Что является источником света в светодиоде
Перейти к содержимому

Что является источником света в светодиоде

  • автор:

Свет солнца и светодиодные источники света

Солнце и огонь многие тысячелетия были единственным источником света для человека. Электричество изменило быт, дало точку опоры для науки и привело к активному развитию человеческой деятельности. Все новые и новые источники электрического света появляются и занимают место в повседневной жизни. Первые лампы накаливания заменили метало галогенные, им на смену пришли светодиодные источники света — энергоэффективные, экологически чистые и безопасные.
С развитием прогресса и полупроводниковой промышленности достигли совершенства и светодиодные источники света.

Достоинства LED панелей, ламп и светильников:

• ультратонкие;
• супер яркие;
• не чувствительные к перепадам напряжения и температур;
• монохромные и цветные;
• светят теплым, холодным и универсальным белым светом.

И поверьте это еще не предел, прогресс не стоит на месте. Светодиодная продукция уверено отвоёвывает позиции на рынке источников света у конкурентов. Светодиодные светильники служат дольше, самые экологичные и безопасные из всех источников искусственного освещения.
Светодиодный полупроводниковый компонент преобразует электроэнергию в оптическое излучение, т.е. в свет. Потребляемая мощность светодиодов мала, а сила света (яркость) не уступает и превосходит светоотдачу ламп накаливания. Светодиодные ленты герметичные и не герметичные, лампы и светильники сберегают до 90% потребляемой энергии и имеют большой срок эксплуатации — от 30000 до 50000 часов или от 8 до 13 лет.
Пожалуй, единственный недостаток продукции – более высокая цена. Но так бывает со всеми новшествами. Светодиодная лента не герметичная 4.8 Вата со степенью защиты IP20 smd 3528 стоила 1650 рублей за 1 м. Цена на ЛЕД ленту герметичную мощностью 15 Вт опустилась до 40 рублей за метр.
Ничто не снизит затраты на электроснабжение, как светодиодные прожектора, светильники и лампы. Светодиодное освещение квартир, офисов, фасадов зданий и улиц эстетично, практично и надежно. Светодиодные светильники и подсветки широкое применяют на производствах и быту. Светодиодные точечные светильники для подвесных и натяжных потолков создают в доме уютную, приятную атмосферу без дискомфорта для глаз.
Светодиодные модули заняли место в рекламной индустрии. Привлекающие внимание яркие и красочные светодиодные вывески встречаются везде, не требуют особого ухода, экономичны и надежны.
Ещё одно отличие от ламп накаливания в том, что светодиоды имеют низкую рабочую температуру, поэтому устанавливают в узкие, с плохой вентиляцией места, рядом со сгораемыми предметами и материалами. В качественной светотехнике со светодиодами уделено внимание технологии отвода тепла от светодиодов. Тепло излучает не испускаемый свет, а «место» излучения и если теплоотвод недостаточен, то светодиоды тухнут, наблюдают быстрое падение светового потока.

Светодиодные ленты излучают спектр близкий к солнечному свету. Считается, что белый свет имеет преимущества перед другим освещением: белый свет улучшит зрение в темное время суток от 40 до 100%, так же белый свет:

• улучшает цветовое восприятие;
• увеличивает контраст и восприятие глубины пространства.

Светодиодные источники расширяют область применения освещения. Световые маркеры обозначают дорожки на даче или лестнице, террасы, перепады высот, пирсы, создают дополнительный эстетический эффект.
Архитектурные светодиодные прожектора и подсветки с различными углами свечения и цветовой температурой, монохромными и многоцветными цветами подсвечивают фасады зданий и памятники.
В заключении добавим, что светодиодные светильники выполнены в современном дизайне в алюминиевом корпусе. Покупатели выбирают источник света благодаря небольшим размерам, экономичности и сроку службы.

Популярные виды светодиодов для источников света и различия между ними

Светотехника в настоящее время характеризуется очень быстрым техническим развитием, особенно в области источников света и управления системами освещения.

Полупроводниковые источники света не только открывают новые возможности в проектировании оптических систем и управления освещением, но и сопровождаются новыми терминами и определениями, которые изменяются, дополняются и уточняются в связи с динамичным развитием.

