Diode hoʻomāmā (LED)
ʻO nā Light-Emitting Diodes (LED) kekahi o nā hana hou koʻikoʻi a koʻikoʻi hoʻi i ka ʻenehana kukui hou. Hōʻike nā LED i kahi hui kūpono o ka pono o ka ikehu, ka mana, ka lōʻihi, a me ka maʻalahi, e lilo ana lākou i koho alakaʻi ma nā ʻano noi like ʻole, mai nā mea uila a hiki i ke kukui maʻamau. E kūkākūkā kēia ʻatikala i ka mōʻaukala, nā loina hana, nā noi, a me nā pono o ka ʻenehana LED.
He Moʻolelo Pōkole o nā LED
Ua hoʻomohala mua ʻia nā LED i ka hoʻomaka ʻana o ke kenekulia 20. I ka makahiki 1907, ua ʻike ka ʻepekema Pelekane ʻo H.J. Round e hiki i kekahi mau mea ke hoʻopuka i ka mālamalama ke hele kahi au uila ma o lākou. Ua hoʻokumu kēia ʻike i ke kumu no ka hoʻomohala ʻana o nā LED i ka wā e hiki mai ana, ʻoiai i kēlā manawa hiki iā lākou ke hoʻopuka i ka mālamalama nāwaliwali loa a ʻaʻohe ona hoʻohana pono.
I ka makahiki 1962, ua hana pono ʻo Nick Holonyak Jr., he mea noiʻi ma General Electric, i ka LED mua i hana i ke kukui ʻulaʻula. Ua hōʻailona kēia ʻike i kahi hanana koʻikoʻi i ka mōʻaukala o ke kukui ʻana a ua hoʻomākaukau i ke ala no ka hoʻomohala ʻana o nā LED i nā kala ʻē aʻe ma hope. I ka hopena o nā makahiki 1960 a me ka hoʻomaka ʻana o nā makahiki 1970, ua hoʻomaka ʻia nā LED e hana ʻia no nā hōʻailona uila a me nā hōʻikeʻike.
ʻO ka hoʻomohala ʻana o nā LED RGB (ʻulaʻula, ʻōmaʻomaʻo, uliuli) i ka hopena o nā makahiki 1990 i hiki ai ke hana i nā ʻano kala kukui like ʻole ma o ka hoʻohui wale ʻana i kēia mau LED ʻekolu. I nā makahiki 2000, ua loaʻa nā LED keʻokeʻo maikaʻi a ʻālohilohi, e wehe ana i nā manawa hou i ka mālamalama maʻamau.
Kumumanaʻo Hana LED
He semiconductor ka LED e hoʻopuka ana i ka mālamalama ke kahe ke au uila ma o ia mea. Ua kapa ʻia kēia kaʻina hana he electroluminescence. ʻO ke ʻano kumu o kahi LED he ʻelua papa o ka mea semiconductor: kahi papa ʻano-p (maikaʻi) a me kahi papa ʻano-n (maikaʻi ʻole). Ke hui pū ʻia kēia mau papa ʻelua, hana lākou i kahi hui p-n.
Ke hoʻopili ʻia kahi uila i kahi LED, hoʻolaha nā electrons mai ka papa ʻano-n a me nā lua (kahi manaʻo kino e hōʻike ana i nā hakahaka electrons) mai ka papa ʻano-p ma waena o ka hui p-n. Ke hui nā electrons me nā lua, hoʻokuʻu ʻia ka ikehu ma ke ʻano o nā photons (nā ʻāpana kukui), e hoʻoulu ana i ka LED e hoʻopuka i ka mālamalama. Hoʻoholo ʻia ke kala o ke kukui i hana ʻia e ka mea semiconductor i hoʻohana ʻia.
Nā noi LED
Ua hoʻololi nā LED i nā ʻenehana like ʻole a me nā ʻoihana ʻoihana mahalo i ko lākou versatility. Eia kekahi o nā hoʻohana nui o nā LED i ke ola o kēlā me kēia lā:
1. Kukui
ʻO ke kukui kekahi o nā hoʻohana maʻamau o nā LED i kēia lā. Hoʻohana ʻia nā LED i nā kukui hale, nā kukui alanui, nā kukui hoʻolālā hale, a me nā kukui māla. Ke hoʻohālikelike ʻia me nā kukui incandescent a me nā fluorescent, ʻoi aku ka mālama pono o nā LED i ka ikehu, ʻoi aku ka lōʻihi o ke ola, a ʻoi aku ka launa pū me ke kaiapuni no ka mea ʻaʻohe o lākou mercury.
