หลังจากซุ้มเข้ามาดูบอร์ดเป็นประจำ แต่ไม่ค่อยได้แสดงความคิดเห็น วันนี้ผมมีบทความมาฝากครับ กลั่นกรองจากความรู้น้อยๆของผม ติชมได้นะครับ
LED คืออะไร ????
ผู้เขียน: อาเขต
LED LED LED LED ...
เราๆ ต้องอาจต้องส่งสัยว่าแอลอีดีคืออะไร เราจะรู้จักเจ้าแอลอีดีไปทำไม ลองอ่านบทความสักนิดแล้วคุณจะรักแอลอีดี+++
LED ย่อมาจากภาษาอังกฤษคำว่า Light Emitting Diode หรือถ้าแบบไทยๆ คืออุปกรณ์สิ่งประดิษฐ์ชนิดหนึ่ง ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานแสงสว่างได้
LED ถ้าคุยกันในภาษาอิเล็กทรอนิกส์ เราเรียกว่าไดโอดเปล่งแสง ขนาด 1 รอยต่อ PN เมื่อเราให้ไฟบวกด้าน P และไฟลบด้าน N อิเล็กตรอนและโฮลจะไหลมารวมกัน อิเล็กตรอนจะปลดปล่อยพลังงานออกมา ในรูปแบบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ถ้าการปลดปล่อยพลังงานนี้ อยู่ในช่วงคลื่นที่เราสามารถมองเห็นได้ เราก็สามารถมองเห็นแสงที่ออกมาจากตัวไดโอดชนิดนี้ได้
สารกึ่งตัวนำ ที่ใช้เป็นส่วนผสมหลัก จะเป็นสารผลึกแกเลียม(Ga) โดยที่สีต่างๆ เช่นสีแดง ,สีเขียว ,สีส้ม จะเกิดขึ้นจากสารที่ใส่เจือปนเข้าไปบนผลึกแกเลียม
LED ในอดีตส่วนใหญ่ จะถูกนำมาใช้งานเป็นส่วนแสดงผลการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่นการแสดงการเปิดปิดของอุปกรณ์ไฟฟ้า สาเหตุที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะ ตัวหลอด LED เองเมื่อทำให้เกิดแสงขึ้นจะกินกระแสน้อยมากประมาณ 1-20mA มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ทนทานต่อสภาวะอากาศ การสั่นสะเทือน และมีหลากหลายสีให้เลือกใช้
LED ได้ถูกพัฒนาขึ้นเรื่อยๆ ทั้งในด้านสีของแสงที่เปล่งออกมา ไม่ว่าจะเป็นสีแดง ,สีเขียว ,สีส้ม หรือที่ผลิตได้ท้ายสุด และทำให้วงการแอลอีดีพัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วคือสีน้ำเงิน ซึ่งการเกิดขึ้นของแอลอีดีสีน้ำเงินนี้ ทำให้ครบแม่สี 3 สี คือ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน และเกิดเป็นจุดเริ่มต้นของจอแอลอีดี และแอลอีดีในงานไฟประดับต่างๆ
ความยาวคลื่นของแอลอีดีสีต่างๆ
200-280nm UVC ultraviolet range, which is highly toxic and extremely harmful to plants.
280-315nm Includes harmful UVB ultraviolet light, which causes plant colors to fade.
315-380nm Range of UVA ultraviolet light that is neither harmful nor beneficial to plant growth.
380-400nm Start of visible light spectrum. Process of chlorophyll absorption begins. UV protected plastics ideally block out any light below this range.
400-520nm This range includes violet, blue, and green bands. Peak absorption by chlorophyll occurs, and a strong influence on photosynthesis (promotes vegetative growth.)
520-610nm This range includes the green, yellow, and orange bands and has less absorption by pigments.
610-720nm This is the red band. Large amounts of absorption by chlorophyll occur, and most significant influence on photosynthesis (promotes budding and flowering.)
720-1000nm There is little absorption by chlorophyll here. Flowering and germination is influenced. At the high end of the band is infrared, which is heat.
1000+ Totally infrared range. All energy absorbed at this point is converted to heat.
