Светодиоды хороши тем что они

Что нужно знать о светодиодных лампах

Как следует из названия, источником света в светодиодных лампах являются миниатюрные электронные устройства — светодиоды. В привычных лампах накаливания свет излучается раскалённой металлической спиралью. В энергосберегающих лампах свет испускается люминофором, который нанесён на внутреннюю поверхность стеклянной трубки. В свою очередь, люминофор светится под действием газового разряда.

Прежде чем переходить собственно к светодиодным лампам, кратко рассмотрим особенности каждого вида ламп.

Лампа накаливания устроена очень просто: спираль из тугоплавкого металла закреплена внутри прозрачной стеклянной колбы, из которой откачан воздух. Проходя через спираль, электрический ток разогревает её до высокой температуры, при которой металл ярко светится.

Достоинством таких ламп является низкая цена. Однако она компенсируется столь же низким коэффициентом полезного действия: в видимый свет превращается менее 10% расходуемой лампочкой электроэнергии. Остальная часть бесполезно рассеивается в виде тепла — лампочка при работе сильно нагревается. К тому же срок службы устройства очень невелик и составляет примерно 1 000 часов.

Компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ (это точное название энергосберегающей лампы), при той же яркости света расходует примерно в пять раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания. КЛЛ дороже и имеют несколько существенных для потребителя недостатков:

• довольно долго (несколько минут) разгораются после включения;
• лампа с её изогнутой стеклянной колбой выглядит неэстетично;
• свет КЛЛ мерцает, что утомительно для зрения.

Светодиодная лампа представляет собой несколько светодиодов, смонтированных в одном корпусе с блоком питания. Без блока питания не обойтись: для работы светодиодам требуется питание постоянным током с напряжением 6 или 12 В, в бытовой электросети — переменный ток с напряжением 220 В.

Корпус лампы чаще всего выполнен в виде привычной «груши» с винтовым цоколем. Благодаря этому светодиодные лампы без проблем устанавливаются в обычный патрон.

В зависимости от используемых светодиодов цвет излучения светодиодных ламп может быть разным. В этом одно из их преимуществ.

Лампа накаливания	Энергосберегающая	Светодиодная
Цвет излучения	Жёлтый	Тёплый, дневной	Жёлтый, тёплый белый, холодный белый
Потребляемая мощность	Большая	Средняя: в 5 раз меньше, чем у ламп накаливания	Низкая: в 8 раз меньше, чем у ламп накаливания
Срок службы	1 тысяча часов	3–15 тысяч часов	25–30 тысяч часов
Недостатки	Сильный нагрев	Хрупкие, долго разгораются	Невысокая максимальная мощность
Преимущества	Низкая цена, работа в широком диапазоне условий	Относительно экономичные и долговечные	Очень экономичные и долговечные

Преимущества светодиодных ламп:

• очень малое энергопотребление — в среднем в восемь раз меньше, чем у ламп накаливания аналогичной яркости;
• очень большой срок службы — работают в 25–30 раз дольше ламп накаливания;
• почти не греются;
• цвет излучения — на выбор;
• стабильная яркость освещения при колебаниях напряжения питания.

Главное достоинство светодиодных ламп — это экономичность. Предполагается, что за счёт малого энергопотребления и большого срока службы светодиодные лампы позволят заметно снизить расходы на освещение.

Цена светодиодных ламп на момент написания статьи была примерно в три раза выше, чем у обычных. Следовательно, в денежном измерении они оказываются в 50–100 раз экономичнее. Разумеется, эта экономия будет достигнута при условии, что лампа полностью отработает обещанный срок службы и не сгорит раньше времени.

Недостатки светодиодных ламп ограничивают область их применения:

• неравномерное светораспределение — блок питания, встроенный в корпус, затеняет световой поток;
• матовая колба выглядит некрасиво в стеклянных и хрустальных светильниках;
• яркость свечения, как правило, нельзя изменять с помощью диммера;
• непригодны для использования при очень низких (на морозе) и высоких (в парилках, саунах) температурах.

Что нужно учитывать при выборе светодиодной лампы

У светодиодных ламп много характеристик. Это делает задачу правильного выбора сложнее. Давайте разберёмся, что именно обозначают различные характеристики.

Напряжение питания

Если в вашей квартире или доме нестабильное напряжение, нужно выбирать лампы, способные работать в широком диапазоне напряжений. Это всегда указывается на упаковке. В отличие от ламп накаливания светодиодные лампы при пониженном напряжении горят так же ярко, как и при нормальном.

Цвет излучения

Цвет характеризуется цветовой температурой, которая измеряется в кельвинах: с повышением цветовой температуры свет меняется от жёлтого к голубому. В большинстве случаев цвет излучения указан на упаковке и корпусе лампы в градусах и словами:

• тёплый (2 700 К) — примерно соответствует излучению лампы накаливания;
• тёплый белый (3 000 К) — считается оптимальным для жилых помещений;
• холодный белый (4 000 К) — для офисов и производственных помещений; близок к дневному свету.

Существуют лампы с изменяемым цветом: при переключении режима спектр излучения такой лампы меняется.

Нужно иметь в виду, что многие люди плохо воспринимают голубую часть спектра, поэтому холодный свет ламп будет казаться им тусклым. Так что, если вы решили установить у себя дома лампы с холодным спектром, выбирайте их с запасом по мощности.

Мощность

На упаковке светодиодных ламп указывается их световой поток и мощность аналогичных по яркости ламп накаливания. Реальная потребляемая мощность светодиодных ламп в среднем в 6–8 раз меньше. Например, светодиодная лампа мощностью 12 Вт светит так же ярко, как обычная 100-ваттная лампочка. Этим соотношением можно пользоваться, когда подбираете светодиодную лампу на замену лампе накаливания.

Однако здесь вас может подстерегать неприятный сюрприз: заявленная мощность может не соответствовать фактической, и лампа будет светить слабее, чем ожидается.

Кроме того, со временем яркость светодиодов уменьшается. Не исключено, что лампочку придётся менять задолго до истечения срока её службы из-за того, что она стала светить слишком слабо.

Другие важные моменты

• Габариты. Светодиодные лампы по размерам чуть больше аналогичных ламп накаливания. Поэтому в маленьких плафонах могут элементарно не поместиться.
• Если ваш светильник включается через диммер, нужны соответствующие лампочки. На упаковке должно быть указано, что лампа регулируемая.
• Индекс цветопередачи светодиодных ламп невелик: это значит, что они несколько искажают визуальное восприятие цветов. В некоторых случаях, например при фотографировании со светодиодным светом, это может быть важно.

Стратегия перехода на светодиодные лампы

Потенциальная экономия не должна заставить вас потерять голову. Не спешите бежать в магазин и покупать лампочки сразу для всех светильников в доме. Целесообразно руководствоваться двумя принципами.

1. Заменять только лампы с высокой мощностью — 60 Вт и более. Экономия от замены маломощных ламп будет невелика, и стоимость новой лампы может не окупиться.
2. Заменять лампы в светильниках, время горения которых в течение суток наибольшее: например, в люстрах в жилых комнатах. Бессмысленно менять лампочку в какой-нибудь подсобке, свет в которой зажигается от случая к случаю и ненадолго.

Не стоит ожидать, что расход электроэнергии уменьшится в разы.

