на свободните електрони /в ондулатора става ефект като в магнетрона, айде клистрона/ и сигурно има още за които не се сещам...

Нека продължим с луминисцентните източници, а за лазерите по-натам, може и в друга тема...

Link to comment
Share on other sites

  • Глобален Модератор

Не знам, ама неоновите лампи по улиците от късния социализъм си бяха много романтично нещо.

Там "Хамлет жив ли е" и т.н. :))):))

Па и силно светеха.

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

При светлинните източници предполагам най-вълнуваща е приложната страна. За луминисцентните лампи засегнахме преди въпроса за трептенето, неустойчивост във времето, за мен лично неприятен и плашещ ефект. Не съм мислила по-детайлно обаче защо се получава и как би могъл да се избегне. Доста по-скъпите ЛЕД лампи, които Еньо хвалеше едва ли щяха да се харчат, ако го нямаше този недостатък.

Да, абсолютно... Трептенето.. Ако се разтърсите из Гугъл няма много обяснено или аз не търся, та го отдават на повреден /или неоразмен/ дросел /наричан още баласт/, стартер, кондензатор /ако го има/ и най-важното - лампа - тръгнала си е. Не зная на запад в акъв идеален свят живеят - всички знаем, че обикновено трептят.

Аз го отдавам на особеностите на газовия разряд като среда за пренос на ток

1. волтамперната характеристика на йонизиран газ прилича поскоро на полупроводник отколкото на метален проводник /не е линейна/- това е защото пробивът започва над някакво напрежение - газът става проводник - Резултат - "орязва" токовите импулси и прави трептенията видими. А какви импулси имаме припроменлив ток? 100 пъти в секунда (при всяка смяна на полярнитета - 50 Hz едно трептение) напрежението и силата (съответно и мощността) стават 0 за някаква малка част от секундата. Тоест - газовият разряд прави така, че ток през него да не тече за по-голяма част от секундата (лампата се пали едва когато размахът на потенциалите /напрежението/ стигне 80-100 V и гасне веднага) Силно видимо е при глимлампите.

Сега, има и дефазиране на силата от напрежението (изоставане или изпреварване в зависимост от това индуктивен или капацитивен товар имаме, при лум лампа често имаме и двата, но винаге индуктивен) изразяваща се в ъгъл ф чийто косинус е безразмерна величина и се нарича фактор на мощността. Може по-натам да стане дума.

- Флуктуации на газа..

- Разпрашването на електродите. То пък става заради ударите от ускорени йони, които електродите търпят.

Та - трептенето, както казах, не пише много, но очевидно при изправно и сметнато тяло е сведено до минимум, включително и с разни хитрости, но най-вече с изправна уредба. На постоянен ток няма да трептят, но трябва да се ограничи нарастването на силата - пак заради разряда и дроселът тук няма да помогне. Това го има и при променливия ток и едното предназначение на дросела е да пази от това - индуктивно съпротивление.

Свързване на трите фази където е възможно на телата или ползване на двойни -тройни дефазирани баласти..

Друг начин - весока честота - 20-30 КHz (Те пък са избрани и да са над границата на чуваемост (освен от енерг. еф. гледна точка) от КФЛ не би трябвало да са видими и да вредят /не сме с фасетни очи/, още повече че нито разрядът нито луминофорът гаснат мигновено. Видите ли ги, значи лампата не е читава. Или сте извънземен.

- Разпрашването на електродите не се бори много, приема се. Това е черното което виждаме в краищата на по-старите лум. лампи, може да стане дори огледално - електродите се отлагат :) Един начин е с презапасяване на метал, при плазмените телевизори и някои глимлампи е изолационен слой в-ху електродите, съществуват безелектродни газоразрядни лампи (представлява само стъглен балон) захранвани с високи честоти или високо напрежние...

Ето няколко безелектродни /индукционни/ лампи, някои приличат на ТОКАМАК

China_150W_electrodeless_induction_lamp2

scheme.jpg

Electrodeless-Induction-Lamp-SUN-1003-.j

7180230-0-display.jpg

Sulphur.jpg

b818491g-f12.gif

Клиповете са на две компании за безелектродни лампи.

Таз пък е катодно-лъчена тръба - вакуум и електтрони бият луминофор.

fpBulb.jpg

http://www.vu1corporation.com/

Някой да защити LED?

Май ще имат само маломощни приложения

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

Да, от променливия ток - неизбежно трептене, а може би и от лавинообразния характер на процеса. Зрението пък има скорост 20 Hz , да която не му се размазва картинката и над нея започва да не забелязва флуктуациите в интензитета, но все пак, леко ги забелязва.

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Да, от променливия ток - неизбежно трептене, а може би и от лавинообразния характер на процеса. Зрението пък има скорост 20 Hz , да която не му се размазва картинката и над нея започва да не забелязва флуктуациите в интензитета, но все пак, леко ги забелязва.

Именно! За това говорих, не се се сетих така да го нарека и що думи изписах...

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Аха.. Третата и четвъртата снимка отгоре надолу.

Това е глим лампа /газоразрядна неонова/, към вторият ми пост

Neonlamp3.JPG

A small electric current, (For a 5 mm bulb diameter NE-2 lamp, the quiescent current is about 400 uA) which may be AC or DC, is allowed through the tube, causing it to glow orange-red. The gas is typically a Penning mixture, 99.5% neon and 0.5% argon, which has lower striking voltage than pure neon.

http://en.wikipedia.org/wiki/Neon_lamp

800px-NE2COLORED.JPG

Пак оттам,

Colour[edit]

Neon indicator lamps are normally orange, and are frequently used with a coloured filter over them to improve contrast and change their colour to red or a redder orange, or less often green.

magnify-clip.png
Phosphor-coloured neon lamps

They can also be filled with argon, krypton, or xenon rather than neon, or mixed with it. While the electrical operating characteristics remain similar, the lamps[which?] light with a bluish glow (including some ultraviolet) rather than neon's characteristic reddish-orange glow. Ultraviolet radiation then can be used to excite a phosphor coating inside of the bulb and provide a wide range of various colors, including white.[15] A mixture of neon and krypton can be used for green glow, but nevertheless "green neon" lamps are more commonly phosphor-based.

Не знам дали се замбелязва, че глимлампата иска 30 пъти по-голям ток - свети при 0,4 mА, но пък иска и толкова пъти по-високо напрежение.

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Не знам дали се замбелязва, че глимлампата иска 30 пъти по-голям ток - свети при 0,4 mА, но пък иска и толкова пъти по-високо напрежение.

Грешка, да се чете "по малък"

Индикаторните светодиоди искаат към 10 mA

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Тук пак за електролуминисцентните панели, но май рецепти няма,поръчва се цяло фолио или отделните слоеве, или вещества...

http://www.youtube.com/results?search_query=Electroluminescent+panel


========================================================================================================

Студенокатодна флуоресцентна лампа (CCFL). Осветяваха дълго време LCD дисплеите. И още ги осветяват - всчики останали дето не са с LED подсветка. Ползваха се и за разни ефекти по колите, преди появата на светодиодите на сносни цени.

about-02.gif

По-долната (на картинката) е "класическа" флуоресцентна /луминисцнтна/ лампа.

CCFL01.jpg

Май все още са по-ярки от белите диоди.


COLD_CATHODE_FLUORESCENT_LAMP.jpg

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

Вече 15 години "Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

 

За контакти:

×
×
  • Create New...