ที่มา:Stealth Grow LED
จากรูป เราสามารถแบ่งแอลอีดีได้ 2 ส่วน คือส่วนที่เป็นแหล่งกำหนดแสงที่มองไม่เห็น และเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มองเห็นได้
เรามาดูแอลอีดีที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มองไม่เห็น จะพบว่าเป็นแอลอีดีที่กำเนิดแสงใต้แดง หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าแสงอินฟาเรด เราสามารถพบเห็น แอลอีดีประเภทนี้ได้ทั่วๆไป จากรีโมทเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิด ต่างๆ
ส่วนแอลอีดีที่ให้แหล่งกำเนิดแสงที่มองเห็น จะให้แสง สีต่างๆกัน ซึ่งความแตกต่างนี้จะขึ้นอยู่กับสารเจือปนที่ใส่ลงไปในผลึก Ga จากการที่เรามองเห็นแสงจากแอลอีดี สีต่างๆกัน เช่นสีแดง ส้ม เหลือง ฯลฯ ก็เพราะว่าเกิดความแตกต่างกันของความยาวคลื่นแสง เช่นแสงสีแดงความยาวคลื่นประมาณ 0.7um แสงสีน้ำเงินประมาณ 0.48um
การใช้งานแอลอีดี
จากที่ผมได้กล่าวมาแล้วข้างต้น เป็นเพียงแอลอีดีและการพัฒนาการในอดีต ในปัจจุบันนี้ แอลอีดีได้มีการพัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วมาก และบริษัทชั้นนำต่างๆ ได้หันมาคิดค้นและวิจัยในเรื่องแอลอีดี เหตุผลส่วนหนึ่งอาจเพราะว่า การพัฒนาความสว่างของแอลอีดีสามารถพัฒนาได้สว่างขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อเทียบกับค่าลูเมนต่อวัตต์ ของแอลอีดีกับค่าลูเมนต่อวัตต์ของหลอดไฟชนิด อื่นๆ แอลอีดีมีแนวโน้มดีกว่ามากๆ ซึ่งตอนนี้ได้มีการพัฒนาความสว่างของแอลอีดีขึ้นไปมากกว่า 200lm/W แล้ว ซึ่งเมื่อเราเทียบหลอดใส้ทั่วๆไปหรือหลอดฟลูออเรสเซ็นต์นั้นค่า lm/W อยู่ที่ประมาณ 30-80lm/W เท่านั้น
เมื่อเรามองถึงอายุการใช้งานของแอลอีดีอยู่ประมาณ 50,000-100,000 ชั่วโมง (ขึ้นอยู่กับคุณภาพของแอลอีดีและวงจรขับ) ซึ่งก็มีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าหลอดที่ให้แสงสว่างชนิดอื่นๆมาก
เมื่อเรามองในเรื่องคุณภาพของแสง ตัวหลอดแอลอีดีสามารถปลดปล่อยคลื่นแสงออกมา อยู่ในช่วงความยาวคลื่นที่กำหนด เท่านั้น เช่นสีน้ำเงินก็จะให้ความยาวคลื่นที่ 0.48um แต่เมื่อเรามองหลอดชนิดอื่นๆ ไม่ว่าจะเป็นหลอดไส้ หลอดฟลูออเรสเซ็นต์ หลอด Metal Halide หรือหลอดอื่นๆ ที่มีการปล่อยประจุไฟฟ้าออกมา หลอดจำพวกนี้ส่วนใหญ่นอกจากที่ให้แสงสว่างแล้ว ยังมีการปล่อยพลังงานอื่นๆออกมาด้วย เช่น รังสีอินฟาเรต รังสีอัลตราไวโอเรต ซึ่งรังสีต่างๆนี้ ส่งผลต่อวัตตถุที่มีความไวต่อรังสี เช่น ภาพเขียนหรือแม้กระทั่งผิวหนังของเราเอง
ที่ผมกล่าวมานี้ ผมมองแต่ด้านดีของแอลอีดีเท่านั้น แต่ในความเป็นจริงแล้วแอลอีดีก็มีข้อเสียมากมายเช่นกัน ยกตัวอย่างเช่น ราคาแอลอีดีในปัจจุบันมีราคาที่สูงมาก เมื่อเทียบกับหลอดที่ให้แสงสว่างชนิด อื่นๆ ราคาหลอดแอลอีดีขนาด 1 W จะตกประมาณ 150-300 บาท ซึ่งยังไม่รวมวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ขับกระแส แต่เรามองตัวหลอดฟลูออเรสเซ็นต์ขนาด 40 W ราคาประมาณ 80-120 บาท ซึ่งปัจจัยในด้านราคานี้ ทำให้แอลอีดีไม่สามารถใช้แทนหลอดฟลูออเรสเซ็นต์ได้ แต่นี่ก็ไม่ใช่ทางตันของตัวแอลอีดี เพราะถ้าใช้กับไฟทางหรือจุดที่เล็กๆ ที่ไม่ต้องการความสว่างสูง แอลอีดีก็สามารถใช้ทดแทนได้ และก็ยังมีข้อเสียอีกหลายๆข้อซึ่งผมจะไม่ขอกล่าวในบทความนี้