2. Nā Uila Mea kūʻai aku
Hoʻohana ʻia nā LED i nā ʻano mea uila like ʻole, e like me nā pale kīwī, nā monitor kamepiula, nā kelepona akamai, a me nā papa. Hiki i nā LED ke hōʻike i nā kiʻi me ke ʻano kiʻi maikaʻi loa, ka ʻōlinolino kiʻekiʻe, a me ka hoʻohana ʻana i ka mana haʻahaʻa. ʻAe ka ʻenehana hōʻike OLED (Organic Light Emitting Diode) i nā hōʻike lahilahi a maʻalahi hoʻi.
3. Nā Hōʻailona a me ka Hōʻike
ʻO ka hoʻohana mua ʻana o nā LED ma ke ʻano he mau anakahi i nā mea uila, e like me nā uaki kikohoʻe a me nā mīkini helu. A hiki i kēia lā, ʻo nā LED ke koho mua no nā anakahi kūlana i nā ʻano mea uila like ʻole ma muli o ko lākou hoʻohana ʻana i ka mana haʻahaʻa a me ka ʻike maikaʻi.
4. Kaʻa
I ka ʻoihana kaʻa, hoʻohana ʻia nā LED i nā kukui mua, nā kukui hope, nā hōʻailona huli, a me nā loko o ke kaʻa. ʻOi aku ka maikaʻi o nā LED a ʻoi aku ka lōʻihi o ke ola ma mua o nā kukui incandescent kuʻuna, e hāʻawi ana i ka mālamalama wikiwiki a ʻoi aku ka mālamalama, he mea nui ia no ka palekana o ke kaʻa.
5. Ola kino a me ka lāʻau lapaʻau
Hoʻohana ʻia nā LED i nā mea lapaʻau, e like me nā mea hoʻōla kukui, nā mea hana ʻokiʻoki, a me nā mea hana diagnostic. ʻO ko lākou mau waiwai hana wela haʻahaʻa e kūpono ai lākou no nā noi lapaʻau kahi e koʻikoʻi ai ka pololei a me ka palekana.
6. Ka Mahiʻai Kū a me ka Hydroponics
Hoʻohana pū ka ʻāpana mahiʻai i nā LED e hāʻawi i nā kukui hana no nā mea kanu i nā mahiʻai kū pololei a me nā ʻōnaehana hydroponic. Ma ka hoʻoponopono ʻana i ka spectrum kukui i hoʻopuka ʻia, kōkua nā LED i ka hoʻonui ʻana i ka pono photosynthetic a hoʻolalelale i ka ulu ʻana o nā mea kanu.
Nā pono o ka LED
Hāʻawi ka ʻenehana LED i nā pono he nui e lilo ai ia i koho alakaʻi ma nā ʻano hana like ʻole. Eia kekahi o nā pono nui o nā LED:
1. Ka Pono o ka Ikehu
ʻO kekahi o nā pono nui o ka ʻenehana LED ʻo ia kona pono ikehu. Hoʻololi nā LED i ka ikehu uila i mālamalama me ka pono kiʻekiʻe loa, e hōʻemi ana i ka hoʻonele ikehu ma ke ʻano o ka wela. Hiki i nā kukui LED ke mālama a hiki i ka 80% ma ka ikehu ke hoʻohālikelike ʻia me nā kukui incandescent.
2. Ka lōʻihi o ke ola
He lōʻihi loa ke ola o nā LED, ʻo ka maʻamau he 20.000 a 50.000 mau hola, ʻoi aku ka lōʻihi ma mua o nā kukui incandescent (ma kahi o 1.000 mau hola) a me nā kukui fluorescent (ma kahi o 8.000 mau hola). Hoʻemi kēia ola lōʻihi i ka pono no ka hoʻololi pinepine ʻana i ke kukui, he mea pono loa ia i nā noi kalepa a me nā ʻoihana.
