ከደቡብ ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ የተውጣጣ የምርምር ቡድን ለቤተሰብ ኤሲ ሃይል መሰኪያ እና ፕለይ ኳንተም ነጥብ ኤልኢዲ አዘጋጅቷል።

መግቢያ፡- ቼን ሹሚንግ እና ሌሎች ከደቡብ ሳይንስና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ የመጡት ተከታታይ የተገናኘ የኳንተም ነጥብ ብርሃን አመንጪ ዳዮድ ግልጽነት ያለው ኢንዲየም ዚንክ ኦክሳይድን እንደ መካከለኛ ኤሌክትሮድ በመጠቀም ሠርተዋል። ዲዲዮው በአዎንታዊ እና በአሉታዊ ተለዋጭ የወቅቱ ዑደቶች ውስጥ ሊሠራ ይችላል ፣ በውጪ የኳንተም ውጤታማነት 20.09% እና 21.15% ፣ በቅደም ተከተል። በተጨማሪም, በርካታ ተከታታይ የተገናኙ መሣሪያዎችን በማገናኘት, ፓነሉ ውስብስብ የጀርባ ዑደቶችን ሳያስፈልግ በቀጥታ በቤተሰብ ኤሲ ኃይል ሊመራ ይችላል. በ 220 ቮ/50 ኸርዝ አንፃፊ የቀይ መሰኪያ እና የመጫወቻ ፓነል ሃይል ውጤታማነት 15.70 lm W-1 ሲሆን የሚስተካከለው ብሩህነት እስከ 25834 ሲዲ m-2 ሊደርስ ይችላል።

የብርሃን አመንጪ ዳዮዶች (LEDs) ከፍተኛ ቅልጥፍና፣ ረጅም ዕድሜ፣ ጠንካራ-ግዛት እና የአካባቢ ደህንነት ጥቅማጥቅሞች በመኖራቸው፣ የአለምን የኃይል ቆጣቢነት እና የአካባቢን ዘላቂነት ፍላጎት በማሟላት ዋና ዋና የመብራት ቴክኖሎጂ ሆነዋል። እንደ ሴሚኮንዳክተር pn diode, LED ሊሰራ የሚችለው በዝቅተኛ-ቮልቴጅ ቀጥተኛ ወቅታዊ (ዲሲ) ምንጭ ስር ብቻ ነው. በአንድ አቅጣጫዊ እና ቀጣይነት ባለው የቻርጅ መርፌ ምክንያት ክፍያዎች እና የጁል ማሞቂያዎች በመሳሪያው ውስጥ ይከማቻሉ, በዚህም የ LEDን የአሠራር መረጋጋት ይቀንሳል. በተጨማሪም የአለም አቀፍ የኃይል አቅርቦት በዋናነት በከፍተኛ-ቮልቴጅ ተለዋጭ ጅረት ላይ የተመሰረተ ነው, እና እንደ LED መብራቶች ያሉ ብዙ የቤት እቃዎች ከፍተኛ-ቮልቴጅ ተለዋጭ ጅረት በቀጥታ መጠቀም አይችሉም. ስለዚህ፣ ኤልኢዲ በቤተሰብ ኤሌክትሪክ ሲነዳ፣ ከፍተኛ-ቮልቴጅ AC ኃይልን ወደ ዝቅተኛ-ቮልቴጅ የዲሲ ሃይል ለመቀየር ተጨማሪ የኤሲ-ዲሲ መቀየሪያ እንደ መካከለኛ ያስፈልጋል። የተለመደው የኤሲ-ዲሲ መቀየሪያ ዋናውን ቮልቴጅ ለመቀነስ ትራንስፎርመር እና የኤሲ ግቤትን ለማስተካከል የተስተካከለ ዑደትን ያካትታል (ስእል 1 ሀ ይመልከቱ)። ምንም እንኳን የአብዛኞቹ የኤሲ-ዲሲ ቀያሪዎች የመቀየር ቅልጥፍና ከ90% በላይ ሊደርስ ቢችልም፣ በመቀየር ሂደት ውስጥ አሁንም የኃይል ብክነት አለ። በተጨማሪም የ LEDን ብሩህነት ለማስተካከል የተለየ የማሽከርከር ዑደት የዲሲን የኃይል አቅርቦት ለመቆጣጠር እና ለ LED ተስማሚ የአሁኑን ለማቅረብ ጥቅም ላይ መዋል አለበት (ተጨማሪ ምስል 1 ለ ይመልከቱ).
የአሽከርካሪው ዑደት አስተማማኝነት የ LED መብራቶች ዘላቂነት ላይ ተጽእኖ ይኖረዋል. ስለዚህ, የ AC-DC converters እና የዲሲ አሽከርካሪዎች ማስተዋወቅ ተጨማሪ ወጪዎችን (ከጠቅላላው የ LED መብራት ዋጋ 17% ገደማ) ብቻ ሳይሆን የኃይል ፍጆታን ይጨምራል እና የ LED መብራቶችን ዘላቂነት ይቀንሳል. ስለዚህ ውስብስብ የጀርባ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ሳያስፈልጋቸው በቀጥታ 110 ቮ/220 ቮልት በቤተሰብ 110 ቮ/220 ቮልት 50 Hz/60 Hz ሊነዱ የሚችሉ የ LED ወይም electroluminescent (EL) መሳሪያዎችን ማዘጋጀት በጣም ተፈላጊ ነው።