Электрические источники света для общего освещения, предназначенные для преобразования электрической энергии в оптическое излучение, делятся на тепловые, разрядные и полупроводниковые источники света. В данной статье для простоты тепловые и разрядные источники называются традиционными источниками света.

Светодиодная лампа

Чем отличаются светодиоды

Полупроводниковые источники света делятся на светодиоды (LED) и органические светодиоды (OLED).

Светоизлучающий диод или светодиод (известный также под аббревиатурой LED) — источник света, изготовленный из полупроводникового материала с двумя выводами. Это диод с электронно-дырочным p-n переходом, который излучает свет при активации.

Если на клеммы подается подходящее напряжение, электроны рекомбинируют с дырками в области p-n перехода устройства, высвобождая энергию в виде фотонов. Этот эффект называется электролюминесценцией, а цвет генерируемого света (в зависимости от энергии испускаемых фотонов) определяется шириной запрещенной зоны полупроводника.

В органическом светоизлучающем диоде (OLED) электролюминесцентный материал, из которого состоит излучающий слой диода, представляет собой органическое соединение. Органические материалы могут быть небольшими органическими молекулами в кристаллической фазе или полимерами.

Сегодня дисплеи на основе OLED используются в мобильных телефонах, цифровых камерах, гарнитурах виртуальной реальности (VR), планшетах, ноутбуках и телевизорах.

Они обеспечивают большой угол обзора, высокое разрешение, высокую скорость, хорошую цветовую гамму и невероятно быстрое время отклика. Каждый пиксель подсвечивается независимо, и свет можно увидеть от углов обзора до 180°, поскольку OLED-пиксели излучают свет напрямую.

В то время как эффективные органические светодиоды все еще находятся в стадии разработки, светодиоды за последние десять лет захватили область электрических источников света таким образом, что традиционные источники света больше не разрабатываются и очень быстро вытесняются из ассортимента производителей новыми светодиодными лампами.

Светодиодная настольная лампа

Некоторые производители уже предлагают только лампы на светодиодах, а у других производителей ламп большую часть ассортимента составляют такие лампы.

При таких темпах развития можно ожидать, что светильники для традиционных источников света будут полностью исключены из предложения производителей уже через несколько лет.

В то же время для традиционных светильников стали выпускаться более энергоэффективные заменители традиционных источников света (тепловых и разрядных) в виде светодиодных источников света.

Светодиоды представляют собой твердотельные источники света, способные излучать свет высокой интенсивности, если они правильно встроены в светильники.

За счет изменения состава материала полупроводника светодиоды обладают уникальной способностью среди всех упомянутых источников света излучать свет с определенной длиной волны, что позволяет точно настраивать их световой спектр.

Выходной сигнал светодиода может варьироваться от красного (при длине волны примерно 700 нм) до сине-фиолетового (примерно 400 нм). Некоторые светодиоды излучают инфракрасную (ИК) энергию (830 нм или длиннее). Такое устройство известно как инфракрасный диод (IRED).

В отличие от других источников света, светодиоды рассеивают большую часть тепла, образующегося при преобразовании электрической энергии в свет, вдали от излучающей свет поверхности. Таким образом, при освещении светодиодами окружающие предметы меньше нагреваются от источника света.

Крупный план сверхъяркого 5-мм светодиода

Крупный план сверхъяркого 5-мм светодиода

Основой полупроводниковых источников света является светодиодный чип, который при возбуждении электрическим током испускает оптическое излучение в узком диапазоне длин волн, т. е. почти чистую спектральную окраску света.

Белый цвет света, т. е. так называемое полноспектральное оптическое излучение, можно получить с помощью светодиодов тремя способами:

  • В первом методе используется так называемый светодиод с люминофорным преобразованием, состоящий из синего светодиода и люминофора. Спектр синего светодиода дополняется зеленым и красным участками спектра, полученными при возбуждении люминофора синим светодиодом. Цветовой тон белого света можно выбрать, выбрав люминофор.
  • Второй метод использует так называемый гибридный светодиод, опять же состоящий из синего светодиода и люминофора. При этом люминофор создает только зеленую область спектра, красная область дополняется спектром красного светодиода.
  • В последнем методе используется так называемый светодиод со смешанным цветом, состоящий из отдельных цветных светодиодов (синий, зеленый, желтый, красный), а белый свет получается путем смешивания основных цветов отдельных светодиодов.

