ניתן לייחס את הפיתוח של LED לייצור המוני של שבב כחול על ידי Nichia Japan בשנת 1993. הופעתה של LED כחול פתחה תחום חדש של תאורה אנושית. עם התפתחות טכנולוגיית ה-LED, נורות LED לצמחים המשמשות בשתילה חקלאית גם מתחילות עידן של חדשנות, איכות נורות ה-LED לצמחים קשורה קשר הדוק לחרוזי מנורת LED, כך שאיך לקנות חרוזי מנורת LED טובים הפך להיות הדבר החשוב ביותר. המאמר הבא ינתח כל היבט בפירוט כדי לעזור לכולם בצורה ברורה ומעמיקה יותר. הבן את ה-LED, ולאחר מכן בחר את חרוזי מנורת הצמח LED המתאימים למוצרי החברה'.
1. תהליך ייצור LED
תהליך ייצור שבבי LED כולל שני היבטים, האחד הוא צמיחת רקיק אפיטקסיאלי, והשני הוא ייצור שבבים.
טכנולוגיית הגידול של פרוסות LED אפיטקסיאליות מאמצת בעיקר מתכת אדי כימיקלים אורגניים (MOCVD) כדי לייצר פרוסות אפיטקסיאליות עם מאפיינים פולטי אור של מוליכים למחצה. הפרוסה האפיטקסיאלית היא חומר הגלם לייצור שבבי LED. האיור הבא מציג את תהליך הייצור של רקיקת האפיטקסיאלית עם מצע ספיר:
שבב LED מיוצר באמצעות פרוסות אפיטקסיאליות. השבב הוא מכשיר המספק אריזת חרוזי מנורת LED. זהו תנאי מוקדם לאיכות חרוזי מנורת LED. האיור הבא מציג את תהליך ייצור שבבי LED:
האריזה של חרוזי מנורת LED היא תהליך הייצור של עטיפה של השבב על התושבת המתאימה בהתאם לדרישות היישום של חרוזי מנורת LED. אריזת LED קובעת את עלות-תועלת של חרוזי מנורת ה-LED, המהווה חוליה מרכזית באיכות חרוזי מנורת ה-LED. האיור הבא מציג את תהליך האריזה של חרוזי מנורת LED:
מתהליך ייצור הלד לעיל, ניתן לראות שתהליך ייצור הלד הוא מסובך והתכולה הטכנית גבוהה. בכל התהליך, כל עוד קישור אחד נכשל, חרוזי מנורת ה-LED יאבדו מאיכות וביצועים.
2. פרמטרים טכניים לד
בתהליך הייצור, אותה אצווה של חומרי גלם תהיה בעלת איכות שונה לאחר האריזה בשל סיבות שונות במהלך תהליך הייצור. לא ניתן להבחין בין המראה והתהליך בלבד. נדרשת תמיכה טכנית למדידה. עבור היישום של אורות צמחים, זה צריך להיות מבוסס על אורות צמחים. מחווני פרמטרים ספקטרליים זמינים לרכישה.
מנורת הצמח היא מוצר בעל פרמטרים של טכנולוגיה ספקטרלית. חרוזי המנורה למנורות צמחים וחרוזי המנורה לתאורה שונים מאוד בביטוי הפרמטרים. פרמטרי חרוזי המנורה המסופקים על ידי חברות אריזות LED הנוכחיות אינם יכולים לעמוד בדרישות פרמטר העיצוב של אורות צמחים. הבעיה נגרמת מהייחודיות של טכנולוגיית בדיקת ספקטרום האור הצמח ופרמטרים של תיוג ספקטרום האור הצמחי.
כאשר יצרני מנורות צמחים רוכשים חרוזי מנורה, הם צריכים להפוך את פרמטרי התאורה של חרוזי המנורה לפרמטרים הספקטרליים של חרוזי המנורה של מנורת הצמח. תהליך המרת פרמטר זה נקרא פרמטריזציה ספקטרלית של חרוזי המנורה של מנורת הצמח. העיצוב של מוצר מנורת הצמח חייב להשתמש בפרמטרים של חרוז מנורה, אחרת לאינדקס העיצוב אין בסיס להשגה.
