วันอังคารที่ 9 เมษายน พ.ศ. 2556

LED BULB ฮีโร่ตัวใหม่ มาแทนหลอดตะเกียบ

             เมื่ออุตสาหกรรมหันมาพัฒนาและมุ่งผลิตสินค้า หลอดไฟ LED เพื่อให้ตรงกับความต้องการของตลาด สินค้าที่ทุกค่ายมอง ก็จะเริ่มต้นที่หลอด LED BULB เพราะเป้นสินค้าขั้นพื้นฐานใช้ในงาน Replace เปลี่ยนแทนหลอดเดิมได้ทันที ง่าย สะดวก ราคาก็สามารถจับต้องได้ เราลองมาดูวิวัฒนาการของหลอดประเภทที่ใช้กับขั้ว E27 ในบ้านกัน

ส่วนประกอบของหลอดไฟ LED BULB ทั้ง 5 ส่วน1. ขั้วหลอด E272. ชุดโครงระบายระบายความร้อน HEAT SINK3. ชุดอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ (Driver)4. เม็ด LED ให้แสงสว่าง5. Cover (ฝาครอบ)

1. ขั้วหลอด E27 มีลักษณะเป็นเกีลยวใช้หมุนสวมใส่ ในเบ้าเกลียวสำหรับ LED BULB บางยี่ห้อจะมี ฉนวนพลาสติก ป้องกันไฟช๊อตติดอยู่กับชั้ว






2. Heat Sink (ชุดโครงระบายความร้อน)
สำหรับ LED BULB นั้น ความร้อนภายในที่เกิดขึ้นเป็นสิ่งที่เป็นปัญหาหลัก ของนักพัฒนา LED เป็นอย่างมาก จึงต้องมีการออกแบบเลือกใช้วัสดุที่มีประสิทธิภาพ ในการส่งผ่านความร้อนไม่ให้สะสมภายใน แต่ก็ต้องคำนึงถึงรูปลักษณ์เป็นสำคัญ LED BULB ที่ระบายความร้อนได้ดี จะทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า LED BULB ที่มีความร้อนสะสมมาก จนอาจจะส่งผลให้ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางตัวถึงกับไหม้ได้

3. ชุดอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ (Driver)
พื้นที่จำกัดในหลอด LED BULB เป็นความท้าทายของนักพัฒนาและออกแบบ Driver ที่จะนำมาขับพลังให้กับ LED นั้นเปล่งแสงออกมาอย่างเต็มประสิทธิภาพ และยังต้องคำนึงถึงมาตรฐานและความปลอดภัยเป็นสำคัญ ชุด Driver นั้นจะรับ Input เข้าที่แรงดัน 220V โดยเฉลี่ย และผ่านเข้าวงจร เพื่อจ่ายกระแสให้กับ เม็ด LED อย่างเต็มประสิทธิภาพ อุปกรณ์ในแผงวงจรควรเป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถทนความร้อนได้เป็นอย่างดี LED BULB ที่ดี ควรมีความร้อนสะสมภายในไม่เกิน 75°C เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพหรือเสียหายของชุด Driver เนื่องจากปัญหาที่พบ อุปกรณ์ที่คาดการณ์ว่าจะมีอายุการใช้งานสั้นที่สุดคือ คาปาซิเตอร์ เป็นหลัก อาจเกิดอาการ ซีบวม ซีระเบิด จึงจะทำให้การใช้งานหลอด LED นั้นไม่เต็มอายุการใช้งานเท่าที่ควร วงจร Driver ที่ดีไม่ควรผลิตค่า EMC Noise มากเกินมาตรฐานกำหนด จะมีวงจร Filter เพื่อลดค่า Noise ในระบบ เช่น C Shock เป็นต้น