Виды светодиодных чипов

Сам полупроводниковый источник света, светодиодный чип, необходимо механически закрепить и электрически соединить для следующего применения. Поэтому он монтируется в корпус или на механическую площадку и снабжен контактами.

Устройство обычного светодиода и обозначение его на электрической принципиальной схеме

Устройство светодиода с люминофорным преобразованием в DIP-корупсе и его обозначение на электрической принципиальной схеме

Самым старым конструктивным исполнением является так называемый DIP (Dual In-Line), который из-за малых световых потоков в современных источниках света не применяется. Такие светодиоды можно встретить в различных электронных устройствах в цепях индикации и сигнализации.

Второе конструктивное исполнение, SMD (Surface Mounted Device), предназначен для поверхностного монтажа на печатной плате (светодиоды для поверхностного монтажа). Они меньше и компактнее предыдущих, допускают более сложные дизайнерские решения и могут содержать один или несколько светодиодных чипов.

Компоненты SMD LED могут иметь несколько контактов (два, четыре или шесть) в зависимости от количества светодиодных чипов на печатной плате. Это позволяет создать в одном светодиодном компоненте светодиод с регулируемыми спектральными свойствами излучаемого света, на практике именуемый RGB-светодиодом.

Светодиоды типа SMD монтируются на алюминиевой или керамической подложке и залиты эпоксидной смолой.

Такие светодиоды упрощают и ускоряют установку большого количества светодиодных чипов на печатные платы и ленты для машин для захвата и размещения.

Для типа конструкции SMD светодиодов существует определенная классификация по рабочим параметрам, которая используется производителями, но границы между отдельными классами официально не определены.

Современный светодиодный источник света

Относительно новая конструкция COB (Chip On Board). Конструктивно SMD и COB светодиоды похожи, светодиодные микросхемы размещены на печатной плате, но в конструкции COB их обычно несколько десятков или сотен. Вот почему эту конструкцию иногда называют светодиодной матрицей. В настоящее время это самый универсальный тип светодиода.

Важным отличием COB от SMD является то, что при SMD каждый светодиодный чип имеет отдельное питание, что позволяет создать «цветной» источник света с регулируемыми спектральными свойствами излучаемого света (светодиод RGB).

В конструкции COB все светодиодные чипы подключены к одной цепи с двумя соединительными контактами. Поэтому COB-светодиоды не производятся цветными.

Будучи упакованным в несколько чипов, область излучения COB-светодиода может содержать во много раз больше источников света на той же площади, что и стандартные светодиоды, что приводит к значительному увеличению светового потока на квадратный милиметр и большей однородности света.

Например, использование технологии COB LED на квадратной матрице 10 мм x 10 мм дает в 38 раз больше светодиодов по сравнению с технологией DIP LED и в 8,5 раз больше светодиодов по сравнению с технологией SMD LED.

Разница между светодиодами COB и SMD

Разница между светодиодами COB и SMD

Светодиоды COB характеризуются относительно большим световым потоком, достигающим нескольких люмен (4-5 люмен в среднем на один светодиод на кристалле), а коэффициент цветопередачи у качественных SMD-светодиодов может быть выше Ra > 80. Среднее время работы составляет примерно 50 000 часов при хорошем отводе тепла.

Существует несколько систем классификации COB-светодиодов по размеру несущей пластины, диаметру осветительной поверхности.

Более новые компоненты COB LED в основном используются для прожекторов с диффузным излучением или направленным световым потоком (фары головного света, потолочные светильники).

Новая конструкция светодиодных компонентов — MCOB (Multiple Chip on Board), где соединено несколько светодиодов COB, работающих как единое целое. Такие светодиоды используются при производстве сменных светодиодных ламп с цоколями Е14 и Е27, например, для замены ламп накаливания и компактных люминесцентных ламп светодиодными источниками света.

Виды светодиодов

Популярные виды светодиодов

В настоящее время наиболее часто используемыми типами светодиодных компонентов являются светодиоды SMD и COB.

На практике светодиодные компоненты SMD используются для создания точечных, прямых, поверхностных и объемных источников света, а их световой поток может быть направлен рассеивающими крышками, рефлекторами, рефракторами или оптическими линзами.