Основные потребители электроэнергии в быту — разного рода нагревательные приборы: утюг, электрочайник, стиральная машина и особенно электроплита. По словам нескольких опрошенных людей, счёт за электроэнергию после перехода на светодиодные лампы уменьшается где-то на 15–25%.

Ещё один совет: не покупайте сразу много ламп одной марки, сначала возьмите одну-две на пробу. Дело в том, что лампы с одинаковой цветовой температурой разных производителей могут сильно отличаться по испускаемому свету. Вдруг спектр именно этих ламп вам будет неприятен? Лучше попробовать.

Заключение

Светодиодные лампы, по сравнению с традиционными лампами накаливания, — это принципиально новое решение для освещения.

Ещё несколько лет назад они были очень дорогой технической новинкой, но сегодня их цена уже сопоставима с ценой других видов ламп. Что касается характеристик, то по ним светодиодные лампы заметно превосходят прежние осветительные приборы. Вердикт однозначен: переход на светодиодные лампы вполне оправдан.

Полезная информация о светодиодах

1. Что такое светодиод?
Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. По-английски светодиод называется light emitting diode, или LED.

2. Из чего состоит светодиод?
Из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные светодиодны, применявшиеся для индикации.

3. Как работает светодиод?
Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Значит, прежде всего нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими. Но не всякий p-n-переход излучает свет. Почему? Во-первых, ширина запрещенной зоны в активной области светодиода должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона. Во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой, для чего полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу. Реально, чтобы соблюсти оба условия, одного р-п-перехода в кристалле оказывается недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.

4. Означает ли это, что чем больший ток проходит через светодиод, тем он светит ярче?
Разумеется, да. Ведь чем больше ток, тем больше электронов и дырок поступают в зону рекомбинации в единицу времени. Но ток нельзя увеличивать до бесконечности. Из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода светодиод перегреется и выйдет из строя.

5. Чем хороши светодиоды?
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, что особенно ценят дизайнеры, 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 5 — 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод — низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

6. Чем плох светодиод?
Только одним — ценой. Пока что светодиодные лампы и светильники дороже ламп накаливания и люминесцентных ламп.

7. Когда светодиоды начали применяться для освещения?
Первоначально светодиоды применялись исключительно для индикации. Чтобы сделать их пригодными для освещения, необходимо было прежде всего научиться изготавливать белые светодиоды, а также увеличить их яркость, а точнее светоотдачу, то есть отношение светового потока к потребляемой энергии. В 60-х и 70-х годах были созданы светодиоды на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации. По светоотдаче светодиоды обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. К 2012 году производство светодиодной продукции вышло на очень высокий качественный уровень.

8. Как реагирует светодиод на повышение температуры?
Говоря о температуре светодиода, необходимо различать температуру на поверхности кристалла и в области p-n-перехода. От первой зависит срок службы, от второй — световой выход. В целом с повышением температуры p-n-перехода яркость светодиода падает, потому что уменьшается внутренний квантовый выход из-за влияния колебаний кристаллической решетки. Поэтому так важен хороший теплоотвод. В настоящее время, все качественные светодиодные лампы имеют алюминиевые радиаторы для отвода тепла от светодиода.

9. Для чего светодиодам требуется конвертор?
Конвертор или блок питания (в англоязычной терминологии driver) для светодиода — то же, что балласт для лампы. Он стабилизирует ток, протекающий через светодиод.

10. Чем определяется срок службы светодиода?
Светодиоды долговечны. Но у них есть свой срок службы и он составляет в настоящее время 35 — 50 тысяч часов.

11. Где сегодня целесообразно применять светодиодное освещение?
Светодиоды находят применение практически во всех областях светотехники. Сегодня производится большое количество разнообразных светодиодных ламп, светодиодных прожекторов и светильников для различных сфер деятельности. Например для торговых центров, офисных помещений, промышленных предприятий, жилищно-коммунального хозяйства и бытового сектора. Светодиоды оказываются незаменимы в дизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также в светодинамических системах. Светодиодное освещение выгодно применять там, где постоянно необходимо освещение, где дорого обходится частое обслуживание светильников, где необходимо жестко экономить электроэнергию и где высоки требования по электробезопасности.

Преимущества и недостатки светодиодного освещения

При выборе типов освещения наиболее популярным и надежным вариантом являются светодиоды. Кроме того, в течение короткого времени он заменил традиционное освещение, такое как галогенные лампы или лампы накаливания. Но как? Чтобы найти причину такой популярности, следует знать преимущества и недостатки светодиодного освещения.

Преимущества светодиодных светильников многочисленны. Среди них следует отметить энергоэффективность светодиодов, простоту обслуживания и долговечность. Кроме того, они не содержат вредных газов или токсичных химических веществ, что делает их экологически чистыми. Тем не менее, за этими широкими преимуществами следует несколько недостатков, например, синие светодиоды вызывают загрязнение и вредят зрению. Но, тем не менее, светодиодные фонари намного лучше, чем другие традиционные источники света.

В этой статье я подробно рассказал о преимуществах и недостатках светодиодных светильников. Кроме того, я также предложил варианты светодиодного освещения, которые лучше всего подойдут для вашего проекта. Итак, без дальнейших задержек, давайте перейдем к деталям.

Что такое светодиодное освещение?

LED означает светоизлучающие диоды. Новая технология освещения генерирует видимый свет, пропуская электричество к полупроводникам. Кроме того, светодиодные светильники более энергоэффективны и долговечны по сравнению с традиционным освещением. Вот почему они заменили обычное освещение, такое как лампы накаливания или люминесцентные лампы.

Как работают светодиоды?

Когда электричество проходит через традиционное освещение, такое как люминесцентные лампы, оно нагревает нити накала для создания видимого света. Но светодиодные фонари не имеют такого рабочего механизма. Вместо того, чтобы нагреваться, они следуют принципу электролюминесценции для освещения.

Полупроводник светодиода состоит из двух слоев — n-типа и p-типа. Слой n-типа содержит избыток электронов, тогда как слой p-типа создает дырки из-за дефицита электронов.

На этом этапе, когда электричество проходит через диоды, электрон из n-типа перескакивает к отверстиям p-слоя, используя pn-переход. И этот поток электронов из областей с высокой концентрацией электронов в области с низкой концентрацией электронов генерирует спектры видимого света.

Таким образом, светодиод загорается в процессе потока электронов.

Преимущества светодиодного освещения

В настоящее время светодиоды являются наиболее используемым источником света во всем мире. Популярность светодиодных светильников обусловлена ​​их преимуществами, которых нет у традиционных светильников. Эти преимущества светодиодных фонарей заключаются в следующем:

Энергоэффективная

Светодиодные светильники потребляют гораздо меньше энергии, чем традиционные светильники. Они обеспечивают такую ​​же интенсивность освещения, используя в 5-8 раз меньше энергии, чем лампы накаливания. Как правило, энергия лампы накаливания преобразуется в тепло, а не в свет. В результате значительная часть энергии теряется в виде системных потерь. Но в светодиодном свете большая часть энергии превращается в свет с минимальными потерями. Таким образом, они являются энергоэффективными и экономят деньги.

Эффективность оптической доставки

Традиционные лампы излучают свет во всех направлениях. Из-за этого большая часть выходного света задерживается внутри отражателей и рассеивателей. Кроме того, некоторые световые лучи уходят в непредусмотренных направлениях, вызывая ослепление. Напротив, при использовании составных линз компактный форм-фактор светодиодов и направленный характер обеспечивают эффективную доставку света. Таким образом, оптическая эффективность хорошо спроектированных систем светодиодного освещения может достигать более 90%.

