Светодиод что это. Светодиоды: устройство, принцип работы и преимущества современных источников света

Что такое светодиод и как он работает. Каковы основные преимущества светодиодов перед другими источниками света. Какие виды светодиодов существуют и где они применяются. На что обратить внимание при выборе светодиодных ламп.

Что такое светодиод и как он устроен

Светодиод (LED — Light Emitting Diode) — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. В отличие от ламп накаливания или люминесцентных ламп, в светодиоде электрический ток преобразуется в свет практически без потерь.

Основные компоненты светодиода:

• Полупроводниковый кристалл (чип)
• Корпус с контактными выводами
• Оптическая система (линза)

Свет излучается непосредственно кристаллом при прохождении через него электрического тока. Цвет излучения зависит от материала полупроводника. Яркость светодиода определяется силой протекающего тока.

Принцип работы светодиода

Принцип работы светодиода основан на явлении электролюминесценции — излучении света при прохождении электрического тока через p-n-переход. Как это происходит?

1. При подаче напряжения электроны из n-области переходят в p-область
2. Электроны рекомбинируют с дырками в p-области
3. При рекомбинации выделяется энергия в виде фотонов (света)
4. Цвет излучения определяется шириной запрещенной зоны полупроводника

Чем больше ток, протекающий через светодиод, тем ярче свечение. Однако слишком большой ток может привести к перегреву и выходу светодиода из строя. Поэтому в цепи светодиода всегда устанавливается токоограничивающий резистор.

Основные преимущества светодиодов

Светодиоды обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными источниками света:

• Высокая энергоэффективность — до 150 лм/Вт
• Длительный срок службы — до 100 000 часов
• Механическая прочность и надежность
• Экологическая безопасность
• Широкий диапазон цветов излучения
• Возможность регулировки яркости
• Мгновенное включение
• Малые габариты и вес

Благодаря этим достоинствам светодиоды активно вытесняют другие источники света во многих сферах применения. Однако у них есть и недостатки, главный из которых — относительно высокая стоимость.

Виды светодиодов и их применение

Светодиоды классифицируют по различным признакам:

По назначению:

• Индикаторные — для подсветки и индикации
• Осветительные — для общего и местного освещения

По типу корпуса:

• DIP — с выводами для монтажа в отверстия
• SMD — для поверхностного монтажа
• COB — на алюминиевой подложке

По цвету излучения:

• Монохромные (красные, синие, зеленые и др.)
• Белые (холодные и теплые)
• RGB — многоцветные

Сферы применения светодиодов постоянно расширяются. Основные области использования:

• Общее освещение помещений и улиц
• Автомобильная светотехника
• Рекламные конструкции и вывески
• Декоративная подсветка
• Индикация в электронных устройствах
• Системы сигнализации и безопасности

На что обратить внимание при выборе светодиодных ламп

При выборе светодиодных ламп для дома или офиса рекомендуется учитывать следующие параметры:

• Мощность и световой поток
• Цветовая температура (теплый или холодный свет)
• Индекс цветопередачи (CRI)
• Угол рассеивания света
• Тип цоколя
• Наличие диммирования (регулировки яркости)
• Срок службы и гарантия
• Энергоэффективность (лм/Вт)

Важно выбирать продукцию известных производителей, которые гарантируют качество и соответствие заявленным характеристикам. Дешевые безымянные светодиодные лампы могут быстро выйти из строя или не обеспечить нужный уровень освещенности.

Перспективы развития светодиодных технологий

Технологии производства светодиодов постоянно совершенствуются. Основные направления развития:

• Повышение энергоэффективности
• Увеличение срока службы
• Улучшение качества света и цветопередачи
• Снижение стоимости производства
• Разработка новых форм-факторов и конструкций
• Создание «умных» систем освещения

Эксперты прогнозируют, что в ближайшие годы светодиоды практически полностью вытеснят традиционные источники света в большинстве сфер применения. Это позволит существенно снизить энергопотребление и повысить качество освещения.

Экологические аспекты использования светодиодов

Светодиоды считаются одним из самых экологичных источников света. Почему?

• Не содержат ртути и других вредных веществ
• Низкое энергопотребление снижает выбросы CO2
• Длительный срок службы уменьшает количество отходов
• Отсутствие УФ- и ИК-излучения
• Возможность вторичной переработки компонентов

Использование светодиодного освещения позволяет снизить негативное воздействие на окружающую среду и сократить углеродный след. Это делает светодиоды важным элементом концепции устойчивого развития и «зеленых» технологий.

Подробное устройство и принцип работы светодиода

С момента открытия красного светодиода (1962 г.) развитие твердотельных источников света не останавливалось ни на миг. Каждое десятилетие отмечалось научными достижениями и открывало для ученых новые горизонты. В 1993 году, когда японским ученым удалось получить синий свет, а затем и белый, развитие светодиодов перешло на новый уровень. Перед физиками всего мира стала новая задача, суть которой заключалась в использовании светодиодного освещения в качестве основного.

В наше время можно сделать первые выводы, свидетельствующие об успехах становления светодиодного освещения и продолжающейся модернизации светодиода. На прилавках магазинов появились светильники со светодиодами, изготовленными по технологии COB, COG, SMD, filament.

Как устроен каждый из перечисленных видов, и какие физические процессы вынуждают полупроводниковый кристалл светиться?

Содержание

• 1 Что такое светодиод?
• 2 Устройство, конструкция и технологические отличия
  • 2. 1 DIP
  • 2.2 SMD
  • 2.3 COB
• 3 Принцип работы светодиода

Что такое светодиод?

Перед разбором устройства и принципа работы, кратко рассмотрим, что светодиод из себя представляет.

Светодиод – это полупроводниковый компонент с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании электрического тока в прямом направлении.

В отличие от нити накала и люминесцентных источников света, испускаемый свет светодиодом лежит в небольшом диапазоне спектра. То есть кристалл светоизлучающего диода испускает конкретный цвет (в случае со светодиодами видимого спектра). Для получения определенного спектра излучения в светодиодах используют специальный химический состав полупроводников и люминофора.

Устройство, конструкция и технологические отличия

Существует много признаков, по которым можно классифицировать светодиоды на группы. Одним из них является технологическое отличие и небольшое различие в устройстве, которое вызвано особенностью электрических параметров и будущей сферой применения светодиода.

DIP

Цилиндрический корпус из эпоксидной смолы с двумя выводами стал первым конструктивом для светоизлучающего кристалла. Закругленный цветной или прозрачный цилиндр служит линзой, формируя направленный пучок света. Выводы вставляются в отверстия печатной платы (DIP) и с помощью пайки обеспечивают электрический контакт.

Излучающий кристалл располагается на катоде, который имеет форму флажка, и соединяется с анодом тончайшим проводом. Существуют модели с двумя и тремя кристаллами разного цвета в одном корпусе с количеством выводов от двух до четырёх. Кроме этого, внутри корпуса может быть встроен микрочип, управляющий очередностью свечения кристаллов либо задающий чистоту его мигания.

Светодиоды в DIP корпусе относятся к слаботочным, используется в подсветке, системах индикации и гирляндах.

В попытках нарастить световой поток, появился аналог с усовершенствованным устройством в DIP корпусе с четырьмя выводами, известный как «пиранья». Однако увеличенная светоотдача нивелировалась размерами светодиода и сильным нагревом кристалла, что ограничило область применения «пираньи». А с появлением SMD технологии их производство практически прекратилось.

SMD

Полупроводниковые приборы с креплением на поверхность печатной платы коренным образом отличаются от предшественников. Их появление расширило возможности конструирования систем освещения, позволило снизить габариты светильника и полностью автоматизировать монтаж. Сегодня SMD-светодиод – это самый востребованный компонент, используемый для построения источников света любых форматов.

Основа корпуса, на которую крепится кристалл, является хорошим проводником тепла, что в разы улучшило отвод тепла от светоизлучающего кристалла. В устройстве белых светодиодов между полупроводником и линзой присутствует слой люминофора для задания нужной цветовой температуры и нейтрализации ультрафиолета. В SMD-компонентах с широким углом излучения линза отсутствует, а сам светодиод имеет форму параллелепипеда.

COB

Chip-On-Board – одно из новейших практических достижений, которое в ближайшем будущем займет лидерство по производству белых светодиодов в искусственном освещении. Отличительная черта устройства светодиодов по технологии COB заключается в следующем: на алюминиевую основу (подложку) через диэлектрический клей крепят десятки кристаллов без корпуса и подложки, а затем полученную матрицу покрывают общим слоем люминофора. В результате получается источник света с равномерным распределением светового потока, исключающий появление теней.

Разновидностью COB является Chip-On-Glass (COG), которая подразумевает размещение множества мелких кристаллов на поверхности из стекла. В частности, широко известны филаментные лампы на 220 В, в которых излучающим элементом служит стеклянный стержень со светодиодами, покрытыми люминофором.

Принцип работы светодиода

Несмотря на рассмотренные технологические особенности, работа всех светодиодов базируется на общем принципе действия излучающего элемента. Преобразование электрического тока в световой поток происходит в кристалле, который состоит из полупроводников с разным типом проводимости. Материал с n­-проводимостью получают путем его легирования электронами, а материал с p-проводимостью – дырками. Таким образом, в сопредельных слоях создаются дополнительные носители заряда противоположной направленности.

В момент подачи прямого напряжения начинается движение электронов и дырок к p-n-переходу. Заряженные частицы преодолевают барьер и начинают рекомбинировать, в результате чего протекает электрический ток. Процесс рекомбинации дырки и электрона в зоне p-n-перехода сопровождается выделением энергии в виде фотона.

Вообще, данное физическое явление применимо ко всем полупроводниковым диодам. Но в большинстве случаев длина волны фотона находится за пределами видимого спектра излучения. Чтобы заставить элементарную частицу двигаться в диапазоне 400-700 нм ученым пришлось провести немало экспериментов с подбором подходящих химических элементов. В результате появились новые соединения: арсенид галлия, фосфид галлия и более сложные их формы, каждая из которых характеризуется своей длиной волны, а значит, и цветом излучения.

Кроме полезного света, испускаемого светодиодом, на p-n-переходе выделяется некоторое количество теплоты, которая снижает эффективность полупроводникового прибора. Поэтому в конструкции мощных светодиодов должна быть продумана возможность реализации эффективного отвода тепла.

Всё о светодиоде

Что такое светодиод

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Кстати, по-английски светодиод называется light emitting diode, или LED, по-русски — СИД.

Из чего состоит светодиод?

Из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные светодиоды, применявшиеся для индикации. Конструкция мощного современного светодиода схематически изображена на рисунке.

Чем хорош светодиод?

В светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы,электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Действительно, светодиод (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений. Далее, светодиод излучает в узкой части спектра, его цвет чист, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод — низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

Каковы электрические и оптические характеристики светодиодов?

Светодиод — низковольтный прибор. Обычный светодиод, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4В постоянного напряжения при токе до 50 мА. Светодиод, который используется для освещения, потребляет такое же напряжение,но ток выше — от нескольких сотен мА до 1А в проекте. В светодиодном модуле отдельные светодиоды могут быть включены последовательно и суммарное напряжение оказывается более высоким (обычно 12 или 24 В).

При подключении светодиода необходимо соблюдать полярность, иначе прибор может выйти из строя. Напряжение пробоя указывается изготовителем и обычно составляет более 5В для одного светодиода. Яркость светодиода характеризуется световым потоком и осевой силой света, а также диаграммой направленности.Существующие светодиоды разных конструкций излучают в телесном угле от 4 до 140градусов. Цвет, как обычно, определяется координатами цветности и цветовой температурой, а также длиной волны излучения.

Для сравнения эффективности светодиодов между собой и с другими источниками света используется светоотдача: величина светового потока на один ватт электрической мощности. Также интересной маркетинговой характеристикой оказывается цена одного люмена.

Почему нужно стабилизировать ток через светодиод?

В рабочих режимах ток экспоненциально зависит от напряжения и незначительные изменения напряжения приводят к большим изменениям тока. Поскольку световой выход прямо пропорционален току, то и яркость светодиода оказывается нестабильной. Поэтому ток необходимо стабилизировать. Кроме того, если ток превысит допустимый предел, то перегрев светодиода может привести к его ускоренному старению.

Чем определяется срок службы светодиода?

Считается, что светодиоды исключительно долговечны. Чем больший ток пропускается через светодиод в процессе его службы, тем выше его температура и тем быстрее наступает старение. Поэтому срок службы у мощных светодиодов короче, чем у маломощных сигнальных, и составляет в настоящее время 50 — 100тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости.

Не вреден ли светодиод для человеческого глаза?

Спектр излучения светодиода близок к монохроматическому, в чем его кардинальное отличие от спектра солнца или лампы накаливания. Хорошо это или плохо — доподлинно не известно, потому что, серьезных исследований в этой области нигде не проводилось. Какие-либо данные о вредном воздействии светодиодов на человеческий глаз отсутствуют. Есть надежда, что вскоре влияние светодиодов на зрение будет изучено досконально.

Где сегодня целесообразно применять светодиоды?

Светодиоды находят применение практически во всех областях светотехники. Светодиоды оказываются незаменимы в дизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также в светодинамических системах.Выгодно же их применять там, где дорого обходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономить электроэнергию и где высоки требования по электробезопасности.

Возможности и применение

Изобретение первых светодиодов — полупроводниковых диодов в эпоксидной оболочке, выделяющих монохроматический свет при подключении к электротоку -относится к 1960-м годам. Однако до 1980-х низкая яркость, отсутствие светодиодов синего и белого цветов, а также высокие затраты на их производство ограничивали их массовое применение в качестве источников света. Поэтому светодиоды в основном использовали в наружных электронных табло, ими оборудовали системы регулирования дорожного движения, применяли в оптоволоконных системах передачи данных и медицинском оборудовании.

Появление сверхярких, а также синих (в середине 1990-х годов) и белых диодов(в начале XXI века) и постоянное снижение их рыночной стоимости привлекли внимание многих производителей к данным источникам света. Светодиоды стали использовать в качестве индикаторов режимов работы электронных устройств, в подсветке жидкокристаллических экранов различных приборов, в том числе — мобильных телефонов и пр. Впоследствии применение светодиодов основных цветов (красного,синего и зеленого) позволило получать цвета вывесок фактически любых оттенков,а также конструировать из них дисплеи с выводом полноцветной графики и анимации.