ባለፉት ጥቂት አሥርተ ዓመታት፣ በርካታ የኤሲ የሚነዱ ኤሌክትሮልሙኒየም (AC-EL) መሣሪያዎች ታይተዋል። የተለመደው የኤሲ ኤሌክትሮኒክስ ባላስት በሁለት የማይከላከሉ ንጣፎች መካከል የተቀበረ የፍሎረሰንት ዱቄት የሚወጣ ንብርብር (ምስል 2 ሀ) ያካትታል። የኢንሱሌሽን ንብርብር መጠቀም የውጭ ክፍያ ተሸካሚዎችን መርፌን ይከላከላል, ስለዚህ በመሳሪያው ውስጥ የሚፈሰው ቀጥተኛ ፍሰት የለም. መሳሪያው የካፓሲተር ተግባር ያለው ሲሆን ከፍ ባለ የኤሲ ኤሌክትሪክ ሃይል መንዳት ከውስጥ የሚመነጩ ኤሌክትሮኖች ከመያዣ ነጥብ እስከ ልቀት ንብርብር ድረስ መሿለኪያ ይችላሉ። በቂ የኪነቲክ ሃይል ካገኙ በኋላ ኤሌክትሮኖች ከላሙኒሰንት ማእከል ጋር ይጋጫሉ፣ ኤክሳይንት ያመነጫሉ እና ብርሃን ያበራሉ። ኤሌክትሮኖችን ከኤሌክትሮዶች ውጭ ማስገባት ባለመቻሉ የእነዚህ መሳሪያዎች ብሩህነት እና ቅልጥፍና በጣም ዝቅተኛ ነው, ይህም በብርሃን እና በማሳያ መስኮች ላይ አፕሊኬሽኖቻቸውን ይገድባል.

አፈጻጸሙን ለማሻሻል ሰዎች የኤሲ ኤሌክትሮኒክስ ቦላስተሮችን በነጠላ የመከለያ ንብርብር ቀርፀዋል (ተጨማሪ ምስል 2 ለ ይመልከቱ)። በዚህ መዋቅር ውስጥ, የ AC ድራይቭ አዎንታዊ ግማሽ ዑደት ወቅት, አንድ ክፍያ ሞደም በቀጥታ ውጫዊ electrode ከ ልቀት ንብርብር ወደ በመርፌ ነው; ውጤታማ የብርሃን ልቀትን ከውስጥ ከሚመነጨው ሌላ አይነት ቻርጅ ማጓጓዣ ጋር በማጣመር ይስተዋላል። ነገር ግን በኤሲ ድራይቭ አሉታዊ የግማሽ ዑደት ወቅት የተወጉ ቻርጅ ተሸካሚዎች ከመሳሪያው ይለቀቃሉ እና ስለዚህ ብርሃን አይሰጡም.የብርሃን ልቀቶች በአሽከርካሪው ግማሽ ዑደት ውስጥ ብቻ ስለሚከሰቱ የዚህ AC መሳሪያ ውጤታማነት ከዲሲ መሳሪያዎች ያነሰ ነው. በተጨማሪም, ምክንያት መሣሪያዎች capacitance ባህሪያት, የሁለቱም የ AC መሣሪያዎች electroluminescence አፈጻጸም ድግግሞሽ ጥገኛ ነው, እና ለተመቻቸ አፈጻጸም አብዛኛውን ጊዜ በርካታ kilohertz ከፍተኛ frequencies ላይ ማሳካት ነው, ይህም ዝቅተኛ ላይ መደበኛ የቤተሰብ የ AC ኃይል ጋር ተኳሃኝ እንዲሆኑ አስቸጋሪ ያደርገዋል. ድግግሞሽ (50 ኸርዝ/60 ኸርዝ)።