3. Ka Paʻa a me ka Ikaika
ʻAʻohe o nā filaments palupalu a i ʻole ke aniani o nā LED e like me nā kukui incandescent, e ʻoi aku ai ko lākou kūpaʻa i ka haʻalulu a me ka haʻalulu. ʻO ko lākou ʻano paʻa e ʻoi aku ka paʻa a hiki ke kū i nā kūlana kaiapuni ʻino.
4. Pili kaiapuni
ʻAʻohe mercury i loko o nā LED e like me nā kukui fluorescent, hiki ke hoʻopōʻino i ke kaiapuni a me ke olakino kanaka. ʻO ko lākou pono ikehu kiʻekiʻe e hōʻemi ana hoʻi i nā hoʻokuʻu CO2, e lilo ana lākou i koho kukui ʻōmaʻomaʻo.
5. Hoʻolālā maʻalahi
He maʻalahi loa nā LED i ke ʻano o ka hoʻolālā a me ka hoʻohana ʻana. Hiki ke hana ʻia lākou i nā ʻano like ʻole a me nā nui a hiki ke hoʻohui ʻia i loko o nā hoʻolālā huahana paʻakikī loa. Hiki ke hoʻonohonoho ʻia nā LED e hana i nā ʻano kala like ʻole me ka ʻole o ka pono no nā kānana hou.
6. Hoʻomālamalama wikiwiki
Hoʻomālamalama koke nā LED me ka ʻole o ka hoʻokaʻulua ʻana o ka hoʻomehana ʻana, ʻaʻole like me kekahi mau ʻano kukui ʻē aʻe, e like me nā kukui mercury a me nā kukui mālama ikehu, e pono ai kahi manawa e hiki ai i ka mālamalama piha. He mea nui loa kēia i nā noi kahi e pono ai ka hoʻomālamalama koke ʻana, e like me nā kukui kaʻa a me nā kukui kaʻa.
Nā Pilikia a me ka Wā e Hiki Mai Ana o ka LED
ʻOiai kona mau pono he nui, ke kū nei ka ʻenehana LED i kekahi mau pilikia. ʻO kahi pilikia nui ka emi ʻana o ka pono ke hana nā LED i nā au kiʻekiʻe, kahi hanana i ʻike ʻia ʻo "droop." Ke hoʻomau nei ka noiʻi a me ka hoʻomohala ʻana i ka hoʻoponopono ʻana i kēia pilikia a hoʻomaikaʻi i ka pono a me ka hana o ka LED.
Eia kekahi, ʻoi aku ke kiʻekiʻe o ke kumukūʻai mua o nā LED ma mua o nā kukui maʻamau, ʻoiai ke hoʻomau nei kēia kumukūʻai e emi ana me ka holomua o ka ʻenehana a me ka piʻi ʻana o ka nui o ka hana.
Ke nānā aku nei ka wā e hiki mai ana o nā LED i mea hoʻohiki nui. ʻO nā hana hou e like me ka miniaturization LED, ka hoʻomohala ʻana o nā LED ultra-blue, microLEDs, a me nā LED organik (OLEDs) e hoʻomau nei i ka hāʻawi ʻana i nā manawa hou no nā noi ākea a ʻoi aku ka holomua. Me ka hoʻomau a me ka pono o ka ikehu e lilo i mea nui i ka honua holoʻokoʻa, manaʻo ʻia nā LED e noho mau i ʻenehana koʻikoʻi i ka hoʻomālamalama ʻana a me nā hōʻike uila no ka wā e hiki mai ana.
Ka hopena
ʻO nā Light-Emitting Diodes (LED) kahi ʻenehana kipi i hoʻololi i ke ʻano o ko mākou ʻike ʻana a me ka hoʻohana ʻana i ka mālamalama. Mai ke kukui home a hiki i nā noi lapaʻau a me nā mea uila, hāʻawi nā LED i nā pono like ʻole e like me ka pono o ka ikehu, ke ola lōʻihi, ka paʻa, ka maʻalahi o ka hoʻolālā, a me ke kūpaʻa o ke kaiapuni. ʻOiai kekahi mau pilikia, ʻike ʻia ka wā e hiki mai ana o nā LED i ka mālamalama, i alakaʻi ʻia e ka hoʻomau ʻana o ka hana hou e hoʻonui hou aku i ka hana a me ka pono o kēia ʻenehana ma nā ʻano like ʻole o ke ola.
