Utangulizi: Chen Shuming na wengine kutoka Chuo Kikuu cha Kusini mwa Sayansi na Teknolojia wametengeneza msururu wa diodi ya kutoa mwanga wa nukta nundu kwa kutumia oksidi ya zinki inayopitisha uwazi kama elektrodi ya kati. Diode inaweza kufanya kazi chini ya mizunguko chanya na hasi ya sasa mbadala, na ufanisi wa quantum ya nje ya 20.09% na 21.15%, kwa mtiririko huo. Kwa kuongeza, kwa kuunganisha mfululizo wa vifaa vingi vilivyounganishwa, paneli inaweza kuendeshwa moja kwa moja na nguvu za AC za kaya bila hitaji la nyaya za nyuma za nyuma. Chini ya kiendeshi cha 220 V/50 Hz, ufanisi wa nguvu wa plagi nyekundu na paneli ya kucheza ni 15.70 lm W-1, na mwangaza unaoweza kubadilishwa unaweza kufikia hadi 25834 cd m-2.
Diodi zinazotoa mwangaza (LEDs) zimekuwa teknolojia kuu ya mwanga kwa sababu ya ufanisi wao wa juu, maisha marefu, hali dhabiti na faida za usalama wa mazingira, zinazokidhi mahitaji ya kimataifa ya ufanisi wa nishati na uendelevu wa mazingira. Kama semiconductor pn diode, LED inaweza kufanya kazi tu chini ya kiendeshi cha chanzo cha chini cha voltage ya moja kwa moja (DC). Kwa sababu ya sindano ya unidirectional na ya kuendelea ya malipo, chaji na joto la Joule hujilimbikiza ndani ya kifaa, na hivyo kupunguza uthabiti wa uendeshaji wa LED. Kwa kuongeza, usambazaji wa nishati ya kimataifa unategemea zaidi sasa ya ubadilishaji wa voltage ya juu, na vifaa vingi vya nyumbani kama vile taa za LED haziwezi kutumia moja kwa moja mbadala ya voltage ya juu. Kwa hivyo, wakati LED inaendeshwa na umeme wa nyumbani, kibadilishaji cha ziada cha AC-DC kinahitajika kama mpatanishi ili kubadilisha nguvu ya AC yenye voltage ya juu kuwa nguvu ya DC yenye voltage ya chini. Kigeuzi cha kawaida cha AC-DC kinajumuisha kibadilishaji kwa ajili ya kupunguza voltage ya mtandao mkuu na mzunguko wa kurekebisha kwa ajili ya kurekebisha ingizo la AC (ona Mchoro 1a). Ingawa ufanisi wa ubadilishaji wa vigeuzi vingi vya AC-DC unaweza kufikia zaidi ya 90%, bado kuna upotevu wa nishati wakati wa mchakato wa ubadilishaji. Kwa kuongeza, ili kurekebisha mwangaza wa LED, mzunguko wa kujitolea wa kuendesha unapaswa kutumiwa kudhibiti usambazaji wa umeme wa DC na kutoa sasa bora kwa LED (angalia Mchoro wa Nyongeza 1b).
Kuegemea kwa mzunguko wa dereva kutaathiri uimara wa taa za LED. Kwa hiyo, kuanzisha waongofu wa AC-DC na madereva ya DC sio tu huingiza gharama za ziada (uhasibu kwa karibu 17% ya jumla ya gharama ya taa ya LED), lakini pia huongeza matumizi ya nguvu na kupunguza uimara wa taa za LED. Kwa hiyo, kutengeneza vifaa vya LED au electroluminescent (EL) vinavyoweza kuendeshwa moja kwa moja na voltages za kaya 110 V/220 V ya 50 Hz/60 Hz bila hitaji la vifaa vya elektroniki vya backend tata ni jambo la kuhitajika sana.
Katika miongo michache iliyopita, vifaa kadhaa vya elektroluminescent (AC-EL) vinavyoendeshwa na AC vimeonyeshwa. Ballast ya kawaida ya kielektroniki ya AC ina safu ya kutoa poda ya fluorescent iliyowekwa kati ya tabaka mbili za kuhami (Mchoro 2a). Matumizi ya safu ya insulation huzuia sindano ya flygbolag za malipo ya nje, kwa hiyo hakuna sasa ya moja kwa moja inapita kupitia kifaa. Kifaa kina kazi ya capacitor, na chini ya gari la uwanja wa juu wa umeme wa AC, elektroni zinazozalishwa ndani zinaweza kuondokana na hatua ya kukamata hadi safu ya chafu. Baada ya kupata nishati ya kutosha ya kinetic, elektroni hugongana na kituo cha luminescent, huzalisha excitons na kutoa mwanga. Kwa sababu ya kutokuwa na uwezo wa kuingiza elektroni kutoka nje ya elektroni, mwangaza na ufanisi wa vifaa hivi ni chini sana, ambayo hupunguza matumizi yao katika uwanja wa taa na onyesho.
