Светодиодное освещение

5310
Светодиодное освещение,светодиоды, что такое светодиод, как работает светодиод, типы светодиодов, виды и типы светодиодов , характеристики светодиодов, принцип работы светодиода

Стандартный светодиод представляет собой осветительный полупроводниковый прибор, который искажает электрическое напряжение в свет. Диапазон получаемого света зависит от химического состава полупроводника в диоде. Такой вид освещения используется в самых разнообразных отраслях жизни человека.

Светодиодное освещение

Что такое светодиод? На улицах часто мы видим манящие вывески и подсвеченные билборды, которые работают благодаря этой системе. Светодиоды есть в нашем телефоне или планшете, они позволяют загораться цифровому табло в автобусе либо троллейбусе.

Светодиодное освещение стало неотъемлемой частью нашей жизни. Обычный диод состоит из полупроводникового кристалла с оптической системой, которая предусматривает наличие контактного выхода. Конструкция совершенно простая, но ее изобретение вызвало в свое время настоящий фурор.

Как работает светодиод?

Светоизлучающие диоды преобразовывают поступающий в них электрический ток в световое излучение. И этот процесс не сопровождается интенсивным выделением тепловой энергии, соответственно КПД светодиода довольно высок. Осветительные приборы, основанные на принципах работы светодиодного освещения очень долговечны. Светодиоды являются низковольтными приборами. Например, для освещения достаточно от пары сотен мА до одного мА при напряжении в два-четыре вольта. Принцип работы светодиода основывается на наличии постоянно подключенной электроэнергии. Почему светится под воздействием тока и как работает светодиод?

Светодиодное освещение,светодиоды, что такое светодиод, как работает светодиод, типы светодиодов, виды и типы светодиодов , характеристики светодиодов, принцип работы светодиода

Все просто, светодиод состоит из особого полупроводникового кристалла, располагающегося на подложке, которая проводит ток. Подложка имеет контактные выходы и оптическую систему. Основа в светодиоде обычно алюминиевая, она необходимо для отвода тепла. Когда поступает электрический ток, то яркое свечение возникает благодаря особой процессу рекомбинации электронов в полупроводнике. Электрический ток за счет этого принципа сразу образуется световое излучение.

 

Светодиодное освещение – история открытия

О.В. Лосев

О.В. Лосев

Светодиодное освещение появилось впервые в далеком 1907 году, когда англичанин Генри Раунд случайно обнаружил странное свечение вокруг точечного контакта детектора. Тогда он не придал особого значения своему открытию, которое намного позже стало поистине монументальным. В то далекое время еще было не понятно, как работает светодиод. И первооткрывателем явления электролюминесценции считается О.В. Лосев, наш соотечественник. Именно он в 1923 году занимался активным изучением явления излучательной рекомбинации. Лосев заметил свечение карбида кремния под воздействием электрического тока. Позже это свечение получило имя ученого. Таким образом, весь мир и узнал о феномене электролюминесценции полупроводников. С наступлением Второй мировой войны о разработках светодиодов на время забыли.

После Второй мировой войны в Соединенных Штатах Америки был создан специальный центр, в котором проектировались и разрабатывались полупроводниковые лампы, которые работали на основе «эффекта Лосева». В 1955 году Р. Браунштейн заявил об открытии инфракрасного излучения арсенида галлия в сочетании с полупроводниковыми сплавами. В 1961 году была запатентована технология изготовления инфракрасных светодиодов. Год 1962 был ознаменован созданием светодиодов излучающих зеленый и красный цвет, произошло событие в университете Иллинойса в США под руководством Ника Холоньяка.

В 70-х годах прошлого века светодиодное освещение стало активно продвигаться в массы. Лауреат Ленинской премии физик Жорес Алферов создал многопроходные двойные геотекстуры, в 1978 году компания IBM разработала светодиоды с фиолетовым и голубым свечением для волокон оптических телекоммуникаций. В 1991 году на свет появились синие светодиоды под руководством доктора Накамура. Это светодиодное освещение представляло собой трехкристалльные светодиоды с объединенными в корпусе кристаллами красного, зеленого и синего свечения. Компания доктора Накамуры до сих пор является бессменным лидером в сфере производства светодиодов по всему миру, и она не собирается уступать своих позиций, разрабатывая новые высокотехнологичные осветительные приборы.

Виды и типы светодиодов

В основном виды и типы светодиодов разделяются по цветотипу и характеристикам мощности. Если говорить о мощности, то она у диодов бывает совершенно разной. Можно встретить изделия мощностью всего несколько милливатт, а есть и настоящие гиганты, которые обладают десятками ватт. Кстати, самый мощный диод выпускается фирмой CREE, и он имеет уровень рабочего тока в три ампера, хотя корпус его размером всего пять на пять миллиметров. Такие диоды применяются в промышленности либо в уличном освещении, обеспечивая сильную и стабильную яркость.

Сейчас чаще все используются стандартные светодиоды с током в 350 мА и с током в 700 мА, так как они довольно универсальные и для них можно подобрать максимально большое количество источников питания. Это распространенные типы светодиодов, используемые в повсеместной жизнедеятельности человека.

