-
ว่ากันด้วยเรื่อง…”หลอดไฟ(LED)”
หลาย ๆ ท่านคงทราบกันดีอยู่แล้ว ว่าก่อนที่เราจะมีใช้หลอดไฟ LED ที่กำลังเป็นที่นิยมกันในปัจจุบันนี้ เราต่างคุ้นชินกับการใช้งานหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ หลอดไฟตะเกียบ หรือแม้แต่หลอดไส้เองก็ตาม โดยจุดประสงค์หลักใหญ่ ๆ ในการใช้งานนั้นก็เพื่อ “แสงสว่าง” นั่นเอง
ทำไมถึงต้องเป็นหลอดไฟ LED ?
จากที่กล่าวมาแล้วข้างต้นว่าหลอดไฟฟ้านั้นมีหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทก็ได้ถูกนำมาคิดค้นพัฒนาต่อยอดเพื่อแก้ไขจุดบกพร่องในแต่ละรุ่น และสร้างสรรค์ข้อแตกต่างที่ดีขึ้นกว่าเดิม ตัวอย่างเช่น ต้นแบบของหลอดไฟอย่างหลอดไฟไส้ (Incandescent light) ที่คิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1878 โดย Thomas Edison แต่แสงสว่างที่ได้จากหลอดไฟชนิดนี้ก็ทำให้เกิดความร้อนจากการใช้พลังงานไฟฟ้ามาก ๆ และมีอายุการใช้งานสั้น เช่นกันในหลอดฟลูออเรสเซนต์ (Florescent lamp) แม้จะมีอายุการใช้งานได้นานยิ่งขึ้นอีกหน่อยและกินไฟน้อยลง แต่ก็ยังคงเกิดความร้อนและใช้พลังงานไฟฟ้าสูงอีกทั้งยังมีสารประกอบอันตรายอย่างสารปรอทอีกด้วย
แต่สำหรับหลอดไฟ LED ที่กำลังเป็นที่นิยมและถูกนำมาใช้แทนที่หลอดไฟประเภทอื่น ๆ เนื่องจากมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า มีความร้อนต่ำด้วยเพราะการใช้พลังงานไฟฟ้าน้อย กินไฟน้อยมาก และไม่มีสารประกอบหรือสารอันตรายอย่างสารปรอทอีกด้วย
ที่มาภาพ : www.igetled.com/article/2/ทำไมต้องหลอด-led หลอดไฟ LED [Light Emitting Diode]
ไดโอดเปล่งแสงหรือ LED (Light-Emitting Diode ) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอย่างหนึ่งซึ่งจัดอยู่ในจำพวกไดโอด สามารถเปล่งแสงในช่วงสเปกตรัมแคบ แสงที่เปล่งออกมาประกอบด้วยคลื่นความถี่เดียวและเฟสต่อเนื่องกัน
เรามาดูหลักการทำงานของหลอดไฟชนิด LED กันสักนิดนะคะ
โครงสร้างประกอบของหลอดไฟ LED จะไปด้วยสารกึ่งตัวนำสองชนิด (สารกึ่งตัวนำชนิด N และสารกึ่งตัวนำชนิด P) ประกบเข้าด้วยกัน เมื่อเราจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงผ่านหลอดไฟ LED โดยจ่ายไฟบวกให้ขาแอโนด (A) และจ่ายไฟลบให้ขาแคโทด (K) ทำให้อิเล็กตรอนที่สารกึ่งตัวนำชนิด N มีพลังงานสูงขึ้น จนสามารถวิ่งข้ามรอยต่อจากสารชนิด N ไปรวมกับโฮลในสารชนิด P การที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านรอยต่อ PN นี้ทำให้เกิดกระแสไหล เป็นผลให้ระดับพลังงานของอิเล็กตรอนเปลี่ยนไปและคายพลังงานออกมาในรูปคลื่นแสง
ที่มาภาพ : www.ra-light.com/th/หลอดไฟ-led-คือ/ รูปแบบของหลอดไฟ LED โดยแบ่งตามลักษณะของ Packet แบ่งออกได้เป็น 2 แบบ คือ
1. แบบ Lamp Type เป็นหลอดไฟ LED ชนิดที่พบเห็นกันอยู่ทั่วไป มีลักษณะขายื่นออกมาจากตัว Epoxy 2 ขาหรือมากกว่า โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 3 mm.ขึ้นไปซึ่งจะขับกระแสได้ไม่เกิน 150 mA
ที่มาภาพ : www.cosplay.is/wp-content/uploads/2019/08/5mmwhite.jpg 2. แบบ Surface Mount Type (SMD) มีลักษณะ Packet เป็นแบบบาง ๆ จำเป็นต้องใช้เครื่องมือชนิดพิเศษในการประกอบ มีขนาดการขับกระแสตั้งแต่ 20 mA ไปจนถึง 1A ในกรณีไฟ LED แบบ SMD ที่ขับกระแสตั้งแต่ 300 mA ขึ้นไปจะเรียกได้อีกอย่างว่าเป็น Power LED การใช้งานส่วนใหญ่จะนิยมใช้กับภายในเนื่องจากสารเคลือบหน้าหลอดไฟ LED จะเป็นซิลิโคนซึ่งละอองน้ำหรือความชื้นจะสามารถซึมผ่านได้
ที่มาภาพ : www.th.rs-online.com/web/p/leds/1766147/ ปัจจุบันเราได้นำเอาหลอดไฟ LED มาใช้ประโยชน์ในด้านการเป็นแหล่งกำเนิดแสงในการดำรงชีวิตของมนุษย์ และยังนำไปประยุกต์ใช้ด้านต่าง ๆ เช่น 1.ด้านวิทยาศาสตร์ การวิจัยกล้องจุลทรรศน์แสงแบบดิจิตอล การใช้เป็นตัวเชื่อมต่อกับระบบคอมพิวเตอร์ 2.ในเชิงพาณิชย์ เช่น เครื่องคิดเลข , เครื่องพิมพ์ใช้เป็นตัวเซนเซอร์ในกับ ปิด-เปิดสวิตซ์ไฟฟ้า, สัญญาณไฟจราจร, ไฟท้ายรถยนต์, ป้ายสัญญาณ, ป้ายโฆษณา (Bill – Board), ไฟฉาย, จอวีดีทัศน์ขนาดใหญ่ , ป้ายคะแนน Score-board, โคม Down light, เครื่องเล่นดีวีดี, เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในประเทศ และ หลอดไฟประดับตกแต่งภายใน เป็นต้น
อ้างอิงแหล่งข้อมูล : วรากรณ์ สามโกเศศ. มหาวิทยาลัยธุรกิจบัณฑิตย์. (2014). หลอด LED รับรางวัลโนเบล. สืบค้นเมื่อวันที่08/04/2564. จากเว็บไซต์ https://thaipublica.org/2014/10/led/