Экономически эффективным

Светодиодные фонари потребляют меньше энергии и экономят счета за электроэнергию. Кроме того, они не разбиваются так легко, как стеклянные колбы. Таким образом, светодиоды не требуют обслуживания или частой замены. И это то, что делает их экономичными и долговечными.

Мгновенное действие

Светодиодные лампы могут включаться на 140–220 миллисекунд быстрее, чем лампы накаливания. В результате светодиодные лампы светятся практически мгновенно. С другой стороны, компактным люминесцентным лампам может потребоваться до 3 минут, чтобы достичь полной яркости. Кроме того, частое переключение не влияет на срок службы светодиодов, поскольку сокращает срок службы ламп накаливания, люминесцентных и газоразрядных ламп.

Равномерность освещения

Неравномерное освещение создает неравномерное освещение, вызывающее зрительное утомление и влияющее на выполнение задач. И для решения этих проблем светодиоды являются отличным вариантом освещения. Они создают равномерное освещение, которое способствует высокому зрительному комфорту и позволяет гибко выполнять задачи.

Спектральная инженерия

Светодиодная технология предлагает спектральную инженерию для удовлетворения конкретных зрительных, физиологических или психологических потребностей человека. Таким образом, вы можете лучше контролировать спектральное распределение для различного освещения. Например, светодиодные полосы RGB или RGBW имеют тысячи вариантов смешивания цветов для создания эстетичного освещения. Опять же, настраиваемые белые светодиодные ленты позволяют вам контролировать спектр света, регулируя цветовую температуру и интенсивность света.

Возможность затемнения

Обычные люминесцентные лампы не совместимы с диммированием и слишком дороги. Между тем, светодиодные фонари отлично подходят для затемнения. Более того, диммирование светодиодов имеет два варианта: аналоговое затемнение (CCR) и цифровое затемнение (PWM).

Аналоговое затемнение светодиода

Аналоговое диммирование светодиодов является наиболее часто используемым решением для диммирования общего освещения. Он работает за счет снижения постоянного тока (CCR), контролируя ток привода. Но недостатком является то, что светодиоды с аналоговым диммированием плохо работают при токе ниже 10%.

Цифровое затемнение светодиода

Цифровое затемнение светодиодов работает с применением технологии широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Такая система диммирования снижает потери мощности светодиодов при их затемнении. Например, светодиоды с ШИМ-системой диммирования могут обеспечивать коэффициент диммирования 3000:1 или выше (при частоте 100 Гц) без существенной потери точности.

Гибкость дизайна

Светодиоды имеют широкий диапазон конструктивных возможностей. Небольшой и компактный дизайн позволяет использовать его для различных функций. Кроме того, они предлагают различные варианты дизайна освещения с универсальными категориями, например, светодиодные лампы, трубчатые лампы, гибкие светодиодные ленты или неоновые огни. И именно поэтому светодиодные светильники являются лучшим выбором для любого светового решения.

Срок службы продукта.

Срок службы светодиодов намного выше, чем у обычных ламп накаливания. В то время как средний срок службы ламп накаливания составляет тысячи лет, светодиодные лампы имеют средний срок службы от 35,000 80,000 до 20 25 часов. Кроме того, он может служить в 8-10 раз дольше, чем обычные галогенные лампы, и в XNUMX-XNUMX раз дольше, чем обычные компактные люминесцентные лампы.

Меньше объема

Небольшая структура светодиодных фонарей является одним из плюсов, особенно в отношении светодиодных лент. В результате они невероятно легкие, простые в установке и универсальные в использовании. Кроме того, светодиоды сохраняют свою светосилу при своих крошечных размерах. В результате эти компактные лампы могут светиться так же ярко, как традиционные люминесцентные лампы, потребляя меньше энергии.

Предлагаем направленный свет

Лампы накаливания и компактные люминесцентные лампы обеспечивают направленный свет на 360 градусов. Между тем, светодиодные фонари представляют собой направленные источники света, фокусирующие свет на 180 градусов. Это означает, что он излучает световые лучи только в определенном направлении, уменьшая световое загрязнение и ненужные яркие эффекты. Таким образом, светодиоды используют энергию и свет более эффективно, чем традиционные люминесцентные лампы или лампы накаливания.

Простота обслуживания

светодиодные фонари не требуют частой замены; в результате нет необходимости в регулярном обслуживании. Таким образом, это экономит ваши усилия, деньги и время. Кроме того, эти фонари отлично подходят для использования в отдаленных районах, поскольку не требуют обслуживания.

Более надежный

Вместо стеклянной колбы или трубки, как традиционные лампы накаливания и галогенные лампы, светодиод излучает свет из блока полупроводников. Таким образом, при использовании светодиодов отсутствует риск разбития стекла. Кроме того, светодиодные фонари имеют более длительный срок службы и невероятно устойчивы к ударам, вибрации и износу.

Привлекайте меньше жуков и насекомых

Источники света легко привлекают жуков и насекомых. Особенно в случае с лампами накаливания привлечение жуков больше. Именно поэтому их неудобно использовать на открытом воздухе. Между тем доказано, что светодиодные фонари привлекают меньше жуков и насекомых. Таким образом, вы можете легко использовать их на открытом воздухе.

Более подробную информацию вы можете прочитать Привлекают ли светодиодные ленты насекомых?

Удобно использовать

Светодиодные лампы обычно не перегорают внезапно, как лампы накаливания. Вместо этого он имеет тенденцию тускнеть в течение длительного периода времени. Таким образом, он не требует частой смены светильника, как другие традиционные варианты освещения.

Экологически чистые

В отличие от обычных люминесцентных ламп, светодиодные лампы не содержат других опасных веществ, таких как ртуть. Кроме того, светодиоды очень энергоэффективны. И это делает их идеальным дополнением к возобновляемым источникам энергии, таким как солнечная энергия. Таким образом, светодиоды являются экологически чистыми по сравнению с другими вариантами освещения.

Управление освещением

Светодиоды позволяют лучше контролировать освещение. Например, вы можете настроить яркость светодиодов по своему вкусу. Кроме того, вы также можете управлять цветами и узорами освещения с помощью интеллектуальных светодиодов, таких как светодиодные ленты. Напротив, традиционное освещение не предлагает вам таких возможностей.

Фотобиологическая безопасность

Источники света, излучающие инфракрасные или ультрафиолетовые лучи, представляют фотобиологическую опасность. Однако светодиодные лампы не излучают инфракрасные (ИК) лучи, опасные для кожи или глаз. С другой стороны, люминесцентные лампы и лампы накаливания преобразуют 37% и 73% общей потребляемой мощности в инфракрасную энергию соответственно. Кроме того, УФ-излучение светодиодных светильников составляет менее 5 мкВт/лм. Для сравнения, излучение ультрафиолетовых лучей лампами накаливания и компактными люминесцентными лампами составляет 70-80 мкВт/лм и 30-100 мкВт/лм. Таким образом, источники света со светодиодами являются фотобиологически безопасными и безопасными для окружающей среды.

