Transcript žiarovka a
Téma: Elektrické svetelné zdroje: Žiarovka LED Dióda M.ONUFER 4.A CIELE PRÁCE: Objavitelia (História) Zloženie, fyzikálne vlastnosti,delenie Porovnanie (tabuľka svietivosti a výkonu) Využitie ŽIAROVKA Schématicka značka žiarovky Objavitelia: Prvé pokusy o zostrojenie žiarovky spadajú do roku 1854, kedy prvý odporový zdroj svetla vytvoril nemecký hodinár Henrich Göbel. Elektrickú žiarovku vynašli nezávisle na sebe Joseph Swan z Newcastle vo Veľkej Británii v r. 1878 a Thomas Edison v USA v r. 1879. ŽIAROVKA: HISTÓRIA Prvé žiarovky Goebela z r. 1854 Prvá žiarovka s Prvá žiarovka Edisona z r. 1879 volfrámovým vláknom z r. 1908 s bambusovým vláknom 1879 – 1. žiarovka Edisonova žiarovka s bambusovým vláknom REZ ŽIAROVKOU: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Sklenená banka Náplň: zriedený inertný plyn Volfrámové vlákno Prívodný drôt Prívodný drôt Nosný drôt Sklenená nosná konštrukcia Spoj prívodu a závitu Závit do objímky (E 27 alebo E 14) Izolácia Spodný kontakt do objímky Fyzikálne vlastnosti: Pôvodné Edisonove žiarovky mali uhlíkové vlákno, dnes sa zvyčajne využíva volfrám Teplota 2500°C Aby vlákno nezhorelo, je umiestnené v sklenenej banke, z ktorej je vyčerpaný vzduch ktorý je nahradený inertným plynom pod nízkym tlakom napr argón Žiarovka spotrebuje len časť príkonu na svetlo. 92% energie je vyžiarené v iných spektrách a ako teplo. Priemerná životnosť žiaroviek je približne 1000 h LUMINISCENČNÁ DIÓDA LED Schématická značka OBJAVITELIA: Prvú prakticky použiteľnú LED diódu vyvinul v roku 1962 kanadský vedec Nick Holonyak. LED je polovodičová elektronická súčiastka, ktorá vyžaruje úzkospektrálne svetlo, keď ňou prechádza elektrický prúd v priepustnom smere. Farba vyžarovaného svetla závisí od chemického zloženia použitého polovodičového materiálu. FYZIKÁLNE VLASTNOSTI Vyžiarované teplo je v podstate nulové Vysoká účinnosť Dlhá životnosť (až 50 000 hodin) Počet zapnutí a vypnutí neovplyvňuje životnosť (nie ako u žiarovky) nevzniká stroboskopický efekt (neónky) LED čipy sú otrasu vzdorné Podľa toho aké žiarenie LED diódy vytvárajú ich delíme na: 1.1 Ultrafialové (UV) LED 1.2 Infračervené (IR) LED 1.3 Jednofarebné (monochromatické) LED 1.4 Biele LED 1.4.1 RGB LED 1.4.2 Fluorescenčné LED 1.5 Laserové diódy JEDNOFAREBNÉ (MONOCHROMATICKÉ) LED Každá LED vyrobená iba z jedného druhu polovodiča má svoju charakteristickú vlnovú dĺžku vlnovú dĺžku je možné „nastaviť“ pomerom obsahu jednotlivých prvkov - zložiek - polovodiča Prakticky je možné vyrobiť LED s vlnovými dĺžkami od 250 do 3 500 nm. Monochromatické LED má len jednú výkonovú špičku vyžaruje min. 90% celého žiarivého výkonu Reálne LED ale nemajú úplne ideálny spektrálny diagram a u niektorých typov sa prejavujú aj sekundárne maximá na iných vlnových dĺžkach sekundárne maximá nepredstavujú ani 1% z celkového výkonu. Obr. monochromatické LED Obr. Vlnová dĺžka LED diód (os x v mikrometroch) RGB LED poskladané z troch monochromatických LED (red, green,blue) Ich výnimočnosťou je možnosť regulovať výkony jednotlivých jednotlivých monochromatických LED a tak dosiahnuť nie len biele svetlo, ale aj celé spektrum farieb Tab. Charakteristické hodnoty napätia v priepustnom smere Farva Úbytok napätia Infračervená 1,6 V Červená 1,8 V až 2,1 V Oranžová 2,2 V Žlutá 2,4 V Zelená 2,6 V Modrá 3,0 V až 3,5 V Bílá 3,0 V až 3,5 V Ultrafialová 3,5 V Pre obyčajné LED v 3 mm alebo 5 mm púzdrach maximálne záverné napätie 5 V hodnoty sú uvedené približne pre hodnotu prúdu 20 mA závisia na technologii výroby, typu použitých polovodičov, teplote a pretekajúcom prúde TABUĽKA SVIETIVOSTI A PRÍKONU: Príkon vo W (watt) Svetelný tok v lm (lúmen) Merný výkon žiarovky (pomer svetelného toku a príkonu) Žiarovka wolframová 5 25 5 lm/W Žiarovka wolframová 25 230 9,2 lm/W Žiarovka wolframová 40 420 10,5 lm/W Žiarovka wolframová 60 702 11,7 Žiarovka wolframová 100 1300 13,4 lm/W Sviečka Kompaktná žiarivka 5 225 0,3 lm/W 45 lm/W Kompaktná žiarivka 24 1140 60 lm/W LED Dióda LED Dióda LED Dióda 3 5 7 540 1250 2380 180lm/W 250lm/W 340lm/W Svetelný tok LED žiarovka 50 lm 1,2 W kompaktná žiarivka halogénová žiarovka 100 lm klasická žiarovka 15 W 150 lm 4W 20 W 200 lm 2W 5W 250–400 lm 3W 6–7 W 400–450 lm 4W 8–9 W 28 W 40 W 500 lm 5W 10 W 35 W 50 W 550–700 lm 6W 11–12 W 42 W 60 W 800 lm 900–950 lm 18 W 30–35 W 14–15 W 8W 16–17 W 1100 lm 18 W 1200–1300 lm 20 W 1500 lm 23 W 1800 lm 27 W 2100 lm 33 W 25 W 65 W 52 W 75 W 90 W 70 W 100 W 120 W 105 W 150 W Tab. Efektivita rôznych druhov žiaroviek Spektrálne charakteristiky luminiscenčných diód: GaAsP - Gáliumarsenidfosfid, SiC - siliciumkarbid, GaAs - gáliumarzenid, P - pomerný žiarivý výkon Os x - vlnová dĺžka v mikrometroch VYUŽITIE veľkoplošé zobrazovače (reklamné účely) osvetľovacie účely a v dopravnej svetelnej signalizácii (cestné semafóry, železničné návestidlá…) Infračervené LED a najmä laserové diódy sa používajú na prenos informácií prostredníctvom optických vlákien. v automobiloch dokonca aj ako náhrada koncových brzdových či smerových svetiel Laserové diódy našli hromadné uplatnenie aj v oblasti uchovávania údajov (CD, DVD). Podsvietenie TV, display kalkulačky, hodiniek ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ MARCEL ONUFER 4.A