С точки зрения спектрального состава света компоненты SMD LED производятся в широком диапазоне тонов белого света или альтернативные температуры цветности (от 2700 до 6500 К) и в разных цветовых вариантах (синий, зеленый, желтый, красный).

High Power LED — светодиоды высокой мощности для наружного и промышленного освещения, например, для уличных фонарей и светильников для помещений с высокими потолками. Они обеспечивают высокую яркость в одном корпусе, что позволяет создавать экономичные однооптические и направленные конструкции светильников.

Чаще всего это светодиодные чипы с линзами таких производителей как Luxeon и CREE. Они имеют мощность от нескольких Вт до десятков Вт, установленны на радиаторах в корпусах COB и предназначены для приложений, требующих максимальной световой отдачи.

Для создания источников света с регулируемыми спектральными свойствами излучаемого света используется либо комбинация SMD светодиодных компонентов с разной температурой цветности, где можно изменять цветовой тон белого света, так называемый настраиваемый белый (TW LED), или светодиодные компоненты SMD, оснащенные светодиодными чипами с различным спектральным составом, для которых могут быть установлены трихроматические светодиоды (светодиод RGB, светодиод RGBW).

Перечисленные светодиодные компоненты (SMD, COB) предназначены не для непосредственной установки в осветительные приборы, а для производства светодиодных источников света, которые уже предназначены для непосредственной установки в осветительные приборы.

Применение светодиодных источников света

В настоящее время преобладают сменные источники света на основе светодиодов.

В последние несколько лет наблюдается «подавляющее» наступление светодиодов в результате беспрецедентного технического и технологического прогресса в области базового конструктивного элемента всех светодиодных источников света, светодиодных модулей и светодиодных ламп — чипов.

Применяются новые, особо чистые материалы, более совершенное и очень дорогое технологическое оборудование, которое есть только у ведущих мировых компаний.

Светодиодное освещение на производстве

Освоение производства синих светодиодов (за которые была присуждена Нобелевская премия) позволило впервые разработать чипы белого света с беспрецедентными значениями удельной мощности с очень хорошей цветопередачей при коэффициенте цветопередачи Rа > 80 и буквально произвел революцию в практике освещения.

Использование их превосходных свойств также требует разработки новых светильников, концептуально совершенно отличных от светильников для традиционных видов источников света.
Светодиодные чипы становятся их неотъемлемой частью, поэтому речь идет не об удельной мощности источника света, а только об удельной мощности ламп.

В то же время у традиционных источников света потери в восходящих цепях и в лампах не всегда учитываются при сравнении друг с другом, поэтому результирующий световой поток традиционных ламп даже значительно ниже, а значит и реальная выгода светодиодных источников еще более значительна.

Однако за эти параметры приходится платить, поэтому неудивительно, что новые системы освещения все еще довольно дороги, но они также обеспечивают ряд других функций, которые не обеспечивали традиционные источники света: непрерывную регулировку цветности света, диммирование в очень широком интервале, мгновенный переход в номинальные параметры, чрезвычайно долгий срок службы и т. д.

Регулировка цветности света светодиодной лампы

Можно с уверенностью сказать, что, как и на другие виды источников света и электронных элементов, цена на светодиоды будет постепенно снижаться.

Световая отдача светодиодных источников света (точнее, светодиодных ламп) составляет примерно 130-150 лм/Вт с перспективой достижения еще одного магического предела: до 200 лм/Вт. При этом даже светодиодные источники не избежали тенденции развития взаимозаменяемых вариантов, скорее наоборот.

В последнее время появляются десятки и сотни их новых типов светодиодных ламп для всех традиционных вариантов применения, и в настоящее время они достигают очень интересных параметров.

Присоединяйтесь к нашему каналу в Telegram «Современное освещение» и погружайтесь в мир инновационных технологий и стильного дизайна света! Подписывайтесь, чтобы быть в курсе последних трендов: Современное освещение в Telegram

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Светодиод — как источник света

Если разбить слово «светодиод» на составляющие, то мы получим «свето» и «диод». То есть это обычный диод, который еще и светится. Диод — это такой прибор, который лучше всего сравнить, например, с клапаном или ниппелем в автоколесе. Туда вы можете закачать воздух, а обратно — ниппель не пускает. Иными словами диод может пропускать заряженные частицы только в одном направлении. Обычный диод выглядит как черный бочонок с двумя выводами — плюсом и минусом.

