تاریخچه صنعت روشنایی

تاریخچه صنعت روشنایی

قبل از وجود لامپ های LED ، چراغ های رشته ای و فلورسنت با بازده کمتری پایه اصلی روشنایی تجاری و مسکونی بودند. امروزه ، فناوری LED با سرعت بیشتری نسبت به هر نوع لامپ پیش از خود پیشرفت می کند. به لطف نوآوری های LED ، مصرف برق می تواند تا حد زیادی کاهش یابد ، در حالی که به شرکت ها در کاهش هزینه های سربار کمک می کند. بنابراین ، همه چیز از کجا شروع شد؟

تاریخچه اولین لامپ

چرا لامپ اختراع شد؟ ادیسون می خواست یک لامپ ایجاد کند که برای افراد عادی قابل دسترسی ، حتی سبک ، قابل دسترسی باشد. اما جدول زمانی لامپ تقریباً 80 سال پیش از آنکه ادیسون رشته کربن خود را در سال 1880 ثبت اختراع کند ، آغاز شد. بر اساس تحقیقات موجود ، از جمله ی اولین چراغ پلاتین رشته ای در سال 1802 توسط آقای هامفری دیوی (Humphrey Davy) و بعد از آن چراغ رشته ای جیمز لیندسی (James Lindsay) با ماندگاری بیشتر در سال 1835 ثبت گردید.

نسخه های موجود حتی برای افراد بسیار متمول برای استفاده شخصی یا خانگی بسیار گران بودند. ادیسون در ۱۸۸۰ با استفاده از یک رشته از بامبوی زغال‌اندود (کربنیزه)، یک طرح قابل پیاده‌سازی و تولید برای لامپ حبابی پیش نهاد. پس از تلاش و آزمایش صدها ماده گوناگون، ادیسون و همکارانش توانستند با خالی کردن هوای داخل حباب و استفاده از نخ معمولی زغال‌اندود (کربنیزه) لامپی بسازند که تا چهل ساعت نور بدهد. این موفقیت اولیه موجب شد تا آن‌ها با پشتکار بیشتری به کار خود ادامه دهند و توانستند عمر متوسط چراغ برق را به پانصد ساعت برسانند.

در حالی که نوآوری های تکنولوژیکی ادیسون برای زمان خود باورنکردنی بود ، اما در دهه 1950 ، لامپ های رشته ای هنوز حدود 90٪ از انرژی خود را به عنوان گرما هدر می دادند. محققان شروع به جستجوی راه حل کردند.

چراغ های فلورسنت

توماس ادیسون (Thomas Edison) و نیکولا تسلا (Nikolai Tesla) هر دو در دهه 1890 با لامپهای فلورسنت آزمایش کردند ، اما نسخه های اولیه فن آوری فلورسنت برای تولید تجاری بسیار ناکارآمد بودند.

در اوایل دهه 1900 ، پیتر کوپر هیویت (Peter Cooper Hewitt) یک نور فلورسنت ایجاد کرد که از لامپ های رشته ای کارآمدتر بود ، اما به دلیل رنگ سبز-آبی برای بسیاری از موارد مناسب نبود.

سرانجام ، در سال 1973 ، مهندسان روشنایی به دلیل کمبود انرژی برای ایجاد لامپ فلورسنت تحت فشار قرار گرفتند که برای استفاده گسترده کاربردی بود. سرانجام ادوارد همر (Edward Hammer) توانست با خم کردن لوله فلورسنت و تبدیل آن بصورت مارپیچ اولين لامپ فلورسنت فشرده را ثبت و تولید کند.

در ابتدا این لامپ ها برای استفاده گسترده بسیار گران بودند. اما در دهه 1990 ، CFL ها باریک تر ، مقرون به صرفه تر و کارآمدتر شدند. امروزه لامپ های CFL 50-75٪ کارآمدتر از لامپ های رشته ای مدرن هستند و حدود ده برابر بیشتر عمر می کنند.

تاریخچه لامپ LED

رابرت بیارد (Robert Biard) و گری پیتمن (Gary Pittman) در سال 1961 هنگام کار در Texas Instruments چراغ LED مادون قرمز اختراع کردند. به دلیل اندازه میکروسکوپی ، کاربرد روزمره عملی نداشت.

سال بعد ، در سال 1962 ، نیک هولونیاک (Nick Holonyak)، پدر دیود ساطع کننده نوراولین LED را تولید کرد که هنگام کار در جنرال الکتریک نور قرمز مرئی تولید می کرد.