Радиационный эффект

Источник света производит лучистую энергию в видимом диапазоне светового спектра (ИК или УФ), вызывая фотобиологическую опасность. И эти лучи ответственны за обесцвечивание картин, высыхание овощей и фруктов, таяние шоколада и т. д. Но со светодиодами об этих проблемах можно не беспокоиться. Он производит лучистую энергию только в пределах видимой длины волны электромагнитного спектра (от 400 до 700 нм). И поэтому подходят для использования в музее или кондитерской, не беспокоясь о порче продукта.

Пожаровзрывобезопасность

В традиционных лампочках вольфрамовая нить нагревается или газы внутри лампочки возбуждаются, освещая источник света. Итак, этот тип освещения сопряжен с серьезным риском разведки и возникновения пожара. Для сравнения, светодиоды преобразуют электрическую энергию в электромагнитное излучение внутри полупроводникового корпуса. Поэтому, в отличие от традиционных лампочек, они не нагреваются и являются более безопасным вариантом, чем обычные лампочки.

Связь в видимом свете (VCL)

Каждый светодиодный светильник можно использовать в качестве оптической точки доступа для беспроводной передачи данных (если драйвер светодиода может преобразовывать потоковое содержимое в цифровые сигналы). И, используя эту особенность светодиодов, появилась новая технология Li-Fi (Light Fidelity). Это система беспроводной связи, которая использует последовательности включения и выключения светодиодов для передачи данных. Более того, с Li-Fi вы можете получить в тысячу раз более широкую полосу пропускания и более высокую скорость передачи, чем Wi-Fi или Bluetooth.

Освещение постоянного тока

Светодиодные фонари — это низковольтные устройства, в которых используются распределительные сети постоянного тока (DC). Эта особенность светодиодного освещения постоянным током повышает стабильность установки и снижает вероятность сбоев освещения. Кроме того, они более надежны и требуют меньше обслуживания. А светодиоды прямого освещения на 75% более эффективны, чем лампы накаливания.

Отсутствие тепловыделения

Традиционные лампы накаливания излучают огромное количество тепла, что делает их слишком горячими во время работы. Они превращают более 90% электрической энергии лампы накаливания в тепловую энергию и только 10% преобразуют в световую энергию. С другой стороны, светодиоды практически не выделяют тепла во время работы. Таким образом, они более эффективны и идеально подходят для освещения произведений искусства, которые со временем разрушаются под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Работа при низких температурах

Низкая температура является самой большой проблемой для люминесцентных ламп, требующих высокого напряжения для запуска при низких температурах. Но запуск светодиодных светильников не зависит от температуры. Поэтому они отлично работают при температуре ниже -50 градусов по Цельсию. По этой причине они идеально подходят для освещения холодильников, морозильных камер, холодильных камер и наружного освещения.

Customizability

Вы можете настраивать и играть со световыми цветами с помощью светодиодных ламп, то есть светодиодных лент. Например, светодиодная лента RGB с интеллектуальным контроллером предлагает вам множество цветовых комбинаций с вариантами цвета «сделай сам». Таким образом, вы можете смешать основные красный, зеленый и синий цвета, чтобы получить желаемый световой цвет самостоятельно.

Совместимость с приложениями для умного дома

Одной из самых выдающихся особенностей светодиодных светильников является то, что они совместимы со смартфонами. Вы можете подключить их к телефону через Wi-Fi или Bluetooth и эффективно управлять ими. Такие возможности выходят далеко за рамки воображения при использовании традиционных лампочек.

Светодиодные полосы света

Недостатки светодиодных фонарей

Помимо многочисленных преимуществ, светодиодные светильники также имеют несколько недостатков, которые следует учитывать, прежде чем выбрать какое-либо светодиодное освещение. Это следующие-

Увеличьте синюю опасность

Синий свет, излучаемый синими и холодными белыми светодиодами, вызывает больше бликов и ухудшает зрение. Исследования также показывают, что синий свет влияет на мышечную дегенерацию, а также вызывает повреждение фоторецепторных клеток. Таким образом, синие светодиоды вредны для человеческого глаза.

Причина синего загрязнения

Уровень загрязнения синим светом у холодных белых светодиодов намного выше, чем у других традиционных источников света. Эти синие световые лучи влияют на естественные циркадные ритмы и, таким образом, нарушают регулярные циклы сна. Тем не менее, чтобы избежать таких ситуаций, вам рекомендуется избегать использования белых светодиодов с коррелированной цветовой температурой выше 3,000K. Для этого используются теплые тона светодиодного освещения, такие как светодиодные ленты от тусклых до теплых отличный выбор.

Чрезвычайно чувствительный к напряжению

Светодиоды чувствительны к несоответствующим входным напряжениям. И немного неправильное напряжение в системе на основе светодиодов является более серьезной проблемой для светодиодов. Таким образом, необходимо рассчитать падение напряжения осторожно и правильно, чтобы избежать любого неблагоприятного воздействия на срок службы светодиодов.

Не допускайте сферического распределения света

Флуоресцентные лампы и источники накаливания обеспечивают лучшую рассеивающую способность при сферическом распределении света. Но природа направленного освещения светодиодов не допускает сферического распределения света. В результате способность светодиодов к расходящемуся свету также ограничена.

Дорогостоящий

С точки зрения ценообразования галоген является самой дешевой категорией освещения. Но светодиодные фонари имеют передовые технологии, которые делают их более эффективными и дорогостоящими. Например, вы можете купить галогенную лампу всего за 3 доллара, тогда как обычная светодиодная лампа может стоить 10 долларов или больше. Тем не менее, поскольку светодиодные фонари требуют минимального обслуживания и менее частой замены, они считаются более рентабельными.

Несовместимость с традиционными контроллерами освещения

Контроллеры, т. е. диммеры, уже установленные в домах, обычно предназначены для ламп накаливания. Однако в светодиодном светильнике используется другой метод затемнения, который не работает с традиционными контроллерами. Таким образом, вам необходимо включить дополнительные расходы в процесс установки светодиодов, чтобы получить совместимый светодиодный контроллер.

Типы светодиодных ламп

Светодиодное освещение можно разделить на две категории в зависимости от структуры его формирования. Это-

1. Стандартные светодиодные лампы

В стандартных светодиодных лампах остатки чипа расположены на алюминиевой печатной плате. Однако, в отличие от традиционных ламп, таких как галогенные лампы или лампы накаливания, они не сделаны из стекла. Вместо этого светодиодные лампы закрыты пластиком, что делает их более прочными.

1. Светодиодные лампы накаливания

Микроскопические светодиодные чипы объединяются в нити накаливания в светодиодных лампах накаливания. И эти нити покрыты желтым фосфорным покрытием, которое дает эффект теплого освещения. Кроме того, эти светодиоды заключены в стеклянный патрубок, что обеспечивает внешний вид традиционной лампы. Однако светодиоды накаливания дороже и в основном используются в люстрах из-за их классического внешнего вида.

Светодиодные лампы накаливания

Различные технологии светодиодного освещения

Светодиодные светильники имеют широкий спектр вариаций по типам и технологиям освещения. И эти технологии освещения бывают следующих четырех типов:

1. Двойные встроенные светодиоды (DIP):

Светодиоды DIP (Dual In-Line Package) — это традиционная форма светодиодных ламп. Они имеют структуру чипа с пластиковым покрытием и двумя прямыми и параллельными соединительными штифтами. И по сравнению с современными светодиодами, DIP-светодиоды имеют меньшую эффективность и могут излучать только ограниченную яркость (около 4 люмен/светодиод).

