Белые светодиоды характеристики. Белые светодиоды: характеристики, виды и применение в современном освещении

Что такое белые светодиоды. Какие бывают виды белых светодиодов. Как работают люминофорные и многокристальные белые светодиоды. Каковы основные характеристики белых светодиодов. Как правильно использовать белые светодиоды в схемах освещения. В чем преимущества и недостатки белых светодиодов по сравнению с другими источниками света.

Что такое белые светодиоды и как они устроены

Белые светодиоды — это полупроводниковые источники света, способные излучать белый свет. В отличие от обычных цветных светодиодов, белые светодиоды имеют более сложную конструкцию, позволяющую получить белое свечение.

Существует два основных типа белых светодиодов:

• Люминофорные
• Многокристальные

Люминофорные белые светодиоды состоят из синего или ультрафиолетового кристалла, покрытого слоем специального люминофора. Под воздействием излучения кристалла люминофор начинает светиться, давая желтый свет. Смешение синего света кристалла и желтого света люминофора воспринимается глазом как белый свет.

Многокристальные белые светодиоды содержат несколько кристаллов разных цветов, обычно красного, зеленого и синего (RGB). При одновременном свечении этих кристаллов также формируется белый свет.

Основные характеристики белых светодиодов

Для правильного применения белых светодиодов необходимо учитывать их ключевые параметры:

• Цветовая температура — характеризует оттенок белого света (теплый, нейтральный, холодный)
• Световой поток — количество света, излучаемого светодиодом
• Световая отдача — эффективность преобразования электроэнергии в свет (лм/Вт)
• Индекс цветопередачи — способность светодиода точно передавать цвета освещаемых объектов
• Угол рассеивания света
• Прямое падение напряжения
• Максимальный прямой ток
• Мощность

Рассмотрим подробнее некоторые из этих характеристик.

Цветовая температура белых светодиодов

Цветовая температура измеряется в Кельвинах (К) и определяет оттенок белого света:

• 2700-3500K — теплый белый (желтоватый оттенок)
• 3500-5000K — нейтральный белый
• 5000-6500K — холодный белый (голубоватый оттенок)
• Более 6500K — дневной белый

Выбор цветовой температуры зависит от назначения освещения. Для жилых помещений обычно используют теплые оттенки 2700-3500K, создающие уютную атмосферу. Для офисов и рабочих зон подходит нейтральный белый 4000-5000K, повышающий концентрацию внимания.

Световой поток и световая отдача белых светодиодов

Световой поток измеряется в люменах (лм) и показывает общее количество света, излучаемого светодиодом во всех направлениях. Современные мощные белые светодиоды могут давать световой поток 100-200 лм и более.

Световая отдача характеризует эффективность светодиода и измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). У лучших белых светодиодов она достигает 150-200 лм/Вт, что значительно выше, чем у других источников света:

• Лампы накаливания — 10-15 лм/Вт
• Галогенные лампы — 20-30 лм/Вт
• Люминесцентные лампы — 60-100 лм/Вт

Высокая световая отдача делает белые светодиоды очень энергоэффективными источниками света.

Электрические параметры белых светодиодов

Основные электрические характеристики белых светодиодов:

• Прямое падение напряжения — обычно 2.8-3.6 В
• Номинальный прямой ток — от 20 до 1000 мА и более
• Максимально допустимый прямой ток
• Потребляемая мощность — от десятых долей до десятков Вт

При подключении белых светодиодов важно не превышать максимально допустимые значения тока и напряжения, указанные производителем. Для ограничения тока обычно используются токоограничивающие резисторы или специализированные драйверы.

Применение белых светодиодов в освещении

Благодаря своим преимуществам белые светодиоды находят широкое применение в различных областях освещения:

• Общее освещение жилых и офисных помещений
• Уличное и архитектурное освещение
• Автомобильные фары и фонари
• Подсветка ЖК-дисплеев
• Декоративное освещение
• Аварийное освещение
• Медицинское освещение

Светодиодные лампы и светильники постепенно вытесняют традиционные источники света благодаря высокой энергоэффективности, долгому сроку службы и экологичности.