הביטוי הפרמטרי של חרוזי המנורה הוא מאוד אינטואיטיבי, כגון:
QE1.042/645nm/3.28V/60mA/2835
מוצרים טכניים רבים הם מוצרים פרמטריים, כגון כרטיסים גרפיים המשמשים במחשבים, ופרמטרי הביטוי שלהם מייצגים את הביצועים והמחיר של הכרטיס הגרפי.
להלן הסגנון של פרמטר ספקטרלי של מקור אור LED
הפרמטרים העיקריים של פרמטר ספקטרלי מנורות צמח:
1. כוח קרינה:
עוצמת הקרינה של חרוזי מנורת LED היא המדד העיקרי הקובע את הביצועים של מנורת הצמח. ככל שעוצמת הקרינה גדולה יותר, כך ערך ה-PPF של חרוזי המנורה גבוה יותר, וביצועי הקרינה של מנורת הצמח טובים יותר.
עוצמת הקרינה של חרוז המנורה קשורה לאזור השבב. שטח השבב מתקבל על ידי הכפלת האורך והרוחב של השבב. ככל ששטח השבב גדול יותר, כך עוצמת הקרינה גבוהה יותר.
עוצמת הקרינה של חרוזי מנורת LED נקבעת לפי רמת עוצמת הקרינה ומחיר השבב. ככל שעוצמת הקרינה של השבב גדולה יותר, המחיר יקר יותר.
קח לדוגמא את השבב של Xiamen San'an', S-23BBMUP-C*******, גודל השבב הוא 23X10mil, לליבה הזו יש 4 רמות הספק קרינה (@20mA).
הפרש הספק הקרינה בין D24 ל-D27 הוא 8mW, כלומר, ערך ה-PPF של חרוזי המנורה עבור שבב בגודל זהה שונה, ולכן צריך לדעת את רמת הספק הקרינה של השבב בעת הרכישה.
2. צריכת חשמל
חרוזי מנורת LED מחולקים לרמות הספק בהתאם למפרט הנוכחי. ככל שהמפרט הנוכחי גדול יותר, כך השבב יכול לעמוד בהספק גבוה יותר, אך ייצור החום של השבב גדול יותר.
שבבים בעלי מפרטים נוכחיים שונים נארזים במפרטי גדלים שונים, כגון: 2835, 5730, 3030 וכו'. הבחירה במפרטי החבילה השונים מבוססת על דרישות העיצוב של מבנה מנורת הצמח. בדרך כלל, לשבבי הספק נמוך יש יעילות גבוהה וייצור חום נמוך.
3. יעילות קרינה
יעילות הקרינה של חרוזי המנורה=הספק קרינה / צריכת חשמל * 100%, ערך יעילות הקרינה נמוך מ-100%.
יעילות הקרינה מבטאת את היחס של כוח הקרינה שנוצר מכל וואט חשמל שנצרך. ככל שיעילות הקרינה גדולה יותר, כך טוב יותר.
יעילות הקרינה מוגבלת על ידי טכנולוגיית ייצור חומר מוליכים למחצה, כמו גם טכנולוגיית אריזה וטכנולוגיית פיזור חום. הסיבות העיקריות המשפיעות על יעילות הקרינה הן:
השפעת איכות ייצור השבבים: ציוד ייצור וטכנולוגיית שבבים שונים משפיעים על יעילות הקרינה של השבב, וזו דרך יעילה לבחור יצרן שבבים ממותג.
חומר תושבת: כיום בשוק ישנם סוגריים מאלומיניום, תושבות פליז, תושבות נחושת וכו', תושבת אלומיניום היא הזולה ביותר, תושבת נחושת היא היקרה ביותר, אפילו סוגרי הנחושת, גם איכות ציפוי הכסף שונה; חומרי האריזה כוללים גם מגוון של קיבוע ומילוי איכות הדבק.
