Как работают светодиоды и для чего их используют. Какие бывают типы и цвета светодиодов. На что обратить внимание при выборе светодиодов для проекта. Как правильно подключать и эксплуатировать светодиоды.
Что такое светодиоды и как они работают
Светодиод (LED — Light Emitting Diode) — это полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохождении через него электрического тока. Основные преимущества светодиодов:
- Высокая энергоэффективность — до 80% энергии преобразуется в свет
- Длительный срок службы — до 100 000 часов
- Малые размеры
- Механическая прочность
- Отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения
Принцип работы светодиода основан на явлении электролюминесценции — испускании света при прохождении электрического тока через p-n переход полупроводника. Цвет излучения зависит от используемых полупроводниковых материалов.
Основные характеристики светодиодов
При выборе светодиодов необходимо учитывать следующие ключевые параметры:
- Цвет свечения
- Сила света (яркость)
- Угол обзора
- Прямое напряжение
- Прямой ток
- Максимальный ток
- Рабочая температура
Рассмотрим подробнее некоторые из этих характеристик.
Цвет свечения светодиодов
Светодиоды могут излучать свет различных цветов. Наиболее распространенные:
- Красный (620-630 нм)
- Оранжевый (610-620 нм)
- Желтый (585-595 нм)
- Зеленый (520-530 нм)
- Синий (460-470 нм)
- Белый (комбинация цветов)
Цвет определяется используемыми полупроводниковыми материалами. Например, для красных светодиодов применяется арсенид галлия-алюминия (AlGaAs), для синих — нитрид галлия (GaN).
Сила света и яркость светодиодов
Сила света измеряется в канделах (кд) или миллиамперах (мкд) и показывает, насколько ярко светит светодиод. Типичные значения:
- Индикаторные светодиоды: 1-20 мкд
- Сверхъяркие светодиоды: 1000-5000 мкд
- Мощные светодиоды: 100-1000 кд
Яркость светодиода зависит от протекающего через него тока. При увеличении тока яркость возрастает, но не линейно.
Типы и конструкции светодиодов
По конструкции и назначению можно выделить следующие основные типы светодиодов:
Индикаторные светодиоды
Маломощные светодиоды для индикации и подсветки. Имеют небольшие размеры (3-5 мм) и низкое энергопотребление. Применяются в электронных устройствах, приборных панелях, игрушках.
Сверхъяркие светодиоды
Светодиоды повышенной яркости для освещения и световых эффектов. Имеют высокую силу света при компактных размерах. Используются в фонарях, автомобильных фарах, архитектурной подсветке.
Мощные светодиоды
Светодиоды с высокой светоотдачей для систем освещения. Рассеивают большую мощность, требуют эффективного охлаждения. Применяются в уличных и промышленных светильниках.
SMD-светодиоды
Светодиоды для поверхностного монтажа на печатные платы. Имеют плоский корпус малых размеров. Используются в светодиодных лентах, дисплеях, модулях подсветки.
Области применения светодиодов
Благодаря своим преимуществам светодиоды нашли широкое применение в различных областях:
- Освещение (уличное, офисное, домашнее)
- Подсветка (архитектурная, ландшафтная, рекламная)
- Световые индикаторы и табло
- Экраны и дисплеи
- Автомобильная светотехника
- Медицинское оборудование
- Светофоры и дорожные знаки
Светодиодные технологии активно вытесняют традиционные источники света благодаря высокой энергоэффективности и долговечности.
На что обратить внимание при выборе светодиодов
При подборе светодиодов для конкретного применения следует учитывать:
- Требуемый цвет и яркость свечения
- Необходимый угол обзора
- Напряжение питания схемы
- Допустимый ток через светодиод
- Условия эксплуатации (температура, влажность)
- Способ монтажа (выводной или поверхностный)
- Размеры и форму корпуса
Важно подобрать светодиоды с оптимальными характеристиками для решения конкретной задачи. Это позволит создать эффективную и надежную систему освещения или индикации.
Правила подключения и эксплуатации светодиодов
Для корректной работы светодиодов необходимо соблюдать следующие правила:
- Соблюдать полярность подключения (анод «+» и катод «-«)
- Ограничивать ток через светодиод резистором
- Не превышать максимально допустимый ток
- Обеспечивать эффективный теплоотвод для мощных светодиодов
- Защищать от перенапряжений и помех в цепи питания
- Соблюдать температурный режим эксплуатации
Правильное применение светодиодов позволит реализовать все их преимущества и обеспечить длительный срок службы.