Преимущества и недостатки белых светодиодов

Основные преимущества белых светодиодов:

• Высокая энергоэффективность (до 200 лм/Вт)
• Длительный срок службы (до 50 000 часов и более)
• Отсутствие ИК и УФ излучения в спектре
• Мгновенное включение на полную яркость
• Широкие возможности управления яркостью и цветом
• Компактные размеры
• Механическая прочность
• Экологичность (отсутствие ртути)

К недостаткам можно отнести:

• Более высокую стоимость по сравнению с традиционными лампами
• Необходимость использования драйверов питания
• Зависимость характеристик от температуры
• Возможное негативное влияние синей составляющей спектра на зрение и биоритмы человека

Правила подключения белых светодиодов

При использовании белых светодиодов в схемах освещения необходимо соблюдать следующие правила:

1. Не превышать максимально допустимый прямой ток светодиода
2. Использовать токоограничивающий резистор или драйвер для стабилизации тока
3. Учитывать прямое падение напряжения на светодиоде (обычно 3-3.6 В)
4. Обеспечивать эффективный теплоотвод для мощных светодиодов
5. Соблюдать полярность подключения (длинный вывод — анод, короткий — катод)
6. При последовательном соединении учитывать суммарное падение напряжения
7. При параллельном соединении использовать балансировочные резисторы

Соблюдение этих правил обеспечит надежную и долговечную работу белых светодиодов в схемах освещения.

Перспективы развития белых светодиодов

Технологии производства белых светодиодов постоянно совершенствуются. Основные направления развития:

• Повышение световой отдачи (теоретический предел около 300 лм/Вт)
• Улучшение качества света и цветопередачи
• Снижение стоимости производства
• Разработка новых люминофоров
• Создание гибких и прозрачных светодиодов
• Интеграция светодиодов в «умные» системы освещения

Ожидается, что к 2025-2030 годам белые светодиоды практически полностью вытеснят традиционные источники света в большинстве областей применения.

Светодиоды белые

Дневной свет мы получаем от солнца, и благодаря ему видим все вокруг. Этот свет можно разложить на спектр, и понять, что он состоит из множества красок. В этом плане белые светодиоды очень напоминают природное явление. Их делают, комбинируя несколько цветов.

Белый светодиод

Содержание статьи

• 1 Виды белых светодиодов
• 2 Люминофорные белые светодиоды
• 3 Многокристальные белые светодиоды
• 4 Основные характеристики

Виды белых светодиодов

В зависимости от принципа работы бывают два типа белых светодиодов:

• люминофорные;
• многокристальные.

Помимо этого они отличаются по мощности, цветовой температуре, размерам, углу рассеивания света и т. д. Наиболее распространенными среди белых чиповых светодиодов являются тонкие пластинки размером 5мм на 5мм или 3,5мм на 2,8мм, но встречаются меньшие и большие размеры.

Каждый производитель указывает на его взгляд самые необходимые характеристики, но в них всегда входят электрические и цветовые параметры.

Люминофорные белые светодиоды

Основой для создания белого света в люминофорных источниках является голубой (синий) или ультрафиолетовый светодиод. В чем принцип действия такого прибора?

На синий светодиод наносят слой специального желтого люминофора. Как только на него попадает излучение от светодиода, он сам начинает светиться. Спектр люминофорного излучения довольно широк, но больше всего в нем желтого цвета. Часть первоначального синего света рассеивается и смешивается с переизлученным светом, в результате чего мы видим белый.

От качества люминофора будет зависеть качество белого света. Он может быть холодным, с преобладанием синего, или теплым, с повышенным содержание желтого.

На сегодняшний белый светодиод, полученный на основе люминофорного излучения, является наиболее дешевым и востребованным. Его применяют в подавляющем большинстве бытовых осветительных приборов.

Многокристальные белые светодиоды

Если в один корпус поместить сразу три светодиода красного, синего и зеленого цветов, то в результате можно будет увидеть белый свет. Это принцип работы многокристального белого источника излучения.

Надо заметить, что встречаются и другие наборы кристаллов, но красно-сине-зеленый является самым распространенным. Его схема получила название RGB. Если вы внимательный человек, то могли замечать такую маркировку на многоцветной светодиодной ленте.

