BEVEZETÉS: Chen Shuming és mások a Southern Science and Technology Egyetemen kifejlesztettek egy sorozat összekapcsolt kvantumpont-fénykiváló diódát, átlátszó vezetőképes indium-cink-oxid felhasználásával közbenső elektródaként. A dióda pozitív és negatív váltakozó áramciklusok mellett működhet, a külső kvantumhatékonyság 20,09%, illetve 21,15%. Ezenkívül több sorozatú csatlakoztatott eszköz csatlakoztatásával a panelt közvetlenül a háztartási AC teljesítmény hajthatja végre, anélkül, hogy összetett háttér -áramkörökre lenne szükség. A 220 V/50 Hz-es meghajtó alatt a piros dugó and lejátszási panel energiahatékonysága 15,70 lm W-1, és az állítható fényerő eléri a 25834 CD M-2-t.
A fénykibocsátó diódák (LED-ek) nagy hatékonyságuk, hosszú élettartamú, szilárdtest- és környezetvédelmi biztonsági előnyeik miatt a világító világítási technológiává váltak, kielégítik az energiahatékonyság és a környezeti fenntarthatóság globális igényét. Félvezető PN-diódaként a LED csak alacsony feszültségű egyenáramú (DC) forrás meghajtója alatt működhet. Az egyirányú és folyamatos töltés befecskendezése miatt a töltés és a Joule fűtés felhalmozódik a készüléken, ezáltal csökkentve a LED működési stabilitását. Ezenkívül a globális tápegység elsősorban a nagyfeszültségű váltakozó áramon alapul, és sok háztartási készülék, például LED-lámpák nem használhatják közvetlenül a nagyfeszültségű váltakozó áramot. Ezért, ha a LED-t a háztartási villamos energia hajtja, további AC-DC konverterre van szükség közvetítőként a nagyfeszültségű AC teljesítmény alacsony feszültségű egyenáramú energiává történő átalakításához. Egy tipikus AC-DC konverter tartalmaz egy transzformátort a hálózati feszültség és az egyenirányító áramkör csökkentésére az AC bemenet kijavításához (lásd az 1A. Ábrát). Noha a legtöbb AC-DC konverter konverziós hatékonysága meghaladhatja a 90%-ot, az átalakítási folyamat során továbbra is energiaveszteség van. Ezenkívül a LED fényerejének beállításához egy dedikált vezetési áramkört kell használni a DC tápegység szabályozására és a LED ideális áramának biztosítására (lásd az 1B. Ábra).
A vezető áramkör megbízhatósága befolyásolja a LED lámpák tartósságát. Ezért az AC-DC konverterek és a DC-illesztőprogramok bevezetése nemcsak a további költségeket vonja maga után (a teljes LED-lámpa költségeinek kb. 17% -át teszi ki), hanem növeli az energiafogyasztást és csökkenti a LED-lámpák tartósságát. Ezért nagyon kívánatos a LED vagy az elektrolumineszcens (EL) eszközök fejlesztése, amelyeket közvetlenül a háztartás 110 V/220 V feszültsége hajthat végre, anélkül, hogy összetett háttér -elektronikus eszközökre lenne szükség, nagyon kívánatos.
Az elmúlt néhány évtizedben számos AC-vezérelt elektrolumineszcens (AC-EL) eszközt mutattak be. Egy tipikus AC elektronikus ballaszt egy fluoreszcens porbocsátó rétegből áll, amely két szigetelő réteg között van (2A. Ábra). A szigetelő réteg használata megakadályozza a külső töltőhordozók befecskendezését, tehát az eszközön keresztül nincs egyenesen áram. Az eszköznek kondenzátor funkciója van, és egy magas AC elektromos mező meghajtója alatt a belső elektronok alagútból állhatnak a rögzítési ponttól a emissziós rétegig. A megfelelő kinetikus energia megszerzése után az elektronok ütköznek a lumineszcens középpontjával, excitonokat termelve és fényt bocsátanak ki. Mivel az elektronok kívülről nem tudják befedni az elektronokat, ezeknek az eszközöknek a fényereje és hatékonysága lényegesen alacsonyabb, ami korlátozza alkalmazásukat a világítás és a kijelző területén.