Срок службы светодиодов, превышающий в 6-8 раз долговечность люминесцентных ламп, относительная простота в работе с ними на этапе сборки изделий,отсутствие необходимости в регулярном обслуживании и их антивандальные качества делают эти источники света конкурентоспособными с более традиционными-газоразрядными, люминесцентными лампами и лампами накаливания. Одним из немногих и существенных аспектов, за счет которого светодиоды еще недостаточно распространены является пока еще высокая стоимость светодиодов.

Преимущества

Экономично

Одним из достоинств светодиодов является их долговечность. Данные источники света обладают ресурсом использования 100 000 часов, а ведь это 10-12 лет непрерывной работы. Для сравнения — максимальный срок работы газоразрядных и люминесцентных ламп составляет 10 тыс. часов.

За это же время в световом модуле, использующем люминесцентные лампы, их нужно будет сменить 8-10 раз, а лампы накаливания придется заново «вкручивать»от 30 до 40 раз. Использование светодиодных модулей позволяет снизить затраты на электроэнергию до 87%!

Работа при низких температурах

Благодаря полупроводниковой природе светодиодов их яркость обратно пропорциональна температуре окружающей среды, что делает их применение особенно актуальным в наших климатических условиях. Диапазон температуры эксплуатации светодиодов от -50. ..+60 град С.

Стойкость к механическим воздействиям

Отсутствие стеклянных деталей, нитей накаливание делает светодиоды устойчивыми к механическим воздействиям, ударам и вибрации.

Высокая светоотдача

Яркость светодиодов сравнима с неоном. Для сравнения: обычная лампа накаливания дает до 10 люмен на 1 Вт потребленной энергии, светодиоды — 70 люмен и выше.Сверхяркие светодиоды обеспечивают сильный световой поток для изделий такого класса.

Чистота цвета

Возможность получения любого цвета и оттенка излучения светодиодов: например,чистый синий, чистый белый, оранжевый, сине-зеленый и десятки других чистых цветов и оттенков — чего нельзя получить, используя лампы накаливания.

Высокий уровень безопасности

Обеспечивается малым тепловыделением светодиодов и низким питающим напряжением.

Простой электромонтаж

А также легкое крепление к любой поверхности существенно облегчают монтаж и ремонт, и соответственно расходы связанные с ними.

Безинерционность

Возможность управления через контроллеры, диммеры, в том числе с плавным изменением яркости и цвета свечения. Управляя интенсивностью и режимом свечения можно достичь фантастического эффекта «живого света».

Замена существующих источников света

Светотехнические и электрические параметры модулей позволяют легко заменить любые ранее установленные источники света и значительно сократить расходы на эксплуатацию и обслуживание.

Экологическая и пожарная безопасность

Не содержат вредных веществ, побочного ультрафиолетового или инфракрасного излучения и почти не нагреваются.

Недостатки

Поверхностный взгляд на использование светодиодов сразу отмечает их высокую стоимость — главный недостаток по сравнению с лампами накаливания и газоразрядными лампами различных типов. Если говорить о цене изделия как таковой, то LED-изделия действительно «не каждому по карману». Однако производители по всему миру продолжают наращивать мощности по изготовлению светодиодов, и цены на данные источники света неуклонно понижаются. Практика показывает, что совокупные затраты на приобретение и эксплуатацию светодиодных изделий, в конечном итоге оказываются в 2 — 2,5 раза ниже затрат на обычные светильники.

что это? Отвечаем на вопрос. Принцип работы светодиода

Повсеместно происходит замена обычных ламп на светодиодные. На сегодняшний день это лучший способ освещения для автомобилей и домов, более долговечный и лёгкий в замене. Итак, в чем заключается принцип работы светодиода и как его правильно выбрать?

Светодиод и принцип его работы

Светодиод – это специальный электроприбор, который перерабатывает ток в некоторое свечение. На сегодняшний день светодиоды более известны как LED, что значит «светоизлучающий диод».

Прибор является полупроводниковым и состоит из кристалла-чипа, корпуса, контактных выводов и оптического устройства. Свет исходит от кристалла, а его цвет может быть различным и зависит от применяемого материала. Яркость светодиода, как и его цвет, также может быть различной. Так, например, для большего светового эффекта в одну лампу часто вставляют несколько кристаллов, вырабатывающих однотонный свет, который в комплексе образует яркое свечение.

Яркость устройства напрямую зависит от силы подаваемого на него электрического тока. В свою очередь, слишком мощный поток электроэнергии вызывает быстрый перегрев внутреннего кристалла и выводит его из строя. Ввиду этого конструкция светодиода несколько затратна по стоимости материалов, что несколько негативно сказывается на выборе таких ламп.

По яркости светодиоды принято делить на категории:

• ультраяркие, их минимальная мощность – 1 W;
• светодиоды повышенной яркости – достигают 20 mW;
• стандартные лампы.

На сегодняшний день широко применяется блок светодиодов, который встраивается в лампу. Благодаря ему возможна регулировка яркости и выбор оптимального режима свечения.

Преимущество светодиодов перед другими типами освещения

Светодиод – это лучший на сегодняшний день выбор типа освещения, который имеет ряд преимуществ:

• Долговечность.
• Возможность регулировки цвета и яркости лампы.
• Цветовая насыщенность, возможность подобрать красный, синий, зеленый светодиод или заставить цвет меняться.
• Возможность электронного управления.
• Экологически чистые материалы, которые не содержат тяжёлых веществ, вредных для окружения и опасных при неправильной утилизации.
• Низкая потребляемая мощность, на 1 ватт вырабатывается в несколько раз больше света.
• Свет чистый и максимально приближён к естественному.
• Не перегреваются благодаря грамотному светоотводу.
• Надёжность и прочность.

Почему светодиоды стали популярны в автоиндустрии? Этот тип освещения идеально подходит для автомобилей, постепенно вытесняя галогенные и ксеноновые лампы. Его положительные качества:

• возможность направления освещения за поворотом руля – создание адаптивных фар;
• эстетически выглядит лучше других видов фар;
• повышение безопасности благодаря улучшению видимости на дороге;
• устойчивость к вибрации;
• зачастую светодиоды установлены в корпус, куда не проникает влага;
• достижение рабочего состояния происходит быстрее, по этой причине стоп-сигналы срабатывают лучше.

Конечно, эти преимущества присущи только действительно качественным продуктам, поэтому экономить на них не стоит, тем более, что период их эксплуатации значительно увеличен по сравнению с китайской продукцией. Дополнительно период эксплуатации светодиодных ламп, если сравнивать с обычными, также значительно больше.

Классификация светодиодов

Выделяют 2 основных вида светодиодов – для подсветки (индикаторные) и для освещения. Их сила и долговечность зависят от подачи электротока, ввиду этого второй вид светодиодов служит меньший срок, так как кристалл изнашивается быстрее. Тем не менее, эти осветительные устройства очень долговечны и служат несколько тысяч часов.

Осветительный светодиод – это устройство, обеспечивающее надёжный и мощный свет. Оно широко применяется в дизайне, создавая нужный уровень освещённости.

По типу корпуса принято выделять светодиод в форме «Звезды», «Пираньи» и SMD. Среди них самыми популярными являются «Пираньи», так как их световой поток представляется более качественным. Их конструктивной особенностью является форма прямоугольника с выводами по краям, с помощью них обеспечивается жёсткое сцепление с поверхностью. Кроме того, подложка устройства обладает отличной теплоотводностью. Эти приборы используют широко в автомобилях и в рекламе. Они разнообразны по размерам и цветам: красный, белый, зелёный, синий светодиод.

Индикаторные светодиоды имеют конструкцию попроще, их свет не такой сильный и используется для подсветки дисплеев и приборных панелей. По форме выделяют круглые, овальные и прямоугольные индикаторные светодиоды.

Линзы также отличаются друг от друга, они могут быть встроены и в осветительные, и в индикаторные лампы. Некоторые предназначены для рассеивания света (этих устройств подавляющее большинство), другие – для фокусировки, благодаря направленному пучку производимого света. Причём во второй группе выделяют линзы плоские, конусообразные и круглые.

По цвету линзы светодиоды бывают:

• бесцветными прозрачными;
• окрашенными прозрачными;
• окрашенными матовыми.

Кроме того, цветовая гамма исполнения прибора сейчас очень разнообразна. Существует жёлтый, красный, синий, зеленый светодиод и т. д. Эти цвета умело комбинируются, создавая ещё более широкий спектр. Наиболее сложно, как ни странно, получить чистый белый цвет.

Белый светодиод получают тремя способами:

• одновременное использование в правильных пропорциях красного, синего и зелёного цветов даёт ощущение белого цвета;
• применение синего диода с примесью жёлтого;
• третий метод требует применения люминесцентных материалов, который преобразовывает ультрафиолет, действуя по принципу флуоресцентной лампы.

Белый светодиод наиболее распространён, хоть и получить его несколько сложно. Он бывает холодным и тёплым. На лампочке обычно этот параметр указан в кельвинах, чем меньше показатель, тем цвет будет желтее и теплее. Производители рекомендуют остановить свой выбор на усреднённом параметре, хотя и к холодному, синеватому свету также можно быстро привыкнуть.

Выбор лампы для дома

Выбор лампы для дома включает несколько этапов, где необходимо определиться с типом сети, диаметром цоколя и внешним видом самого осветительного прибора.

Светодиод 220 вольт выпущен в наиболее распространённых типах цоколя – Е27 и Е14. Цифры обозначают диаметр резьбы в миллиметрах. Первый вид ламп зачастую встречается в форме шара, второй – шара или кукурузы.

В чём же заключаются их главные преимущества? Во-первых, это возможность блокировки и настройки яркости свечения самостоятельно. Во-вторых, это выбор цветового освещения и возможность дистанционного управления им. В-третьих, долговечность эксплуатации и повышенная надёжность.

Выбирая форму, нужно обратить внимание на то, что лампы-кукурузы хоть и имеют достаточно неплохие характеристики, они всё же небезопасны. Их контакты выходят наружу, и производители отказываются в последнее время от выпуска устройств подобной формы.

Для освещения нежилых помещений или ванных комнат используются менее мощные лампы, поэтому если нет необходимости применять светодиод 220 вольт, можно обойтись маленькими плоскими приборами с цоколем G53 и GX53. Это круглые лампы, где используется несколько диодов.

Цвет рекомендуется выбирать обычный белый, так как это не слишком тёплый и не очень холодный цвет, оптимальная характеристика которого составляет 4200 К.

Обратить внимание при приобретении лампы стоит и на следующие характеристики:

• количество диодов – от того, сколько светодиодов находится в лампе, зависит её яркость, особенно при длительном периоде использования, когда они начинают тускнеть и перегорать;
• режим рабочей температуры – нужно учитывать, что при выборе лампы для улицы она должна быть эффективной и при возможных морозах, это обычно указывается в паспорте устройства;
• возможность пульсаций – мигание встречается у дешёвых ламп, обычно при покупке дорогостоящей оно сводится к минимуму;
• условия эксплуатации иногда требуют повышенной защиты устройства, допустим, стойкость к влаге, необходимо об этом параметре поинтересоваться у продавца;
• при выборе производителя нужно обращать внимание на диаметр цоколя, так как не все импортные разработчики выпускают светодиод 220В;
• необходимый световой поток, который измеряют в Люменах, – осветительные или индикаторные лампы.

Выбор производителя

На рынке присутствует множество производителей, которые демонстрируют различный уровень качества. Соответственно, их ценовая политика поставщиков также значительно отличается.

Главным недостатком светодиодов является их стоимость. Поэтому, если уже платить немаленькие деньги за продукт, необходимо, чтобы он был действительно качественным. Поэтому стоит с ответственностью подойти к выбору производителя и поставщика.

Производителей условно можно разделить на 5 групп.

1. Китайские дешёвые никому не известные бренды.
2. Известные китайские и азиатские производители. Наиболее популярными являются Selecta, Camelion, LG. Они используют современное оборудование, и качество выпущенной продукции у этих компаний достаточно высокое, поэтому достаточно большой сегмент отечественного рынка занят товаром из Азии. Отдельно стоит отметить светодиоды LG, которые с 2016 года значительно уменьшили цену на свой товар благодаря использованию новых технологий в производстве. Причём качество остаётся на прежнем уровне. В этом можно не сомневаться. Специализируется компания на лампах средней мощности и достаточно неплохо себя проявляет относительно аналогов.
3. Отечественные производители, которые делают продукт высокого качества, но их технология достаточно дорогая, поэтому и цена на лампы соответственная. К сожалению, на территории России поздно узнали о широких возможностях светодиодов и отечественных производителей пока не так много. Это, к примеру, «Оптоман» и Gauss. Эти компании имеют свой модельный ряд продукции и доступны по всей стране.
4. Европейские производители представлены преимущественно немецкими фирмами Philips, Osram, Bioledex, которые имеют огромный опыт производства ламп. Пожалуй, Philips остаётся лидером в этом сегменте рынка, хотя и стоит он относительно дорого.
5. Китайско-российские проекты, такие как Ecola, Newera – также неплохие по качеству и цене бренды, которые значительно моложе фирм-конкурентов.

Таким образом, среди такого обилия производителей иногда достаточно сложно выбрать достойный бренд, поэтому особенно важно и нужно обращать внимание главным образом на характеристики продукта и условия его эксплуатации.

Приблизительный алгоритм действий при установке светодиода

Если есть хоть малейшие познания в электрике и был опыт установки любых ламп, можно светодиод попробовать установить и самому. Для начала нужно убедиться в работоспособности ламп. Последовательность действий должна быть следующей:

• изучение технических характеристик и подсчёт, сколько вольт потребляет один светодиод;
• составление схемы подключения с учётом напряжения;
• вычисление потребляемой мощности электроцепи;
• далее нужно подобрать блок питания, который бы подошёл по мощности, это также может быть и драйвер;
• на ножках светодиода указана полярность, к которым нужно припаять провода;
• подключение блока питания;
• установка диодов и их закрепление;
• если всё в порядке, необходимо измерить такие характеристики, как количество потребляемой энергии, нагрев, электроток;
• корректировка электротока;
• прогрев в течение получаса – чтобы ничего не случилось при первоначальной установке и для того, чтобы предупредить перегрев, светодиоды лучше покупать на подложке в форме звезды.

В процессе эксплуатации, особенно, если это продукция китайского производства, иногда необходима замена светодиодов. Чем обращаться к специалистам, замену можно выполнить самостоятельно при наличии нужных инструментов. Раскрутив лампу, с помощью цифрового мультиметра прозванивают диоды. Они, в свою очередь, слабо подсвечиваются, и некоторые из них могут не работать. Ненужные диоды отпаивают и меняют на новые. Конечно, это происходит, когда запасные светодиоды есть в наличии, для этого можно взять старую лампу.