Цветопередача белых светодиодов на основе схемы RGB не очень хорошая, зато у них легко регулируется тон свечения. Это свойство используют в декоративном, праздничном освещении, в освещении, не требующем высокого качества цвета, но позволяющем подчеркнуть некоторые внешние характеристики объекта, как в рекламе.

Основные характеристики

Требования к белому свету высоки, когда речь идет о безопасности зрения. Необходимо, чтобы свет помогал нашей работе, а глазам было комфортно. В связи с этим возникают соответствующие требования к белому свету, излучаемому светодиодом.

Белый светодиод обладает следующими характеристиками света и цвета:

• световая отдача;
• яркость;
• цветовая температура;
• индекс цветопередачи.

Световая отдача показывает, насколько эффективно в светодиоде преобразуется электроэнергия. Физически ее определяют как отношение светового потока прибора к мощности, им потребляемой (люмен/Ватт).

Для сравнения скажем, что у лампы накаливания светоотдача составляет порядка 10-20 люмен/Ватт, а у лампы с белым светодиодом 50-150 люмен/Ватт. Сразу видно, какой источник освещения эффективней.

К тому же совсем недавно начали выпускать сверхмощные белые светодиоды, у которых светоотдача достигает значения в 200 Лм/Вт, и согласно теоретическим исследованиям – это не предел.

Очень часто приходится встречать такие понятия, как «теплый свет», «холодный свет», «близкий к дневному» и т. д. Все это выраженные словами показания цветовой температуры.

Помимо цветовых и световых характеристик, существуют геометрические и электрические параметры белого светодиода:

• размер;
• рабочее напряжение или ток;
• потребляемая мощность.

Когда речь идет о размерах, надо различать размеры чипа и размеры колбы, в которую помещаются кристаллы. Для описания чипа существует четырехзначное число, которое указывает на его длину и ширину. Например, 5050, означает, что чип квадратный, со стороной 5мм.

Колбы используются в RGB-структуре и чаще всего производятся цилиндрической формы. Диаметр цилиндра может составлять 3мм, 5мм или 10мм. Изредка встречаются 8 миллиметровые колбы.

Напряжение, на которое рассчитан белый светодиод, лежит в интервале от 3 до 3,7 Вольт. Мощность изменяется в зависимости от модели в пределах от нескольких мили Ватт до 20 и более Ватт.

Можно сказать, что сфера производства белых светодиодов находится только на первом этапе своего развития. Технологии постоянно совершенствуются и все возможности получения этих приборов еще не изучены до конца.

Светодиод выводной Led 5мм 3В (белый холодный) 100шт.

300.00 ₴

%

Войти для отображения накопительной скидки

Характеристики

Вес	0.025
Страна производитель	Китай
Детский возраст	7 лет
Гарантия	3 месяцев
Страна регистрации бренда	Китай
Высота	2
Ширина	10
Глубина	5
Количество грузовых мест	1

  Самовывоз из Новой Почты                                              по тарифам перевозчика

  Курьер Новая почта                                                              по тарифам перевозчика

   Служба доставки «Укрпочта»                                            по тарифам перевозчика

   Самовывоз из магазина                                                     бесплатно

Наличными, Оплата картой Visa / MasterCard (LiqPay), Перевод на карту Приват банка, Безналичный для юридических и физических лиц, Оплата частями, Наложенным при получении товара в службах доставки «Новая почта» и «Укрпочта»

Обмен / возврат товара в течение 14 дней

Как понять и использовать белые светодиоды — техническое описание

Если вам интересно, как правильно использовать белые светодиоды в цепях, чтобы они могли безопасно светиться без повреждений, то этот пост может помочь вам оценить то же самое.

Введение

Белые светодиоды — это решения для освещения городов и домов будущего. Они легко заменят традиционные компактные люминесцентные лампы и другие люминесцентные типы светоизлучающих устройств. Светодиоды чрезвычайно эффективны, когда речь идет о проблемах с энергопотреблением, а также очень долговечны и надежны благодаря своим указанным характеристикам.

Изобретение светодиодной технологии стало настоящим откровением и открыло перед исследователями двери для изучения совершенно новой концепции освещения с использованием крошечных устройств, которые могли производить невероятное освещение, используя очень мало электроэнергии.