1. Светодиоды поверхностного монтажа (SMD):

Светодиоды SMD представляют собой диоды для поверхностного монтажа, размещаемые непосредственно на поверхности печатных плат (PCB). По сравнению с DIP-светодиодами светодиоды SMD более эффективны и ярче, что делает их лучшим вариантом освещения. Кроме того, там, где DIP-светодиод использует три независимых лампы для RGB, SMD может поместить три диода в один и тот же чип. Таким образом, светодиоды SMD более компактны и предлагают универсальные варианты освещения.

1. Индикаторы чипа на плате (COB):

Светодиод COB (чип на плате) — это мощная технология светодиодного освещения, в которой микросхемы непосредственно инкапсулируются на подложке (печатной плате или кремнии) для создания светодиодных матриц. В результате они могут иметь более яркую подсветку по сравнению с DIP и SMD. Кроме того, светодиоды COB являются энергоэффективными и содержат несколько диодов (9 или более) в одном кристалле.

1. Индикаторы Chip Scale Package (CSP):

Светодиоды в масштабе чипа или CSP — это новейшая светодиодная технология, которая излучает самое яркое освещение при наименьшем размере, доступном на рынке. Эти светодиодные пакеты эквивалентны размеру светодиодных чипов или не более 20%. Одним из основных преимуществ таких светодиодов является то, что они не требуют паяного соединения проводов. Таким образом они уменьшают тепловое сопротивление и возможные точки отказа света.

Преимущества	Недостатки бонуса без депозита
Лучшее рассеивание теплаБолее высокая плотность светового потокаНет требований к держателям и проводам из сплаваМеньше производственных процессовБолее гибкие и надежные	Плохая светопроницаемостьВысокая ценаЯвление ореола проникновения контрового света.

Почему выбирают светодиодные ленты для освещения?

Светодиодные полосы являются наиболее гибкой и универсальной категорией светодиодного освещения. Они идеально подходят как для внутреннего, так и для наружного использования. Кроме того, светодиодные ленты предлагают вам широкий спектр средств управления светом, что открывает множество причин для выбора их для освещения. Тем не менее, я выделил несколько веских причин, по которым вам следует выбрать светодиодные ленты вместо другого светодиодного освещения:

Трансформируемость

Светодиодные ленты очень гибкие и имеют структуру, похожую на веревку, которая поддерживает изгиб для легкой установки. В результате эти полоски очень легкие и удобные в использовании. Кроме того, они также предлагают вам средства изменения размера / резки. Таким образом, вы можете легко использовать эти гибкие светодиодные ленты где угодно.

Гибкость

Когда дело доходит до универсального освещения, ничто не может сравниться со светодиодными лентами. Внутреннее освещение или наружное, они подходят для задач муравьиного освещения. Кроме того, они оснащены передовой технологией, которая предлагает регулировку интенсивности, затемнение, контроль цветовой температуры и многие другие опции. Таким образом, вы можете использовать их в спальне, на кухне, в ванной, фасадном освещении, офисном освещении и т. д. Помимо всего этого, вы также можете делать вывески с помощью этих гибких полос и использовать их в коммерческих целях или для внутреннего декора.

Варианты управления освещением

Светодиодные ленты, такие какRGBX, Настраиваемый белый, тусклый, чтобы согреть или адресные светодиодные ленты предлагаем вам адекватный контроль над светлым цветом и интенсивностью. Например, с помощью светодиодных лент RGB вы можете получить 16.7 миллионов оттенков, смешивая основные красный, зеленый и синий цвета! Опять же, настраиваемые белые светодиодные ленты с возможностью регулировки цветовой температуры. Вы можете управлять температурой света от 1800K до 6500K, чтобы получить оттенки белого от теплых до холодных. Кроме того, существует еще одна категория светодиодных лент, известных как «от затемнения к теплу». Эти полоски обеспечивают затемнение для теплых белых оттенков (от 3000K до 1800K), которые создают расслабляющий эффект свечи.

Тем не менее, адресные светодиоды выделяются параметрами управления цветом. С помощью этих светодиодных лент вы можете контролировать цвет каждого сегмента ленты. Таким образом, вы можете иметь многоцветную окраску, которая дает эффект радуги.

Настраиваемый

Светодиодные ленты предлагают различные возможности настройки, недоступные для других типов светодиодного освещения. Например, у LEDYi есть настраиваемые параметры, в которых вы можете выбрать длину, ширину, размер полосы, рейтинг IP, напряжение или даже требования к энергопотреблению для ваших светодиодных лент. Кроме того, мы также предлагаем вам возможность размещать ваши этикетки и информацию о компании на наших светодиодных лентах. Таким образом, светодиодные ленты LEDYi — это лучшие световые решения для личных, коммерческих или деловых целей.

Easy Install

Светодиодные ленты очень просты в установке и требуют минимального обслуживания. Вам не нужна профессиональная помощь при установке светодиодных лент. Поскольку они являются гибкими и могут изменять размер, вы можете установить их самостоятельно, используя разъемы и драйверы светодиодов. Кроме того, эти доступные особенности установки светодиодных лент предлагают вам параметры персонализации где вы можете настроить светодиодное освещение с помощью этих гибких полос.

Узнать подробности Как разрезать, подключить и запитать светодиодные ленты Полное руководство по установке светодиодной ленты.

Водонепроницаемый

Водонепроницаемость имеет решающее значение для любого типа освещения, особенно для наружного освещения. Но не беспокойтесь, LEDYi предлагает вам лучшее водонепроницаемое решение для освещения со светодиодными лентами со степенью защиты IP67 и IP68. Таким образом, вы можете использовать их в ванной комнате, у бассейна или на открытом воздухе. Тем не менее, чтобы выбрать идеальные водонепроницаемые светодиодные ленты, вы должны знать о рейтингах IP. В таком случае- Рейтинг IP: полное руководство поможет вам выбрать лучшие светодиодные ленты для вашего проекта освещения.

Цвет Точность

Точность цвета света измеряется с помощью Индекс цветопередачи (CRI). Чем выше рейтинг CRI, тем лучшее качество цвета может обеспечить свет. Например, одиночные светодиодные ленты LEDYi имеют высокий индекс цветопередачи, Ra>90 / Ra>95, что дает точную цветопередачу, как при естественном освещении. Таким образом, высокие рейтинги CRI светодиодных лент делают их подходящими для бытовых и коммерческих целей. Например, вы можете использовать их в торговых центрах или торговых точках, чтобы продемонстрировать свой продукт, не беспокоясь об ухудшении цвета.

Экономичный и прочный

Светодиодные ленты более долговечны и энергоэффективны, чем другие традиционные формы освещения. Он использует наименьшее количество энергии для получения максимальной яркости. Таким образом, это экономит ваши счета за электроэнергию, сводя к минимуму потребление энергии. А что касается долговечности, то светодиодные ленты могут прослужить гораздо дольше, чем классическое освещение. Кроме того, LEDYi предлагает пятилетнюю гарантию на свои светодиодные ленты, гарантируя их качество и производительность.

Компоненты светодиодной ленты

Как выбрать светодиодные ленты?

При выборе идеальных светодиодных лент следует учитывать некоторые основные факторы. Это следующие-

Длина

Обычно стандартная длина светодиодной ленты составляет 5 метров на катушку. Таким образом, вы должны сначала рассчитать свои требования к длине и соответственно приобрести катушки. Тем не менее, LEDYi предлагает индивидуальные варианты длины полосы в соответствии с требованиями вашего проекта.