Светодиод, или светоизлучающий диод — является полупроводниковым прибором с электронно-дырочным переходом (pnпереходом) или контактом металл-проводник, создающий оптическое излучение при прохождении электрического тока через него в прямом направлении. Кристалл светодиода создает оптическое излучение в довольно узком спектре. Его спектральные характеристики зависят в первую очередь от химического состава полупроводников, используемых при его изготовлении.

Иными словами, кристалл светодиода излучает конкретный цвет. В случае с «белым» светодиодом, кристалл излучает синий цвет, проходит через люминофор желтого цвета (которым прорыт светодиод) и преобразуется в белый свет. (В обратном порядке происходит с солнечным светом, желтый свет Солнца проходит через синюю атмосферу Земли и преобразуется в белый свет).

Из чего состоит светодиод?

Из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами (Золото или серебро) и оптической системы. Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные светодиоды, применявшиеся для индикации.

Как работает светодиод?

Электрический ток в виде электронов, проходя через светодиод, преобразуется в полупроводниковом кристалле в видимый свет и тепло.

Какой срок службы у светодиодов?

Если взять обычную лампу накаливания, то с ней все просто. Ее срок службы считается с момента, когда вы ее вкрутили и до того момента, когда она сгорела и вы выкинули ее в 13 мусорное ведро. Она может сгореть через 15 минут, а может и через 15 лет. Но в среднем, ее срок службы составляет 1000 часов.

Срок службы светодиодов намного больше, чем у ламп Со светодиодами не все так просто. Если мы включим светодиод и будем ждать, когда он потухнет, то можно потратить на это десятки лет.

Теоретически, светодиод — это вечный источник света. Так ли это на самом деле?

На самом деле, НЕ так. Светодиод со временем тускнеет. Связано это с тем, что в его кристалле содержатся вредные примеси, от которых невозможно полностью избавиться на этапе производства кристалла. Вот эти самые примеси, со временем изменяют структуру кристалла и он начинает деградировать. Это приводит к тому, что часть энергии он начинает преобразовывать в тепло, а не в свет. И светодиод начинает тускнеть. Поэтому, сроком службы светодиода принято считать время, в течении которого он потускнеет на 30% от своего первоначального состояния.

SMD и COB технология производства светодиодов и их отличие?

Кристалл с помощью специального клея монтируется на свое основание — теплоотводящую подложку. Подложка с кристаллом и выводами устанавливается на печатную плату. В процессе изготовления SMD светодиодов применяется большее количество слоев.

В процессе производства светильника массив кристаллов монтируются на единое основание — печатную плату. Далее, кристаллы покрываются общим слоем люминофора. Конструкция помещается в герметичный корпус, обеспечивающий ее защиту от воздействия окружающей среды и отвод тепла. В связи с большой площадью источника света увеличивается объем линзы, что усложняет и удорожает конструкцию. Меньше слоев между кристаллом и подложкой, лучше теплоотвод.

Вообще, технология COB появилась позднее SMD. Поэтому многие могут полагать, что это следующее поколение в светодиодах и COB превосходят все предыдущие решения. Однако все не так просто. В SMD-светодиодах кристаллы в количестве от 1 до 3 штук устанавливаются на керамические подложки, представляющие собой прямоугольники с размером сторон от 1 до 7 мм. Каждый SMD-светодиод индивидуально покрыт слоем люминофора. Конструкция SMDсветодиода предусматривает прямое соединение припоем контактных площадок подложки и монтажной платы.

Благодаря этому, производство светильников может быть полностью автоматизировано. Суть технологии COB заключается в размещении на плате кристаллов без корпусов и керамических подложек, а также покрытие этих кристаллов общим слоем люминофора. Кристаллы светодиодов при технологии COB расположены гораздо ближе друг к другу, чем при использовании SMD-светодиодов. Плотность размещения может достигать 70 кристаллов на 1 кв. см. К тому же, они имеют общее покрытие люминофором. Поэтому COB-матрица светится равномерно, в ней практически неразличимы отдельные точки.