Сегодня концепция может показаться устаревшей, но тем не менее, светодиоды, особенно белые, светодиодные технологии совершенствуются очень быстрыми темпами. Светодиодная промышленность, безусловно, растет и представляет нам усовершенствованные и более эффективные версии светодиодов. Кроме того, эти устройства становятся очень популярными даже среди обычного населения, и люди используют их и настраивают в соответствии со своими предпочтениями.

Хотя белые светодиоды могут выглядеть простыми устройствами, и для их освещения может потребоваться не более пары световых элементов, белые светодиоды, если их не обслуживать или эксплуатировать в пределах определенного диапазона мощности, могут просто выйти из строя во всех отношениях.

Здесь мы собираемся обсудить некоторые из основных советов по безопасному и оптимальному использованию или освещению этих замечательных устройств.

Прежде чем изучать вышеизложенное с помощью простой прикладной схемы, было бы важно понять некоторые из следующих важных характеристик, относящихся к белым светодиодам.

Важные технические характеристики белых светодиодов

В целом большинство типов белых светодиодов имеют максимальное падение прямого напряжения не более 3,5 В переменного/постоянного тока.

Прямое падение напряжения означает максимальное безопасное рабочее напряжение конкретного светодиода, при котором светодиод светится с максимальной интенсивностью без опасности повреждения.

Минимальный ток, необходимый для большинства типов белых светодиодов при указанном выше напряжении, составляет 10 мА, 20 мА является оптимальным диапазоном, однако эти устройства могут работать даже при токе 40 мА, обеспечивая ослепительную яркость, почти слепящую глаза.

Обычные белые светодиоды диаметром 5 мм и 3 мм имеют два выводных вывода, назначенных как катод и анод, или, говоря простым языком, положительный и отрицательный.

Длина катода или отрицательного вывода относительно меньше длины анода или положительного вывода, что также позволяет легко различить клеммы.

Для работы устройства более длинный провод подключается к плюсу, а меньший провод подключается к минусу источника питания.

Если подключенная к светодиоду мощность находится в пределах указанного диапазона 3,5 В, то для подключения светодиода может не потребоваться последовательный резистор.

Однако, если напряжение питания превышает указанный выше предел, включение резистора становится обязательным.

В противном случае светодиод может сгореть и мгновенно выйти из строя.

 

Значение резистора будет зависеть от величины приложенного напряжения и может быть рассчитано по следующей формуле:

R = (Us – Fwd.)/I(current),

где R — значение сопротивления, которое необходимо рассчитать, Us — напряжение питания, Fwd — прямое падение напряжения светодиода, а I — ток величина, которая требуется для подачи на светодиод. Предположим, что напряжение питания равно 12, прямое падение напряжения и ток, как объяснено выше, приняты равными 3,5 и 20 соответственно, R можно рассчитать как:

R = (12 – 3,5 )/0,02 = 425 Ом.

В общем случае прямое падение напряжения конкретного светодиода становится важным фактором при выдаче рабочего входа на устройство, остальные параметры не являются абсолютно критичными.

Прямое падение напряжения светодиода можно легко узнать, подключив конкретное устройство к цифровому мультиметру, выбранному в диапазоне диодов.

Отображаемый рисунок непосредственно показывает диапазон прямого напряжения конкретного светодиода.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

Светоизлучающие диоды (СИД) и опасность синего света | Points de Vue

Традиционные источники света , такие как известная лампа накаливания и компактная люминесцентная лампа, быстро заменяются продуктами на основе светодиодов (LED) (рис. 1) .

Рис. 1: Фотографии нескольких типов полупроводниковых осветительных приборов.
a: Светильник направленного действия (точечный свет) со светодиодом.

b: Лампа SSL на основе трех светодиодов, используемая для замены лампы накаливания.
c: Уличный светильник высокой мощности SSL, использующий 121 светодиодный модуль.
d: Типичный одиночный светодиодный компонент, используемый во многих продуктах SSL. Этот тип светодиодов потребляет около 1 Вт электроэнергии и генерирует световой поток около 100 лм. Его яркость может достигать 10 ⁷ кд/м².