Размеры

Размер светодиодного чипа является важным фактором, который следует учитывать, поскольку он влияет на внешний вид освещения. И чем больше размер чипа, тем более заметный световой эффект он создает. Например, светодиодная лента SMD5630 с размером чипа 5.6 мм * 3.0 мм светится ярче, чем SMD2216 с размером чипа 2.2 мм * 1.6 мм.

Светодиодные ленты имеют широкий спектр вариантов окраски, таких как одноцветный, RGB, RGBW, настраиваемый белый, от затемнения до теплого, адресуемые светодиодные ленты и т. д. Все эти варианты освещения предлагают вам универсальные варианты окраски света.

Перестраиваемые белые светодиодные ленты:

Перестраиваемые белые светодиодные ленты предлагаем вам изменить цветовую температуру белого света, чтобы создать оттенки от теплых до холодных. Эти полосы подключены к настраиваемому контроллеру белого цвета, с помощью которого вы можете регулировать цветовую температуру от 1800K до 6500K. Поэтому, если вы ищете регулируемое белое освещение, настраиваемые белые светодиодные ленты — ваш лучший вариант.

Светодиодные ленты Dim-To-Warm:

Светодиодные ленты от тусклых до теплых отлично подходят для создания теплых и уютных световых эффектов (от 3000K до 1800K). С помощью этих полосок вы можете создавать естественные эффекты свечей для внутреннего освещения. Кроме того, светодиодные ленты от тусклых до теплых — лучший вариант для освещения спальни, поскольку теплое освещение создает расслабляющую атмосферу и улучшает циклы сна.

Одноцветные светодиодные ленты:

Одноцветные светодиодные ленты являются самой основной категорией светодиодных лент. Они доступны в различных цветах, таких как красный, зеленый, синий, желтый, розовый и т. д. Вы можете выбрать любой из этих цветов, который вам больше всего подходит. Кроме того, эти светодиодные ленты доступны с различной потребляемой мощностью и степенью защиты IP, что делает их пригодными для универсального использования.

Светодиодные ленты RGBX:

Светодиодные ленты RGBX предлагают миллионы цветовых вариаций, смешивая основные цвета — красный, зеленый, синий и белый. Самая популярная категория светодиодных лент RGBX включает RGB, RGBW и RGBWW. Они подходят как для внутреннего, так и для наружного освещения и поэтому широко используются в домашнем, автомобильном, морском, коммерческом освещении и т. д. Тем не менее, перед покупкой светодиодных лент RGBX ознакомьтесь с разделом «Светодиодные ленты RGB, RGBW, RGBIC, RGBWW, RGBCCT. чтобы найти лучшие варианты RGB для вашего проекта освещения.

Адресные светодиодные ленты:

Адресные светодиодные ленты являются наиболее универсальными вариантами светодиодного освещения. Они позволяют управлять освещением по сегментам. То есть вы можете получить несколько цветов одновременно, прокручивая полоски. Кроме того, они визуально привлекательны и оснащены многими передовыми технологиями, за что их также называют цветными или волшебными светодиодными лентами.

LED Плотность

Плотность светодиодов указывает на количество светодиодных чипов на метр. Чем выше плотность, тем более равномерное освещение он производит. Кроме того, светодиоды с меньшей плотностью создают точки. Таким образом, всегда лучше использовать светодиоды с более высокой плотностью. Тем не менее, LEDYi предлагает плотность светодиодов от 30 до 720 светодиодов/м. А для безточечного освещения вы также можете воспользоваться нашим COB светодиодные ленты.

Индекс цветопередачи

CRI рейтинг указывает на точность цветопередачи освещения. То есть с более высокими показателями CRI вы получаете лучшее цветовосприятие. Поэтому всегда выбирайте светодиодную ленту с более высоким индексом цветопередачи, CRI> 90 или выше.

Рейтинг IP

Прогресс входа или рейтинг IP обозначает уровень защиты светильника от проникновения жидкости и твердых частиц. Степень защиты IP позволяет определить, подходит ли светодиодная лента для какого-либо конкретного применения. Например, светодиодные ленты со степенью защиты IP65 защищены от пыли, но не являются водонепроницаемыми. Таким образом, хотя вы можете использовать их в местах, где могут возникать проблемы с пылью, они не подходят для влажной среды. Для водостойких вариантов вам нужно выбрать IP67 или IP68.

потребляемая мощность

Светодиодные ленты доступны с различными вариантами энергопотребления от 2.4 Вт/м до 30 Вт/м. Кроме того, LEDYi предлагает индивидуальные параметры для получения идеального уровня энергопотребления для ваших задач освещения.

Поэтому это то, что вы должны иметь в виду, прежде чем выбирать любые светодиодные ленты для своего проекта освещения. Тем не менее, если вам нужно поинтересоваться, обратитесь в сервисную службу LEDYi, а мы поможем подобрать наиболее подходящие для вашей задачи планки.

Адресная светодиодная лента DMX512 RGBW

Светодиодные лампы лучше обычных?

Давайте сравним светодиодные и обычные лампы, чтобы найти между ними лучшую.

• Обычные источники света, такие как лампы накаливания, преобразуют в свет только 10% всей энергии; остальное, 90%, теряется в виде тепловой энергии. Но светодиоды эффективно используют энергию и преобразуют большую часть входной энергии в свет. Таким образом, светодиодные светильники на 75% более энергоэффективны, чем обычные светильники.
• Светодиодные лампы более долговечны и могут служить до 25 раз дольше, чем обычные галогенные лампы.
• Обычные лампы накаливания содержат ртуть и излучают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, наносящие вред окружающей среде. Между тем, светодиодное освещение не содержит газов и не излучает инфракрасное излучение, которое может повлиять на окружающую среду или здоровье человека.
• Светодиодные лампы не зависят от температуры. Они могут эффективно работать как в холодную, так и в теплую погоду. Но обычные лампы, такие как люминесцентные лампы, могут исправно работать в холодную погоду.
• Обычные фонари сделаны из стекол, которые чувствительны к температуре и могут легко разбиться. Напротив, светодиодные фонари изготовлены из пластика и более прочны и долговечны.

Поэтому, судя по приведенному выше обсуждению, несомненно, светодиодные фонари являются лучшим вариантом, чем обычные фонари.

Можно ли использовать светодиодные ленты для наружного освещения?

Конечно! Светодиодные ленты отлично подходят для наружного освещения. Вы можете использовать их в качестве вывесок, фасадного освещения, архитектурного освещения, освещения мероприятий на открытом воздухе, освещения бассейнов, уличного освещения и т. д. Но для наружного освещения необходимо учитывать пыле- и водонепроницаемость полос. Таким образом, было бы лучше искать светодиодные ленты с более высоким рейтингом IP, так как наружное освещение сталкивается с неблагоприятными погодными условиями, такими как пыль, дождь и буря.

Часто задаваемые вопросы

Светодиодные фонари не содержат опасных материалов, как традиционное освещение. Кроме того, они не излучают ультрафиолетовые или инфракрасные лучи, ответственные за глобальное потепление. Таким образом, светодиоды не наносят вреда окружающей среде.

Светодиодные лампы безопасны и не содержат токсичных химических веществ, таких как ртуть или вредные газы. Кроме того, светодиодные лампы имеют более низкий уровень выбросов парниковых газов, чем обычные лампы накаливания или люминесцентные лампы. Поэтому светодиодные светильники экологичны.