На сегодняшний день популярным дополнением является программа «Ардуино». Светодиод, подключая к нему, можно заставить мигать. Плата «Ардуино» имеет много возможностей, вводы-выводы, а также к ней можно подключить практически любое устройство. Эта программа способна принимать сигналы от различных устройств, что и заставляет воздействовать на них. Это лёгкая и удобная среда для программирования, с которой несложно справиться даже обычному пользователю.

Выбор светодиодов для автомобиля

Автовладельцы всё чаще переходят на новый тип освещения в своей машине. Это действительно хорошее решение не только в плане режима работы, но и относительно внешнего вида автомобиля. Авто значительно преобразится, привлекая взгляды проезжающих мимо водителей. Освещением светодиодного типа можно смело заменить все лампы, которые используются в автомобиле.

Как выбрать габариты и свет для передних стоп-сигналов

Большая часть автопрома применяет лампы без цоколя, устанавливаемые в проёме между передними фарами. Преимуществом светодиодов является их стойкость к любым температурам, так как они находятся вблизи от главной осветительной лампы, возможен перегрев кристалла и преждевременный его выход из строя. Ввиду этого, при выборе освещения необходимо обратить внимание на дополнительную защиту светодиодов – наличие стабилизатора электротока.

При выборе ламп нужно обратить внимание на их серию, допустим, серия SF хоть и не имеет стабилизатора, вполне подходит для автомобиля, так как имеет большое количество диодов и работает в широком диапазоне, отлично освещая пространство.

Нужно также обратить внимание на размеры лампы, так, указанный пример SF – достаточно большое устройство. Нужно хорошо все продумать перед покупкой освещения.

Популярной также является серия для габаритов — СМД, которая имеет отличные характеристики, но и стоит немалых денег.

Заднее освещение автомобиля

Задние стоп-сигналы принято оборудовать цокольными двухконтактными светодиодами. Наиболее популярные серии: МСД, 14НР и 3х1W. Они имеют несколько различный режим работы, отличаются количеством диодов. Но все имеют достаточно высокие показатели. Эти светодиоды являются яркими, обеспечивают насыщенный свет и долговременный срок службы.

Самые доступные по стоимости – лампы серии SF.

Светодиоды для салона

Перед выбором ламп для салона необходимо определиться с типом его освещения и величиной плафона.

В салон нужно подбирать лампу фестонного типа – это продолговатые устройства, размером 31-41 мм. Выделяют 3 вида светодиодов для салона.

1. Устанавливаются в разъём плафона вместо старой обычной лампочки. По размеру такие светодиоды практически идентичны обычным осветительным приборам, они применяются при невозможности из-за небольшой величины плафона использовать другую лампу.
2. Светодиоды большего размера, чем стандартная лампочка. Перед установкой нужной убедиться, подойдёт ли такое устройство под плафон. Благодаря большему размеру, увеличивается и количество диодов в лампе. Таким образом, освещение становится значительно ярче обычного.
3. Матрицы, вмещающее большое количество диодов. Если плафон достаточно большой и может вместить прямоугольную матрицу, то этот тип освещения будет наиболее ярким и насыщенным.

В салонном освещении используются лампы типа SF или СМД.

Кроме того, в автомобилях широко применяется замена противотуманных фар на лампы со светодиодом. Особое внимание стоит обратить автолюбителям, желающим выделиться среди других, на подсветку светодиодной лентой и на «ангельские глазки».

Подводя итог

Светодиод – это отличная альтернатива старым лампочкам, которая помогает решить проблему недостаточного освещения помещения. Даже при большей стоимости, чем обычная лампа, это отличное капиталовложение, так как светодиод способен служить не один год и дарить яркий свет дому и автомобилю.

устройство, полярность, обозначение на схеме, характеристики, маркировка

Светодиодные светильники успешно вытесняют с рынка лампы накаливания и люминесцентные. Причина – ряд характеристик, которые делают этот прибор более выгодным в использовании и более функциональным.

Содержание

1. Общая информация о светодиодах
2. Принцип работы
3. Сфера применения
4. Разновидности и устройство
5. Индикаторные устройства
6. Осветительные светодиоды
7. Основные характеристики
8. Вольтамперная характеристика
9. Прямой номинальный ток и падение напряжения
10. Максимальное обратное
11. Световой поток
12. Угол рассеивания
13. Длина волны и цветовая температура
14. Световая отдача
15. Как определить напряжение и полярность

Светодиод – это полупроводник, который генерирует видимое излучение при прохождении сквозь него электрического тока. В этом состоит его принципиальное отличие от любой другой лампы. В обычных вариантах светится от нагрева нить накала или газ, наполняющий трубку или корпус. Полупроводник не нагревается. Излучение является реакцией материала на прохождение тока, а не на нагрев какой-то части.

Светодиод дает почти монохромное излучение с определенной цветовой температурой. Полупроводники генерируют цветное излучение любого оттенка. В отличие от обычной лампочки, которая может изменить цвет только с помощью светофильтра, полупроводник именно излучает красный или синий свет.

Важное преимущество светодиода – возможность сформировать направленный световой поток. В обычных источниках света он рассеивается во все стороны и направление можно сформировать только за счет формы светильника и плафона. Полупроводник генерирует направленное излучение под углом от 15 до 180 угловых градусов. Уличный фонарь такого рода освещает именно дорогу под ногами прохожего, а не воздух на аллее.

В 1909 году Генри Раунд и Маркони Лебс впервые описали электролюминесценцию. В 1923 году советский инженер Лосев запатентовал устройство под названием «световое реле», где источником света служит полупроводниковый переход. Но только в 1961 году разработанный Ником Холоньяком инфракрасный светодиод получил промышленное применение. Источник белого света, который можно было использовать для освещения, был разработан только в начале 90-х и появился на рынке в 1993 году.

Принцип работы

Состоит конструкция из полупроводникового кристалла на подножке. Вокруг размещается корпус с контактными выводами и оптической системой из пластиковой линзы. Размеры устройства очень малы – 3*2 мм самый большой.

При пропускании электрического тока в прямом направлении, носители заряда – электроны и дырки – движутся навстречу. Они рекомбинируются на обедненном слое диода и благодаря переходу электронов на другой энергетический уровень излучают оптический свет.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Не все полупроводники одинаково хорошо генерирует свет при рекомбинации. Диоды из кремния, карбида кремния, германия практически не дают света. Прямозонные полупроводники, например, соединение галлия и арсения, кадмия и теллура, генерируют излучение куда более мощное. Варьируя состав полупроводника, добиваются излучения любой длины: от ультрафиолета до среднего инфракрасного диапазона.

Сфера применения

Используются светодиоды чрезвычайно широко. Полупроводники при испускании света не нагреваются. Эта особенность вместе с минимальными размерами делает полупроводники особенно удобными.

Сферы применения светодиода:

• уличное, промышленное и бытовое освещение – выпускаются светильники, лампы, прожекторы, светодиодные ленты для любых вариантов освещения;
• индикация – в виде одиночных вариантов или буквенно-цифрового табло – цифры на часах, например;
• уличные экраны и информационное табло – основой выступает массив светодиодов;
• автомобилестроение – светодиоды применяются и как подсветка, и как лампы тормозного освещения;
• светодиоды служат источником света в оптоволоконных линиях связи, где они модулируют изучение, чтобы сформировать сигнал;
• подсветка ЖК-экранов в мониторах, телевизорах, мобильных телефонах;
• применяются для изготовления светодиодных дорожных знаков;
• используются в играх, игрушках, USB-устройствах;
• изготовление фитоламп – светильников для теплиц, оптимизированных под фотосинтез в растениях.

По интенсивности излучения и расходу электроэнергии светодиодные светильники еще несколько уступают люминесцентным. Однако они намного безопаснее и дольше служат. Последняя особенность и делает их привлекательным даже при обустройстве уличного освещения.

Высокая световая отдача – 146 люмен на ватт

Высокая прочность и стойкость к вибрациям

Низкое потребление электричества

Длительный срок службы – 30-10 тысяч часов

Количество включений и выключений не влияет на срок службы

Разная цветовая температура

Высокая спектральная чистота

Отсутствие инерционности — сразу включается на полную яркость

Регулируемый угол излучения

Безопасность

Нечувствительность к низким температурам

Отсутствие фосфора, ртути, УФ облучения

Высокая цена

Ограниченная сфера применения

Чувствительность к высоким температурам

Разновидности и устройство

Все светодиоды разделяют на категории индикаторные и осветительные.

Индикаторные устройства

Назначение состоит в индикации процессов и состояния. Также используются для подсветки приборных палений, мониторов. Мощность их сравнительно невелика – до 0,02 Вт, яркость умеренная.

Классификация диодов связана с конструкцией.

• DIP – светоизлучающий маломощный кристалл заключен в корпус, обычно с выпуклой линзой. Форма корпуса цилиндрическая с диаметром от 3 мм и прямоугольная. Выпускаются модели, излучающие свет от инфракрасного до ультрафиолетового. Могут быть одно- и многоцветными, если требуется сложная индикация. Минус устройства – небольшой угол рассеяния, не более 60 градусов.
• Super Flex «Pirahna» – сверхъяркий полупроводник в прямоугольном корпусе с 4 выводами. Конструкция легко крепится на плату. Диод используют для подсветки автомобильных приборов, рекламных вывесок холодных огней. Выпускают красный, зеленый, синий и 3 белых светодиодов. Корпусов всего 2: на 3 и 5 мм с линзой и без нее. Угол рассеивания – от 40 до 120 градусов.
• Straw Hat – по виду напоминают двухвыводные цилиндрические модели, но меньшей высоты с линзой с большим радиусом. Полупроводник здесь расположен намного ближе к стенке линзы, что обеспечивает больший угол рассеивания – 100–140 градусов. Выпускают синие, красные, зеленые, желтые и белые светодиоды. Они чаще используются в декоративных целях, так как создают рассеянный, а не направленный свет. Обычная сфера применения – места, где требуется равномерная подсветка.
• SMD – вариант для поверхностного монтажа. Кристаллы помещаются в корпуса прямоугольные и квадратные, но плоские. Размеры указаны в маркировке – 0603, 0805, где цифры обозначают длину и ширину в сотых дюйма. Есть разновидности с выпуклой линзой и без нее. Светодиоды сверхъяркие, мощность до 0,1 Вт, как цветные, так и белые. SMD-модели получили широкое применение при монтаже подсветки.

Осветительные светодиоды

Лазерный светодиод

Такие полупроводники применяются для освещения: помещений, улиц, автомобилей. Они намного мощнее и выпускаются только в белом цвете разной температуры: белый холодный, белый теплый, дневной.

На самом деле белого излучения в природе не существует. Чтобы получить генератор белого света, комбинируют три базовых цвета – красный, синий, желтый.

• SMD LED – большинство осветительных светодиодов имеет такое исполнение. От индикаторных их отличает только большая мощность. Угол рассеивания – 100–130 градусов, поэтому для равномерного освещения нужно много LED.
• COB – по сути, аналог платы, в которую интегрировано большое количество кристаллов SMD – несколько десятков. Угол рассевания – 180 градусов, так что этот вариант подходит для формирования только рассеянного излучения.
• Filament LED – спектр излучения близок к лампе накаливания. Чаще используется для освещения жилых комнат и для создания декоративного освещения. КПД модели выше, чем у SMD.

SSMD LED COB Filament LED

Выпускают еще один необычный вариант – лазерный светодиод. Полупроводниковые кристаллы в них излучают узконаправленный поток света – в 5–10 градусов. Применяются в лазерных устройствах, наподобие строительного уровня, в линиях оптоволоконной связи, в целеуказателях.

Основные характеристики

При покупке светодиодов необходимо оценить его важнейшие параметры. К ним относится величина номинала тока, напряжения, вольтамперная характеристика и другие.

Вольтамперная характеристика

Светодиод на схеме функционирует, если ток пропускают в прямом направлении. Однако вольтамперная характеристика в этом направлении нелинейная. То есть, чтобы полупроводник начал проводить ток, последний должен достичь определенного порогового напряжения.

Эта характеристика определяется материалом прибора. ВАХ позволяет только подобрать токоограничительный резистор и в точности рассчитать, какое напряжение нужно приложить к кристаллу.

Прямой номинальный ток и падение напряжения

Прямой номинальный ток – это рабочий ток, при котором светодиод не перегорит, p-n-переход не будет пробит, а прибор будет нормально работать.

Указывают в паспорте и пиковый ток – максимальный, который прибор может проводить только импульсами.

Номинальный ток светодиода вызывает падение напряжения на p-n-переходе. Величина зависит от состава полупроводника, длины волны. Так, оранжевый светодиод излучает при подаче напряжения от 2,03 до 2,1 вольт, а белый – при 3,5 вольт.

Максимальное обратное

Вольтаж, при котором происходит пробой кристалла. В среднем обратный максимум составляет 5 В. Для COB величина больше, а для инфракрасных индикаторов всего 1–2 В.

Световой поток

Сила света или интенсивность в заданном направлении источника. Чем меньше угол рассеивания, тем больше сила света при одинаковом световом потоке.

Показатели измеряются при температуре +25°С. Выражается обычно в люменах.

Угол рассеивания

Параметр изменяется от 15 до 180 градусов, а в отдельных моделях составляет даже 5 градусов. Чем шире угол излучения, тем более рассеянный свет генерирует прибор. Но обычно светодиод оснащают фокусирующей линзой, поэтому яркость света неодинаковая по углу рассеяния.

Длина волны и цветовая температура

Показатель указывает на характер излучения. Длина волны инфракрасного излучения составляет более 760 нм, видимого желтого – от 560 до 590 нм, ультрафиолетового – менее 400 нм.

Цветовая температура обычно указывается в белых светодиодах. Она точно определяет оттенков белого, например, холодный белый имеет температуру в 6000 К, дневной – 4500 К.

Световая отдача

Характеристика осветительных светодиодов, которая определяет, сколько люменов генерирует светильник при определенной мощности – в 1 Вт. В среднем для светодиодов это составляет 100 Лм/Вт. Появились модели, в которых этот показатель выше, чем у люминесцентных и достигает 150 и более Лм/Вт.

Как определить напряжение и полярность

Светодиод пропускает ток только в одном направлении. Поэтому важно подключить устройство в схему правильно. Для этого нужно определить, который из выводов корпуса является катодом, а который анодом.