איכות האור הלבן וחרוזי מנורת אדמה נדירים מושפעת גם מאיכות הזרחנים. לזרחנים באיכות גבוהה יש ריקבון אור נמוך; זרחני אור לבן מחולקים בעיקר לאלומינטים וסיליקטים. הביצועים של אלומינט טובים יותר מסיליקט, אלומיניום המייצג ביותר של מלח חומצה הוא YAG. ל-YAG ביצועים יציבים וריקבון אור נמוך. היציבות הכימית של הסיליקט עצמו ירודה, אך הבהירות גבוהה יותר מ-YAG.
חומר הדבקת חוט: למעט אריזת שבב Flip ו-CSP, רוב אריזות חרוזי המנורה משתמשות בטכנולוגיית הדבקת חוטי זהב כדי לחבר את השבב והאלקטרודה של התושבת. נכון לעכשיו, ישנם שני סוגים של חוטי סגסוגת וחוטי זהב טהור בשוק. חוט זהב טהור רצוי שחוט הזהב מחולק ל-0.7, 0.9, 1.0, 1.2 וכו' לפי העובי. ככל שחוט הזהב עבה יותר, קבוצת החום נמוכה יותר וחיי המנורה ארוכים יותר.
4. ערך PPF: יש לחשב את ה-PPF של חרוז המנורה על ידי תוכנה מיוחדת. הספק של מנורת הצמח נקבע על סמך ערך ה-PPF של חרוז מנורת ה-LED. אם חברת האריזה אינה יכולה לספק את ערך ה-PPF של חרוז המנורה, היא לא תהיה ספק חרוזי מנורות מפעל מוסמך.
5. ערך MPF: הערך הנמדד של שטף פוטון עם אורך גל בטווח של 380nm-800nm, יחידת umol/s, עבור חרוזי מנורה מונוכרומטיים, MPF=PPF, עבור חרוזי מנורה מכוסים בזרחן, ערך MPF גדול מה-PPF ערך, יש לסמן את ביטוי הפרמטר של חרוזי המנורה הארוזים בזרחן בשני הפרמטרים של MPF ו-PPF בו-זמנית.
6. ערך QE: ערך QE הוא ערך ה-PPF לוואט. זהו פרמטר הנגזר מהפרמטרים הספקטרליים של חרוזי מנורת הצמח. היחידה היא umol/J. פרמטר זה הוא המדד המקיף של חרוזי מנורת הצמח ואינדקס השוואת הביצועים החשוב ביותר. , ערך QE הוא פרמטר שיש לסמן לאחר פרמטר של ספקטרום חרוזי המנורה. הדיוק של ערך ה-QE מתייחס לרמה הטכנית של בדיקת הספקטרום של חרוז המנורה' ושגיאות מדידה יגרמו לעיוות ערך ה-QE.
7. יחס קרינה: הקשר בין כל כמות קרינה בתוך פס הגל המוגדר מתבטא בשתי דרכים.
תכולת קרינה: האחוז של פס גל מסוים מסך הקרינה. תכולת הקרינה היא המשקל של פס גל מסוים לסך הקרינה.
יחס קרינה: היחס בין שתי הפסים, יחס הקרינה הוא משקל יחידת המשקל ביניהם, לרוב R:B ו-R:FR.
יחס הקרינה יעיל רק לאור לבן ולחרוזי מנורות אדמה נדירים, ואין יחס קרינה לאור מונוכרומטי.
8. מפרט חלוקת מתח: זוהי חלוקת המתח של השבב, כגון 3.0V-3.15V. עבור מקורות אור המחוברים בטור ובמקביל, חלוקת המתח נשלטת בתוך 0.15V, כך שחלוקת הזרם של כל מחרוזת מקורות אור היא אחידה, מה שמועיל לשיפור חיי מקור האור.
9. סיווג טמפרטורת צבע: להפרדת הצבע באמצעות חרוזי אור לבנים, מפעל האריזה צריך לספק את קוד ה-BIN של טמפרטורת הצבע. לאור הלבן עבור אורות צמחים יש דרישות פחות מחמירות יחסית להפרדת צבעים, וניתן להרגיע את השימוש בצבע BIN כראוי.