Так называемое «твердотельное освещение» (SSL) имеет множество преимуществ, таких как более длительный срок службы, сниженное энергопотребление и меньшее воздействие на окружающую среду. Поэтому многие правительства начали постепенно запрещать старые технологии освещения, прокладывая путь для массового использования светодиодов на рынке общего освещения. На самом деле лидеры светотехнической отрасли считают, что более 9К 2020 году 0% всех источников освещения в мире будут основаны на продуктах SSL и светодиодах. Как и любые новые и появляющиеся технологии, продукты SSL должны быть не менее безопасными, чем продукты, которые они намереваются заменить.

Кроме того, некоторые уникальные свойства светодиодов, такие как их компактность, позволили создать множество новых осветительных приборов, для которых нельзя было использовать старые технологии. Например, некоторые виды игрушек и одежды теперь содержат светодиоды. Безопасность продуктов, использующих светодиоды, следует оценивать с учетом взаимодействия с человеческим организмом при существующих и новых способах их использования.

Потенциальные неблагоприятные эффекты оптического излучения на кожу и глаза известны как фотобиологические опасности. Преимущество светодиодов, используемых в настоящее время в осветительных приборах, состоит в том, что они излучают незначительное количество ультрафиолетового (УФ) и инфракрасного (ИК) излучения  ¹ . Единственные фотобиологические опасности, которые следует учитывать при оценке безопасности светодиодов, связаны с видимым светом, в частности с синей частью спектра.

Несколько агентств здравоохранения, таких как ANSES ² и SCENIHR ³ исследовали и рассмотрели научную литературу о фотобиологических опасностях, связанных с использованием светодиодов. Внимание экспертов привлекли две ключевые особенности светодиодов:

•  Светодиоды представляют собой очень яркие небольшие источники видимого света, которые могут быть ослепляющими. Из-за своей высокой яркости светодиоды также обладают очень высокой яркостью (фотометрическая величина, выражающая «концентрацию» света), что, в свою очередь, создает высокий уровень освещенности сетчатки.
   
• Подавляющее большинство белых светодиодов, излучающих белый свет, основаны на чипе излучающем синий свет, связанном со слоями флуоресцентных материалов (люминофоров), для получения более длинных волн. Как следствие, спектр излучения белого светодиода состоит из узкого первичного синего пика и большого вторичного пика в желто-оранжево-красной части спектра. Два пика разделены областью очень низкой эмиссии в сине-зеленой части спектра (рис. 2).

Рис. 2: Синяя кривая представляет типичный спектр излучения белого светодиода. Синий пик достигает своего максимального значения около 435 нм. Он соответствует первичному свету, генерируемому самой полупроводниковой структурой светодиода (кристаллом светодиода). Вторичный пик достигает максимального значения при 550 нм (желтый цвет) и представляет собой вторичный свет, излучаемый люминофорами, возбуждаемыми синим светом (флуоресценция). Сочетание прямого синего света и вторичного желтого/красного света дает белый цвет. Красная кривая представляет собой график функции фототоксичности сетчатки синего света. Он достигает максимального значения на длинах волн, соответствующих пику синего света, излучаемому светодиодами.

РИСКИ, СВЯЗАННЫЕ С СИНИМ СВЕТОМ

Воздействие видимого света на сетчатку может вызвать тепловое и фотохимическое повреждение. Уровни воздействия, необходимые для термического повреждения сетчатки, не могут быть обеспечены светом, излучаемым светодиодами современных технологий. Фотохимический риск связан с освещенностью сетчатки синим светом. Из-за высокой яркости светодиодов уровни освещенности сетчатки потенциально высоки и должны тщательно учитываться. Как правило, фотохимическое повреждение сетчатки зависит от накопленной дозы, которой подвергся человек, что может быть результатом короткого воздействия высокой интенсивности, но также может проявляться после повторных воздействий низкой интенсивности в течение длительных периодов. Синий свет считается вредным для сетчатки в результате клеточного окислительного стресса.
Также предполагается, что синий свет является фактором риска возрастной дегенерации желтого пятна (ARMD).