При равной мощности размер COB-матрицы меньше, чем размер матрицы из SMDсветодиодов. Таким образом, основное преимущество COB — это возможность производства источника света с минимальной площадью свечения и большей мощности, что позволит использование различных отражателей, линз и рассеивателей.

При этом преимущество SMD светодиодов — более долгий срок службы, благодаря их малой мощности и простоте отвода тепла. Также технология корпусирования и калибровки SMD светодиодов исключает человеческий фактор, следовательно, и изделия из одной партии будут иметь крайне низкую погрешность. Таким образом, несмотря на новизну, технология COB менее надежна, чем технология SMD.

Преимущества светодиодов

По сравнению с другими электрическими источниками света (преобразователями электроэнергии в электромагнитное излучение видимого диапазона), светодиоды имеют следующие отличия:

Высокая световая отдача. Современные светодиоды сравнялись и превзошли по этому параметру с натриевыми газоразрядными лампами и металлогалогенными лампами, достигнув 160 Люмен на Ватт;

Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие нити накаливания и иных чувствительных составляющих);

Длительный срок службы — от 30000 до 100000 часов (при работе 8 часов в день — 34 года). Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости;

Спектр свечения современных светодиодов бывает различным — от тёплого белого (2700 К) до холодного белого (6500 К);

Малая инерционность — включаются сразу на полную яркость, в то время как у ртутнофосфорных (люминесцентных-экономичных) ламп время включения от 1 сек до 1 мин, а яркость увеличивается от 30 % до 100 % за 3-10 минут, в зависимости от температуры окружающей среды;

Количество циклов включения-выключения не оказывают существенного влияния на срок службы светодиодов (в отличие от традиционных источников света — ламп накаливания, газоразрядных ламп);

Экологичность — отсутствие ртути, фосфора и ультрафиолетового излучения, в отличие от люминесцентных ламп.

Десятка крупнейших производителей светодиодов

На 10 компаний, представленных в данном пункте, приходится более 68% мирового предложения светодиодов

Nichia Corporation (Используются при производстве ТМ Ферекс)- инженерно-химическая производственная компания со штаб-квартирой в Токусима, Япония. Специализируется на производстве и продаже люминофоров, в том числе светодиодов (LED), лазерных диодов, материалов для аккумуляторных батарей, а также хлористого кальция.

Samsung LED (ТМ Гранат, ТМ Geliomaster, ТМ Viled) — производитель светодиодной продукции из Южной Кореи. Осуществляет научные исследования и разработки, производство и продажу сапфировых подложек для светодиодов

Osram Opto Semiconductors — немецкая компания со штаб-квартирой в Регенсбурге. Является второй в мире по объему производства оптоэлектронных полупроводников. Одним из основных продуктов компании являются светоизлучающие диоды (СИД).

LG Innotek (ТМ Viled, ТМ Geliomaster) — подразделение группы компаний LG. Занимается производством компонентов светоизлучающих диодов (LED). На основе ее компонентов создаются яркие и энергосберегающие лампы освещения и другие продукты, которые функционируют с меньшими затратами.

Seoul Semiconductor (ТМ Geliomaster) — корейская компания по производству светодиодных устройств. Компания производит корпуса для светодиодов. Общая мощность производства составляет 4 млрд. корпусов в месяц.

Cree Inc. — многонациональной производитель полупроводниковых материалов и приборов со 16 штаб-квартирой в Дареме, США. Сейчас Cree производит высоковольтные SiC диоды Шотки с напряжением 300. 1700В и током до 20А по технологии ZERO RECOVERY с нулевым временем обратного восстановления, СВЧ полевые транзисторы, а также кристаллы для светодиодов и полупроводниковых лазеров синего и ультрафиолетового диапазона.

Philips Lumileds Lighting Company — является производителем широкого спектра светоизлучающих диодов (СИД).

Sharp — японская многонациональная корпорация. Линейка светодиодной продукции Sharp насчитывает более 100 осветительных модулей.

TG-Light Optoelectronic — тайваньский производитель светодиодов для осветительных ламп. Продукция TG-Light Optoelectronic включает в себя уличные фонари, лампы дневного света, настенные светильники, лампы для проекторов и все виды альтернативных источников света.