Типы светодиодов в зависимости от цвета излучения

Светодиодное освещение,светодиоды, что такое светодиод, как работает светодиод, типы светодиодов, виды и типы светодиодов , характеристики светодиодов, принцип работы светодиода

Светодиоды бывают разных цветов. Изначально были созданы диоды белого цвета, но потом с развитием высоких технологий появились диоды желтого, красного, синего, оранжевого, зеленого и фиолетовых цветов. Есть диоды и инфракрасные, но излучение в них не видно простому глазу. Они применяются для подсветки камер или в пультах управления.

Характеристики светодиодов

Какие характеристики светодиодов выделяют их из обычного освещения? Считается, что светодиодное освещение более выгодно с экономической точки зрения, чем стандартные лампы накаливания или люминесцентные лампы. Так ли это на самом деле? Рассмотрим основные плюсы и минусы применения светодиодного освещения на простых примерах:

  • Светодиоды практичны. В отличие от простых ламп накаливания они очень экономично используют электрическую энергию. Они намного выгоднее газоразрядных, накальных, стандартных дуговых ламп. Так например их активно используют в сигнальных лампах для секционных ворот и шлагбаумов;
  • Срок службы светодиодных ламп при правильной эксплуатации и уходе довольно долгий. Он примерно в пятьдесят раз выше по сравнению со сроком службы обычных ламп накаливания. И это один из основополагающих плюсов подобной техники;
  • Менять спектральные характеристики в лампах накаливания можно с применением светофильтров. А в светодиодном освещении это не требуется;
  • Светодиоды могу менять углы излучения при помощи специальных линз, а вот люминесцентные лампы и лампы накаливания таким эффектом не обладают;
  • У светодиодов нет инерционности при включении и включении, они безопасны в использовании, имеют небольшие и компактные размеры, в них нет вредных соединений ртути, как в газоразрядных лампах.

Как видите, полезных качеств довольно много. И они позволяют активно пользоваться диодами, как в промышленности, так и в быту.

Светодиоды: основные минусы применения

Если говорить об основных недостатках, то они заключаются в высоких требованиях к основному качеству теплового отвода. Газоразрядные, люминесцентные лампы могут работать при низких температурах, а светодиодные ниже 50 градусов уже не функционируют.

Существует мнение, что свечение от светодиодов определенной мощности и спектра негативно влияет на органы зрения и может вызывать усталость глаз, и даже повреждение сетчатки, но никаких официальных и полных исследований по этому поводу не проводилось!

Такие осветительные приборы светят исключительно направленно. Поэтому при освещении жилья, или железнодорожных путей применяется особая технология подбора ламп и выравнивание освещения, что само по себе дело довольно затратное. Помимо этого для стабильной работы светодиодов надо применять дорогие источники питания. Например, импульсные.

Где применяются светодиоды?

светодизайн, подсветка, светодиоды, квартира, Светодиодное освещение,светодиоды, что такое светодиод, как работает светодиод, типы светодиодов, виды и типы светодиодов , характеристики светодиодов, принцип работы светодиода

Светодиоды в дизайне квартир

Светодиодное освещение используется во многих сферах человеческой жизни. В частности, для освещения улиц, рекламных билбордах, в ландшафтном дизайне, дизайне квартир, для ЖК экранов цифровых камер, смартфонов, телефонов. За последнее десятилетие область практического применения светодиодной техники только расширилась. Ее можно увидеть в автомобильной, медицинской, железнодорожной отрасли.

Различаются лишь виды светодиодов по мощности, индексу цветопередаче, световому потоку, надежности. Они не только не уступают таким источникам света, как лампы накаливания, но и в ряде случаев существенно превосходят их по техническим характеристикам. Светодиодное освещение также применяется:

  • В промышленном, бытовом, уличном освещении. Часто можно заметить светодиодные ленты на улицах города в разных цветовых вариациях;
  • В качестве специальных индикаторов для цифрового или буквенного табло;
  • В оптических товарах, светофобах и светофорах, для модулирования оптического сигнала по оптоволокну для сети Интернет, светотелефонов;
  • В светодиодных дорожных знаках, в USB-устройствах, значках, игрушках, в растениеводстве.
светодизайн, подсветка, светодиоды, квартира, Светодиодное освещение,светодиоды, что такое светодиод, как работает светодиод, типы светодиодов, виды и типы светодиодов , характеристики светодиодов, принцип работы светодиода

Светодизайн с помощью диодов

Светодиоды стали настоящим прорывом в мире искусственного освещения. Они просты в изготовлении, надежны и долговечны. Лидером, производящим диоды, с 1991 года по сегодняшний момент является известная японская компания «Nichia Corporation»

Уступает ей лишь Royal Philips Electronics». Политика фирмы заключается в покупке компаний, изготавливающих светодиоды. В России и странах Восточной Европы самым крупным производителем светодиодной техники признаны фирмы «Светлана-оптоэлектрика» и «Оптоган», созданные при поддержке «Роснано»

Поделиться
Комментарии
Написать комментарий
Комментариев пока нет. Станьте первыми!