Перспективы развития светодиодных технологий
Технологии производства светодиодов продолжают активно развиваться. Основные тенденции:
- Повышение энергоэффективности и светоотдачи
- Снижение стоимости производства
- Улучшение цветопередачи
- Создание гибких светодиодных панелей
- Интеграция с системами управления освещением
В ближайшие годы ожидается дальнейшее расширение сфер применения светодиодов и вытеснение ими традиционных источников света. Светодиодные технологии станут основой энергоэффективных систем освещения будущего.
), нм Сила света …
0 1918 0
Квадратные яркие светодиоды 8х8мм (ЗАО Протон) — справочник
Технические характеристики и параметры квадратных светодиодов высокой яркости производства ЗАО Протон, квадратные светодиоды 8х8мм. Справочное данные по прозрачным и диффузионным цветным светодиодам, даташит (datasheet). Наименование Макс, прямое напряжение (Uf), В Цвет линзы Цвет …
0 1741 0
Светодиоды-лампочки на 24В производства ЗАО Протон — справочник
Светодиоды — лампочки отличаются от обычных светодиодов тем, что внутри них содержится токоограничительный резистор. Благодаря этому такие светодиоды можно подключать непосредственно к источнику питания не опасаясь повреждения от превышения допустимого максимального тока. Такие светодиоды могут …
0 1684 0
Светодиоды-лампочки на напряжение 12В производства ЗАО Протон — справочник
Светодиоды — лампочки отличаются от обычных светодиодов тем, что внутри них содержится токоограничительный резистор.
Благодаря этому такие светодиоды можно подключать непосредственно к источнику питания не опасаясь повреждения от превышения допустимого максимального тока. Такие светодиоды могут …
1 1624 0
Светодиоды повышенной яркости, диаметр 5мм (ЗАО Протон) — справочник
Справочник по светодиодам повышенной яркости (очень яркие) производства ЗАО Протон, таблицы с техническими характеристиками. Диаметр светодиодов — 5мм. Таблица 1. Светодиодам повышенной яркости с прозрачной линзой. Наименование Макс. прямое напряжение (Uf), в Цвет линзы Цвет …
1 2203 0
Светодиоды (лампочки) диаметром 3мм на 12В производства ЗАО Протон — справочник
Справочник по светодиодам-лампочкам производства ЗАО Протон, которые имеют диаметр 3мм и питаются от напряжения 12В. Светодиоды — лампочки отличаются от обычных светодиодов тем, что внутри них содержится токоограничительный резистор. Благодаря этому такие светодиоды можно подключать .
1 1458 0
Светодиоды повышенной яркости, диаметр 10мм (ЗАО Протон) — справочник
Справочный лист по светодиодам повышенной яркости (очень яркие) производства ЗАО Протон. Диаметр светодиодов — 10мм. Наименование Макс. прямое напряжение (Uf), в Цвет линзы Цвет свечения (А,), нм Сила света (при токе 20 мА), мКд Полный угол обзора 201/2 ТИП. макс. КИПМ1 …
1 2253 0
Светодиоды отечественного производства — характеристики, справочник
Приведены электрические характеристики отечественных светоизлучающих приборов — светодиодов. Информация будет полезна радиолюбителям и радиоинженерам, а также мастерам по ремонту бытовой и радиоэлектронной аппаратуры.
4 6107 0
Духразрядные светодиодные индикаторы серии BD-x, характеристики и цоколевка
Приведены справочные данные на светодиодные индикаторы BD, изображены их размеры, цоколевка и внутренняя принципиальная схема.
1 2445 0
| |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.. 0,7
..0,7
.. 0,7
..0,56
..0,675
..0,675
..0,57
..0,57Пошаговое руководство по светодиодным схемам в художественной комнате
Сбалансировать количество технологий в художественной комнате может быть непросто.
Иногда знакомство с технологиями для ваших студентов происходит за счет обучения более традиционным процессам художественного творчества. Мы не хотим, чтобы технологии заменили традиционные методы создания произведений искусства, однако их можно использовать для улучшения практики. Один из самых простых способов сделать это — создать простые схемы со светодиодами.
Шаг 1: Соберите материалы
Чтобы начать сборку схемы, учащимся понадобятся следующие материалы:
- Медная лента
- Светодиодные фонари 5 мм
- Изолента
- Литиевые батарейки для монет
- Зажимы для переплета
Шаг 2. Создайте иллюстрацию
Вы можете использовать светодиоды для различных иллюстраций. Однако работы на бумаге особенно эффектны, потому что свет просвечивает ярче. По той же причине графит и акварель — отличный выбор, когда дело доходит до материалов.
Шаг 3. Отметьте области для освещения
Вы хотите, чтобы учащиеся думали о том, куда будет направлен их свет, когда они будут создавать свою работу.
Когда они закончат, просто попросите их отметить заднюю сторону произведения искусства, где будет идти каждый свет. Это облегчит настройку цепи.