Everlight Electronics — тайваньская компания, которая производит светоизлучающие диоды (СИД). Это седьмая по объему производства компания в мире.

Светодиод — источник света нового поколения

Мечта о долговечном, практичном и экономном источнике света, который светит и не греет, стала реальной благодаря стремительному развитию полупроводниковых технологий. И, несмотря на то, что на сегодняшний день стоимость светодиода сравнительно высока, он скоро вполне может вытеснить другие, традиционные источники света. Как минимум, на ближайшие 15-20 лет беззаботное будущее ему уже обеспечено.

О светодиодах как источниках света, способных не только мерцать в елочных гирляндах, но и служить для полноценного освещения фасадов, интерьеров, придомовых территорий, парков и бассейнов, заговорили лет пять-шесть назад. А практика их применения в этой сфере началась буквально пару-тройку лет назад. И хотя такой срок для глобального анализа перспектив еще сравнительно мал, этот источник света все же вполне может вытеснить другие. Хотя бы потому, что на сегодняшний день традиционные источники освещения уже достигли своей максимальной световой эффективности, а светодиоды только приблизились к 10% своих возможностей. В качестве примера хотелось бы привести тот факт, что современные светодиоды светят уже в сто раз ярче, чем самые яркие светодиоды всего пять лет назад.

К ОПРЕДЕЛЕНИЮ

Светодиод, или светоизлучающий диод, изобретен в начале 1960-х годов англичанином Ником Холоньяком. Поэтому этот источник света еще называют LED (Light Emitting Diode).
Светодиод — это органический твердотелый источник света или полупроводниковый кристалл, который выполнен из пластов полимерного полупроводника. Светодиоды не содержат стекла, нитей накаливания, сменных деталей. Они миниатюрны, компактны, мощны. К тому же, излучают уникальный по своим характеристикам свет.

О ПРЕИМУЩЕСТВАХ И НЕДОСТАТКАХ

Преимуществ у светодиодов, по сравнению с классическими источниками света, множество. Среди них:

  • Экономичность потребления электроэнергии. Потребляемая мощность светодиодов — максимум 5 Вт. Светильники с этим источником света потребляют в 5-10 раз меньше энергии, чем светильники на основе галогеновых ламп и ламп накаливания с аналогичной яркостью. КПД преобразования светодиодом электрической энергии в световую на порядок выше, чем КПД обычной лампы накаливания. Например, обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт имеет мощность светового излучения, эквивалентную всего 3-5 Вт. А светодиодный источник света, дающий такую же мощность светового излучения, потребляет не 100, а всего 1,5 Вт. Высокая экономичность потребления светодиодом электроэнергии особенно актуальна на современном этапе, так как растущие потребности человечества в освещении требуют увеличения производства электроэнергии. Для этого нужны дополнительные капиталовложения на строительство электростанций, выработку месторождений энергоносителей и последующую утилизацию отходов производства. К тому же на государственном уровне внедряется программа по энергосбережению. А светодиоды — это альтернативный высокоэффективный источник света, способный удовлетворить спрос на освещение, не наращивая при этом производства и затрат на электроэнергию.
  • Возможность работы от низковольтного питания. Светодиодные светильники можно устанавливать в местах, где нет сетевого питания (от 2,8 В до 28 В постоянного напряжения).
  • Высокий КПД. Для светодиодного светильника КПД составляет 75-90% (свет). А на выделение тепла уходит всего лишь 10-25%. Для сравнения: КПД лампы накаливания 5-10% — это свет. Остальные 90-95% уходят на бессмысленный нагрев окружающей среды.
  • Практичность в эксплуатации. Благодаря долговечности светодиодов нет необходимости в их частой замене и обслуживании установки.
  • Достаточная мощность излучения. Яркость светодиода, превышающая неон, ведет к большому увеличению расстояния восприятия информации человеческим глазом (это связано с почти монохроматичным излучением светодиода). Например, светодиод мощностью всего 1 Вт может осветить колонну высотой 6 метров.
  • Отсутствие чувствительности к изменениям в электросетях. Время реакции на изменения напряжения питания для светодиода измеряется десятками микросекунд, что значительно меньше аналогичных показателей для ламп накаливания. Светодиоды обладают низкой инерционностью, и могут без ущерба для себя работать в импульсном режиме.
  • Широкая цветовая гамма. Благодаря тому что излучение происходит в узкой полосе спектра, КПД цветных светодиодов значительно выше, чем КПД лампы накаливания с фильтром аналогичного оттенка. Основные цвета свечения светодиодов: красный, синий, зеленый, янтарный, бирюзовый, оранжевый, белый.
  • Динамическая смена цвета. Светодиодные источники света легко управляются любой электроникой. Им можно задавать практически любые цветовые и временные программы работы. А излучение светодиода можно регулировать, создавая красивейшие динамические и световые эффекты. Помимо статичного режима работы цвета можно смешивать, получая до 16 млн. оттенков, управлять ими, а также создавать различные динамические эффекты.
  • Противопожарная безопасность и безопасность для пользователя. Светодиоды практически не нагреваются, благодаря чему не создают пожароопасной ситуации. К тому же, в их свечении отсутствуют инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, что делает их самым безопасным для глаз источником света.
  • Экологичность. Светодиоды не содержат ртути. И не требуют после завершения срока эксплуатации дорогостоящей утилизации.
  • Широкий спектр применения. Светодиоды сравнительно малы, что позволяет использовать их практически везде, например, размещать внутри практически любого устройства, или изготовить светодиодный светильник любой формы, цвета и дизайна.