3. כללי הערכה
1. כללי הערכה לפרמטרים ספקטרליים של חרוזי מנורה
יעילות הקרינה של חרוז המנורה היא הבסיס של הפרמטרים הספקטרליים. תחת אותה יעילות קרינה, ההשוואה בין PPF, MPF ו-QE היא בעלת משמעות.
QE נוטה להיות מעוות ככל שתכולת קרינת האור הירוק תגדל. עבור חרוזי אור מונוכרומטיים, ככל שה-QE גדול יותר, כך טוב יותר.
נכון לעכשיו, ה-QE של חרוזי מנורות LED לא עלה על 2.2umol/J. פרמטר ה-QE של כל ניתוח בדיקה קרוב לגבול עליון זה, ויש להעריך את השגיאה בין שיטת הבדיקה לנתוני המדידה.
בעתיד, כאשר ה-QE של חרוזי מנורת LED יעלה על 2.2umol/J, נורות צמח LED ייכנסו לסביבת יישום בקנה מידה מלא, ומקורות אור אחרים ייסוגו בהדרגה מהיישום. טכנולוגיית ספקטרום האור הצמחי תשיג QE של 3.0umol/J כיעד המחקר בשנים הקרובות.
2. כללים ליישום חרוזי מנורת LED באורות צמחים
עדיף שזרם הכונן של חרוז מנורת LED לא יעלה על זרם המפרט. מפרט זרם השבב הנוכחי קרוב לגבול העליון של סובלנות השבב', אם כי ניתן להגדיל את זרם הכונן על ידי שיפור פיזור החום כדי לקבל ערך PPF גבוה יותר. במקביל, חרוז המנורה גם הספק של PPF גדל, והעלייה של PPF והספק אינה ליניארית, והתוצאה היא שערך QE יורד במקום.
המנגנון של תופעה זו הוא שכאשר הזרם מוגבר, קצב הרקומבינציה של אלקטרונים וחורים יורד, פגמי הסריג של השבב מתחילים להתבלט, חימום השבב עולה, וכתוצאה מכך ירידה ביעילות הקרינה של השבב. שבב, והעלייה בצריכת החשמל גבוהה מהעלייה ב-PPF. ערך ה-QE של מנורת הצמח יורד.
תכנון טוב הוא למצוא את הפתרון המועדף ביותר בין מדד פיזור החום של המנורה ליעילות הקרינה, במקום להשתמש ברדיאטור יקר להגברת הספק של מקור האור, התוצאה היא לרוב הורדת מדד ה-QE לאחר הגדלת כּוֹחַ.
זו תופעה שאני רואה לעתים קרובות להפוך חרוזי מנורה טובים למוצרים גרועים. חלק מנורות הצמח משתמשות ב-QE1.3 של חרוזי המנורה כדי ליצור את ה-QE0.8 של מנורת הצמח. אם ה-QE של מנורת הצמח מתחת ל-0.7, אני מציע לשנות אותו. עם תאורה זולה, בעיות אלו מתעוררות מכיוון שהחברה לא ביססה את הרעיון של פרמטריזציה ספקטרלית.
טיפ: על ידי הפחתת זרם ההנעה של חרוז המנורה היא דרך יעילה להשיג ערך QE גבוה יותר.
חרוזי מנורת LED הם מכשירים עכשוויים. נסו לבחור מתח צומת נמוך יותר (Vf), שיכול להגדיל את ערך ה-QE בהתאם. Vf נמוך יותר יכול גם להפחית את החום של חרוזי המנורה. מנורות תחנת כוח גבוהות חשובות במיוחד לבחירת ה-Vf.
יעילות הקרינה של חרוזי המנורה קובעת את הערך הקלורי של מנורת הצמח. כוח החימום של חרוזי המנורה=(יחס יעילות קרינה 1) * הספק חשמלי.
ניתן לבדוק ולחשב את כוח החימום בפועל של חרוז המנורה כדי לוודא אם ערך יעילות הקרינה נכון.
תחת הנחת היסוד של היכולת לעצב את הספקטרום, הספקטרום הלא רציף עם היחס בין חרוזי מנורה מונוכרומטיים יובטח במדד הנחתת האור. בעת שימוש בחרוזי מנורות בספקטרום רציף, הן מדד דעיכת האור והן מדד ההסטה הכחולה הם הגורמים הראשונים שיש לקחת בחשבון. עם זאת, ביצועי העלות של חרוזי מנורה בספקטרום רציף הם יתרון.
הספקטרום הרציף צריך לשים לב לאינדיקטורים של R:B ו-R:FR. במקביל, קרינת אור ירוק מוגזמת תגרום לעיוות QE.
פרמטרי המדידה של חרוזי המנורה מוגבלים על ידי הפרמטרים המגבילים. כל נתוני בדיקה קרובים לפרמטרים הגבוליים צריכים להיות מוערכים על ידי סוכנות הערכה מקצועית, שאי אפשר להאמין בקלות.
החריגה בפרמטרי מדידת חרוזי מנורת LED היא בעיקר כדי לצפות ביעילות הקרינה ובערך QE. ערך ה-QE הוא אינטואיטיבי יחסית, ויש למדוד מחדש את החריגות של שני האינדיקטורים הללו.
אני הכי מודאג משגיאת המדידה והתקן השקרי של שבב ה-LED. תמיד הדגשתי שאור הצמח הוא מוצר בעל פרמטרים. אור הצמח מוכר את הפרמטרים הספקטרליים, והפרמטרים הספקטרליים מעוותים, כך שאי אפשר לדבר על אפקט השתילה.
עבור שגיאות מדידה ופרמטרים סטנדרטיים וירטואליים, תיאוריית עיצוב הספקטרום שלי מגדירה קישור זיהוי, כלומר, גורם XD. באמצעות מקדם XD, אנו יכולים למדוד את ערך עוצמת ההארה ולהשתמש במקדם XD כדי להמיר ל-PPFD. ניתן להשתמש ב-PPFD זה כדי לוודא אם QE מדויק או לא, זו הנקודה החדשנית של טכנולוגיית ספקטרום האור הצמחי שלנו. תיאוריית עיצוב בלולאה סגורה זו מבטיחה בצורה מהימנה יותר את הדיוק של הפרמטרים הספקטרליים של אור הצמח'.
3. עלות-תועלת של רכישת חרוזי מנורת לד
עבור רכישת חרוזי מנורה, הדבר החשוב ביותר הוא ביצועי העלות של חרוזי המנורה. בדרך כלל, אנשים משווים מחירים של חבילות דומות. אנו מספקים נוסחת חישוב לעלות חרוזי מנורה כדי להשוות בקלות בין היתרונות והחסרונות של מחירי המוצרים.
יחס מחיר/ביצועים של חרוזי המנורה=QE/מחיר, המייצג את ערך ה-QE של מחיר היחידה.
ביצועי עלות גבוהים, כלומר ערך ה-QE המתקבל למחיר יחידה הוא גדול
עבור חבילות SMD, זוויות מומלצות למחיר.
עבור אריזות COB, המחיר מומלץ להיות ביואן.
לאחר שליטה בנקודות הידע לעיל, הרעיון הפרמטרי של אורות צמחים יהיה ברור יותר. אני מאמין שזה יעזור מאוד לרכש והערכה של אורות צמחים, כדי לשפר את התחרותיות בשוק של אורות צמחים.
אורות צמחים הם תוצרים של פרמטריזציה של טכנולוגיה ספקטרלית. יש להשתמש בפרמטרים ספקטרליים מקצועיים לתיאור מוצרים ושיווק, כך שמוצרים מזויפים ונחותים לא יוכלו להציף את השוק, ולשמור במשותף על התפתחות בריאה של התעשייה הקלה המפעלית.