• Визуально – традиционно ножка катода короткая, а анода длинная. Катод имеет знак «минус», анод – «плюс». Можно найти катод и по-другому. Внимательно посмотрев через корпус, можно увидеть кристаллик на подставке. Вывод подставки и будет катодом.
• Подключение к источнику питания – выбирают устройство, напряжение которого не выше допустимого для светодиода напряжения. Обычно это батарейка или резистор. При правильном положении светодиод светится ярче.
• Использование мультиметра – выставляют шкалу на приборе в режим измерения сопротивления и прикасаются щупами к выводам светодиода. Контакт очень короткий. При обратном подключении мультиметр ничего не показывает, при правильном – замеряет сопротивление в районе 1,7 кОм.

Напряжение светодиода измерять не нужно. Это справочный параметр, он указывается в паспорте. Но если документ утерян, можно оценить напряжение с опрометью мультиметра. Для этого прибор настраивают на режим «проверка на обрыв» и поочередно щупами касаются выводов.

Вредны ли светодиодные лампы для зрения?

Есть ли вред здоровью от светодиодных ламп? Этот вопрос волнует многих людей, так как восторженная шумиха вокруг них понемногу утихает, и покупатели все чаще начинают задумываться о составе и вреде светодиодных ламп. Осложняется это тем, что в интернете можно найти малое количество действительно полезных и аргументированных статей на эту тему. Ультрафиолетовые лучи, влияние ламп на зрение и их мерцание – вот главные камни преткновения в этом вопросе. Есть ли на самом деле УФ-излучение, какой от него вред, что означает мерцание ламп  – все это мы обсудим в нашей статье.

В светодиодной лампе источником света является светодиод. Как известно, белых светодиодов не существует, и белое приятное свечение получается несколькими способами:

— Люминофор трех цветов (зеленый, красный, голубой) наносится на поверхность светодиода, излучающего ультрафиолет, благодаря чему получается белый свет;

— Люминофор двух цветов (синий и желтый) наносится на светодиод, излучающий ультрафиолет;

— На светодиод, излучающий синий цвет, наносится желтый люминофор;

— Смешивается излучение кристаллов трех цветов (красный, голубой, зеленый), для чего используется оптическая система (метод RGB).

В привычных нам лампах белый свет получается способами с использованием люминофора. В связи с этим многие люди считают, что в светодиодных лампах может присутствовать излучение, которое способно навредить нашему зрению. Так это или нет?

Влияние светодиодных ламп на зрение

Принцип работы светодиодных ламп отличается от люминесцентных, которые как раз таки вырабатывают ультрафиолет при работе (при производстве люминесцентных ламп используют не пропускающее УФ-излучение стекло).  В светодиодных лампах ультрафиолетовое излучение в видимом спектральном диапазоне отсутствует. Светодиоды излучают «обычный» свет без ИК- и УФ-лучей.

Также считается, что получение белого цвета с использованием кристалла, излучающего ультрафиолет, — это дорогостоящий способ, имеющий, к тому же, некоторые технологические проблемы. По этой причине до промышленных масштабов белые лампы на УФ светодиодах ещё не дошли.

Так, например, в производстве светодиодных ламп Navigator, по данным их сайта, используются планарные светодиоды Epistar (пр-во Тайвань). В документе на эти светодиоды можно увидеть, что сам кристалл излучает синий свет с длиной волны 455-465нм, а белый свет получается за счет желтого люминофора. Также для того, чтобы подтвердить все вышесказанные нами положения, мы отправили запрос техническому консультанту компании OSRAM и поинтересовались, как они получают белый свет светодиода в их лампах. Вот что они нам ответили: «В большинстве современных светодиодных ламп используются синие светодиоды. Поверх синего светодиода наносится слой люминофора, который позволяет преобразовать холодный синий свет в белый или теплый». Получается, что действительно в лампах, которые Вы покупаете себе домой, отсутствует УФ-излучение.

Таким образом, бояться ультрафиолетового излучения от светодиодных ламп не нужно, но все-таки не стоит смотреть на светодиод в упор. Ну и конечно же, светодиодные лампы не оказывают влияния на кожу (многие, кстати, думают иначе) и от них не выгорит одежда. Это важно, так как такой вопрос часто задают люди, заказывающие лампы для магазина одежды, или просто кто волнуется об этом. Одежда может выгореть не только от солнечного света (который, разумеется, излучает ультрафиолет), но и от люминесцентных и металлогалогенных ламп плохого качества. Но так она выгорит медленнее, чем если бы находилась под открытым солнцем. Чтобы избежать этого, стоит покупать лампы хороших производителей (лучше светодиодные), соблюдать расстояние от источника света до товара, ну и периодически перекладывать одежду.

Однако в вопросе о светодиодных лампах есть еще один нюанс, о котором стоит рассказать поподробнее. В ходе многих научных экспериментов ученые пришли к выводу, что яркий свет синего спектра светодиода влияет на выработку мелатонина в нашем организме. Мелатонин – это гормон, который регулирует наши суточные ритмы, отвечает за периодичность сна и т.д. То есть, благодаря ему мы настраиваемся на отдых и сон в конце дня. Большая доза синего света способствует замедлению выработки мелатонина, что может ухудшить самочувствие, вызвать бессонницу и дискомфорт.

Исследователи В. А. Капцов и В. Н. Дейнего в своей статье «Свет энергосберегающих и светодиодных ламп и здоровье человека» пишут о том, что «ежедневное дополнительное воздействие синего цвета на глаза молодого человека в подростковом возрасте к тридцати годам может вызвать дегенерацию сетчатки». Особенно они отмечают негативное влияние синего света на гормональную систему у детей и подростков.

Также согласно исследованию Французского национального агентства санитарной безопасности питания, окружающей среды и труда (Anses), световые волны голубого светодиода, использующегося при получении белого цвета, могут повредить сетчатке глаза при длительном воздействии света на нее.

Из этого следует, что постоянное использование светодиодных ламп с высокой цветовой температурой нежелательно (не выше 4000К) не только дома, но и в школах, и других учреждениях. Для дома хорошо подойдут светодиодные лампы с теплым светом, особенно это касается вечернего времени перед сном. Приятный теплый свет поможет расслабиться и приготовиться ко сну.

Мерцание светодиодных ламп

Это еще одна проблема, волнующая умы множества людей. На различных форумах часто можно встретить вопросы «Как убрать мерцание светодиодных ламп?», «Вредно ли мерцание ламп?», «Какие лампы не мерцают?» и т.д.

Пульсация характерна для всех светодиодных ламп. Это один из показателей, характеризующий источник света – светодиодную лампу. Существуют специальные санитарные нормы и требования, которые четко регламентируют коэффициент пульсации ламп для школ, больниц и других учреждений. Обычно этот показатель не должен превышать 10-20%.  Однако, к сожалению, на жилые дома это не распространяется, и поэтому мы не всегда можем видеть на упаковках с лампами коэффициент мерцания. Увидеть этот эффект так просто мы не сможем, зато если навести на источник света камеру мобильного телефона, мерцание сразу будет заметно.

Люди неспроста интересуются о вреде этого явления. Если постоянно находиться в месте, где пульсируют лампы (офис, например), то это, возможно, отразится на организме. Человек может почувствовать недомогание, головную боль или головокружение, утомление.

Мы исследовали рынок светодиодных ламп и выявили тех производителей, у продукции которых можно не бояться мерцания. На основе эксперимента «Лучшая светодиодная лампа», можем смело посоветовать изделия фирм Gauss, Estares, Navigator, Electrostandart и Ecola. С ними Вы точно можете не переживать о своем самочувствии!

Какой же все-таки вывод можно сделать из нашей статьи?

1. Не используйте дома светодиодные лампы с высокой температурой свечения и не смотрите пристально на лампу просто так;

2. Не покупайте дешевые лампы, так как в них коэффициент пульсации значительно превышается! Может доходить до 50% и выше;

3. Не бойтесь ультрафиолетового излучения! Многие люди, говорящие о нем и пугающие Вас, зачастую сами не разобрались до конца в этом вопросе;

4. Светодиодные лампы – это действительно хороший вариант для освещения дома, у которого оочень много преимуществ.

Мы надеемся, что данная статья была для Вас полезна и разрушила Ваши некоторые сомнения по поводу вреда светодиодных ламп. Интернет-магазин НОВОСВЕТ 74 продает качественные светодиодные лампы, которые уж точно не нанесут вреда Вашим глазам и здоровью.

 

Автор: Интернет-магазин светильников и электрики НОВОСВЕТ 74.

При использовании данного материала ссылка на автора обязательна!

Arduino: Компоненты/Светодиод

Статья проплачена кошками — всемирно известными производителями котят.

Если статья вам понравилась, то можете поддержать проект.

Внешний видFritzingУсловное обозначение на схеме

На английском языке слово светодиод переводится как LED, что является сокращением от Light Emitting Diode. Из самого названия видно, что данный полупроводниковый прибор даёт свет. Слово диод широко используется в радиотехнике и означает радиодеталь, которая проводит ток в одном направлении. Следовательно, необходимо всегда правильно устанавливать светодиод в своих схемах, иначе получите неподвижного робота или нелетающего вертолёта. Как правильно определять плюс и минус у внешних светодиодов?

Если вы возьмёте светодиоды в руки и посмотрите внимательно на них, то увидите, что ножки у них разной длины. Это не заводской брак, как можно было подумать. На самом деле длинная ножка светодиода является плюсом, а короткая — минусом (катод). Чтобы вам было легче запомнить, представьте себе, что знак + состоит из двух палочек, а знак — только из одной, следовательно, две палочки образуют более длинную ножку. Логично? А чтобы запомнить, что катод является отрицательным, то запомните по мнемотехнике — слова «катод» и «короткий» начинаются на одну букву. Теперь по цепочке: короткий-значит минус-значит катод, вы быстро сообразите. Не благодарите.

Есть и другие способы опознания выводов.

Скошенный край (катод) можно определить, если покатать светодиод по столу.

В светодиодах короткую ножку («минус») светодиода нужно соединять с землёй (GND). Светодиод не рассчитан на большой ток. Чтобы не повредить светодиод, используйте с ним резистор. Он позволяет уменьшить силу тока. В противном случае светодиод прослужит недолго или просто сгорит. Впрочем, если у вас есть лишний светодиод, то почему бы не принести его в жертву науке? Взрыва не будет, максимум — запах сгоревшей электроники. В наших примерах мы рассматриваем плату с небольшой силой тока, при других условиях можно и без глаза остаться.

Светодиоды бывают разных цветов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий и белый. Цвет светодиодов зависит от типа полупроводникового материала, из которого он сделан, а не от цвета пластикового корпуса. Поэтому узнать цвет у светодиодов с прозрачным корпусом можно только включив его. Для удобства можно использовать цветные корпуса, их гораздо проще различать.

Когда светодиоды только появились, они были красного цвета и изготавливались из арсенида галлия. Позже были найдены другие материалы для разных цветов.

По размерам светодиоды бывают 3, 5, 8 и 10 мм.

Самый распространённый вариант — это 5 мм. На 3 мм используют для индикаторов, а большие на 8 и 10 мм используют в редких случаях, когда нужно привлечь внимание. Бывают ещё прямоугольные и овальные, но это уже экзотика.

Если смотреть на спецификацию (размеры в мм, в скобках дюймы), то видно, что размер определяется по диаметру круглой части. Следовательно, вы должны сверлить отверстие с таким размером, чтобы вставить светодиод с внутренней части коробки. А за счёт выступа светодиод не провалится наружу.

Существуют также многоцветные светодиоды. Как правило это красный и зелёный светодиоды, объединённые в один корпус с тремя ножками. Путём изменения яркости или количества импульсов на каждом из кристаллов можно добиваться разных цветов свечения.

Рекомендуется подключать светодиоды последовательно, а не параллельно.

Подбор резистора

У светодиодов прямое напряжение падения (forward voltage) находится в пределах 2-3.2 вольт (стандартные 5мм). Максимальный ток для нормальной работы равен 20-30 миллиамперам. Чтобы рассчитать сопротивление для светодиода, следует применить закон Ома с учётом всех данных.

Питание через USB обеспечивает напряжение 5 В, из которых 2 В необходимо светодиоду. Поэтому резистор должен понижать напряжение на 3 В. А что насчёт силы тока? Сила тока в простой цепи одинакова в любой её точке. Поэтому сила тока через резистор будет такой же, как сила тока через светодиод. Ваша цель — 30 мА, но закон Ома требует приведения всех единиц к соответствию. Если вы работаете с вольтами и омами, вы должны выразить силу тока в амперах. 20 мА составляют 30/1000 ампер, что равно 0,03 ампера. Теперь вы можете записать то, что вам известно:

R = (Vsupply - Vforward) / I = (5V - 2V) / 0.03A = 100Ohm

Получается, что резистор на 100 Ом является минимальный безопасным значением. Но рекомендуют использовать резисторы с небольшим запасом. Яркость от этого уменьшится, но человеческий глаз практически не увидит разницы. Поэтому используйте 220 Ом.

Если вы используете другие источники питания, то резисторы следует подбирать под них. Например, в схемах, где питание от батареек 12, вам следует выбрать резистор на 560 Ом.

Если подключать последовательно несколько светодиодов, то они будут светиться слабее, поэтому уменьшаем сопротивление резистора.

В российских магазинах можно без проблем купить любые светодиоды. Если предпочитаете покупать на AliExpress, то можете приобретать у многих продавцов, например, у CHANZON Official Store.

Быстро определить цвет прозрачного светодиода можно с помощью батарейки-таблетки CR2032 или их аналогов. Размещаем таблетку между ножками и сразу видим свет. Удобно.

Дополнительные материалы

Работаем с светодиодами без микроконтроллера

Реклама

Что такое светодиод | Color Kinetics

Reflect

Правительственный центр Стивена П. Кларка

Майами, Флорида, США

Световые решения All Color Kinetics основаны на светодиодной технологии. Почему?

 

Потому что светодиодные световые решения отличаются высокой эффективностью, долговечностью, экологичностью и по своей природе управляемостью, что позволяет создавать удивительные творческие решения для освещения по всему миру. Вот почему профессионалы в области освещения используют наши светодиодные светильники для широкого спектра внутренних и наружных применений, используя удивительную гибкость светодиодной технологии для изучения новых возможностей и реализации своих творческих замыслов.

Более пристальный взгляд на светодиоды

 

Если мы посмотрим на технологию, лежащую в основе светодиодного освещения, мы поймем, почему она такая долговечная, надежная и гибкая. Светодиод имеет простую и прочную конструкцию. Прелесть этой конструкции в том, что она разработана так, чтобы быть универсальной, что позволяет собирать ее в самые разные формы. Светоизлучающий полупроводниковый материал определяет цвет светодиода, поэтому количество цветов бесконечно.