Светодиодные светильники являются энергосберегающими и потребляют минимальное количество электроэнергии без ущерба для яркости. Таким образом, он может сэкономить от 75% до 90% электроэнергии по сравнению с традиционными источниками света.

Люмен указывает на общую мощность светового потока; яркость. Таким образом, чем больше просвет, тем ярче свет. Например, светодиодные ленты SMD5630 со световым потоком до 50-60 лм/светодиод имеют более яркое освещение, чем SMD3528 со световым потоком 9-10 лм/светодиод.

Полное значение светодиода — светоизлучающий диод. Эти светодиодные чипы содержат один или несколько диодов, которые излучают спектры видимого света посредством потока электронов.

Если светодиод получает слишком большой ток, он попытается рассеять столько энергии, сколько приложено. И в какой-то момент он перегреется и разрушится. Вот почему важно ограничить ток, протекающий через светодиод.

Синие светодиоды повреждают клетки сетчатки и вызывают проблемы со зрением. Таким образом, это может навредить вашему зрению. Тем не менее, чтобы избежать этих проблем, используйте теплые белые светодиоды и избегайте светодиодных экранов перед сном.

Да, светодиоды RGB смешивают основные цвета (красный, зеленый и синий) для формирования различных цветовых вариантов. Таким образом, они также могут стать желтыми, если смешать красный и зеленый цвета в равных пропорциях.

Заключение

У светодиодных светильников есть много достойных упоминания преимуществ, которые я уже описал выше. Они энергоэффективны, экологичны и долговечны. Кроме того, в отличие от традиционного освещения, они могут работать в неблагоприятных погодных условиях. Помимо этого, они также имеют несколько недостатков, таких как синие опасности и загрязнение, вызванное синими светодиодами. Но вы можете решить эти проблемы, внедрив соответствующие варианты светодиодного освещения.

Однако, Светодиодные полосы являются наиболее удобными и универсальными среди широкого спектра вариантов светодиодного освещения. Вы можете использовать их для любой задачи освещения, от спальни до морского освещения. Итак, без дальнейшего промедления, связаться с LEDYi скоро получить лучшую светодиодную ленту для вашего проекта освещения!

Светодиод: устройство, принцип работы, преимущества

Светодиод: устройство, принцип работы, преимущества

Интерес к светодиодам растет быстрее, чем территория их применения в светотехнике. Производители и потребители, продавцы и покупатели — все как будто замерли на старте, боясь отстать от других. И только дизайнеры уже вовсю пользуются уникальными возможностями светодиодов. Давно прошло то время, когда светодиоды были интересны одним лишь ученым. Теперь светодиодная тема у всех на слуху. Говорят, за ними будущее.

Светодиоды излучают не только уникальный по своим характеристикам свет, но и завидный оптимизм по поводу своего места на рынке светотехники. Особенно активно экспансия LED разворачивается в области интерьерного оформления и светодизайна.

Настоящая публикация не случайно построена в форме вопросов и ответов (FAQ, frequently asked questions — часто задаваемые вопросы). Именно так заинтересованный человек подходит к новому для него объекту, с тем чтобы «пощупать» его с разных сторон и уж потом решить: нужен — не нужен. А мне задавать правильные вопросы и находить на них верные ответы помогал профессор МГУ Александр Эммануилович Юнович, один из ведущих российских специалистов по светодиодам.

1. Что такое светодиод?

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

2. 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.

Рис. 1. Конструкция светодиода Luxeon фирмы Lumileds lighting.

3. Как работает светодиод?

Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Значит, прежде всего нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими.

Но не всякий p-n-переход излучает свет. Почему? Во-первых, ширина запрещенной зоны в активной области светодиода должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона. Во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой, для чего полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу.

Реально, чтобы соблюсти оба условия, одного р-п-перехода в кристалле оказывается недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.

4. Означает ли это, что чем больший ток проходит через светодиод, тем он светит ярче?

Разумеется, да. Ведь чем больше ток, тем больше электронов и дырок поступают в зону рекомбинации в единицу времени. Но ток нельзя увеличивать до бесконечности. Из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода диод перегреется и выйдет из строя.

5. 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, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы достигает 100 тысяч часов, что 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.

6. Чем плох светодиод?

Только одним — ценой. Пока что цена одного люмена, излученного светодиодом, в 100 раз выше, чем галогенной лампой. Но специалисты утверждают, что в ближайшие 2-3 года этот показатель будет снижен в 10 раз.

7. Когда светодиоды начали применяться для освещения?

Первоначально светодиоды применялись исключительно для индикации. Чтобы сделать их пригодными для освещения, необходимо было прежде всего научиться изготавливать белые светодиоды, а также увеличить их яркость, а точнее светоотдачу, то есть отношение светового потока к потребляемой энергии.

В 60-х и 70-х годах были созданы светодиоды на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации. По светоотдаче светодиоды обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. Одно было плохо — не существовало светодиодов синего, сине-зеленого и белого цвета.

К концу 80-х годов в СССР выпускалось более 100 млн светодиодов в год, а мировое производство составляло несколько десятков миллиардов.

8. От чего зависит цвет светодиода?

Исключительно от ширины запрещенной зоны, в которой рекомбинируют электроны и дырки, то есть от материала полупроводника, и от легирующих примесей. Чем «синее» светодиод, тем выше энергия квантов, а значит, тем больше должна быть ширина запрещенной зоны.

9. Какие трудности пришлось преодолеть ученым, чтобы изготовить голубой светодиод?

Голубые светодиоды можно сделать на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны — карбида кремния, соединений элементов II и IV группы или нитридов элементов III группы. (Помните таблицу Менделеева?)

У светодиодов на основе SiC оказался слишком мал КПД и низок квантовый выход излучения (то есть число излученных квантов на одну рекомбинировавшую пару). У светодиодов на основе твердых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и служили недолго. Оставалась надежда на нитриды.

Нитрид галлия GaN плавится при 2000 °С, при этом равновесное давление паров азота составляет 40 атмосфер; ясно, что растить такие кристаллы непросто. Аналогичные соединения — нитрилы алюминия и индия — тоже полупроводники. Их соединения образуют тройные твердые растворы с шириной запрещенной зоны, зависящей от состава, который можно подобрать так, чтобы генерировать свет нужной длины волны, в том числе и синий. Но. проблему не удавалось решить до конца 80-х годов.

Первым, еще в 70-х, голубой светодиод на основе пленок нитрида галлия на сапфировой подложке удалось получить профессору Жаку Панкову (Якову Исаевичу Панчечникову) из фирмы IBM (США). Квантовый выход был достаточен для практических применений, однако руководство сказало: «Ну, это ж на сапфире — дорого и не так уж ярко, к тому же p-n-переход нехорош. » — и работы Панкова не поддержали.

Между тем группа Сапарина и Чукичева из МГУ обнаружила, что под действием электронного пучка GaN с примесью цинка становится ярким люминофором, и даже запатентовала устройство оптической памяти. Но тогда загадочное явление объяснить не удалось.

Это сделали японцы — профессор И. Акасаки и доктор X. Амано из университета Нагоя. Обработав пленку GaN с примесью магния электронным пучком со сканированием, они получили ярко люминесцирующий слой р-типа с высокой концентрацией дырок. Однако разработчики светодиодов не обратили должного внимания на их публикации.

