Forskere forsker på teknologi som gjør LED-lysene lysere

Den nye TIR-teknologien utviklet av Dr. Nguyen Doan Quoc Anh og kollegene hans brukes på LED-reflektorer for å øke belysningseffektiviteten og redusere driftskostnadene, og vant førstepremien i Science Initiative Competition i 2023.

Prosjektet ble utført av et forskerteam fra Fakultet for elektro- og elektronikkteknikk ved Ton Duc Thang-universitetet, inkludert Dr. Nguyen Doan Quoc Anh, Dr. Tran Dinh Cuong, Dr. Ho Dang Sang og Phan Thi Minh Man.

Den nye TIR-linseteknologien er en total intern refleksjonslinse (også kjent som en reflektor) festet til LED-lampen for å bidra til å rette alt utsendt lys fremover og fordele lyset jevnere. Den nye TIR-linseteknologien bidrar til å redusere kostnader, øke effektiviteten og ensartetheten av lysutslippet, og dermed forbedre kvaliteten og bruken av LED-lamper. Forskningsteamet optimaliserte også teknologien for å kunne brukes på mange forskjellige LED-produkter, som brukes innen sivil, industriell, landbruks- og fiskeribelysning.

Dr. Quoc Anh, en representant for forskerteamet, fortalte at TIR-linseløsningen er mye brukt i mange kommersielle LED-lys fordi den kan justere den innkommende lysstrålen med en bredere vinkel enn tradisjonelle reflektorer eller andre typer linser. TIR-linser oppnår imidlertid ofte ikke total intern refleksjon, så en hvit låsering er nødvendig for å holde på den utsendte strålen og fokusere den fremover for å sikre effektivitet. «Den hvite låseringen kan oppnå 95,85 % effektivitet, men kostnaden er høy», sa han.

Et eksempel på en LED-lampe med den nye TIR-linsen. Foto: Forskerteamet.

Med mål om å forbedre kvaliteten og bruken av LED-lys har forskergruppen forsket på og utviklet en ny TIR-linseteknologi som ikke krever bruk av en hvit låsering (noe som bidrar til å redusere produktkostnadene med 30 %). Spesielt oppnår den en lyseffektivitet på over 95 %, med en høyere jevn belysningsøkning enn dagens kommersielle LED-lys.

Dr. Quoc Anh sa at forskerteamet kom opp med ideen i 2014, utførte endringer i lysfordelingen; undersøkte fargeendringene for å finne måter å øke lyseffektiviteten og spare kostnader på. I 2016 simulerte forskere beregninger på spesialisert optisk programvare, og designet og produserte deretter modellen. Etter mer enn tre år ble den nye TIR-linsen født, inkludert design av multisegmentkollimator (MSOC) og multistrukturert optisk overflate (MSOS), for å justere emisjonsvinkelen til de innfallende strålene og reflektere alt det innfallende lyset for å øke ensartetheten i lysutslippet. Dette betyr at den nye linsen kan omfordele blå lysstråling og gul lysstråling, og dermed forbedre kvaliteten på hvitt lys.

For å implementere applikasjonen brukte gruppen måleutstyr til forskning, målte, sammenlignet resultatene med prøveresultatene og kalibrerte. Eksperimentelle resultater som sammenlignet ensartetheten i lysfordelingen viste at lysens ensartethetsindeks ved bruk av den nye TIR-linsen var bedre enn linse 1 med 122,4 % og linse II med 495,3 % ved en 500 mm2 belyst overflate. Denne suksessen bidro til at den nye TIR-linseforskningen fikk et USPTO (USA) patent i 2022.

Etter en lang prosess med design, produksjon av prototyper og deretter patentering, forventer Dr. Quoc Anh og kollegene hans at produktet skal kommersialiseres på markedet. «Den nye TIR-linseteknologien er enkel å bruke, enkel å distribuere og kan brukes i stor grad, noe som gir økonomisk verdi til samfunnet og lokalsamfunnet», sa han.

Dr. Trinh Xuan Thang, assisterende direktør for Senter for forskning og utvikling av høyteknologiske parker i Ho Chi Minh-byens høyteknologiske park, vurderte produktet til Dr. Quoc Anh og kollegene hans som en ny teknologi med unike ideer, i en samtale med VnExpress .

Ifølge Thang er et av de største problemene ved bruk av hvite LED-pærer å oppnå høy ensartethet. I tillegg er energieffektiviteten til LED-pærer også en viktig bekymring for produsenter og brukere. TIR-linseteknologi har bidratt til å bruke LED-pærer i belysning med lyskilder av høyere kvalitet (oppnådd høyere LED-lysfargeenlighet) og høy energieffektivitet, på nivå med verdens ledende teknologier i dag.

«Forfattergruppen har kommet opp med ideer og teknologi som løser store problemer ved bruk av LED-lys, så muligheten for kommersialisering er svært gjennomførbar», sa Dr. Thang.

Dr. Nguyen Doan Quoc Anh (i midten) mottok førstepremien i 2023-konkurransen om vitenskapelig innovasjon med en ny TIR-linseløsning for høyeffekts-LED-er. Foto: Giang Huy

Dr. Nguyen Doan Quoc Anhs prosjekt ble høyt verdsatt av juryen, med en god idé og en metodisk og detaljert forskningsprosess. Ifølge forskere er kommersialisering fullt mulig når det oppfyller industrielle standarder. Produktet vant førstepremien på 70 millioner VND i Science Initiative Competition i 2023.

Ny TIR-linse for LED-lys

Nhu Quynh

Kildekobling: https://vnexpress.net/nha-khoa-hoc-nghien-cuu-cong-nghe-giup-den-led-sang-hon-4604890.html