Недостатков у светодиодов практически нет. Разве что — высокая, по сравнению с традиционными источниками света, цена. Но первоначальные затраты окупаются за счет низкого потребления электроэнергии и низкого расхода финансовых средств в течение периода эксплуатации. Например, эксплуатация светодиодных ламп обходится в 2,5-3 раза дешевле, чем ламп накаливания.

О ВОЗМОЖНОСТЯХ И ПРИМЕНЕНИИ

Возможности светодиодов чрезвычайно широки. С их помощью можно:

  • получать 100% света сразу при включении;
  • обеспечивать равномерную освещенность поверхности;
  • создавать яркие насыщенные цвета;
  • создавать и регулировать яркость и цветность света;
  • создавать конструкции светильников без необходимости замены ламп а также вандалозащищенные светильники;
  • «прятать» источник света, показывая только свет и т.д.

Спектр применения светодиодов достаточно велик. Их использование, например, оптимально, когда на освещение выделяется слишком малая для других источников света мощность. Также они могут стать незаменимыми в местах, где нежелательна частая и проблемная (в связи с труднодоступностью) замена традиционных ламп. Но особый интерес они могут представлять для дизайнеров и архитекторов, поскольку позволяют реализовать их самые смелые решения.

Светодиоды применяют для оформления интерьеров и экстерьеров, вывесок, витрин и указателей, архитектурного, декоративного освещения, а также веселого декоративного светосопровождения какого-либо праздника.
Светодиоды можно монтировать в стены, ступени, подиумы; использовать в качестве подсветок паркингов, пешеходных дорожек, ландшафта, фонтанов и бассейнов.

Поскольку светодиоды легко управляются электроникой, возможны точная направленность света, управление и регулирование цветом и интенсивностью излучения, миксирование цветов (что, в особенности, может быть интересно для создания сценического света, световых картин, графики, панно).
Светодиоды, благодаря монохромности, являются уникальными генераторами цветного света. Причем, живое богатство красок достигается гораздо эффективнее, чем в случае, если бы применялся светофильтр для стандартных источников света. Таким образом, с помощью светодиодов предметы, пространство и окружение можно свободно «раскрасить» глубокими живыми и яркими красками. Или изменить его простым нажатием кнопки пульта управления, создав определенную атмосферу в помещении.

На основе светодиодов можно изготавливать светильники любого цвета, дизайна, формы и конфигурации для бытовых и промышленных нужд, а также подводного использования. Такое разнообразие предоставляет широкую свободу выбора для любого варианта применения: горизонтального и вертикального, подвешивания, встраивания и т.д.

Таким образом, при помощи светодиодных технологий можно создать неповторимый архитектурный образ или уникальную и незабываемую атмосферу в местах отдыха и развлечений; подчеркнуть индивидуальность и неповторимый облик дома и сделать комфортными условия работы в офисе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *