Процесс производства светодиодных ламп

Многие люди задаются вопросом, почему светодиодные источники света при своей кажущейся простоте, имеют такую высокую цену. В этой статье мы попытаемся сравнить процесс их изготовления с производством ламп накаливания.

Сто тридцать лет назад Томас Эдисон завершил первое успешное испытание лампы накаливания. С некоторыми постепенными улучшениями базовая технология Эдисона продолжает доминировать в мире до сих пор. Однако перемены уже начались. Мы находимся на пороге революции полупроводникового освещения, которое, в конечном счете, заменит лампочки Эдисона гораздо более энергоэффективными технологиями освещения. Полупроводниковое светодиодное освещение сменит сотни миллиардов ламп накаливания и люминесцентных ламп, используемых во всем мире.

Основные особенности производства светодиодных ламп 

Чтобы понять, насколько революционными являются светодиодные лампы, а также, почему они все еще такие дорогие, следует взглянуть на то, как они производятся, и провести параллель с производством ламп накаливания. В данной статье мы рассмотрим процесс изготовления ламп накаливания, а затем отметим разницу с типичным процессом производства светодиодных ламп.

Хотя отдельные типы ламп накаливания и отличаются по размерам и мощности, все они имеют три основные части: нити, колбы и цоколь. Нить изготавливается ​​из вольфрама. Несмотря на то, что она очень хрупкая, вольфрамовая нить выдерживает нагрев до температуры 2480 градуса по Цельсию и выше. Провода, как правило, сделаны из железо-никелевого состава. Их погружают в раствор буры, чтобы сделать прочнее. Сама лампа изготовлена ​​из стекла и содержит смесь газов, обычно аргон и азот, которая увеличивает срок службы нити. Воздух откачивают из колбы и заменяют газами. Алюминий используется для производства цоколя. 

Нити изготавливают при помощи процесса, в ходе которого вольфрам смешивают со связующим материалом и протягивают через фильеру (форму отверстий), превращая его в тонкую проволоку. Затем проволока наматывается вокруг металлического стержня для придания гибкости, после чего ее отжигают, смягчая проволоку и делая ее структуру более равномерной. 

Стеклянные колбы изготавливаются с использованием автоматического конвейера, как и все остальные этапы производства, скорость которого может достигать более 50.000 ламп в час. 

Особенности производства светодиодных ламп 

Светодиодные лампы строятся вокруг твердотельных полупроводниковых приборов, так что их производственный процесс больше всего напоминает тот, который используется для изготовления продуктов, таких как материнские платы для компьютеров, и другие микросхемы. 

Светоизлучающие диоды представляет собой твердую электрическую цепь, которая генерирует свет за счет движения электронов в полупроводниковом материале. Светодиодные лампы являются на данный момент самыми дорогими отчасти потому, что они включают по несколько светодиодов, чтобы достичь более широкой площади освещенность вместо узкого луча, а себестоимость сборки увеличивает общую цену. Управление светодиодным освещением является одним из основных вопросов, над которым работают передовые производители.

Такие лампы состоят из четырех основных компонентов: светодиодная плата, радиатор, блок питания и оболочка. Сами светодиодные элементы создают немного тепла, поэтому вместо стандартной основы из эпоксидной смолы и стекловолокна, светодиоды устанавливаются на тонкий лист алюминия, который выполняет функцию радиатора. Алюминиевая печатная плата, используемая в светодиодных лампах, покрыта непроводящим материалом. 

После прохождения больших листов светодиодных плат через печь оплавления припоя, они разделяются на отдельные небольшие платы, а электрические провода припаиваются вручную. Небольшой источник питания, размещенный в теле лампочки, проходит через аналогичный процесс. 

После этого, на плате фиксируется небольшой преобразователь питания, который преобразует переменный тока (220 В) в ток низкого напряжения (12 или 24 В). Пластиковый корпус светодиодной лампы соединяется с радиатором и светодиодными платами, а затем проделываются вентиляционные отверстия. После этого лампы проходят 30-минутный тест. Готовые изделия проходят через заключительный этап опрессовки, в ходе которого металлический сокет обжимают со штрих-кодом и присваивают номер партии.