A tudósok olyan technológiát kutatnak, amely fényesebbé teszi a LED-lámpákat

[hirdetés_1]

A Dr. Nguyen Doan Quoc Anh és kollégái által kifejlesztett új TIR-technológiát LED-es reflektorokon alkalmazzák a világítás hatékonyságának növelése és az üzemeltetési költségek csökkentése érdekében, aminek eredményeként első díjat nyertek a 2023-as Tudományos Kezdeményezési Versenyen.

A projektet a Ton Duc Thang Egyetem Villamosmérnöki és Elektronikai Mérnöki Karának kutatócsoportja végezte, melynek tagjai Dr. Nguyen Doan Quoc Anh, Dr. Tran Dinh Cuong, Dr. Ho Dang Sang és Phan Thi Minh Man voltak.

Az új TIR lencsetechnológia egy teljes belső visszaverődésű lencse (más néven reflektor), amelyet a LED-lámpához rögzítenek, hogy a kibocsátott fényt előre irányítsa és egyenletesebben ossza el. Az új TIR lencsetechnológia segít csökkenteni a költségeket, növelni a fénykibocsátás hatékonyságát és egyenletességét, ezáltal javítva a LED-lámpák minőségét és alkalmazhatóságát. A kutatócsoport a technológiát optimalizálta, hogy számos különböző LED-termékben alkalmazható legyen, amelyeket a lakossági, ipari, mezőgazdasági és halászati világítás területén használnak.

Dr. Quoc Anh, a kutatócsoport képviselője elmondta, hogy a TIR lencsés megoldást széles körben alkalmazzák számos kereskedelmi forgalomban kapható LED-lámpában, mivel a bejövő fénysugarat szélesebb szögben tudja szabályozni, mint a hagyományos reflektorok vagy más típusú lencsék. A TIR lencsék azonban gyakran nem érik el a teljes belső visszaverődést, ezért egy fehér rögzítőgyűrűre van szükség a kibocsátott sugár megtartásához és előre fókuszálásához a hatékonyság biztosítása érdekében. „A fehér rögzítőgyűrű 95,85%-os hatásfokot érhet el, de a költsége magas” – mondta.

Egy minta LED-es lámpa az új TIR-lencsével. Fotó: Kutatócsoport. — Egy minta LED-es lámpa az új TIR-lencsével. Fotó: *Kutatócsoport.*

A LED-lámpák minőségének és alkalmazásának javítása céljából a tudóscsoport egy új TIR-lencsetechnológiát kutatott és fejlesztett ki, amely nem igényli fehér rögzítőgyűrű használatát (ami 30%-kal csökkenti a termék költségét). Különösen a 95%-ot meghaladó fényhasznosítást ér el, a jelenlegi kereskedelmi forgalomban kapható LED-lámpákhoz képest egyenletesebb megvilágítási növekedéssel.

Dr. Quoc Anh elmondta, hogy a kutatócsoport 2014-ben állt elő az ötlettel, változtatásokat hajtott végre a fényeloszlásban; felmérték a színváltozásokat, hogy módokat találjanak a fényhatékonyság növelésére és a költségek csökkentésére. 2016-ban a tudósok speciális optikai szoftvereken szimuláltak számításokat, majd megtervezték és legyártották a modellt. Több mint 3 év után született meg az új TIR-lencse, amely magában foglalta a többszegmenses kollimátor (MSOC) és a többszerkezetű optikai felület (MSOS) kialakítását, hogy beállítsa a beeső sugarak emissziós szögét és visszaverje az összes beeső fényt a fénykibocsátás egyenletességének növelése érdekében. Ez azt jelenti, hogy az új lencse képes újraelosztani a kék és a sárga fénysugárzást, ezáltal javítva a fehér fény színminőségét.

Az alkalmazás megvalósításához a csoport mérőeszközöket használt a kutatáshoz, méréseket végzett, összehasonlította az eredményeket a minta eredményeivel és kalibrálta azokat. A fényeloszlás egyenletességét összehasonlító kísérleti eredmények azt mutatták, hogy az új TIR lencse használatakor a fényeloszlás egyenletességi indexe 122,4%-kal jobb volt az 1. lencsénél és 495,3%-kal a II. lencsénél 500 mm2-es megvilágított felületen. Ez a siker segítette elő, hogy az új TIR lencse kutatása 2022-ben USPTO (USA) szabadalmat kapjon.

Dr. Quoc Anh és kollégái a tervezés, a prototípusok gyártása és a szabadalmaztatás hosszú folyamatát követően arra számítanak, hogy a termék kereskedelmi forgalomba kerül. „Az új TIR lencsetechnológia egyszerűen használható, könnyen telepíthető és széles körben alkalmazható, gazdasági értéket teremtve a társadalom és a közösség számára” – mondta.

A VnExpressnek adott interjújában Dr. Trinh Xuan Thang, a Ho Si Minh-városi High-Tech Park Csúcstechnológiai Parkok Kutatási és Fejlesztési Központjának igazgatóhelyettese Dr. Quoc Anh és kollégái termékét egyedi ötletekkel teli új technológiaként értékelte.

Thang úr szerint a fehér LED-ek használatának egyik fő problémája a nagyfokú egyenletesség elérése. Emellett a LED-ek energiahatékonysága is kiemelt fontosságú a gyártók és a felhasználók számára. A TIR Lens technológia lehetővé tette a LED-ek használatát a világítástechnikában, jobb minőségű fényforrásokkal (nagyobb LED-fényszín-egyenletesség elérésével) és magas energiahatékonysággal, amely a mai világvezető technológiákkal vetekszik.

„A szerzőcsoport olyan ötletekkel és technológiákkal állt elő, amelyek megoldják a LED-ek használatával kapcsolatos főbb problémákat, így a kereskedelmi forgalomba hozatal lehetősége nagyon is megvalósítható” – mondta Dr. Thang.

Dr. Nguyen Doan Quoc Anh (középen) első díjat nyert a 2023-as Tudományos Innovációs Versenyen egy új, nagy teljesítményű LED-ekhez készült TIR lencsemegoldással. Fotó: Giang Huy — Dr. Nguyen Doan Quoc Anh (középen) első díjat nyert a 2023-as Tudományos Innovációs Versenyen egy új, nagy teljesítményű LED-ekhez készült TIR lencsemegoldással. Fotó: *Giang Huy*

Dr. Nguyen Doan Quoc Anh projektjét a zsűri nagyra értékelte, jó ötlettel és módszeres, részletes kutatási folyamattal. A tudósok szerint a kereskedelmi forgalomba hozatal teljes mértékben megvalósítható, ha megfelel az ipari szabványoknak. A termék 70 millió vietnami dong értékű első díjat nyert a 2023-as Tudományos Kezdeményezési Versenyen.