A teljesítmény javítása érdekében az emberek egyetlen szigetelő rétegű AC elektronikus ballasztokat terveztek (lásd a 2B. Ábra). Ebben a szerkezetben az AC meghajtó pozitív félciklusa során egy töltőt hordozót közvetlenül a külső elektródból származó emissziós rétegbe injektálnak; A hatékony fénykibocsátás megfigyelhető egy másik típusú töltéshordozóval, amelyet belsőleg generált egy másik típusú töltéssel. Az AC meghajtó negatív félciklusának során azonban az injektált töltőhordozók felszabadulnak az eszközből, és ezért nem bocsátják ki a fényt. Ezenkívül az eszközök kapacitási jellemzői miatt mindkét váltóáramú eszköz elektrolumineszcencia teljesítménye frekvenciafüggő, és az optimális teljesítményt általában több kilohertz frekvencián érik el, ami megnehezíti őket, hogy kompatibilisek legyenek a szokásos háztartási AC teljesítménygel alacsony frekvenciákon (50 hertz/60 hertz).
A közelmúltban valaki javasolt egy AC elektronikus eszközt, amely 50 Hz/60 Hz frekvencián működhet. Ez az eszköz két párhuzamos DC eszközből áll (lásd a 2C ábrát). A két eszköz felső elektródjainak elektromos rövidzárásával és az alsó koplanar elektródok csatlakoztatásával a váltóáramú áramforráshoz, a két eszköz váltakozva be lehet kapcsolni. Az áramköri szempontból ezt az AC-DC eszközt egy előrejelző eszköz és egy fordított eszköz csatlakoztatásával kapják meg. Amikor az előremenő eszköz be van kapcsolva, a fordított eszköz ki van kapcsolva, ellenállásként működve. Az ellenállás jelenléte miatt az elektrolumineszcencia hatékonysága viszonylag alacsony. Ezenkívül az AC fénykibocsátó eszközök csak alacsony feszültséggel működhetnek, és nem kombinálhatók közvetlenül a 110 V/220 V szabványos háztartási villamos energiával. Amint az a 3. ábra és az 1. kiegészítő táblázat mutatja, a nagy AC-feszültség által vezérelt AC-DC tápegységek teljesítménye (fényereje és energiahatékonysága) alacsonyabb, mint a DC eszközöké. Eddig nincs olyan AC-DC energiaeszköz, amelyet közvetlenül a háztartási villamos energia hajthat meg 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz sebességgel, nagy hatékonysággal és hosszú élettartammal rendelkezik.
Chen Shuming és csapata a Southern Tudományos és Technológiai Egyetemen kifejlesztett egy sor összekapcsolt kvantumpont-fénykiváló diódát, amely átlátszó, vezetőképes indium cink-oxidot használ a közbenső elektródként. A dióda pozitív és negatív váltakozó áramciklusok mellett működhet, a külső kvantumhatékonyság 20,09%, illetve 21,15%. Ezenkívül a több sorozatú csatlakoztatott eszköz csatlakoztatásával a panelt közvetlenül a háztartási AC teljesítmény hajthatja végre, anélkül, hogy összetett háttér-áramkörökre lenne szükség. A 220 V/50 Hz-es meghajtó függvényében a Red Plug and Play panel energiahatékonysága 15,70 lm W-1, és az állítható fényerő eléri a 25834 CD M-2-t. A kifejlesztett Plug and Play Quantum Dot LED panel gazdaságos, kompakt, hatékony és stabil szilárdtest-fényforrásokat eredményezhet, amelyeket közvetlenül a háztartási AC villamos energia táplálhat.
A lightingchina.com webhelyről vett
A postai idő: január-14-2025