Как следует из его полного названия — Light Emitting Diode — светодиод представляет собой диод, который излучает свет. Диод — это устройство, которое позволяет току течь только в одном направлении. Почти любые два проводящих материала образуют диод при контакте друг с другом — с одним полупроводниковым переходом p-n между ними. Для создания светодиода материал n-типа заряжается отрицательно, а материал p-типа заряжается положительно. Атомы в материале n-типа имеют дополнительные электроны, в то время как атомы в материале p-типа имеют электронные дыры — электроны, отсутствующие в их внешних кольцах.

 

Подача электрического тока на диод подталкивает атомы обоих материалов к области соединения. Когда они сближаются, атомы n-типа отдают свои дополнительные электроны атомам p-типа, которые их принимают. Когда дополнительные электроны в материале n-типа попадают в отверстия в материале p-типа, они выделяют энергию в виде фотонов — основных единиц электромагнитного излучения.

 

Все диоды испускают фотоны, но не все диоды излучают свет — только светодиоды. Материал в светодиоде выбирается таким образом, чтобы длина волны испускаемых фотонов попадала в видимую часть светового спектра. Различные материалы производят фотоны с разными длинами волн, которые выглядят как свет разных цветов.

Светодиодная анатомия

 

Двумя основными типами светодиодов являются светодиоды индикаторного типа и светодиоды осветительного типа. Светодиоды индикаторного типа обычно представляют собой недорогие маломощные светодиоды, подходящие для использования только в качестве световых индикаторов в панельных дисплеях и электронных устройствах или для подсветки приборов в автомобилях и компьютерах. Светодиоды осветительного типа представляют собой прочные, мощные устройства, способные обеспечивать подсветку. Все светодиоды осветительного типа имеют одинаковую базовую структуру. Они состоят из полупроводниковой микросхемы (или кристалла), подложки, поддерживающей кристалл, контактов для подачи питания, соединительного провода для соединения контактов с кристаллом, радиатора, линзы и внешнего корпуса.

 

 

Тип осветителя LED

Как светодиоды излучают разные цвета

Светодиоды излучают разные цвета за счет использования различных материалов, производящих фотоны с разными длинами волн. Эти отдельные длины волн выглядят как свет разных цветов.

 

В светодиодах используются материалы, способные выдерживать необходимые уровни электричества, тепла и влажности. Красные и желтые светодиоды высокой яркости используют систему материалов из фосфида алюминия, индия, галлия (AlInGaP). Синие, зеленые и голубые светодиоды используют систему нитрида индия-галлия (InGaN).

 

Вместе AlInGaP и InGaN покрывают почти весь световой спектр с промежутком между зелено-желтым и желтым цветом. Одним из способов достижения большего спектра цветов является смешивание светодиодов разных цветов в одном устройстве.

 

Сочетание красных, зеленых и синих светодиодов в одном светодиодном устройстве, таком как осветительная арматура или многокристальный светодиод, и управление их относительной интенсивностью позволяет воспроизводить миллионы цветов. Кроме того, сочетание красного, зеленого и синего в равных количествах дает белый свет.

Устройство светодиодного светильника

 

Для использования в качестве освещения светодиоды должны быть интегрированы в светильники, которые включают в себя оптику, драйверы светодиодов, источники питания и управление температурным режимом. Хорошо спроектированные светодиодные светильники объединяют все эти важные компоненты в самом светильнике.

RGB-версия ColorBlast Powercore gen4

Каковы преимущества светодиодов?

 

Светодиоды предлагают ряд преимуществ профессионалам в области освещения и конечным пользователям систем светодиодного освещения — от творческих личностей до инновационных предприятий и дальновидных городов и стран:

 

• Высокие уровни яркости и интенсивности высокий световой поток, обеспечивающий яркость белого и цветного света.
• Исключительный диапазон — Цвет, динамический цвет и настраиваемый белый свет Светодиодные светильники могут воспроизводить миллионы цветов или диапазонов цветовой температуры — с предельной точностью — без гелей или фильтров.
• Энергоэффективность — Светодиодное освещение может быть в 5 раз более энергоэффективным, чем лампы накаливания и галогенные источники света, что позволяет сократить расходы и снизить воздействие на окружающую среду.
• Требования к низкому напряжению и току — Системы светодиодного освещения обеспечивают простую и гибкую установку и использование.
• Низкое излучаемое тепло — Поскольку светодиоды не излучают инфракрасное излучение, их можно устанавливать в зонах, чувствительных к теплу, рядом с людьми и материалами, а также в небольших помещениях, где накопленное тепло может быть опасным.
• Высокая надежность — светодиоды могут работать при более низких температурах и выдерживать удары и вибрации, что делает их подходящими для экстремальных условий или труднодоступных мест. Светодиоды не имеют движущихся частей нитей накала, которые могут сломаться или выйти из строя.
• Отсутствие УФ-лучей или инфракрасного излучения — Поскольку светодиоды не излучают вредных УФ-лучей, которые могут повредить материалы или обесцветить краски и красители, они идеально подходят для использования в розничных магазинах, музеях и художественных галереях.
• Долгий срок службы источника — Срок службы светодиодов значительно выше, чем у обычных источников света, что снижает затраты и снижает неудобства, связанные с обслуживанием и заменой.
• Простое управление — Светодиоды могут управляться цифровым (и автоматическим) образом для максимальной эффективности и гибкости.

Что означают все эти преимущества?

За последнее десятилетие светодиодные технологии быстро развивались по мере роста спроса и инноваций, совершенствовавших методы производства и технологии, связанные со светодиодами. Когда-то скромный светодиод (использовавшийся для световых индикаторов и других скромных приложений) теперь является предпочтительным источником света для громких и крупномасштабных проектов освещения. И сегодняшние профессионалы в области освещения исследуют замечательные новые горизонты, открытые светодиодным освещением и Color Kinetics.

 

Посетите витрину светодиодного освещения , чтобы увидеть сотни других установок, от небольших до сложных, в которых используются многочисленные преимущества светодиодного освещения.

Эмпайр Стейт Билдинг

Нью-Йорк, Нью-Йорк, США

В авангарде инноваций светодиодного освещения

 

Светодиодные светильники Color Kinetics теперь освещают самые знаменитые здания, мосты и другие достопримечательности, а также розничные магазины, телестудии, театры и театры. концертные площадки, отели, казино, больницы, рестораны, ночные клубы, заполненные знаменитостями, и многое другое. И мы предоставляем все сопутствующие решения и технологии, которые позволяют и оптимизируют инновационное светодиодное освещение — от управления температурой, объединения, оптики и согласованности цвета до высокоэффективных драйверов светодиодов и усовершенствованных компонентов питания.

 

Что такое светодиод? | Все о светодиодах

Что такое светодиод?

Сохранить Подписаться

Пожалуйста, войдите, чтобы подписаться на это руководство.

После входа в систему вы будете перенаправлены обратно к этому руководству и сможете подписаться на него.

Кто не любит светодиоды? Они бывают яркими и мерцающими или мягкими и элегантными. Они праздничные! Они красочные! Они везде и это очень весело. Мы любим светодиоды, когда пишем учебные пособия, потому что большая часть хакерских операций с электроникой скрыта в чипах или работает очень быстро, и мы не можем увидеть или почувствовать это без дорогого оборудования. Но светодиоды легко увидеть всем — так мы можем визуально определить, что происходит внутри нашего микроконтроллера.

Начнем с урока анатомии… Части светодиода!

Светодиоды

настолько распространены, что бывают десятков различных форм и размеров. Светодиоды, которые вы, скорее всего, будете использовать, — это светодиоды со сквозным отверстием с двумя ножками. Есть много светодиодов, которые маленькие и их трудно паять, но их легко использовать с макетной платой, потому что они имеют длинные провода, которые мы можем вставить. происходит волшебство). На самом деле, первые две буквы числа LED означает Light Emitting.

Что действительно приятно в светодиодах, так это то, что они очень просты. В отличие от некоторых чипов, которые имеют десятки контактов с названиями и специальными назначениями, светодиоды имеют только два провода. Один провод — это анод (положительный), а другой — катод (отрицательный). Два провода имеют разные имена, потому что светодиоды работают только в одном направлении, и нам нужно отслеживать, какой контакт какой. Один идет к положительному напряжению, а другой идет к отрицательному напряжению. Электронные детали, которые работают только в «одном направлении», называются 9.0166 Диоды , вот что означает последняя буква LED .

• Более длинный провод идет к более положительному напряжению
• Ток идет в одном направлении, от анода (положительный) к катоду (отрицательный)
• Светодиоды, расположенные «наоборот», не будут работать, но и не сломаются

Все это немного запутанно — нам часто приходится думать, что есть что. Поэтому, чтобы упростить задачу, вам нужно помнить только одну вещь: светодиод не загорится, если вы вставите его задом наперед. Если у вас когда-нибудь возникнут проблемы со светодиодами, когда они не будут светиться, просто переверните их. Очень сложно повредить светодиод, вставив его задом наперед, так что не бойтесь, если вы это сделаете

Если это поможет, вернитесь к этим фотографиям и схемам или распечатайте их для справки

Все разные размеры и цвета

5мм светодиоды! Зеленый, красный, синий (в прозрачном корпусе) и инфракрасный (в синеватом корпусе)

Одна из лучших особенностей современных светодиодов — это все цвета, которые они бывают. Раньше светодиоды были только красными или, может быть, желтыми. и оранжевый, поэтому в ранней электронике 70-х и 80-х годов были только красные светодиоды. Цвет, излучаемый светодиодом, зависит от типа материала, из которого он изготовлен. Например, красный цвет получают из арсенида галлия. С тех пор ученые экспериментировали со многими другими материалами и выяснили, как получить другие цвета, такие как зеленый и синий, а также фиолетовый и белый. (Вы можете увидеть обширную таблицу всех различных материалов, используемых для изготовления светодиодов, на странице в Википедии)

Когда мы впервые начали производить электронику в конце 90-х, мы купили несколько синих светодиодов диаметром 5 мм по 3 долларов за штуку . Теперь вы можете легко получить дюжину светодиодов по этой цене. Жизнь хороша!

Светодиоды

также бывают разных размеров. Вот фотография, показывающая светодиод 3 мм , 5 мм и 10 мм . размер «миллиметр» относится к диаметру светодиода. Например, если вам нужно просверлить отверстие в коробке для мигающего светодиода диаметром 5 мм, размер отверстия должен быть 5 мм, и для его изготовления вам понадобится сверло диаметром 5 мм. 5 мм — самый распространенный размер, который вы увидите, и они могут быть очень яркими!

Зеленые 3 мм, красные 5 мм и белые 10 мм светодиоды

• 5 мм светодиоды могут быть такими яркими, что их часто используют в качестве подсветки (освещение чего-либо, например, фонарика, мы поговорим об этом далее).
• 3-мм светодиоды не такие яркие, но меньше по размеру и подходят для индикации (например, светодиод, сообщающий о том, что что-то включено). Они не так хороши для освещения, потому что освещают меньшую площадь.
• 10-мм светодиоды немного реже, они огромные и коренастые, но обычно это всего лишь 5-мм светодиоды с большим корпусом, поэтому они не ярче. Они могут быть хорошими индикаторами, но мы редко видим их в качестве иллюминаторов.

 Обзор Для чего используются светодиоды?

Это руководство было впервые опубликовано 11 февраля 2013 года. обновлено 11 февраля 2013 г.

Эта страница (Что такое светодиод?) последний раз обновлялась 30 сентября 2022 г.

Текстовый редактор на базе tinymce.

Led Определение и значение | Dictionary.com

• Основные определения
• Викторина
• Связанный контент
• Примеры
• Британский
• Научный

Показывает уровень сложности слова.

[ led ]

/ lɛd /

Сохранить это слово!

См. синонимы слова led на сайте Thesaurus.com

Показывает уровень обучения в зависимости от сложности слова.

---

глагол

простое прошедшее время и причастие прошедшего времени свинца ¹ .

ВИКТОРИНА

Сыграем ли мы в «ДОЛЖЕН» ПРОТИВ. «ДОЛЖЕН» ВЫЗОВ?

Следует ли вам пройти этот тест на «должен» или «должен»? Это должно оказаться быстрым вызовом!

Вопрос 1 из 6

Какая форма используется для указания обязательства или обязанности кого-либо?

ДРУГИЕ СЛОВА ОТ слова led

un·led, прилагательноеwell-led, прилагательное

СЛОВА, КОТОРЫЕ МОЖНО СПУТАТЬ С led

lead, led

Слова рядом led

лекция, лектор, лекция, Lecuona, lecythus, led, Leda, Leda and the swan, Ledbetter, LED display, lede

Другие определения слова led (2 из 2)

LED

[el-ee-dee, led]

/ ˈɛlˌiˈdi, lɛd /

---

сущ. и т.д.

СЛОВА, КОТОРЫЕ МОГУТ СПУТАТЬСЯ С LED

LCD, LED

Dictionary.com Unabridged На основе Random House Unabridged Dictionary, © Random House, Inc. 2022

Слова, относящиеся к слову водить

управлял, командовал, проводил, направлял, вел, руководил, осваивал, надзирал, пилотировал, подчинял, надзирал, контролировал, соблазнял, побуждал , повлияли, соблазнили, заманили, мотивировали, соблазнили, уговорили

Как использовать слово led в предложении

• За последнее десятилетие стоимость и того, и другого снизилась беспрецедентными темпами, а энергоэффективные технологии, такие как светодиодное освещение, также расширились.

  Как новая солнечная и осветительная технология может способствовать преобразованию возобновляемой энергии|Сэм Стрэнкс|3 сентября 2020 г.|Singularity Hub реально заменить традиционное освещение в достаточно короткие сроки.

  Как новая солнечная и осветительная технология может способствовать преобразованию возобновляемых источников энергии|Сэм Странкс|3 сентября 2020 г. |Singularity Hub 

• Этот ток может питать небольшую электронику, такую ​​как часы или светодиодные фонари.

  Вот летняя наука, которую вы, возможно, пропустили|Джанет Ралофф|1 сентября 2020 г.|Новости науки для студентов

• Легко заряжайте эти 200 светодиодных ламп с помощью подключаемого модуля USB, который можно подключить к ноутбуку или ноутбуку. внешний аккумулятор.

  Мерцающие огни, которые мгновенно поднимают настроение в вашем доме|Команда PopSci Commerce|27 августа 2020 г.|Popular-Science

• Настройте один из десяти различных режимов яркости с помощью этих 300 светодиодных ламп, создающих нужное настроение.

  Мерцающие огни, которые мгновенно поднимают настроение в вашем доме|Команда PopSci Commerce|27 августа 2020 г.|Popular-Science

• Затем они столкнулись с полицейским патрулем на горных велосипедах, что снова привело к новой стрельбе, без пострадавших.