Ili kuboresha utendakazi wake, watu wameunda mipira ya kielektroniki ya AC yenye safu moja ya kuhami (angalia Mchoro wa Nyongeza 2b). Katika muundo huu, wakati wa mzunguko mzuri wa nusu ya gari la AC, carrier wa malipo huingizwa moja kwa moja kwenye safu ya chafu kutoka kwa electrode ya nje; Utoaji wa mwanga unaofaa unaweza kuzingatiwa kwa kuunganishwa tena na aina nyingine ya kibeba malipo kinachozalishwa ndani. Hata hivyo, wakati wa mzunguko wa nusu mbaya ya gari la AC, flygbolag za malipo zilizoingizwa zitatolewa kutoka kwa kifaa na kwa hiyo hazitatoa mwanga.Kutokana na ukweli kwamba utoaji wa mwanga hutokea tu wakati wa nusu ya mzunguko wa kuendesha gari, ufanisi wa kifaa hiki cha AC. iko chini kuliko ile ya vifaa vya DC. Kwa kuongezea, kwa sababu ya sifa za uwezo wa vifaa, utendaji wa elektroluminescence wa vifaa vyote viwili vya AC hutegemea masafa, na utendaji bora kawaida hupatikana kwa masafa ya juu ya kilohertz kadhaa, ambayo huwafanya kuwa ngumu kuendana na nguvu ya kawaida ya AC ya kaya kwa kiwango cha chini. masafa (50 hertz/60 hertz).
Hivi majuzi, mtu alipendekeza kifaa cha kielektroniki cha AC ambacho kinaweza kufanya kazi kwa masafa ya 50 Hz/60 Hz. Kifaa hiki kina vifaa viwili vya DC sambamba (ona Mchoro 2c). Kwa kuzungusha kielektroniki elektrodi za juu za vifaa hivi viwili na kuunganisha elektrodi za chini za coplanar kwenye chanzo cha nguvu cha AC, vifaa hivi viwili vinaweza kuwashwa kwa njia mbadala. Kutoka kwa mtazamo wa mzunguko, kifaa hiki cha AC-DC kinapatikana kwa kuunganisha kifaa cha mbele na kifaa cha nyuma katika mfululizo. Wakati kifaa cha mbele kimewashwa, kifaa cha nyuma huzimwa, kifanya kama kipinga. Kutokana na kuwepo kwa upinzani, ufanisi wa electroluminescence ni duni. Kwa kuongeza, vifaa vya AC vinavyotoa mwanga vinaweza kufanya kazi kwa voltage ya chini na haviwezi kuunganishwa moja kwa moja na 110 V/220 V ya kawaida ya umeme ya kaya. Kama inavyoonyeshwa katika Kielelezo cha 3 cha Nyongeza na Jedwali la 1 la Ziada, utendakazi (mwangaza na ufanisi wa nishati) wa vifaa vya umeme vya AC-DC vilivyoripotiwa vinavyoendeshwa na voltage ya juu ya AC ni wa chini kuliko ule wa vifaa vya DC. Hadi sasa, hakuna kifaa cha nguvu cha AC-DC ambacho kinaweza kuendeshwa moja kwa moja na umeme wa nyumbani kwa 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz, na ina ufanisi wa juu na maisha marefu.
Chen Shuming na timu yake kutoka Chuo Kikuu cha Kusini mwa Sayansi na Teknolojia wameunda msururu wa diodi inayotoa mwanga wa nukta nundu kwa kutumia oksidi ya zinki inayopitisha uwazi kama elektrodi ya kati. Diode inaweza kufanya kazi chini ya mizunguko chanya na hasi ya sasa mbadala, na ufanisi wa quantum ya nje ya 20.09% na 21.15%, kwa mtiririko huo. Kwa kuongeza, kwa kuunganisha mfululizo wa vifaa vingi vilivyounganishwa, jopo linaweza kuendeshwa moja kwa moja na nguvu za AC za kaya bila hitaji la nyaya za nyuma za nyuma. Chini ya gari la 220 V/50 Hz, ufanisi wa nguvu wa plug nyekundu na paneli ya kucheza ni 15.70. lm W-1, na mwangaza unaoweza kubadilishwa unaweza kufikia hadi 25834 cd m-2. Paneli ya LED ya plagi na play quantum dot inaweza kutoa vyanzo vya mwanga vya kiuchumi, vilivyobana, vyema na vilivyo thabiti ambavyo vinaweza kuwashwa moja kwa moja na umeme wa nyumbani wa AC.
Imechukuliwa kutoka Lightingchina.com
Muda wa kutuma: Jan-14-2025