Giriş: Chen Shuming ve Southern Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden diğerleri, ara elektrot olarak şeffaf iletken indiyum çinko oksit kullanarak seri bağlantılı bir kuantum nokta ışık yayan diyot geliştirdi. Diyot, sırasıyla% 20.09 ve% 21.15 harici kuantum verimliliği ile pozitif ve negatif alternatif akım döngüleri altında çalışabilir. Buna ek olarak, çoklu seri bağlı cihazları bağlayarak, panel, karmaşık arka uç devrelerine ihtiyaç duymadan doğrudan ev AC gücü tarafından yönlendirilebilir. 220 V/50 Hz sürücüsü altında, kırmızı fiş ve oyun panelinin güç verimliliği 15.70 LM W-1'dir ve ayarlanabilir parlaklık 25834 CD M-2'ye kadar ulaşabilir.
Işık yayan diyotlar (LED'ler), yüksek verimliliği, uzun ömürlü, katı hal ve çevre güvenliği avantajları nedeniyle ana akım aydınlatma teknolojisi haline geldi ve küresel enerji verimliliği ve çevresel sürdürülebilirlik talebini karşıladı. Bir yarı iletken PN diyot olarak, LED yalnızca düşük voltajlı bir doğrudan akım (DC) kaynağının sürücüsü altında çalışabilir. Tek yönlü ve sürekli yük enjeksiyonu nedeniyle, cihaz içinde yükler ve joule ısıtma birikir, böylece LED'nin operasyonel stabilitesini azaltır. Buna ek olarak, küresel güç kaynağı esas olarak yüksek voltajlı alternatif akıma dayanmaktadır ve LED ışıkları gibi birçok ev aleti doğrudan yüksek voltajlı alternatif akım kullanamaz. Bu nedenle, LED ev elektrik tarafından yönlendirildiğinde, yüksek voltajlı AC gücünü düşük voltajlı DC gücüne dönüştürmek için bir aracı olarak ek bir AC-DC dönüştürücü gereklidir. Tipik bir AC-DC dönüştürücü, şebeke voltajını azaltmak için bir transformatör ve AC girişini düzeltmek için bir doğrultucu devresi içerir (bkz. Şekil 1A). Çoğu AC-DC dönüştürücünün dönüşüm verimliliği%90'ın üzerine çıkabilse de, dönüşüm işlemi sırasında hala enerji kaybı vardır. Ek olarak, LED'in parlaklığını ayarlamak için, DC güç kaynağını düzenlemek ve LED için ideal akımı sağlamak için özel bir sürüş devresi kullanılmalıdır (bkz. Ek Şekil 1B).
Sürücü devresinin güvenilirliği LED ışıkların dayanıklılığını etkileyecektir. Bu nedenle, AC-DC dönüştürücülerin ve DC sürücülerinin tanıtılması sadece ek maliyetlere neden olmakla kalmaz (toplam LED lamba maliyetinin yaklaşık% 17'sini oluşturur), aynı zamanda güç tüketimini arttırır ve LED lambaların dayanıklılığını azaltır. Bu nedenle, karmaşık arka uç elektronik cihazlara ihtiyaç duymadan, doğrudan 110 V/220 V voltajlar 50 Hz/60 Hz voltajları tarafından doğrudan yönlendirilebilen LED veya elektrolüminesan (EL) cihazların geliştirilmesi oldukça arzu edilir.
Son birkaç on yılda, AC odaklı birkaç elektrolüminesan (AC-EL) cihaz gösterilmiştir. Tipik bir AC elektronik balast, iki yalıtım tabakası arasında sıkışmış tabakayı yayan bir floresan tozundan oluşur (Şekil 2A). Yalıtım tabakasının kullanımı, harici yük taşıyıcılarının enjeksiyonunu önler, bu nedenle cihazdan doğrudan akan bir akım yoktur. Cihaz bir kapasitör fonksiyonuna sahiptir ve yüksek AC elektrik alanının tahriki altında, içsel olarak üretilen elektronlar yakalama noktasından emisyon tabakasına tünel tünel. Yeterli kinetik enerji elde ettikten sonra, elektronlar ışıldayan merkezle çarpışır, eksitonlar üretir ve ışık yayar. Elektrotların dışından elektron enjekte edememesi nedeniyle, bu cihazların parlaklığı ve verimliliği önemli ölçüde daha düşüktür, bu da uygulamalarını aydınlatma ve ekran alanlarındaki sınırlar.