በቅርቡ፣ አንድ ሰው በ50 Hz/60 Hz ድግግሞሽ የሚሰራ የኤሲ ኤሌክትሮኒክ መሣሪያ አቅርቧል። ይህ መሳሪያ ሁለት ትይዩ የዲሲ መሳሪያዎችን ያቀፈ ነው (ስእል 2 ሐ ይመልከቱ)። የሁለቱን መሳሪያዎች የላይኛው ኤሌክትሮዶች በኤሌክትሪካዊ አጭር ዙር በማገናኘት እና የታችኛውን ኮፕላላር ኤሌክትሮዶችን ከኤሲ የኃይል ምንጭ ጋር በማገናኘት ሁለቱን መሳሪያዎች ተለዋጭ ማብራት ይቻላል. ከወረዳ እይታ አንጻር ይህ AC-DC መሳሪያ የሚገኘው ወደፊት የሚሄድ መሳሪያ እና የተገላቢጦሽ መሳሪያን በተከታታይ በማገናኘት ነው። አስተላላፊው ሲበራ, ተገላቢጦሽ መሳሪያው ጠፍቷል, እንደ ተከላካይ ይሠራል. በተቃውሞ መገኘት ምክንያት የኤሌክትሮላይዜሽን ውጤታማነት በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ነው. በተጨማሪም የኤሲ ብርሃን አመንጪ መሳሪያዎች በዝቅተኛ ቮልቴጅ ብቻ ይሰራሉ ​​እና ከ 110 ቮ/220 ቮ መደበኛ የቤት ኤሌክትሪክ ጋር በቀጥታ ሊጣመሩ አይችሉም. በማሟያ ስእል 3 እና ተጨማሪ ሠንጠረዥ 1 ላይ እንደሚታየው በከፍተኛ AC ቮልቴጅ የሚነዱ የ AC-DC ሃይል መሳሪያዎች አፈጻጸም (ብሩህነት እና የሃይል ቅልጥፍና) ከዲሲ መሳሪያዎች ያነሰ ነው። እስካሁን በቤተሰብ ኤሌክትሪክ በ110 ቮ/220 ቮ፣ 50 ኸ/60 ኸርዝ በቀጥታ የሚነዳ እና ከፍተኛ ብቃት እና ረጅም ዕድሜ ያለው የኤሲ-ዲሲ ሃይል መሳሪያ የለም።

ቼን ሹሚንግ እና የደቡባዊ ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩንቨርስቲው ቡድን ግልጽነት ያለው ኢንዲየም ዚንክ ኦክሳይድን እንደ መካከለኛ ኤሌክትሮድ በመጠቀም ተከታታይ የተገናኘ የኳንተም ነጥብ ብርሃን አመንጪ ዳዮድ አዘጋጅተዋል። ዲዲዮው በአዎንታዊ እና በአሉታዊ ተለዋጭ የወቅቱ ዑደቶች ውስጥ ሊሠራ ይችላል ፣ በውጪ የኳንተም ውጤታማነት 20.09% እና 21.15% ፣ በቅደም ተከተል። በተጨማሪም, በርካታ ተከታታይ የተገናኙ መሣሪያዎችን በማገናኘት, ፓነሉ ውስብስብ የጀርባ ዑደቶች ሳያስፈልግ በቀጥታ በቤተሰብ ኤሲ ኃይል ሊመራ ይችላል.በ 220 ቮ / 50 ኸርዝ ድራይቭ ስር የቀይ መሰኪያ እና የመጫወቻ ፓነል የኃይል ውጤታማነት 15.70 ነው. lm W-1, እና የሚስተካከለው ብሩህነት እስከ 25834 cd m-2 ሊደርስ ይችላል. የተገነባው ተሰኪ እና ጨዋታ ኳንተም ነጥብ LED ፓነል በቀጥታ በቤተሰብ ኤሲ ኤሌክትሪክ የሚንቀሳቀሱ ኢኮኖሚያዊ፣ ውሱን፣ ቀልጣፋ እና የተረጋጋ ጠንካራ-ግዛት የብርሃን ምንጮችን ማምረት ይችላል።

ከLightingchina.com የተወሰደ