ในปัจจุบันแอลอีดีมีให้เราเลือกใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ มีขนาดการขับกระแสตั้งแต่ 1mA-มากกว่า 1A การแบ่งแอลอีดีสามารถแบ่งได้ 2 แบบตามลักษณะ packet
1.แบบ Lamp Type เป็นแอลอีดีชนิดที่ขายกันทั่วไป มีขายื่นออกมาจากตัวอีพล็อกซี่ 2 ขาหรือมากว่า ถ้าตามภาษาช่างเราจะเรียกแอลอีดีชนิดนี้ว่า แอลอีดีแบบทลูโฮล แอลอีดีแบบ Lamp Type นี้จะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 3 mm. ขึ้นไป
การขับกระแสของหลอดแอลอีดีชนิด Lamp Type ตัวผู้ผลิตจะออกแบบให้ขับกระแสได้ไม่เกิน 150mA เหตุผลที่เป็นเช่นนี้ เพราะแอลอีดีจะถูกเคลือบด้วยอีพล็อกซี่ ทั้งหมด เส้นทางการระบายความร้อนออกจากตัวแอลอีดีจึงน้อย แต่แอลอีดีชนิดนี้สามารถนำไปใช้ทั้งภายในและภายนอก ซึ่งจะทนทานต่อสภาวะอากาศต่างๆได้มาก
[img]http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:Z-peC6s-BY6WUM:http://www.ace4parts.com/images/products/green_medium.jpg[/ img]
[img]http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:zcBAPGRa3ME0ZM:http://www.gpsy.com/ev/images/WhiteLED-5mm.jpg[/ img]
2.แบบ Surface Mount Type มีลักษณะ packet เป็นตัวบางๆ เวลาประกอบต้องใช้เครื่องมีชนิดพิเศษในการประกอบ แอลอีดีSMTนี้ มีขนาดการขับกระแสตั้งแต่ 20 mA – มากกว่า 1A แอลอีดีแบบ SMT ถ้าสามารถขับกระแสตั้งแต่ 300mA ขึ้นไปเราจะเรียกว่า power LED และจะบอกหน่วยเป็นวัตต์ การใช้งานส่วนใหญ่จะใช้ภายใน เพราะสารเคลือบหน้าหลอดแอลอีดีส่วนใหญ่เป็นซิลิโคน ซึ่งละอองน้ำสามารถซึมผ่านเข้าสู่ภายในได้ และละอองน้ำหรือความชื้นยังสามารถซึมผ่านส่วนต่างของตัวแอลอีดีได้ แต่ก็ยังมี power led บางยี่ห้อที่สามารถออกแบบให้ใช้ภายนอกได้ ซึ่งวัสดุที่ใช้เคลือบหลอดก็จะเป็นชนิดพิเศษ
การนำแอลอีดีไปใช้งานในรูปแบบต่างๆ
เนื่องจากแอลอีดีมีอายุการใช้งานที่มากกว่า 50,000 ชั่วโมงขึ้นไป ถ้าเราใช้งาน 10 ชั่วโมงขึ้นไป ก็จะสามารถใช้ได้มากว่า 10 ปีขึ้นไป (โดยทุกอย่างต้องถูกควบคุมตามข้อมูลของผู้ผลิต) แต่ในความเป็นจริง เราไม่ได้ใช้งานแอลอีดีตามข้อมูลที่ผู้ผลิตให้ไว้ทุกอย่าง อันเนื่องมาจาก สภาพภูมิอากาศ ความชื้น อุณหภูมิ วงจรขับกระแส ดังนั้นการใช้งานจริงของแอลอีดีที่มาจากโรงงานที่ดี ควรทนทานอย่างน้อย 3 ปีขึ้นไป
การใช้งานแอลอีดีสามารถแบ่งการใช้งานได้ 2 รูปแบบใหญ่ๆ คือ
รูปแบบที่ 1 การใช้งานในด้านการตกแต่ง การใช้แอลอีดีจะเป็นลักษณะตกแต่งเปลี่ยนบรรยกาศ ความบันเทิงต่างๆ การใช้งานแอลอีดีในลักษณะนี้ ส่วนใหญ่จะใช้แอลอีดีสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน มาเป็นส่วนประกอบ ซึ่งเราสามารถนำสีทั้ง 3 นี้มาเป็นส่วนประกอบในการผสมสีต่างๆได้
รูปแบบที่ 2 การใช้งานแสงสว่างทั่วไป การใช้งานส่วนใหญ่ จะเน้นในแนวที่ใช้แทนหลอดไฟเดิมๆส่วนใหญ่จะใช้เป็นแอลอีดี สีขาว สีวอร์ม การใช้แอลอีดีในแบบนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในจุดที่ติดตั้งยาก หรือต้องการความประหยัด
สรุปการใช้งานแอลอีดีนั้นใช้งานได้ไม่ยาก แต่เราต้องมีความรู้เบื้องต้นพอสมควร เช่น สีของหลอดว่าอยู่ในโทนที่เราต้องการหรือไม่ คุณภาพของหลอดแอลอีดี(แหล่งที่มา) และกำลังไฟที่ใช้ของแอลอีดี เพียงเท่านี้เราก็สามารถใช้งานแอลอีดีได้แล้วครับ
รอพบกับการใช้งานแอลอีดีในตอนหน้่านะครับ ^.^