Воздействие синего света на сетчатку можно оценить с помощью рекомендаций ICNIRP ⁴  . Величина, называемая взвешенной яркостью синего света L _B , может быть оценена как функция расстояния просмотра и времени экспозиции. Максимально допустимые значения воздействия (ПДВ) были установлены ICNIRP, чтобы обеспечить ограничения для LB в зависимости от времени воздействия.
В течение последних трех лет данные о воздействии синего света на светодиоды предоставлялись производителями светодиодов и профессиональными ассоциациями освещения, а также независимыми лабораториями и государственными учреждениями.
Было обнаружено, что уровни воздействия синего света на сетчатку глаза L _B , производимого на расстоянии 200 мм от пользователя синими и холодно-белыми светодиодами (светодиоды без покрытия и светодиоды, оснащенные фокусирующей линзой), превышают пределы MPE , установленные ICNIRP после время экспозиции составляет от нескольких секунд для мощных синих светодиодов до нескольких десятков секунд для мощных холодных белых светодиодов. Как следствие, нельзя пренебрегать потенциальной токсичностью некоторых компонентов светодиодов при просмотре на коротких расстояниях. Однако, когда расстояние просмотра увеличивается до одного метра, максимально допустимое время экспозиции быстро увеличивается до нескольких тысяч секунд, вплоть до нескольких десятков тысяч секунд. Такое очень длительное время воздействия обеспечивает разумный запас безопасности, чтобы утверждать, что практически невозможно повреждение сетчатки синим светом, вызванное светодиодами на больших расстояниях просмотра (утверждение, действительное для современных светодиодов на момент написания).

Несколько классов продуктов и приложений, основанных на голых светодиодах или светодиодах, покрытых фокусирующей линзой (коллиматором), напрямую связаны с потенциально высоким уровнем воздействия синего света на сетчатку, когда возможны короткие расстояния просмотра. Примеры (но не ограничиваются ими):

• Испытания и регулировки мощных синих и холодных белых светодиодов операторами на производственных предприятиях или установщиками освещения
   
• Игрушки, использующие светодиоды, учитывая, что более высокая степень прозрачности хрусталика детей делает их более восприимчивыми к более сильному воздействию синего света на сетчатку
   
• Автомобильные светодиодные дневные ходовые огни при включении рядом с детьми и другими чувствительными объектами
   
• Некоторые типы направленных светодиодных ламп для домашнего применения. Эти лампы видны с расстояния до 200 м

Выводы, сделанные для отдельных светодиодных компонентов или светодиодных модулей, не могут быть распространены на все приложения SSL, поскольку фотобиологическую безопасность конечного продукта SSL необходимо оценивать независимо от его светодиодных компонентов. На самом деле, L 9Значение 0132 B продукта SSL обычно сильно отличается от значения L _B светодиодных компонентов, которые он использует. Например, более высокий L _B можно получить с лампой, использующей сборку низких светодиодов L _B . И наоборот, более низкую L _B можно получить с помощью лампы, использующей рассеиватель перед высоким светодиодом L _B . Для всех светодиодов и продуктов, в которых используются светодиоды, необходимо провести оценку фотобиологического риска синего света, чтобы определить, могут ли быть превышены ПДК в условиях использования. Такие оценки рисков могут выполняться испытательными лабораториями, специализирующимися на фотометрии источников света, такими как CSTB 9.0086 5 и LNE ⁶ во Франции.

Основным инструментом, используемым для проведения оценки фотобиологического риска , является публикация CIE ⁷ S009, содержание которой было включено в международный стандарт (IEC 62471) и другие национальные стандарты (IESNA RP27, JIS C8159 и т. д.).

СТАНДАРТ ФОТОБИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ IEC 62471

Этот стандарт касается фотобиологической безопасности ламп и устройств, использующих лампы, и включает классификацию источников света по нескольким группам риска. Стандарт учитывает все фотобиологические опасности, которые могут воздействовать на кожу и глаза (термические и фотохимические опасности) в диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного. Определены четыре группы риска: группа риска 0 (RG0, отсутствие риска), группа риска 1 (RG1, низкий риск), группа риска 2 (RG2, умеренный риск), группа риска 3 (RG3, высокий риск). Группа риска зависит от максимально допустимого времени воздействия (время MPE), оцениваемого на данном расстоянии просмотра.

МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ РИСКА

IEC 62471 определяет два разных критерия для определения расстояния просмотра. Источники света, используемые для общего освещения, следует оценивать на расстоянии, соответствующем освещенности 500 люкс. Другие типы источников света следует оценивать на фиксированном расстоянии 200 мм. Для светодиодных компонентов нет никакой неопределенности в отношении расстояния, поскольку светодиодные компоненты сами по себе не используются в общем освещении. В этом случае IEC 62471 требует использовать расстояние 200 мм. Применение метода измерения IEC 62471 на расстоянии 200 мм приводит к классификации RG2 (умеренный риск) для некоторых мощных синих и холодных белых светодиодов.

Однако выбор расстояния просмотра в IEC 62471 иногда неоднозначен и нереалистичен в контексте реальных условий использования. Например, в случае сценического освещения (театры, концертные залы), где артисты подвергаются воздействию уровня освещенности выше 500 люкс. Применение критерия 500 люкс приведет к занижению экспозиции, а критерию 200 мм — ее существенное завышение. В более обычной ситуации направленные бытовые лампы подпадают под критерий 500 люкс, что соответствует типичному расстоянию до нескольких метров. Однако довольно часто бывает, что расстояние просмотра дома меньше, например 200 или 500 мм. Другим примером является уличное освещение, где уровень освещенности намного ниже 500 люкс, обычно несколько десятков люкс. Оценка воздействия синего света, излучаемого светильником уличного освещения на расстоянии, дающем освещенность 500 люкс, явно неуместна. Будущая редакция IEC 62471 должна дать более точное определение расстояния, на котором определяется группа риска.

Интересно отметить , что строгое применение CIE S009 и IEC 62471 к внутренним светодиодным лампам и светильникам приводит к классификации RG0 и RG1, аналогично традиционным внутренним источникам света (люминесцентные лампы, лампы накаливания и галогенные лампы). Тем не менее, когда выбрано расстояние просмотра 200 мм, несколько кампаний по измерению выявили, что небольшое количество светодиодных ламп и светильников для внутреннего освещения относилось к RG2, в то время как традиционные внутренние источники света (люминесцентные лампы и лампы накаливания) по-прежнему относились к RG0 или RG1. Этот результат показывает, что светодиодная технология потенциально повышает риск синего света в домашних условиях, где расстояние просмотра не ограничено, а источники света доступны для детей и других чувствительных людей. На момент публикации широкая общественность не знала о потенциальных рисках для глаз, поскольку в настоящее время не существует системы обязательной маркировки для потребительских продуктов SSL.

Понятие безопасного расстояния на самом деле было бы более подходящим для сообщения установщикам и пользователям, особенно широкой публике. Безопасным расстоянием продукта SSL будет минимальное расстояние, для которого группа риска опасности синего света не превышает RG1. Измерительные кампании, проведенные несколькими лабораториями, показали, что подавляющее большинство внутренних светодиодных ламп и светильников имеют безопасное расстояние 200 мм, что совместимо с большинством осветительных приборов.

Важно отметить , что другие широко используемые источники света, особенно газоразрядные лампы высокой интенсивности, используемые для наружного освещения, относятся к RG2 (умеренный риск). Однако эти лампы предназначены для четко определенных целей и могут устанавливаться только профессионалами, которые должны знать безопасное расстояние, необходимое для ограничения воздействия.

ДРУГИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ IEC 62471 И CIE S009 И ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ НАСЕЛЕНИЯ

Максимальные пределы воздействия, определенные ICNIRP и используемые для определения групп риска как в IEC 62471, так и в CIE S009не подходят для повторного воздействия синего света, поскольку они были рассчитаны для максимального воздействия за один 8-часовой день. Они не учитывают возможность воздействия на протяжении всей жизни. Ни CIE S009, ни IEC 62471 не учитывают чувствительность определенных групп населения, которая может характеризоваться накопленной чувствительностью к видимому свету: симптомы

Люди с афакией (люди без хрусталика) и люди с артифакией (с искусственными хрусталиками), которые, следовательно, либо не могут, либо могут недостаточно фильтровать короткие волны (особенно синий свет)

Дети

Пожилые люди, так как их глаза более чувствительны к оптическому излучению

Фотобиологические стандарты для систем освещения должны быть расширены, чтобы охватить детей и лиц с афакией или артифакией, принимая во внимание соответствующую кривую фототоксичности, опубликованную ICNIRP в своих рекомендациях.

