Sarrera: Chen Shuming-ek eta Hegoaldeko Zientzia eta Teknologia Unibertsitateko beste batzuek serieko puntu kuantikoko argi-igorle-diodo bat garatu dute, tarteko elektrodo gisa indio zink oxido eroale gardena erabiliz. Diodoak korronte alterno positibo eta negatiboko zikloetan funtziona dezake, kanpoko eraginkortasun kuantikoak %20,09 eta %21,15ekoa, hurrenez hurren. Horrez gain, hainbat serie konektatutako gailu konektatuz, panela etxeko AC potentziarekin zuzenean gidatu daiteke, backend zirkuitu konplexuen beharrik gabe. 220 V/50 Hz-eko diskoaren azpian, plug and play panel gorriaren energia-eraginkortasuna 15,70 lm W-1 da, eta erregulagarria distira 25834 cd m-2ra irits daiteke.
Argi-igorleko diodoak (LED) argiztapen-teknologia nagusi bihurtu dira eraginkortasun handia, iraupen luzea, egoera solidoa eta ingurumen-segurtasunaren abantailengatik, energia-eraginkortasunaren eta ingurumen-iraunkortasunaren mundu mailako eskariari erantzuteko. Pn diodo erdieroale gisa, LED-ak tentsio baxuko korronte zuzeneko (DC) iturri baten gidaritzapean soilik funtziona dezake. Norabide bakarreko eta etengabeko karga injekzioari esker, kargak eta Joule berogailua pilatzen dira gailuaren barruan, eta, ondorioz, LEDaren egonkortasun operatiboa murrizten da. Horrez gain, energia-hornidura globala goi-tentsioko korronte alternoan oinarritzen da batez ere, eta LED argiak bezalako etxetresna elektriko askok ezin dute zuzenean erabili tentsio handiko korronte alternoan. Hori dela eta, LED etxeko elektrizitateak gidatzen duenean, AC-DC bihurgailu gehigarri bat behar da bitartekari gisa tentsio handiko AC potentzia tentsio baxuko DC potentzia bihurtzeko. AC-DC bihurgailu tipiko batek sareko tentsioa murrizteko transformadore bat eta AC sarrera zuzentzeko zirkuitu zuzentzaile bat ditu (ikus 1a irudia). AC-DC bihurgailu gehienen bihurketa-eraginkortasuna %90etik gora irits daitekeen arren, oraindik energia-galera dago bihurtze-prozesuan zehar. Horrez gain, LEDaren distira doitzeko, gidatzeko zirkuitu dedikatu bat erabili behar da DC elikadura erregulatzeko eta LEDaren korronte aproposa emateko (ikus 1b irudi osagarria).
Gidariaren zirkuituaren fidagarritasunak LED argien iraunkortasunari eragingo dio. Hori dela eta, AC-DC bihurgailuak eta DC kontrolatzaileak sartzeak kostu gehigarriak ekartzeaz gain (LED lanpararen kostu osoaren % 17 inguru), energia kontsumoa areagotzen du eta LED lanpararen iraunkortasuna murrizten du. Hori dela eta, oso desiragarria da etxeko 110 V/220 V-ko 50 Hz/60 Hz-ko tentsioen bidez zuzenean bultzatu daitezkeen LED edo elektroluminiszenteak (EL) gailuak garatzea, backend gailu elektroniko konplexuen beharrik gabe.
Azken hamarkadetan, AC bultzatutako elektrolumineszente (AC-EL) hainbat gailu frogatu dira. AC balasto elektroniko tipikoa hauts fluoreszenteak igortzen dituen geruza bi isolatzaileen artean sartuta dago (2a irudia). Isolamendu-geruzaren erabilerak kanpoko karga-eramaileen injekzioa eragozten du, beraz, ez dago korronte zuzenik gailuan zehar. Gailuak kondentsadore baten funtzioa du, eta korronte altuko eremu elektriko baten gidaritzapean, barnean sortutako elektroiak harrapatzeko puntutik igorpen geruzaraino tunel ditzakete. Energia zinetiko nahikoa lortu ondoren, elektroiek zentro luminiszentearekin talka egiten dute, kitzitoiak sortuz eta argia igortzen dute. Elektrodoetatik kanpoko elektroiak injektatzeko ezintasuna dela eta, gailu hauen distira eta eraginkortasuna nabarmen txikiagoak dira, eta horrek argiztapenaren eta pantailaren alorretan dituzten aplikazioak mugatzen ditu.
Bere errendimendua hobetzeko, jendeak isolamendu-geruza bakarreko AC balasto elektronikoak diseinatu ditu (ikus 2b irudi osagarria). Egitura honetan, AC unitatearen erdi ziklo positiboan zehar, karga-eramaile bat zuzenean injektatzen da kanpoko elektrodotik igorpen-geruzan; Argi-igorpen eraginkorra barnean sortutako beste karga-eramaile batekin birkonbinatuz ikus daiteke. Hala ere, AC unitatearen erdi-ziklo negatiboan zehar, injektatutako karga-eramaileak gailutik askatuko dira eta, beraz, ez dute argirik igortzen. Izan ere, argi-igorpena gidatzeko ziklo erdian soilik gertatzen denez, AC gailu honen eraginkortasuna. DC gailuena baino txikiagoa da. Gainera, gailuen kapazitate-ezaugarriak direla eta, bi AC gailuen elektrolumineszentziaren errendimendua maiztasunaren menpekoa da, eta errendimendu optimoa normalean hainbat kiloherzioko maiztasun altuetan lortzen da, eta horrek zaila egiten du etxeko AC potentzia estandarrekin bateragarriak izatea baxuan. maiztasunak (50 hertz/60 hertz).
Duela gutxi, norbaitek 50 Hz/60 Hz-ko maiztasunetan funtziona dezakeen AC gailu elektroniko bat proposatu zuen. Gailu honek DC bi gailu paraleloz osatuta dago (ikus 2c irudia). Bi gailuen goiko elektrodoak elektrikoki laburtuz eta beheko elektrodo koplanarrak AC elikadura-iturri batera konektatuz, bi gailuak txandaka piztu daitezke. Zirkuituaren ikuspegitik, AC-DC gailu hau aurrerako gailu bat eta alderantzizko gailu bat seriean konektatuz lortzen da. Aurrerako gailua pizten denean, alderantzizko gailua itzaltzen da, erresistentzia gisa jokatuz. Erresistentziaren presentzia dela eta, elektrolumineszentzia eraginkortasuna nahiko baxua da. Horrez gain, AC argia igortzen duten gailuek tentsio baxuan soilik funtziona dezakete eta ezin dira zuzenean konbinatu 110 V/220 V-ko etxeko elektrizitate estandarrarekin. 3. irudi osagarrian eta 1. taula osagarrian erakusten den moduan, AC-DC tentsio altuak bultzatutako AC-DC potentzia-gailuen errendimendua (distira eta potentzia-eraginkortasuna) DC gailuena baino txikiagoa da. Orain arte, ez dago etxeko elektrizitateak zuzenean 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz 50 Hz/60 Hz-ekin zuzenean gidatu dezakeen AC-DC elikatze-gailurik, eta eraginkortasun handia eta bizitza luzea duen.
Chen Shuming-ek eta Hegoaldeko Zientzia eta Teknologia Unibertsitateko bere taldeak serieko puntu kuantikoko argi-igorle-diodo bat garatu dute, tarteko elektrodo gisa indio zink oxido eroale gardena erabiliz. Diodoak korronte alterno positibo eta negatiboko zikloetan funtziona dezake, kanpoko eraginkortasun kuantikoak %20,09 eta %21,15ekoa, hurrenez hurren. Horrez gain, hainbat serie konektatutako gailu konektatuz, panela etxeko korronte korrontearen bidez zuzenean gidatu daiteke, backend zirkuitu konplexuen beharrik gabe. 220 V/50 Hz-eko unitatearen azpian, plug and play panel gorriaren energia-eraginkortasuna 15,70 da. lm W-1, eta erregulagarria den distira 25834 cd m-2ra irits daiteke. Garatutako plug and play quantum dot LED panelak egoera solidoko argi iturri ekonomikoak, trinkoak, eraginkorrak eta egonkorrak sor ditzake, etxeko AC elektrizitatearekin zuzenean elika daitezkeenak.
Lightingchina.com-etik hartua
Argitalpenaren ordua: 2025-01-14