4. เม็ด LED ให้แสงสว่าง
การพัฒนาที่ยังไม่ถึงขีดสุดของเทคโนโลยีทำให้รู้ว่า ปัจจุบัน LED นั้นแข่งกับตัวเองอยู่ เพื่อประสิทธิภาพการเปล่งแสงในปัจจุบัน เม็ด LED สามารถทำค่าปริมาณแสงได้ไม่ถึง 400 LM/W ในห้อง LAB
แต่ในท้องตลาดการแข่งขันกันที่ 70 LM/W – 140 LM/W เลือกใช้ตามสัษณะการใช้งานจริง และมีเม็ด LED หลายประเภท เช่น SMD COB เป็นต้น ซึ่งจะพูดกันจริงๆแล้ว เทคโนโลยี COB จะเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่กว่า ถูกพัฒนาต่อจาก SMD มาติดๆ แต่ในผลิตภัณฑ์บางประเภท ก็ยังเลือกใช้ SMD มากกว่าเพราะทั้งสอง ต่างมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่าง คงต้องพูดกันบาวมากจึงขอให้อ่านต่อในบทความเรื่อง 
“เปรียบเทียบข้อดี ข้อเสียของ CHIP LED ชนิดต่างๆ”

5. Cover 
ส่วนใหญ่วัสดุที่ใช้เป็นพลาสติก ติดยึดแน่นคงทนกับตัวอุปกรณ์ระบายความร้อน และมีมุมองศากระจายแสงได้รอบตัวสม่ำเสมอ เป็นสเหมือนตัวกรองแสงอีกด้วย







ส่วนในงาน Replace LED BULB นั้นผมได้ทำตารางเปรียบเทียบ การเปลี่ยนแทนหลอดตะเกียบดังนี้
ตารางเทียบในงาน Replace LED BULB
1 หลอดตะเกียบ 10W BULB 3W
2 หลอดตะเกียบ 15W BULB 5W
3 หลอดตะเกียบ 18W

BULB 8W







อ่านบทความอื่นๆต่อดังนี้


เขียนโดย ที่ 1 ความคิดเห็น:

วันพุธที่ 3 เมษายน พ.ศ. 2556

หลอดไฟ LED ดีอย่างไร



          ปัจจุบันหลอดไฟ LED มีประสิทธิภาพการให้พลังงานแสงสว่างที่ระดับสูงถึง 120 ลูเมน/วัตต์
สูงกว่าหลอดไฟฟ้าแบบขดลวดที่มี ประสิทธิภาพที่ระดับ 15 ลูเมน/วัตต์ หลอดไฟแบบฟลูออเรสเซ็นต์
ซึ่งมีประสิทธิภาพถึง 80 – 100 ลูเมน/วัตต์ อย่างไรก็ตาม แสงสว่างของหลอดไฟฟลูออเรสเซ็นต์จะกระจายออกไปทุกทิศทาง ทำให้แสงกระจายโดยสูญเปล่าเป็นจำนวนมาก ขณะที่แสงสว่างของหลอดไฟ LED จะส่องไปเฉพาะจุดด้านหน้าเท่านั้น ดังนั้นประสิทธิภาพของหลอดไฟ LED จึงนับว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าหลอดฟลูออเรสเซ็นต์ ในเรื่องของการประหยัดไฟถึง3เท่า ในปริมาณแสงสว่างที่เท่ากัน ยิ่งไป กว่านั้นหลอดไฟ  LED นั้นก้าวหน้าเร็วมาก ทำให้มีแนวโน้มว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงมาใช้หลอดไฟ LEDให้แสงสว่างแทนหลอดฟลูออเรสเซ็นต์ทั้งหมด เนื่องจากในช่วงที่ผ่านมาประสิทธิภาพของ LED เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจาก 5 ลูเมน/วัตต์ ในปี 2539 เป็น 50 ลูเมน/วัตต์ ในปี 2546 และเพิ่มขึ้นเป็น 70 วัตต์/ลูเมน ในปี 2547 ปัจจุบัน กลุ่มหลอดไฟ LED ที่กลุ่มผู้บริโภคสามารถจับต้องได้ หรือ ซื้อหามาเพื่อใช้ทดแทนหลอดไฟเดิม ได้พัฒนาสูงถึง 120 ลูเมน/วัตต์  
(ยังไม่รวมถึงหลอดต้นแบบที่สามารถทำได้สูงถึง 150 ลูเมน/วัตต์)
ความปลอดภัยจากการใช้หลอดไฟLED ทำให้แสงสว่างที่ได้จากการใช้งาน ไม่เกิดอันตรายจากรังสีอินฟราเรด  รังสีอุลตราไวโอเลท สารปรอท และการไม่เกิดการกระพริบของแสงซึ่งเป็นอันตรายต่อสายตา จากการที่ LED ปล่อยความร้อนออกมาน้อยมาก ทำให้อาคารลดการสูญเสีย พลังงานไฟฟ้าในส่วนเครื่องปรับอากาศ ทำให้ช่วยประหยัดพลังงานมากขึ้นไปอีก