در طول دهه 1960 ، محققان و مهندسان آزمایش نیمه هادی ها را با هدف تولید LED های کارآمدتر ادامه دادند. همانطور که آنها با استفاده از بسترهای شیمیایی مختلف ، LED های قرمز و نارنجی روشن تولید می شوند.

سپس ، در سال 1972، جورج کرافورد (George Craford) هنگامی که در شرکت مونسانتو (Monsanto) از یک دیود قرمز و یک سبز استفاده کرد تا یک نور زرد کم رنگ ایجاد کند. وی همچنین یک LED را اختراع کرد که حدود ده برابر روشن تر از هولونیاک بود. مونسانتو (Monsanto) اولین شرکتی بود که به تولید انبوه چراغ های ال ای دی پرداخت.

نوآوری LED

دانشمندان با تولید مواد زیرلایه ای ، تولید LED های سبز روشن ، نارنجی-قرمز ، نارنجی و زرد را در اوایل دهه 1990 ادامه دادند. در سال 1994 ، شوجی ناکامورا (Shuji Nakamura) LED های آبی بسیار درخشان آبی را اختراع کرد که به عنوان پایه ای برای LED های تجاری رایج امروزی عمل می کند.

سپس دانشمندان با پوشاندن LED های آبی با فسفرهای فلورسنت LED های سفید ایجاد کردند. این وزارت انرژی ایالات متحده را تحریک می کند ، که توسعه بیشتر LED های سفید را برای استفاده تجاری و مسکونی تشویق می کند.

چراغ های LED امروز: چراغ های LED چگونه بهبود یافته اند؟

LED ها کم مصرف ترین گزینه روشنایی موجود هستند. LED ها تقریباً از تمام انرژی خود به عنوان نور استفاده می کنند ، در حالی که لامپ های رشته ای بیشتر انرژی خود را به عنوان گرما می دهند.

مانند نسخه های اولیه لامپ های رشته ای و فلورسنت ، این لامپ ها زمانی گران بودند و در رنگ های محدود موجود بودند. با این حال ، پیشرفت سریع فناوری ، آنها را با قیمت های قابل دسترس ، در طیف گسترده ای از دمای رنگ و با شاخص های عالی ارائه رنگ (CRI) در دسترس قرار داده است.

شرکت باتاب الکتریک پرگاس نیز سعی در تولید تسترهای مورد نیاز کارخانه های تولید لامپ های LED دارد که مزیای استفاده از جیگ تستر (jig tester) بصورت مختصر در ادامه بیان شده است.

توجیه فنی و اقتصادی استفاده از جیگ تستر(jig tester) در صنعت روشنایی

دلایل فنی

• تضمین کیفیت محصول
• حفظ ایمنی اپراتور
• افزایش سرعت تولید
• افزایش بهره وری تولید
• کاهش ضایعات

دلایل اقتصادی

فرض کنید یک کارخانه، هدف دارد تا روزانه 3000 عدد لامپ LED تولید کند. حال ببینید در قسمتی از تولید که عملیات تست روشنایی بورد آن به صورت دستی انجام میشود، کار به چه صورت پیش خواهد رفت.

با فرض اینکه تست هر بورد 30 ثانیه زمان خواهد برد، توان هر اپراتور روزانه (8 ساعت کاری) 960 عدد برد می باشد. که نهایت برای تحقق هدف، میبایست از 3 اپراتور استفاده کرد!

حال فرض کنید که قرار است بوردها به صورت شیت 15تایی و با استفاده از جیگ تستر عملیات تست آن توسط یک اپراتور صورت گیرد.

در این حالت ما زمان لازم جهت تست هر شیت را حداکثر 120 ثانیه در نظر میگیریم. که با این اوصاف در هر ساعت450 عدد بورد و در یک روز کامل کاری میتوان 3600 عدد بورد را تنها با یک اپراتور انجام داد.

حال مشاهده میکنیم که در منظر اول ما در هزینه های دست کم 2 اپراتور صرفه جویی داریم!

از نگاه دیگر همین 2 اپراتور را میتوان در جای دیگری از خط تولید به کار برد و توان تولید را افزایش داد و این نیز خود یک سود آوری به دنبال دارد.

مورد دیگر اینکه شما تنها یکبار هزینه دستگاه جیگ تستر را پرداخت میکنید در صورتی که در حالت دستی و با کمک اپراتورهای بیشتر شما هر ماه میبایست حقوق پرداخت کنید.

بررسی عوامل فوق نشان میدهد که پول پرداخت شده بابت خرید تستر، در کمتر از دو ماه به دارایی های شما برمیگردد.