Performansını artırmak için, insanlar tek bir yalıtım tabakasıyla AC elektronik balastları tasarlamışlardır (bkz. Ek Şekil 2B). Bu yapıda, AC sürücüsünün pozitif yarım döngüsü sırasında, harici elektrottan emisyon tabakasına doğrudan bir yük taşıyıcı enjekte edilir; Etkili ışık emisyonu, dahili olarak üretilen başka bir yük taşıyıcısı ile rekombinasyonla gözlemlenebilir. Bununla birlikte, AC sürücüsünün negatif yarım döngüsü sırasında, enjekte edilen şarj taşıyıcıları cihazdan serbest bırakılacaktır ve bu nedenle ışık yaymayacaktır. Işık emisyonunun sadece yarı sürüş döngüsü sırasında meydana gelmesi gerçeğine göre, bu AC cihazının verimliliği DC cihazlarından daha düşüktür. Ek olarak, cihazların kapasitans özellikleri nedeniyle, her iki AC cihazının elektrolüminesans performansı frekansa bağlıdır ve optimal performans genellikle birkaç kilohertz yüksek frekanslarında elde edilir, bu da onları düşük frekanslarda standart ev AC gücü ile uyumlu hale getirir (50 Hertz/60 Hertz).
Son zamanlarda, birisi 50 Hz/60 Hz frekanslarında çalışabilen bir AC elektronik cihazı önerdi. Bu cihaz iki paralel DC cihazından oluşur (bkz. Şekil 2C). İki cihazın üst elektrotlarını elektriksel olarak kısa devre ile ve alt koplanar elektrotlarını bir AC güç kaynağına bağlayarak, iki cihaz dönüşümlü olarak açılabilir. Devre perspektifinden bakıldığında, bu AC-DC cihazı, bir ileri cihaz ve bir ters cihaz seri olarak bağlanarak elde edilir. İleri aygıt açıldığında, bir direnç görevi gören ters cihaz kapatılır. Direnç varlığı nedeniyle, elektrolüminesans verimliliği nispeten düşüktür. Buna ek olarak, AC ışık yayan cihazlar sadece düşük voltajda çalışabilir ve doğrudan 110 V/220 V standart ev elektriği ile birleştirilemez. Ek Şekil 3 ve Ek Tablo 1'de gösterildiği gibi, yüksek AC voltajı tarafından yönlendirilen bildirilen AC-DC güç cihazlarının performansı (parlaklık ve güç verimliliği) DC cihazlarından daha düşüktür. Şimdiye kadar, 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz'de doğrudan ev elektrik tarafından yönlendirilebilen ve yüksek verimlilik ve uzun ömre sahip AC-DC güç cihazı yoktur.
Chen Shuming ve Southern Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden ekibi, ara elektrot olarak şeffaf iletken indiyum çinko oksit kullanarak seri bağlantılı bir kuantum nokta ışık yayan diyot geliştirdi. Diyot, sırasıyla% 20.09 ve% 21.15 harici kuantum verimliliği ile pozitif ve negatif alternatif akım döngüleri altında çalışabilir. Buna ek olarak, çoklu seri bağlı cihazları bağlayarak, panel doğrudan karmaşık arka uç devrelerine ihtiyaç duymadan ev AC gücü tarafından yönlendirilebilir. 220 V/50 Hz sürücüsü altında, kırmızı fiş ve oyun panelinin güç verimliliği 15.70 LM W-1'dir ve ayarlanabilir parlaklık 25834 CD M-2'ye kadar ulaşabilir. Geliştirilen fiş ve Play Quantum Dot LED paneli, doğrudan ev AC elektriği ile güçlendirilebilen ekonomik, kompakt, verimli ve kararlı katı hal ışık kaynakları üretebilir.
Lightingchina.com'dan alınmıştır
Gönderme Zamanı: Ocak-14-2025