 อายุการใช้งานของหลอด LED ยาวนานถึง 100,000 ชั่วโมง หรือ 11 ปี
เปรียบเทียบกับหลอดฟลูออเรสเซ็นต์ซึ่งมี อายุใช้งาน 30,000 ชั่วโมง หรือหลอดไฟฟ้าแบบขดลวดที่
มีอายุใช้งานเพียง 1,000 – 2,000 ชั่วโมงเท่านั้น
 หลอด LED ยังมีความทนทานต่อการสั่นสะเทือนมากกว่า จึงเหมาะสม
สำหรับติดตั้งในเครื่องบินหรือรถยนต์ นอกจากนี้ หลอด LED ไม่เปราะบางเหมือนกับหลอดไฟฟ้า
แบบขดลวดหรือหลอดฟลูออเรสเซ็นต์ บางครั้งแม้ถูกทุบตีอย่างแรง ก็ยังสามารถใช้งานได้
หลอด LED เหมาะสำหรับหลอดไฟที่ต้องการให้เปิดปิดบ่อยครั้ง เนื่องสามารถเปิดปิดบ่อยๆ โดยไม่มีปัญหาแต่อย่างใด และเมื่อเปิดหลอดไฟ จะให้ความสว่างโดยทันทีนับว่าแตกต่างจากหลอดฟลูออเรสเซ็นต์ที่ หากเปิดปิดบ่อยครั้งจะเสียง่าย หรือหลอด HID ซึ่งเมื่อเปิดสวิชต์แล้ว จะใช้เวลาช่วงหนึ่งกว่าจะให้แสงสว่างออกมาแม้ปัจจุบันมีการนำ LED ไปใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ มากมาย แต่กลับยังไม่ได้นำมาใช้แพร่หลาย เพื่อให้แสงสว่างภายในบ้าน เนื่องจากมีข้อจำกัดสำคัญ คือ ยังไม่สามารถผลิต LED ที่เปล่งแสงสีขาวโดยแท้จริงได้ โดยปัจจุบันมี 2 วิธี ที่นำมาใช้เพื่อผลิต LED ที่เปล่งแสงสีขาวโดยทางอ้อม

วิธีแรก นับเป็นวิธีการที่นิยมใช้มากที่สุดและง่ายที่สุด คิดค้นโดยบริษัท Nichia เมื่อปี 2539
คือ การเคลือบ LED สีน้ำเงินด้วยสารเรืองแสงสีเหลือง อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของวิธีการนี้ คือก่อให้เกิด การสูญเสียพลังงาน ทำให้ประสิทธิภาพในการให้แสงสว่างลดลง

วิธีที่สอง นับเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงกว่า คือ การนำแสงสีแดง เขียว และ น้ำเงิน มาผสมกันให้พอเหมาะเพื่อให้เป็นสีขาว ซึ่งมีข้อดี คือ นอกจากผสมกันเป็นสีขาวแล้ว ยังสามารถ ผสมสีออกมาเป็นสีต่างๆ ได้ตามต้องการ อย่างไรก็ตามข้อเสียของวิธีการนี้คือ มีความยุ่งยากและมีค่าใช้จ่าย สูงในการบำรุงรักษาเนื่องจากจะต้องมีหลอด LED จำนวนมาก