Шаг 4: Разместите медную ленту
После того, как расположение источников света отмечено, можно добавить медную ленту. Предложите учащимся нарисовать линии, где будет располагаться лента. Это позволит разместить светодиодные фонари более точно. Если медные ленточные линии расположены слишком далеко друг от друга, добавить их в схему будет сложно. Пометьте линии, одну как положительную (+), другую как отрицательную (-), чтобы обеспечить правильное размещение батареи.
Шаг 5: Проверка светодиодных фонарей
Прежде чем прикреплять фонари и аккумулятор на место, необходимо убедиться, что фонари и аккумулятор работают! Чтобы проверить свет, просто подсоедините анод (более длинная сторона светодиода) к положительной (+) клемме, а катод (более короткая сторона светодиода) к отрицательной (-) клемме. При правильном размещении с работающей батареей свет будет сиять.
Шаг 6: Установка батареи
После проверки батареи и освещения пришло время установить батарею. Важно, чтобы положительная сторона батареи касалась только положительной линии медной ленты, а отрицательная сторона батареи касалась только отрицательной линии медной ленты. Чтобы убедиться, что это произойдет, создайте складную бумажную вкладку, чтобы положительная и отрицательная стороны не соприкасались. Закрепите аккумулятор зажимом. Зажим для переплета будет действовать как выключатель. Если вы хотите отключить схему, просто закрепите батарею на боковой стороне произведения искусства зажимом для переплета. Таким образом, ваша батарея прослужит дольше.
Шаг 7. Разместите и прикрепите фонари
После того, как батарея установлена, пришло время прикрепить фонари. Эта часть проста. Еще раз убедитесь, что анод касается положительной стороны, а катод касается отрицательной стороны медной ленты. Установите фонари и закрепите их изолентой. Чем меньше катод и анод растянуты, тем легче будет закрепить свет.
При размещении светильников важно помнить, что некоторые цветовые комбинации светильников не будут работать. Например, красный светодиод имеет более низкое напряжение, чем синий светодиод. В сочетании синий свет не будет работать. Избегайте этого, устанавливая несколько цепей, каждая из которых имеет собственную батарею. Убедитесь, что ваши ученики проверяют сочетания цветов, прежде чем прикреплять свои светильники клейкой лентой.
Шаг 8: Выключите свет и наслаждайтесь!
Когда схема завершена, лучше всего наслаждаться творениями в плохо освещенном месте. Лучшая часть включения светодиодных схем в любое произведение искусства заключается в том, что произведением можно наслаждаться как с включенной схемой, так и без нее. Дополнительный эффект выключения света делает процесс еще более увлекательным!
Использование этой простой схемотехники — идеальный способ улучшить традиционный художественный проект. Это прекрасный пример того, как технологии не просто заменяют искусство, но и могут использоваться с традиционными практиками, чтобы создать новый захватывающий опыт.
Выполните следующие шаги, чтобы увидеть критическое мышление и навыки решения проблем ваших учеников в действии!
Если вы ищете еще больше способов сочетать традиционные проекты с технологиями, присоединяйтесь ко мне на конференции Art Ed Now Summer 2017. Вы познакомитесь с конкретными программами и устройствами, которые можно легко внедрить, чтобы заинтересовать учащихся!
Вы когда-нибудь создавали светодиодные схемы в своей художественной комнате? Каковы ваши лучшие советы?
Как вы используете технологии для улучшения традиционных методов художественного творчества?
Журнальные статьи и подкасты представляют собой мнения участников профессионального образования и не
не обязательно представляют позицию Университета искусства образования (AOEU) или его
академические предложения. Авторы используют термины так, как о них чаще всего говорят
в рамках своего образовательного опыта.
От многослойности к светодиодам: как освещать ваши работы
Вниз или вверх? День или ночь? Два ведущих инсайдера отрасли дают свои советы по созданию освещения музейного качества в домашних условиях
«Взять бесценное произведение искусства и преобразовать его так, чтобы клиент увидел его по-другому, — это радость», — говорит консультант по свету Гарри Триггс, основатель TM. Освещение с дизайнером продукции Эндрю Молинье, 2012 г. «Возможно, они не всегда многословны в своих похвалах, но обычно вы получаете небольшое мерцание, говорящее о том, что вы хорошо поработали» 9.0003
Задавшись целью стать «людьми в области искусства освещения», используя новые высококачественные светодиоды, обеспечивающие гораздо лучшую цветопередачу, два любителя искусства создали впечатляющий набор иллюминаторов и прожекторов, и теперь возглавить команду, базирующуюся в офисе и мастерской недалеко от Рассел-сквер в Лондоне. Среди клиентов Триггса и Мойне теперь лондонская Национальная галерея, сэр Энтони Гормли и Кристиан Лубутен, и мы обратились к ним за экспертным советом по освещению домашней коллекции.
Создание слоев света
Триггс и Молинье не любят украшать потолок точечными светильниками. «Вам не нужно освещать все пространство, — говорит Триггс. «Начните с потолка с чего-то, что освещает основные элементы мебели, каминные полки или комоды. Думайте о комнате как о сцене и освещайте места, в которых происходит действие. Спустившись на уровень стены, используйте что-то вроде освещения для картин, чтобы уменьшить видимую высоту потолка, создать уютную атмосферу и выделить цвета в любых произведениях искусства. Наконец, добавьте настольные светильники и торшеры вокруг фокусных зон комнаты, чтобы привлечь к ним людей».
… и перейти на светодиоды Европейское законодательство постепенно отказывается от ламп накаливания и ламп S15, используемых в большинстве осветительных приборов, говорит Триггс, так что по мере исчерпания запасов все осветительные приборы придется модернизировать. Что еще более ярко, светодиоды не излучают инфракрасные и ультрафиолетовые лучи — и, что более важно, тепло — выделяемое галогенами и другими лампами накаливания, которые могут повредить хрупкие произведения искусства.
Другие преимущества включают значительную экономию энергии, более низкие затраты и лучшее распределение света. Как объясняет Молинье: «Если интенсивность света в верхней части картины в три раза выше, чем в нижней, глаз обманывает себя, думая, что картина освещена равномерно».0003
Компании TM Lighting было поручено установить Picture Lighting в демонстрационной квартире в Найтсбридже. Крайне важно было показать каждое произведение в лучшем свете, как в галерее. Компания подобрала освещение для картин к отделке из старинной латуни в остальной части квартиры
. Аккуратно размещайте картины Не вешайте картины под прямым естественным светом — УФ и инфракрасное излучение могут привести к их выцветанию. И подумайте, прежде чем размещать их между большими окнами, так как глазам будет сложно увидеть искусство в течение дня. Прочтите наше руководство по подвешиванию картин, чтобы получить дополнительные советы экспертов.
Основное отличие состоит в том, что прожектор создает пятно света над произведением искусства, в то время как с освещением для картин существует более четкое отсечение. В остальном это зависит от предпочтений клиента: светильники для картин бывают разных форм, размеров, отделки и цветов, чтобы одинаково хорошо работать как в современных, так и в традиционных домах. Однако в минималистском пространстве клиент может предпочесть систему треков и прожекторов, «которая создает ощущение галереи и обеспечивает гибкость», — говорит Триггс, особенно если у клиента есть коллекция, которая регулярно меняется. А в доме с балками на низком потолке, говорит Молинье, «картинный свет может выглядеть слишком загроможденным, в то время как мини-прожектор будет сдержанным и гибким».
Выберите правильные светодиоды Некачественный светодиод может создавать бледный, болезненный свет, «как приемная у врача», — говорит Триггс.
Для правильного качества света в домашних условиях он рекомендует цветовую температуру 2700K, индекс цветопередачи (CRI) 95 или выше и авторитетного производителя, чтобы обеспечить согласованность обоих качеств от одного светодиода к другому.
«Большинство светодиодов падают вниз с более насыщенными цветами», — объясняет Триггс. «Царственные красные и королевские синие цвета становятся плоскими с некачественным светодиодом, в то время как хороший действительно поднимет их и даст четкость». Опять же, Молинье демонстрирует демонстрацию, поднося два источника света к портрету женщины. В свете его компании, воспроизводящем 100% цветового спектра, красный цвет платья женщины и золото в ее волосах выглядят намного ярче, чем при другом свете, воспроизводящем только 80%.
TM Slim Light использовался для освещения произведений искусства в этой частной резиденции в Лондоне, спроектированной NBB Design
Даунлайт или аплайт? Molyneux и Triggs склонны подсвечивать произведения искусства.
«Подсветка произведений искусства в больших декоративных рамах создает над картинами страшные тени, как в фильмах ужасов», — говорит Триггс. Однако некоторые картины хорошо поддаются освещению. «У одного клиента был трехметровый холст Хендрика тер Брюггена с огнем внизу, который освещал лица наверху», — говорит Молинье. «В данном случае освещение снизу усилило освещение самой сцены на картине».0003
Это зависит от характера коллекции. В одном заказе, по словам Молинье, участвовали 43 Пикассо, и все они должны были быть красиво освещены: «Некоторые произведения искусства не производят такого же присутствия, как другие, или находятся в таком положении, когда их освещение не добавляет атмосферы в помещение». комната в целом.»
Компании TM Lighting было поручено установить Picture Lighting в этой демонстрационной квартире в Найтсбридже
Настройка уровня освещенности для ночного времени По словам Триггса, это также позволит снять произведение искусства со стены днем.