  Полицейская охота на подозреваемых в резне в Париже|Трейси Макниколл, Кристофер Дики|7 января 2015 г. |DAILY BEAST

• Семьдесят два взрослых в возрасте от 18 до 50 лет участвуют в исследовании, проводимом педиатрическим отделением Оксфорда.

  Гонка за вакциной против лихорадки Эбола|Эбби Хэгладж|7 января 2015|DAILY BEAST

• Итак, я свернул за угол к началу лесовозной дороги, которая вела обратно к месту крушения.

  Жестокое путешествие семилетнего выжившего в авиакатастрофе через лес|Джеймс Хигдон|7 января 2015 г.|DAILY BEAST

• Среди советников во главе с Сулеймани был не кто иной, как Тагава.

  Что иранские похороны говорят нам о войнах в Ираке|IranWire|6 января 2015|DAILY BEAST

• Но все эти нити его личности связаны с заговором, который впервые привел его в Гамбию 23 года.

  Скрытый ветеран США, пытавшийся свергнуть страну|Джейкоб Сигел|6 января 2015 г.|DAILY BEAST

• Его рвение привело его в качестве миссионера среди иностранцев; побывав в Богемии, он пошел к полякам, которыми был убит.

  Книга истории и хронологии на каждый день|Джоэл Манселл

• Они бок о бок бежали через двор к крытой лестнице, ведущей в типографию.

  Hilda Lessways|Arnold Bennett

• Я повернулась, сунула свою сумочку на колени ближайшему и с легким сердцем повела даму обратно в отель.

  Эдинбургский журнал Блэквуда, том 60, № 372, октябрь 1846 г.|Разное .

  Книга анекдотов и бюджет веселья;|Разное

• Это привело ее к рисованию портретов различных членов королевской семьи, когда она еще была ученицей Де Зичиса.

  Женщины в изобразительном искусстве, седьмой век до н.э. to the Twentieth Century A.D.|Клара Эрскин Клемент0005

  Определения слова led в Британском словаре (2 из 2)

  LED

  / electronics /

  ---

  сокращение от

  light-emimitting диод

  Collins English Dictionary — Complete & Unabridged Digital Edition 2012 © William Collins Sons & Co. Ltd., 1979, 1986 © HarperCollins Publishers 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012

  Научные определения для светодиодов

  Светодиод

  [ĕlē-dē′, lĕd]

  ---

  2

  Светодиод

  ---

  2

  Светодиод Электронное полупроводниковое устройство, излучающее свет при прохождении через него электрического тока.

  Они значительно эффективнее ламп накаливания и редко перегорают. Светодиоды используются во многих приложениях, таких как видеодисплеи с плоским экраном, и все чаще в качестве обычных источников света. См. также полупроводниковый лазер.

  Научный словарь American Heritage® Авторские права © 2011. Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

  Светодиоды: Учебник | источники света | Справочник по фотонике

  Светоизлучающие диоды (СИД) — это полупроводники, преобразующие электрическую энергию в световую. Цвет излучаемого света зависит от полупроводникового материала и состава, при этом светодиоды обычно делятся на три длины волны: ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное.

  Russ Dahl, Opto Diode Corporation

  
  Диапазон длин волн коммерчески доступных светодиодов с выходной мощностью одного элемента не менее 5 мВт составляет от 275 до 950 нм. Каждый диапазон длин волн изготавливается из определенного семейства полупроводниковых материалов, независимо от производителя. В этой статье будет представлен обзор работы светодиодов и краткий обзор отрасли. Также будут обсуждаться различные типы светодиодов, соответствующие длины волн, материалы, используемые в их составе, и некоторые области применения конкретных ламп.

  Ультрафиолетовые светодиоды (УФ-светодиоды): от 240 до 360 нм

  УФ-светодиоды специально используются для промышленного отверждения, дезинфекции воды и медицинских/биомедицинских целей. Уровни выходной мощности более 100 мВт были достигнуты на длинах волн всего 280 нм. Материал, в основном используемый для УФ-светодиодов, представляет собой нитрид галлия/алюминий-галлиевый нитрид (GaN/AlGaN) с длиной волны 360 нм или более. Для более коротких длин волн используются запатентованные материалы. В то время как рынок для длин волн 360 нм и более стабилизируется из-за более низких цен и большого количества поставщиков, более короткие длины волн производятся лишь несколькими поставщиками, и цены на эти светодиоды все еще очень высоки по сравнению с остальными предложениями светодиодной продукции.

  Светодиоды от ближнего ультрафиолетового до зеленого: от 395 до 530 нм

  Материалом для изделий этого диапазона длин волн является нитрид индия-галлия (InGaN). Хотя технически возможно создать длину волны где-то между 395 и 530 нм, большинство крупных поставщиков концентрируются на создании синих светодиодов (от 450 до 475 нм) для получения белого света с помощью люминофоров и зеленых светодиодов в диапазоне от 520 до 530 нм для сигнал светофора зеленый свет. Технология для этих светодиодов обычно рассматривается как зрелая. За последние несколько лет улучшения оптической эффективности замедлились или остановились.

  Светодиоды от желто-зеленого до красного: от 565 до 645 нм

  Фосфид алюминия-индия-галлия (AlInGaP) — полупроводниковый материал, используемый для этого диапазона длин волн. Он преимущественно выполнен в желтом сигнале светофора (590 нм) и красном сигнале светофора (625 нм). Лаймово-зеленый (или желтовато-зеленый 565 нм) и оранжевый (605 нм) также доступны в этой технологии, но их доступность ограничена.

  Интересно отметить, что ни технологии InGaN, ни AlInGaP не доступны в виде чисто зеленого (555 нм) излучателя. В этом чисто зеленом регионе существуют более старые, менее эффективные технологии, но они не считаются эффективными или яркими. Во многом это связано с отсутствием интереса/спроса со стороны рынка и, следовательно, с отсутствием финансирования для разработки технологий альтернативных материалов для этого диапазона длин волн.

  От темно-красного до ближнего инфракрасного диапазона (IRLED): от 660 до 900 нм

  В этой области существует множество вариаций конструкции устройства, но во всех используется материал из арсенида алюминия-галлия (AlGaAs) или арсенида галлия (GaAs) . Приложения включают инфракрасное дистанционное управление, освещение ночного видения, промышленное фотоуправление и различные медицинские приложения (при 660–680 нм).

  Теория работы светодиодов

  Светодиоды — это полупроводниковые диоды, которые излучают свет, когда электрический ток подается в прямом направлении устройства — электрическое напряжение, достаточно большое для того, чтобы электроны могли перемещаться через обедненную область и объединяться с дырка на другой стороне для создания электронно-дырочной пары должна быть применена. Когда это происходит, электрон высвобождает свою энергию в виде света, и в результате получается испускаемый фотон.

  Ширина запрещенной зоны полупроводника определяет длину волны излучаемого света. Более короткие длины волн равны большей энергии, поэтому материалы с большей шириной запрещенной зоны излучают более короткие волны. Материалы с большей шириной запрещенной зоны также требуют более высоких напряжений для проводимости. Коротковолновые синие УФ-светодиоды имеют прямое напряжение 3,5 В, а светодиоды ближнего ИК-диапазона имеют прямое напряжение от 1,5 до 2,0 В. конкретная длина волны, доступная на рынке, зависит от рыночного потенциала, спроса и длины волны, являющейся отраслевым стандартом. Это особенно заметно в областях от 420 до 460 нм, от 480 до 520 нм и от 680 до 800 нм. Поскольку для этих диапазонов длин волн нет массовых приложений, нет крупных производителей, поставляющих светодиодную продукцию для этих диапазонов. Тем не менее, можно найти мелких или средних поставщиков, предлагающих продукты для заполнения этих конкретных длин волн на индивидуальной основе.

  ---

  Рисунок 1. Текущее значение находится с помощью уравнения I = (V _cc − V _F )/R _L . Чтобы быть абсолютно уверенным в протекании тока в цепи, необходимо измерить каждый светодиод V _F и указать соответствующий нагрузочный резистор. В практических коммерческих приложениях V _cc спроектирован так, чтобы быть намного больше, чем V _F , и, таким образом, небольшие изменения в V _F не сильно влияют на общий ток. Отрицательным моментом этой схемы являются большие потери мощности через R _л .

  ---

  
  У каждой технологии материалов есть точка в диапазоне длин волн, где она наиболее эффективна, и эта точка находится очень близко к середине каждого диапазона. По мере того, как уровень легирования полупроводника увеличивается или уменьшается от оптимального, эффективность снижается. Вот почему синий светодиод имеет гораздо большую мощность, чем зеленый или ближний УФ, янтарный — больше, чем желто-зеленый, а ближний ИК — лучше, чем 660 нм. Когда есть выбор, гораздо лучше проектировать в центре диапазона, чем на краях. Также легче закупать продукты, которые не приближаются к краям технологии материалов.

  Подача тока и напряжения на светодиоды

  Хотя светодиоды являются полупроводниками и для их работы требуется минимальное напряжение, они по-прежнему являются диодами и должны работать в токовом режиме. Существует два основных способа работы светодиодов в режиме постоянного тока: Самый простой и распространенный — использование токоограничивающего резистора. Недостатком этого метода является большое тепловыделение и рассеивание мощности в резисторе. Чтобы ток был стабильным при изменении температуры и от устройства к устройству, напряжение питания должно быть намного больше, чем прямое напряжение светодиода.

  В приложениях, где диапазон рабочих температур узок (менее 30 °C) или мощность светодиода не критична, можно использовать простую схему с токоограничивающим резистором, как показано на рис. 1.

  ---

  Рисунок 2. Пример точной и стабильной схемы. Эту схему обычно называют источником постоянного тока. Обратите внимание, что ток питания определяется напряжением питания (V _cc ) минус V _в разделить на R ₁ , или (V _{куб. см} — V _в )/R ₁ .

  ---

  Лучшим способом управления светодиодом является источник постоянного тока (рис. 2). Эта схема будет обеспечивать одинаковый ток от устройства к устройству и перепады температуры. Он также имеет меньшую рассеиваемую мощность, чем при использовании простого токоограничивающего резистора.

  Готовые коммерческие драйверы светодиодов можно приобрести в различных источниках. Обычно они работают с использованием принципов широтно-импульсной модуляции для управления яркостью.

  Пульсирующие светодиоды в режиме сильного тока и/или высокого напряжения для массивов в последовательно-параллельной конфигурации создают уникальный набор проблем. Начинающему разработчику нецелесообразно проектировать импульсный привод с регулируемым током, способный выдавать 5 А и 20 В. Существует несколько производителей специального оборудования для импульсных светодиодов.

  Светодиоды для наблюдения человеком

  В приложениях, где светодиоды используются непосредственно для наблюдения или используются в качестве осветительных приборов, точный цвет гораздо важнее, чем точный выходной сигнал в люменах или канделах. Человеческий глаз относительно нечувствителен к изменениям интенсивности света, и мозг достаточно хорошо компенсирует возникающие изменения интенсивности. Например, глядя на светодиодный видеоэкран в здании, средний человек не заметит падения интенсивности на 20%, поскольку части экрана просматриваются под углом от 10° до 20° от оси по сравнению с частью прямо на оси, так как это постепенное изменение, движущееся к краю поля зрения и не воспринимаемое. Напротив, если длина волны светодиодов в одном месте отличается на 10 нм от длины волны в других участках, человеческий глаз легко увидит эту разницу в цвете и сочтет ее отвлекающей.

  Большинство белых светодиодов, используемых сегодня, сделаны из синего светодиода, накачивающего видимый люминофор с большей длиной волны. Индекс цветопередачи (CRI) — это мера спектрального соответствия солнечному свету. 100 считается таким же, как солнечный свет, и большинство светодиодов, используемых сегодня в общем освещении, имеют индекс цветопередачи выше 80. Повышение индекса цветопередачи наряду с лучшей оптической эффективностью сделали белые светодиоды наиболее желательным продуктом для большинства приложений освещения.

  Преимущества и области применения светодиодов

  Монохроматические светодиоды имеют огромные преимущества по сравнению с лампами с фильтрами — спектры длин волн определены лучше, чем при использовании источника белого света и фильтра. Для общего освещения экономия энергии легко может в 100 раз превысить эксплуатационные расходы при использовании лампы накаливания с фильтром. Это создает огромные дивиденды в таких приложениях, как архитектурное освещение и светофоры. Портативные светодиодные вывески с низким энергопотреблением могут легко питаться от небольшой солнечной панели вместо большого генератора, что дает явное преимущество.

  Светодиоды более надежны, чем лазеры, обычно стоят дешевле и могут управляться с помощью более дешевой схемы. Европейский союз теперь присоединился к США в классификации светодиодов как отдельной организации. К счастью, светодиоды не несут тех же опасений или предупреждений о безопасности глаз, что и лазеры и лазерные диоды. С другой стороны, светодиоды нельзя превратить в чрезвычайно маленькие, сильно коллимированные и оптически плотные пятна. В приложениях, где требуется чрезвычайно высокая плотность мощности на небольшой площади, почти всегда требуется лазер.

  В настоящее время светодиоды используются на многих различных рынках и в различных областях (таблица 1). Их высокая надежность, высокая эффективность и более низкая общая стоимость системы по сравнению с лазерами и лампами делают эти устройства очень доступными и привлекательными как для потребительского, так и для промышленного сегментов. Каждая отдельная светодиодная технология и/или цвет были разработаны с учетом конкретных применений и требований.

  
  

  О Opto Diode Corporation

  
  

  Что такое технология светодиодного освещения?

  Приготовьтесь к ослеплению, когда я проведу вас через увлекательный мир светоизлучающих диодов. Светодиоды освещают наши дома, офисы, торговые площади и улицы и быстро набирают популярность.

  И все не зря. Они стоят вам 1/10 эксплуатационных расходов на другие лампы, тем самым снижая выбросы углерода на метрические тонны в год. Они настолько эффективны, насколько это возможно с любой технологией, преобразуя каждую струйку энергии в яркость.

  Я расскажу вам, как работают светодиоды, где они обычно используются и какие типы светодиодных ламп распространены. Затем мы рассмотрим, что означают такие термины, как CRI, цветовая температура и люмен, чтобы вы были хорошо информированы, прежде чем приступить к своему любимому светодиодному проекту.

  Светодиод Простое объяснение: как это работает?

  Возможно, вы знаете, что светодиод означает светоизлучающий диод, а диод можно понимать как односторонний электрический клапан, который позволяет току течь только в одном направлении. Это направление, в котором излучается свет.

  Но знаете ли вы, что крошечный чип, излучающий свет, называется кристаллом?

  Лист игральных костей размером 1×2 дюйма содержит 4000 игральных костей, аккуратно нарезанных и используемых как отдельные части.

  Один светодиодный дип содержит 9 кубиков, а SMD может иметь 40 кубиков, а самый плотный и светящийся COB (chip-on-board) будет иметь 342 кубика.

  Источник: SiliconLightWorks

  На этом крошечном кристалле происходит волшебство. Он состоит из полупроводникового материала толщиной с бумагу, который обеспечивает поток электронов от отрицательного к положительному на p-n переходе.

  Этот материал определяет длину волны фотона, который испускается, когда электрон переходит из «возбужденного» в «заземленное» состояние. И если вы помните свой урок химии, эта длина волны указывает на цвет излучаемого видимого света.

  Какие материалы используются для изготовления светодиодов?

  Давайте увеличим масштаб этой увлекательной технологии, чтобы узнать, из чего состоит светодиод.

  В красных и желтых светодиодах используется система материалов из фосфида алюминия, индия, галлия (AlInGaP). Синие, зеленые и голубые светодиоды используют систему нитрида индия-галлия (InGaN).

  Затем эта матрица надевается на металлические выводы для контакта. Золотая проволока также используется для соединения выводов друг с другом.

  Наконец, чтобы направить световой поток в одном направлении, в соответствии с требованиями оптики добавлена ​​силиконовая линза. Эта сборка дополнительно запечатана в кожух из эпоксидной смолы, который усиливает свет и добавляет цвет.

  Внешний вид светодиода зависит от того, какой свет он должен излучать. Корпус стандартной светодиодной лампы будет сделан из пластика, что сделает ее легче в обращении и дешевле при покупке. Не забывайте, что он не упадет и не сломается.

  Дизайнерские светодиодные лампы изготовлены из стекла, чтобы подчеркнуть дизайн в стиле нити накаливания внутри или продлить срок их службы, если лампа работает от более высокого напряжения.

  Наконец, светодиод оснащен алюминиевыми радиаторами для отвода тепла, и все установлено на изолированном пластиковом основании, прохладном на ощупь.

  Применение светодиодов в повседневной жизни

  Вы прекрасно знаете, как светодиодные лампы используются в домашнем хозяйстве в качестве яркого белого освещения на кухне, или мрачного желтого света в спальне, или яркого, настраиваемого освещения в гостиной. Но в мире светодиодных приложений есть гораздо больше.

  Давайте посмотрим на некоторые из этих вездесущих, но легко упускаемых из виду применений светодиодов.

  Вы помните, когда цвета светофоров в вашем городе стали выглядеть новее, ярче и немного другими? Именно тогда город начал использовать светодиоды, а не лампы накаливания для питания светофоров.

  И точно так же есть сотни примеров того, как быстро светодиоды вытесняют другие типы ламп, включая галогенные и компактные люминесцентные лампы. И этот список с каждым годом расширяется.

  Они обычно используются в качестве подсветки в телевизорах и смартфонах, поскольку их толщина позволяет гаджетам становиться все тоньше с каждым выпуском. Использование более низкого напряжения также означает значительно более длительное время автономной работы смартфонов.

  Точно так же большинство рекламных вывесок, светодиодных коробок и рекламных щитов теперь используют светодиоды для яркого освещения продукции бренда в помещении и на улице.

  Поскольку светодиоды излучают очень мало УФ-излучения, розничные продавцы могут защитить свои окрашенные поверхности, ковры, шторы, произведения искусства и другие текстильные изделия от выцветания под воздействием света.

  В уличном и городском освещении все чаще используются светодиоды, благодаря способности светодиодов быть направленными и потреблять меньше энергии, а также иметь длительный срок службы и гораздо меньший углеродный след.

  В последнее время производители автомобилей выбирают светодиодные фары, которые часто являются отличительной чертой новых моделей автомобилей, с их высокой выходной мощностью и ярким светом, а также гибкостью, позволяющей изменять направление и регулировать яркость.

  Потребляемая мощность светодиодного освещения

  Вы слышали всеобщее негодование о том, как светодиодные лампы экономят ваши деньги, являются энергосберегающими и служат очень долго! Что ж, я действительно хочу показать вам, насколько высока эффективность по сравнению с другими типами ламп.

  Чтобы добраться до этого, давайте посмотрим, сколько энергии потребляют светодиоды. Существует точная единица измерения потребляемой мощности, называемая кВтч или киловатт-час. Он говорит нам, сколько энергии используется за определенное количество часов.

  Использование ватт измеряется в киловаттах (кВт), поэтому, допустим, 10-ваттная светодиодная лампа потребляет в среднем 0,01 кВт. Теперь давайте посмотрим, сколько часов вы используете свою лампочку в месяц.

  Предположим, вы используете его 9 часов в день, все 30 дней в месяце. Таким образом, чтобы получить кВтч лампы, мы умножаем на общее количество использованных часов. То есть 0,01 х 9 х 30 = 2,7 кВтч — это потребление энергии в месяц.

  Теперь вы можете сравнить эту цифру с другими электроприборами в доме или с другими типами ламп, чтобы увидеть, насколько низкое это среднее энергопотребление на самом деле.

  Например, потолочный вентилятор потребляет около 15 кВтч, а морозильник потребляет около 80 кВтч за ту же продолжительность использования.

  А теперь самое главное. Лампа накаливания мощностью 100 Вт, которая дает почти такую ​​же яркость, как светодиод мощностью 10 Вт (около 1600 люмен), используемая в качестве примера выше, будет потреблять 27 кВтч энергии в месяц. Помните, что светодиод потребляет 2,7 кВтч.

  Если хотите, я могу перевести это в ежемесячные расходы и сбережения для вас. Да? Хорошо, поехали. Скажем, ваш город взимает 14 центов за кВтч.

  Лампа накаливания будет стоить 3,78 доллара, а светодиод — 38 центов в месяц.

  В среднем в доме 40 лампочек! Это означает 151 доллар в месяц за использование 40 лампочек по 100 Вт в течение 9 часов.часов каждый день в месяц, в то время как только 15 долларов делают то же самое со светодиодными лампами.

  Хорошо, я сделаю тебе еще один.

  Взгляните на мой калькулятор годовой экономии, где вы можете настроить количество лампочек, стоимость электроэнергии в вашем городе и все такое прочее. Напишите в комментариях, во что выльются ваши гипотетические сбережения, мне очень интересно узнать.

  Как долго служат светодиодные фонари?

  Светодиодная технология быстро развивается и становится все более и более стандартизированной благодаря своим испытаниям, нормам и заявлениям о долговечности.

  Сегодня встречаются светодиодные лампы со средним номинальным сроком службы 25 000 часов. Светодиодные ленты могут служить еще дольше, до 40 000 часов. Как минимум, срок службы светодиодов составляет около 20 000 часов.

  Светодиоды — это новый способ освещения пространства, и для этого используется совершенно другая электрическая схема. В отличие от светодиодов, у ламп накаливания всегда было слабое место, буквально. Нить толщиной в несколько микрон нагревается до сотен градусов и выдает мощность в десятки ватт.

  Светодиоды не сдерживаются ни нитями накаливания и вредным газом аргоном, как в компактных люминесцентных лампах. Вместо этого они представляют собой твердотельное освещение, в котором нет движущихся частей, которые могут вибрировать и выходить из строя.

  Точно так же светодиоды не выделяют столько тепла, которое изнашивает детали и ослабляет чувствительные схемы внутри. Большинство тестов показывают, что температура поверхности корпуса лампы составляет всего около 85°F или 30°C.

  Тем не менее, в светодиоды встроены алюминиевые радиаторы и силиконовые термокомпоненты, которые отводят тепло от светодиодных чипов и рассеивают его в потоке воздуха.

  Однако имейте в виду, что помимо диода, светодиод состоит из корпуса лампы, трансформаторов и конденсаторов, осветительной арматуры, а также проводки и корпуса, огибающих светильник.

  Вы можете видеть, что существует множество критических точек, которые учитываются в сроке службы светодиода. Пользователи могут обнаружить разницу в заявленном и фактическом сроке службы из-за этих различных внешних компонентов.

  Информационный бюллетень по сроку службы и надежности Министерства энергетики США показывает, что на сами светодиодные чипы приходится только 10% причин отказа; большинство причин кроется в отказе схемы драйвера и источника питания.

  Как только они догонят стандарты эффективности светодиодов, ваша светодиодная лампа сможет работать десятилетиями. Он может стать семейной реликвией, передаваемой из поколения в поколение!

  Читайте также: Полное руководство по светодиодным лентам

  Описание типов светодиодных светильников

  Светодиоды не просто представляют собой гладкие ленты или стандартные лампы E26. Существует множество типов и областей применения светодиодных ламп, как в коммерческом, так и в домашнем использовании. А пока я расскажу вам о различных светодиодах, которые вы, возможно, захотите установить в своем доме.

  Прожекторы — это маленькие светильники, закрепленные на потолке, излучающие узкий угол луча с резкой границей. Они могут быть утопленными и закрепленными или висящими снаружи и регулируемыми в зависимости от направления света.

  Назначение точечных светильников — подсвечивать участки в комнате или саду для создания драматического эффекта и улучшения объектов. Их сфокусированный свет позволяет красиво настроить декоративное освещение, подчеркивая интересную картину или привлекая внимание к дереву на лужайке перед домом.

  Потолочные светильники также встраиваются в потолок, но они почти вдвое превосходят прожекторы и излучают гораздо более рассеянный свет с широким углом луча. Поэтому они обычно являются основным универсальным или вспомогательным освещением помещения, в котором используются.

  Потолочные светильники хорошо освещают большие площади, такие как коридоры, кухни и ванные комнаты, и лучше всего подходят для практических целей. Они вызывают минимальные тени или блики.

  Прожекторы — отличный способ ярко осветить очень большую площадь, традиционно используемые на открытом воздухе, но со светодиодами, которые теперь широко используются в помещении. Один прожектор может с комфортом залить светом весь гараж, а два прожектора зальют всю переднюю часть дома, если вы используете его в качестве охранного фонаря.

  Он поставляется как независимый блок, который можно перемещать и подключать по мере необходимости, со встроенным радиатором, трансформатором и блоком питания.

  Встроенные светодиоды — это новая мода, ставшая фаворитом среди поклонников. Эти осветительные приборы имеют встроенный массив светодиодов, к которым пользователь не может получить доступ. Они бывают различных современных и изысканных дизайнов, например, дизайнерские потолочные панели или красивые настенные бра.

  На встроенные светодиоды часто распространяется гарантия замены и ремонта, и они рассчитаны на гораздо более длительный срок службы, чем лампы накаливания. Если ваша встроенная светодиодная матрица выходит из строя, вы можете заменить светильник или обратиться в гарантийный ремонт.

  Умные светодиодные лампы — это самая универсальная и простая система освещения, которую вы можете приобрести. Благодаря широкому набору функций и программируемости умные лампочки могут навсегда изменить ваш распорядок дня.

  Умные лампочки поставляются с микрочипом, который остается в режиме ожидания, ожидая ввода данных от вашего мобильного приложения, вашего цифрового голосового помощника, такого как Alexa, или других устройств через домашнюю сеть Wi-Fi.

  Они меняют цвет в зависимости от выполняемой задачи или автоматически тускнеют к позднему вечеру и могут проснуться раньше вас, чтобы разбудить вас!

  Типы светодиодных светильников для дома

  Сейчас доступны светодиодные лампы самых разных типов, которые можно использовать в любых светильниках, которые у вас есть.

  Позвольте мне рассказать вам о некоторых наиболее распространенных из них, которые можно использовать в доме, и вы, скорее всего, купите их!

  E27 – Лампа E27 относится к стандартной лампе Эдисона винтового типа диаметром 27 мм. Это чаще всего используется и также называется A-19. Эти долговечные энергосберегающие лампы светят от 400 до 800 люмен, а мощность колеблется от 4 до 8 Вт.

  E26 — E26 почти такой же, как E27, только меньше на миллиметр, и оба взаимозаменяемы, если имеют универсальный рейтинг. Обычно E26 является американским стандартом и работает от 120 вольт, а E27 — это европейский стандарт, рассчитанный на 220 вольт.

  E14 – Лампа E14 – это общее название канделябров, имеющих форму пламени и используемых в декоративных светильниках и люстрах. Они излучают мягкое свечение, создавая эффект ужина при свечах и выглядят очень очаровательно. Технически E14 относится к форме основания, которая является винтовой и имеет ширину 14 мм, а также может быть в форме шара и произвольной формы.

  GU10 — Лампы GU10 — это изящные маленькие лампочки, используемые в прожекторах в домах, офисах и магазинах. Они имеют очень низкий профиль, с плоской линзой в верхней части и двумя небольшими штыревыми разъемами, и их можно быстро подключить одним поворотом. Они бывают мощностью 3-5 Вт и дают угловой световой пучок с резкими границами. Это идеальные светодиоды для привлечения внимания к произведениям искусства или декору.

  Читайте также: Как вытащить застрявшую в патроне лампочку G9?

  GU5. 3 – Лампа GU5.3 по функциям аналогична лампе GU10, точечной подсветке, с двумя отличиями. Во-первых, как видно из кода, база GU5.3 примерно вдвое меньше ширины GU10. В GU5.3 используется штифтовое основание с вставкой. Во-вторых, ГУ5.3 рассчитан на 12 В и не подключается напрямую к сети без трансформатора.

  G4. Казалось бы, это самые маленькие фонарики, которые вы можете купить. G4 LED представляет собой небольшую капсулу из диодов, которая вставляется в розетки для потолочных приборов, отдельные настольные лампы и очень декоративные люстры. Они предназначены для замены ярких маленьких галогенных лампочек и обычно имеют мощность 3 Вт. Они работают только от цепей 12 В.

  Что нужно знать о затемнении и светодиодном освещении?

  Обычно старые диммеры и светодиоды плохо уживаются. Позволь мне объяснить.

  Светодиодные технические функции в двоичном вычислительном состоянии вкл/выкл. Вы должны попытаться понять, что светодиод больше похож на компьютерную технику. И так же, как компьютеры, светодиоды работают от постоянного тока низкого напряжения, например 12 вольт.

  С другой стороны, старые диммеры работали с лампами накаливания, требующими переменного тока высокого напряжения, скажем, 240 вольт.

  Это несоответствие между новыми низковольтными светодиодами, подключенными к старым высоковольтным диммерам, приводит к различным проблемам, включая жужжание и гудение выключателей или лампочек.

  Несовместимый диммер, подключенный к более новому светодиодному светильнику или к лампе накаливания, будет издавать гудящий звук при включении и выключении через неравные промежутки времени, указывая на электромагнитные помехи (ЭМП).

  Для затемнения диммер равномерно изменяет напряжение, подаваемое на лампу накаливания. Светодиодная лампа не может реагировать на это постепенное изменение напряжения и мерцает или гудит.

  Твердотельный блок питания вызывает ажиотаж.

  Вы всегда можете купить более новые диммеры, совместимые со светодиодами, а также диммируемые светодиоды. Даже тогда вы можете услышать легкое гудение, но оно не различимо.

  Большинство диммеров всегда будут гудеть, если вы внимательно прислушаетесь, будь то светодиоды или лампы накаливания. Производители не считают это гудением, если его не слышно с расстояния 2 фута.

  Измерение эффективности светодиодов: ватты и люмены

  Нам нравится, когда покупка стоит своих денег. Чем больше ценность по той же цене, тем лучше мы себя чувствуем.

  Так почему бы не получить максимальную яркость от ваших светодиодов, одновременно снизив затраты.

  Количество яркости, которое выводится на основе входной мощности, даст нам эффективность лампочки. Люмены — это правильный термин для обозначения яркости, а ватты — это номинальная мощность, на которую рассчитана лампа.

  Измеряется в люменах на ватт и рассчитывается по формуле Эффективность=Люмен/Ватт.

  Более высокая эффективность означает больше люменов при меньшей мощности, и чем выше число, тем выше эффективность по сравнению с другими лампами.

  Светодиоды представляют собой высокоэффективные электронные устройства. Когда-то широко используемая 60-ваттная лампа накаливания излучала около 800 люмен, что могло бы осветить небольшую ванную комнату.

  В светодиодах эквивалентная мощность, необходимая для вывода 800 люмен, составляет всего 6 Вт, плюс-минус. Чем ниже потребляемая мощность, тем меньше ваши счета за электроэнергию.

  Заменив лампы накаливания на светодиоды, ваш счет уменьшится до 1/10 суммы. Пусть это усвоится.

  Что такое CRI и почему это важно?

  Высокое качество светодиодной лампы определяется многими факторами. Я здесь, чтобы провести вас через самые важные из них. Одной из таких важных фотометрических характеристик, на которую следует обратить внимание, является CRI или индекс цветопередачи.

  Это показание от 1 до 100 точности цветов, воспроизводимых под рассматриваемой лампой, где 100 — это индекс цветопередачи солнца, то есть точность составляет 100 %.

  Низкое значение может сделать цвета вашей комнаты тусклыми и размытыми, в то время как высокое значение в диапазоне 90 показывает точный цвет объекта. Для фотографов, любителей искусства и визажистов это чтение становится критически важным.

  Для бытового использования минимальный индекс цветопередачи 80 хорошо подойдет для ваших целей. Что-нибудь ниже 70, и вы почувствуете, что комната кажется окрашенной и неестественной.

  Объяснение цветовой температуры

  Давайте поговорим о следующей важной фотометрической спецификации, на которую следует обратить внимание. Я уверен, что вы сталкивались с этим раньше. Коррелированная цветовая температура (CCT) лампы — это мера холодности/теплоты излучаемого белого света, измеряемая в градусах Кельвина.

  Шкала идет от теплого желтого света с температурой около 2000 Кельвинов до 6000 Кельвинов, что является холодным голубоватым светом. Рейтинг CCT необходимо знать, чтобы вы могли использовать свет в соответствующем месте.

  Например, для места, требующего сфокусированной и детальной работы, такого как кухонная стойка или стол в гараже, отлично подойдет светодиод CCT 3500–5000 Кельвинов.

  С другой стороны, расслабляющая вечерняя гостиная или спальня будут казаться более уютными при теплом освещении с температурой 2000–3000 Кельвинов.

  Имейте в виду, что цветовая температура света не определяет яркость света. Холодный свет может быть тусклым, а теплый — ярким. Яркость — это отдельная мера, измеряемая в люменах.

  Опасности для светодиодов

  Слышали ли вы о таком понятии, как меньшее зло? Вот когда все альтернативы намного хуже, поэтому вы соглашаетесь на то, что причиняет наименьший вред.

  Не лишены недостатков, светодиоды наносят наименьший вред из всех типов ламп. Хотя я рассказал вам о многих качествах светодиодов, позвольте мне рассказать вам о некоторых предполагаемых и некоторых реальных опасностях светодиодных фонарей. Спойлер: всего один подтверждено влияние на здоровье.

  Позвольте мне сначала обратиться к этому. Светодиоды являются основным источником того, что медицинские эксперты называют «синим светом». на.

  И они постоянно находятся у нас под рукой не только в течение дня, но и, что еще важнее, вечером и ночью. Когда наши глаза подвергаются воздействию синего света, наш организм перестает вырабатывать мелатонин.

  При неправильном использовании светодиоды также могут в редких случаях вызывать возгорание из-за перегрева. Например, плохо сконструированные праздничные гирлянды представляют собой маленькие светодиоды, сгруппированные близко друг к другу и обернутые вокруг легковоспламеняющихся материалов, таких как рождественские елки.

  К счастью, такие случаи относительно редки.

  И, конечно же, использование светодиодов с более высокой мощностью в светильнике, допускающем только меньшую мощность, или использование светодиодов с неправильным напряжением, например, лампы накаливания 12 В в линии 120 В, может привести к серьезной опасности поражения электрическим током.

  Часто задаваемые вопросы

  Я рассказал вам, как работает светодиод, и рассказал о наиболее важных характеристиках, на которые следует обратить внимание. Теперь давайте быстро рассмотрим некоторые часто задаваемые вопросы о светодиодах. Если вы не видите свой вопрос ниже, напишите мне комментарий, и я дам вам ответ.

  Подходят ли светодиодные фонари для чтения?

  Холодно-белые светодиоды излучают синее свечение, которое может нанести вред здоровью глаз развивающихся детей и подростков при длительном воздействии.

  Вы можете выбрать светодиод более естественного теплого белого цвета с комфортной яркостью и высоким индексом цветопередачи, чтобы обеспечить наилучшее освещение для чтения.

  Действительно ли светодиодные лампы служат 50 000 часов?

  Я хочу, чтобы вы были немного критичны в этом разделе, потому что 50k — нереалистичная претензия. Часто это не так, поэтому будьте немного осторожны с этим вопросом, говоря, что да, в теории, но все различные условия влияют на это, поэтому практически это почти невозможно.

  Теоретически светодиоды могут работать 50 000 часов в соответствии с лабораторными испытаниями и стандартами. Многие светодиоды обладают потенциалом для этого, если в лампах используются лучшие компоненты.

  Однако в домах и офисах очень сложно поддерживать идеальные условия для работы светодиодов. Тепло, чрезмерное электрическое напряжение или колебания напряжения могут повлиять на оптимальную работу светодиода.

  Когда лампа преждевременно выходит из строя, обычно выходит из строя диод; это вспомогательные детали. Поэтому мы соглашаемся на следующую лучшую вещь. Что на тысячи часов больше по сравнению с лампами накаливания и компактными люминесцентными лампами.

  Безопасно ли оставлять светодиодные фонари включенными круглосуточно и без выходных?

  Если вы купили качественную продукцию, то светодиоды, безусловно, можно оставить включенными 24/7. Светодиоды с высокими стандартами испытаний и компонентов рассчитаны на тысячи часов работы. Хорошие светодиоды поставляются со встроенными радиаторами для отвода тепла, которые не позволяют им перегреваться при работе.

  Рекомендуется сначала протестировать светодиод, оставив его включенным на продолжительное время, пока вы находитесь рядом, и наблюдая какие-либо эффекты, такие как нагрев.

  Но безопасно ли для окружающей среды оставлять свет включенным, когда он не используется, несмотря на то, как мало энергии он потребляет?

  Конечно, нет, и вам все еще нужно учитывать световое загрязнение, которое становится все большей и большей проблемой.

  Работают ли светодиодные лампы в лампах накаливания?

  Светодиоды могут работать в лампах накаливания, если им не мешают некоторые факторы. Во-первых, светильник не должен быть закрыт для отвода тепла, если только вы не используете закрытые светодиоды!

  Во-вторых, светильник не должен диммироваться. В противном случае светодиоды могут быть несовместимы и в конечном итоге мерцать.

  Наконец, физически светодиод должен соответствовать. Таким образом, база и гнездо должны совпадать. Размер вашего светодиода должен быть достаточно маленьким, чтобы поместиться в светильник, так как светодиоды могут быть немного больше, чем другие лампы.

  Заключительные слова

  Я надеюсь, что вы столько же прочитали подробное руководство по светодиодному освещению, сколько я написал о нем! Есть так много всего, что нужно открыть и узнать, и так много возможностей для дальнейшей адаптации технологий для все более и более высокой эффективности.

  Они не только сокращают ваши затраты на электроэнергию, но и сокращают выбросы углекислого газа во всем мире. Просто заменив освещение на светодиодное, вы можете спасти планету.

  Поделитесь со мной тем, что вы узнали о светодиодах и о чем хотели бы прочитать.

  Ваш осветитель.

  Как работает светодиод на молекулярном уровне?

  Опубликовано 19 сентября 2019 г.

  Вы когда-нибудь задавались вопросом, как это маленькое электронное устройство, светодиод, излучает свет? По сравнению с гораздо менее эффективной лампой накаливания, которая производит свет путем преобразования электрической энергии в тепловую, светодиоды напрямую преобразуют электрическую энергию в энергию света. За последние несколько лет использование светодиодов увеличилось в геометрической прогрессии. Это связано с тем, что светодиоды эффективны, легко диммируются, нетоксичны и гораздо более долговечны по сравнению с другими источниками света. Но что такое светодиод и как он на самом деле работает? В этом уроке мы собираемся ответить на эти вопросы.

  Что такое светодиод?

  Светодиод или светоизлучающий диод — это тип диода, который специально разработан для излучения света. Он работает так же, как обычный или выпрямительный диод. Но что заставляет его излучать свет, так это полупроводниковый материал, используемый в нем. Конструкция светодиода такая же, как у обычного диода с p-n переходом. Однако вместо кремния или германия светодиоды изготавливаются из составных полупроводниковых материалов, таких как арсенид галлия, фосфид галлия и других полупроводниковых материалов, излучающих свет. Кремний наиболее широко используется в обычных диодах, поскольку он менее чувствителен к температуре. Однако они не выделяют энергию в виде света, а выделяют энергию в виде тепла, поэтому они не используются в светодиодах.

  Как работает светодиод?

  Итак, светодиод — это диод, поэтому, как и обычный диод, он может быть смещен в прямом или обратном направлении. Однако светодиод излучает свет только тогда, когда он находится в состоянии прямого смещения. Так что пока давайте просто сосредоточимся на прямом смещении светодиода. Чтобы сместить светодиод в прямом направлении, в основном вы просто подключаете его катодную клемму к отрицательной стороне внешнего напряжения смещения, а его анодную клемму — к положительной стороне внешнего напряжения смещения.

  Когда светодиод смещен в прямом направлении, свободные электроны из n-области получают достаточно энергии, чтобы пересечь переход и рекомбинировать с дырками в p-области. Первоначально свободные электроны из n-области находятся в зоне проводимости, но когда они переходят в p-область, они выделяют энергию и попадают в дырку в валентной зоне. Для обычного кремниевого диода выделяемая энергия будет в виде тепла. Но для полупроводниковых материалов, используемых в светодиодах, энергия, высвобождаемая при рекомбинации свободных электронов с дырками, имеет форму света.

  С точки зрения энергетической диаграммы видно, что прямое смещение светодиода сужает обедненную область и позволяет свободным электронам пересекать переход. Когда свободные электроны пересекают соединение и рекомбинируют с дырками, электроны высвобождают энергию в виде света.

  Вот и все! По сути, то, что происходит внутри светодиода, когда он смещен в прямом направлении, очень похоже на обычный диод, за исключением того, что электроны выделяют свет, а не тепло, когда они меняют энергетические уровни.

  Обратное смещение

  Нам не нужно обсуждать обратное смещение, за исключением того, что оно действует как диод при обратном смещении, и если вы превысите установленные параметры, вы разрушите светодиод.

  Цвет светодиода

  Одной из первых характеристик светодиода, которую мы учитываем при использовании светодиода, конечно же, является его цвет. Иногда мы используем зеленые светодиоды, чтобы указать, что цепь находится в хорошем состоянии, или красные светодиоды, чтобы указать на наличие проблемы. Светодиоды могут быть красными, оранжевыми, желтыми, зелеными, синими, белыми или фиолетовыми, а цвет светодиода определяется используемым в нем полупроводниковым материалом.

  Фотоны имеют разные длины волн в зависимости от их энергии или энергии в зависимости от их длин волн, в зависимости от того, как вы на это смотрите. Чтобы получить разные цвета, ученые и инженеры выяснили, сколько энергии должен потерять электрон, переходя из одного материала в другой, чтобы он излучал фотон с правильной длиной волны для желаемого цвета. Мы составили краткую таблицу, в которой показаны цвета, связанные с ними длины волн и материал, используемый в настоящее время для создания этого цвета. Если вам нужно больше времени для ознакомления с этой таблицей, она находится под ссылками на CircuitBread.com

  Конструкция светодиода

  Используя 5-миллиметровый светодиод, вы можете увидеть, как эта комбинация на полупроводниковом уровне на самом деле реализуется во что-то полезное. Если вы попытаетесь посмотреть, что находится внутри 5-мм светодиода, вы увидите, что выводная рамка, соединенная с выводом катода, также известная как наковальня, удерживает полупроводниковый материал. Отражающая чаша, соединенная с наковальней, фактически удерживает полупроводниковый материал. Область n расположена внизу, поэтому она подключена к катодной клемме, а область p находится вверху. Тогда есть только провод, который соединяет его с выводной рамкой стойки, которая подключена к клемме анода. Одна из причин такой конструкции заключается в том, что большая часть света, излучаемого светодиодом, исходит из области перехода, расположенной ближе к p-области. Таким образом, эта область находится как можно ближе к поверхности устройства.

  Вот и все! Я надеюсь, что это руководство поможет вам понять, как работает светодиод. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в комментариях ниже, и если вы нашли это интересным или полезным, поставьте лайк и подпишитесь на нашу рассылку новостей или канал YouTube!

  • Светодиод (14)
  • Полупроводник (19)

  Автор:

  JB Magoncia

  JB — инженер-электронщик, который интересуется звуком, встроенными системами и проектированием печатных плат.