В дополнение к доказанному фотохимическому повреждению сетчатки в результате острого воздействия синего света, все еще остается неопределенность относительно эффектов хронического воздействия низких доз. Эти эффекты все еще изучаются офтальмологами, биологами и учеными-оптиками.
Во Франции проект RETINALED ⁸ исследует последствия хронического слабого воздействия на грызунов света, излучаемого светодиодами.

Отдельные категории работников подвергаются воздействию высоких доз искусственного света (длительное время экспозиции и/или высокая освещенность сетчатки) во время своей повседневной деятельности (например, специалисты по освещению, артисты сцены и т. д.). Поскольку механизмы повреждения еще полностью не изучены, рабочие, подвергшиеся воздействию, должны использовать соответствующие средства индивидуальной защиты в качестве меры предосторожности (например, очки, фильтрующие синий свет).

ВЫВОДЫ

Благодаря своим уникальным свойствам излучения света светодиоды в настоящее время находятся на грани того, чтобы стать доминирующим источником света в этом столетии. Однако риски, связанные с этими новыми источниками света, также связаны с их внутренними характеристиками: высокая оптическая мощность в небольшом корпусе (обеспечивающая высокий уровень излучения), связанная со значительным излучением синего света. Сочетание этих двух факторов потенциально может увеличить риск фотохимического повреждения сетчатки по сравнению с лампой накаливания и люминесцентной лампой.

Лидеры светотехнической промышленности хорошо осведомлены о фотобиологической безопасности своей продукции. Многие осветительные приборы, использующие светодиоды, теперь излучают более теплые оттенки белого света (уменьшение содержания синего света в спектре) или используют рассеиватели для уменьшения бликов (уменьшение яркости). Установлено, что большинство осветительных приборов представляют низкий риск или вообще не представляют риска для населения в целом, когда расстояние просмотра равно или превышает 200 мм.

Тем не менее, кампаний по измерению, проведенных независимыми агентствами, выявили несколько осветительных приборов со значительно более высоким уровнем риска на расстоянии менее одного метра и более. В настоящее время производители осветительных приборов не упоминают «безопасное расстояние». Поэтому общественность не может идентифицировать лампы или светильники с более высоким уровнем риска.

Оценка риска синего света , связанная со светодиодами, может быть выполнена испытательными лабораториями с использованием стандарта IEC 62471, в котором не совсем четко указано, какое расстояние просмотра следует учитывать. Кроме того, этот стандарт не учитывает чувствительные группы населения, такие как дети, люди с афакией, артифакией и пожилые люди, несмотря на то, что эти группы населения подвергаются более высокому уровню синего света на сетчатке. Текущие знания о механизмах фототоксичности синего света далеко не полны. Последствия хронического воздействия и накопленного низкого воздействия в течение очень длительных периодов времени по-прежнему являются активным предметом исследований. Что касается светодиодов, лучшее понимание возможного долгосрочного воздействия синего света на сетчатку имеет основополагающее значение для гарантии того, что «светодиодная революция» не поставит под угрозу наше видение будущего.

Каталожные номера

Страница сноски:
1. Поскольку светодиоды испускают незначительное количество ультрафиолетового и инфракрасного излучения, нельзя ожидать, что светодиоды будут способствовать возникновению фотокератита и катаракты.
2. Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Французское национальное агентство по безопасности пищевых продуктов, окружающей среды и труда).
3. Научный комитет по возникающим и недавно выявленным рискам для здоровья.
4. Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения.
5. Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (Французский центр технических и научных исследований в области строительства и строительства).
6. Laboratoire National de Métrologie et d’Essais (Национальная испытательная и метрологическая лаборатория).
7. Commission Internationale de l’Eclairage (Международная комиссия по освещению).