          สำหรับข้อจำกัดอีกประการหนึ่ง คือ ราคาหลอด LED สีขาวยังแพงกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์อยู่มาก อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันการวิจัยและพัฒนาเกี่ยวกับ LED ได้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว ดังนั้น        ผู้เชี่ยวชาญได้คาดหมายว่าภายในปี 2553 ต้นทุน LED สีขาวจะใกล้เคียงกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งจะทำให้ตลาด LED ขยายตัวอย่างรวดเร็ว
          อนึ่งความจริงแล้วไม่จำเป็นที่จะต้องลดต้นทุนการผลิต LED ให้มาอยู่ที่ระดับเดียวกันกับหลอด ฟลูออเรสเซนต์แต่อย่างใด แม้ราคาหลอด LED จะแพงกว่า แต่การติดตั้งอุปกรณ์ LED มีความง่าย กว่าการติดตั้งหลอดฟลูออเรสเซนต์ซึ่งต้องมีอุปกรณ์เสริมจำนวนมาก ดังนั้น หากราคา LED สูงกว่าราคาหลอดฟลูออเรสเซนต์ไม่มากนักแล้ว ต้นทุนรวมในการติดตั้งหลอด LED จะต่ำกว่าจากข้อจำกัดในการผลิต LED สีขาวดังกล่าวข้างต้น ทำให้รัฐบาลประเทศต่างๆ สนับสนุน การวิจัยและพัฒนาเพื่อทำลายข้อจำกัดนี้ เป็นต้นว่า รัฐบาลสหรัฐฯ ได้สนับสนุนเงินในด้านวิจัยและพัฒนา ในโครงการ Next Generation Lighting Initiative โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ประสิทธิภาพของ LED สีขาวเพิ่มเป็น 3 เท่า ภายในปี 2568 ซึ่งหากประสบผลสำเร็จและมีการนำ LED มาให้แสงสว่างอย่างแพร่หลายแล้ว จะทำให้ทั่วโลกประหยัดพลังงานไฟฟ้าจำนวนมากมาย..


อ่านบทความอื่นๆต่อดังนี้


เขียนโดย ที่ 6 ความคิดเห็น:

แนวโน้มการหันมาใช้หลอดไฟประหยัดพลังงาน LED



ปัจจุบันจากความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ ทำให้เทคโนโลยีของ LED นั้นก้าวหน้าอย่างรวดเร็วตามไปด้วย ปัจจุบันได้มีการนำ LED มาใช้ประโยชน์แพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ เช่น ในเครื่องคิดเลข สัญญาณจราจร ไฟท้ายรถยนต์ ป้ายสัญญาณต่างๆ ไฟฉาย ไฟให้สัญญาณของประภาคาร จอภาพยนตร์ขนาดใหญ่ ยิ่งไปกว่านั้น หน้าจอ LCD ของโทรศัพท์มือถือที่เราใช้กันทั่วไป เกือบทั้งหมดจะให้แสงสว่างด้วย LED ขณะเดียวกันรัฐบาล ประเทศต่างๆ ได้ส่งเสริมการใช้ประโยชน์จาก LED เพื่อลดการใช้พลังงาน

แนวโน้มของหลอดไฟ LED
ภายใน 3 ปี ยิ่งไปกว่านั้น ในอนาคตจะเปลี่ยนไฟที่ให้แสงสว่างแก่ถนนมาเป็น LED เช่นเดียวกัน จากการนำไปประยุกต์ใช้อย่างแพร่หลาย ทำให้ปัจจุบันตลาด LED แบบที่มีแสงสว่างได้เติบโตอย่างรวดเร็วจาก 122 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2538 เป็น 3,900 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2548 และคาดว่าในอนาคตเติบโตขึ้นในอัตราสูงถึงปีละ 25% โดยสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่ง คือ 52% ได้นำไปใช้ในการให้แสงสว่างแก่จออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบเคลื่อนที่ เช่น จอโทรศัพท์มือถือ จอของกล้องดิจิตอล ฯลฯ รองลงมา คือ ใช้ในป้ายและจอภาพขนาดใหญ่ 14% ใช้ในรถยนต์ 14%

ดังนั้นอาจจะเป็นไปได้ว่า อนาคตของเราต่อไปนี้ ทุกอย่างที่เป็นอุปกรณ์ที่ส่องสว่างทั้งหมด จะถูกผลิตขึ้นมาโดยมี LED เป็นส่วนประกอบ ก็เป็นได้





อ่านบทความอื่นๆต่อดังนี้


เขียนโดย ที่ 2 ความคิดเห็น:
สมัครสมาชิก: บทความ (Atom)