Дата: 27 Фев 2017
Крушката с нажежаема жичка е създадена от руския електротехник Александър Лодигин през 1872 година. Представлявала е стъклен балон изпълнен с въздух, в който са запоени два дебели медни проводника, съединени с въглена пръчица. При пускане на ток през лампата въглената пръчица свети не повече от половин час и изгаря. През 1875 година американският изобретател Томас Едисон изтеглил въздуха от балона и така удължил живота ѝ. По-късно, през 1890 година Лодигин доусъвършенствал електрическата крушка, като поставил жичка от волфрам и изпълнил балона с азот. С последвалите подобрения, технологията на Лодигин и Едисон служи за осветление на човечеството вече повече от век. Но тази тенденция е на път да се промени. Все повече се наблюдава изместване на традиционните осветителни тела за сметка на светодиодните. Крачка в тази посока прави и президента на САЩ Барак Обама, който през 2010 г. издаде нови, по-строги стандарти, чрез които постепенно ще се премахне употребата на крушки с нажежаеми жички, които пък вече са забранени в някои части на Европа.
За да се разберат предимствата на LED технологията , а и защо e все още по-скъпa, е хубаво да се хвърли поглед на начина им на производство и да се сравни с производството на обикновените крушки с нажежаеми жички.
Въпреки че различните крушки с нажежаема жичка варират в своите размери и мощност, всичките имат три основни компонента: нажежаема жичка, крушка(стъклен балон) и фасунка/основа. Нажежаемата жичка се прави от фолфрам. Въпреки крехкостта си тя издържа на температури от 2500 С и нагоре. Самата крушка е направена от стъкло и съдържа смес от газове, обикновено аргон или азот, които спомагат удължаването живота на нажежаемата жичка. Въздухът е изпомпан от крушката и заменен с газове. Стандартната фасунка придържа всичко на едно място. Външната и част е от алуминий, а отвътре е облицована със стъкло.
Пъровначално произвеждани ръчно, днес производството на крушки е почти изцяло автоматизирано. Нажежаемата жичка се произвежда чрез процес, в който волфрама се смесва със свързващ материал и преминава през матрица, която оформя получената смес в тънка тел. След това,телта се навива около метална лента, наречена шпиндел, за да се извае в навита форма, и след това се нагрява и омекотява, което прави структурата му по-еднородна. Навитата жичка се прикрепя към електрически проводник. Стъклените балони на крушките се произвеждат от лентова машина (ribbon machine). След загряване в пещ, непрекъсната лента от стъкло се движи по конвейерна лента. Прецизно подравнените дюзи за въздух продухват стъклото през дупки в конвейернта лента в калъпи, и така създават основната форма на крушката. Лентова машина, която се движи при максимална скорост може да произвежда повече от 50 000 крушки на час. След издуването на стъклените балони в нужанта форма, те се охлаждат и след това се отрязват от лентовата машина. Фасунките се произвеждат от фрезмашина. Те се правят с различни форми за да могат да пасват към различни цокли. Готовите компоненти се сглобяват машинно.Накрая фасунката и стъклената крушка се заваряват. Преди да се пуснат на пазара крушките се тестват за мощност и издръжливост.
Светодиодните крушки се произвеждат на базата на полупроводниково устройство и направата им повече прилича на асемблиране на електронни продукти като компютри, за разлика от производството на традиционните крушки с нажежаема жичка.
Излъчващият светлина диод (LED – Light – Emitting Diode) е непрекъсната електрическа верига, която генерира светлина от движението на електроните в полупроводниковия материал. Тойсе състои от области с положителни и отрицателни токоносители и излъчва некохерентна светлина в тесен спектър, когато през него протича електрически ток. Светодиодът съдържа един или няколко излъчващи светлина кристали, разположени в един корпус с леща, която създава светлинен поток.
Светодиодната технология съществува от края на 60те години, но първоначално се е ползвала предимно в електрониката. През последните години развитието на технологиите позволи мощността им да се увеличи достатъчно, за да са конкурентни на традиционните крушки с нажежаеми жички. Компютърната индустрия е подходяща за производство на LED осветление. Процесът не се различава много от правенето на дънната платка на компютъра.
LED осветлението се състои от четири основни компонента: светодиодна платка, радиатор, захранване и корпус. Производственият процес започва от открити дънни платки и светодиодни елементи с голямо излъчване, които пристигат от различни фабрики, произвеждащи тези компоненти. LED елементите сами по себе си отделят много малко топлина, така че дънните платки, използвани за светодиодното осветление са специални : вместо смес от епоксидна смола и фибростъкло се ползва тънък слой алуминий, който действа и като радиатор.
Алуминиевите PCB, използвани в LED осветлението са покрити с изолационен материал и проводими линии мед, следащи формата на платката. Нанася се спояваща смола на определени за това места, след което машини за монтиране на повърхности (Surface Mount Technology) поставят миниатюрните светодиодни елементи на висока скорост.
Процесите при производството на светодиодни крушки значително се различават от високо автоматизираното производство на обикновените крушки, като човешкият труд там все още е от голямо значание.
След като големите пластове LED платки са преминали през спояваща пещ (горещиятвъздух на пещта стопяваспояващатасмола), те са разделени наотделни малки платки , а проводниците за мощността са запоени ръчно. Малките захранвания, които се намират в крушките преминават през подобен процес или пък пристигат вече окомплектувани от друг завод.
LED крушките и светодиодните продукти като цяло работят няколко пъти повече от традиционните и компактните флуоресцентни кршки и затова се нуждаят от специален радиатор, който да пази светодиода от прегряване. Затова за изработката на платките се ползва алуминий, който провежда излъчваната топлина към радиатора.
Следва прикрепяне на захранването към съответното му място с лепило . Малките захранвания, които се намират в крушките могат да преобразуват електричество с волтаж 120/240V AC до такова с по-нисък (12V или 24V).
Сглобяването на корпуса се състои във фиксирането му на място с винтове. Пластмасовият корпус покрива захранването и го свързва с радиатора и LED платката. В корпуса има дупки за вентилация, за да може да излиза горещия въздух.
Сглобените светодиодни осветителни тела се пращат на различни тестове, сред които „тест за светене” ( в който крушката се включва да свети за около 30 минути, за да се провери дали всичко и е наред) и контол на качеството.
Сложният процес на производство на светодиодните крушки е причина и за тяхната по-висока цена. Но както и при други нови технологии, производствените разходи намаляват с всяко следващо производствено поколение, което води и до намаляване на цената, за сметка на увеличаващото се качество.
Остави мнение/коментар