Лишь в 1989 году доктор Ш. Накамура из фирмы Nichia Chemical, исследуя пленки нитридов элементов III группы, сумел воспользоваться результатами профессора Акасаки. Он так подобрал легирование (Мд, Zn) и термообработку, заменив ею электронное сканирование, что смог получить эффективно инжектирующие слои р-типа в GaN-гетероструктурах. Вот как был получен голубой светодиод.

Фирма Nichia запатентовала ключевые этапы технологии и к концу 1997 года выпускала уже 10-20 млн голубых и зеленых светодиодов в месяц, а в январе 1998 года приступила к выпуску белых светодиодов.

10. Что такое квантовый выход светодиода?

Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электроннодырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход. Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться). Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим теплоотводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных светодиодов составляет 55%, а для синих — 35%.

Внешний квантовый выход — одна из основных характеристик эффективности светодиода.

11. Как получить белый свет с использованием светодиодов?

Существует три способа получения белого света от светодиодов. Первый — смешивание цветов по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет. Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это похоже на то, как светит люминесцентная лампа. И, наконец, в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой светодиод, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

12. Какой из трех способов лучше?

У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Технология RGB в принципе позволяет не только получить белый цвет, но и перемещаться по цветовой диаграмме при изменении тока через разные светодиоды. Этим процессом можно управлять вручную или посредством программы, можно также получать различные цветовые температуры. Поэтому RGB-матрицы широко используются в светодинамических системах. Кроме того, большое количество светодиодов в матрице обеспечивает высокий суммарный световой поток и большую осевую силу света. Но световое пятно из-за аберраций оптической системы имеет неодинаковый цвет в центре и по краям, а главное, из-за неравномерного отвода тепла с краев матрицы и из ее середины светодиоды нагреваются по-разному, и, соответственно, по-разному изменяется их цвет в процессе старения — суммарные цветовая температура и цвет «плывут» за время эксплуатации. Это неприятное явление достаточно сложно и дорого скомпенсировать.

Белые светодиоды с люминофорами существенно дешевле, чем светодиодные RGB-матрицы (в пересчете на единицу светового потока), и позволяют получить хороший белый цвет. И для них в принципе не проблема попасть в точку с координатами (0.33, 0.33) на цветовой диаграмме МКО. Недостатки же таковы: во-первых, у них меньше, чем у RGB-матриц, светоотдача из-за преобразования света в слое люминофора; во-вторых, достаточно трудно точно проконтролировать равномерность нанесения люминофора в технологическом процессе и, следовательно, цветовую температуру; и наконец в-третьих — люминофор тоже стареет, причем быстрее, чем сам светодиод. Промышленность выпускает как светодиоды с люминофором, так и RGB-матрицы — у них разные области применения.

13. Каковы электрические и оптические характеристики светодиодов?

Светодиод — низковольтный прибор. Обычный светодиод, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4 В 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 140 градусов. 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.

14. Как реагирует светодиод на повышение температуры?

Говоря о температуре светодиода, необходимо различать температуру на поверхности кристалла и в области p-n-перехода. От первой зависит срок службы, от второй — световой выход. В целом с повышением температуры p-n-перехода яркость светодиода падает, потому что уменьшается внутренний квантовый выход из-за влияния колебаний кристаллической решетки. Поэтому так важен хороший теплоотвод.

Падение яркости с повышением температуры не одинаково у светодиодов разных цветов. Оно больше у AlGalnP- и AeGaAs-светодиодов, то есть у красных и желтых, и меньше у InGaN, то есть у зеленых, синих и белых.

15. Почему нужно стабилизировать ток через светодиод?

Как видно из рисунка 2, 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.

Рис. 2. Зависимость силы тока от напряжения питания светодиода.

16. Для чего светодиоду требуется конвертор?

Конвертор (в англоязычной терминологии driver) для светодиода — то же, что балласт для лампы. Он стабилизирует ток, протекающий через светодиод.

17. Можно ли регулировать яркость светодиода?

Яркость светодиодов очень хорошо поддается регулированию, но не за счет снижения напряжения питания — этого-то как раз делать нельзя, — а так называемым методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), для чего необходим специальный управляющий блок (реально он может быть совмещен с блоком питания и конвертором, а также с контроллером управления цветом RGB-матрицы). Метод ШИМ заключается в том, что на светодиод подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, причем частота сигнала должна составлять сотни или тысячи герц, а ширина импульсов и пауз между ними может изменяться. Средняя яркость светодиода становится управляемой, в то же время светодиод не гаснет. Небольшое изменение цветовой температуры светодиода при диммировании несравнимо с аналогичным смещением для ламп накаливания.

18. Чем определяется срок службы светодиода?

Считается, что светодиоды исключительно долговечны. Но это не совсем так. 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 20-50 тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости. Когда яркость снижается на 30% или наполовину, светодиод надо менять.

19. «Портится» ли цвет светодиода с течением времени?

Старение светодиода связано не только со снижением его яркости, но и с изменением цвета. В настоящее время нет стандартов, которые позволили бы выразить количественно изменение цвета светодиодов в процессе старения и сравнить с другими источниками.

20. 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, насколько я знаю, 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. Проблемой заинтересовался академик Михаил Аркадьевич Островский — крупный специалист в области цветного зрения. Тема, за решение которой он взялся, называется так: «Психофизическое восприятие светодиодного освещения системой зрения человека».

21. Когда и как сверхъяркие светодиоды появились в России?

Об этом лучше всех расскажет профессор Юнович.

Люминесценцию карбида кремния впервые наблюдал Олег Владимирович Лосев в Нижегородской радиотехнической лаборатории в 1923 г. и показал, что она возникает вблизи p-n-перехода. Первая научная статья о кристаллах нитрида галлия была опубликована профессором МГУ Г.С. Ждановым в 30-х гг. Люминесценцию в гетероструктурах на основе арсенида галлия впервые исследовали в лаборатории Ж.И. Алферова в 60-х гг. и показали, что можно создать структуры с внутренним квантовым выходом близким к 100%. Разработки структур и светодиодов на основе нитрида галлия велись в ленинградских Политехническом и Электротехническом институтах, в Калуге, в Зеленограде в 70-х гг., но они тогда не привели к созданию эффективных голубых светодиодов.

В 1995 году я прочел первые статьи Накамуры и понял, что «голубая проблема» в принципе решена. Тогда же я получил грант соросовского фонда. В декабре на эти деньги я смог поехать на конференцию в США, и там профессор Жак Панков познакомил меня с Ш. Накамурой. Я забросил наживку: мол, хочу приобщить студентов Московского университета к передовым достижениям в области голубых светодиодов и рассказать им о столь замечательном изобретении. Рыбка клюнула, и в феврале я получил от д-ра Ш. Накамуры из Японии бандеролью 10 светодиодов от фиолетового до зеленого. Все потом оказалось просто — фирма Nichia Chemical начинала выпуск светодиодов на рынок и была заинтересована в научной рекламе. В лаборатории МГУ мы их досконально исследовали, сняли все характеристики и получили новые научные результаты. Д-р Ш. Накамура дал любезное согласие на совместную публикацию наших первых статей.

Одновременно специалисты из группы Бориса Ферапонтовича Тринчука в Зеленограде продемонстрировали образцы зеленых светодиодов начальникам из ГАИ и получили положительный отзыв. Все дело в том, что эта группа сделала опытный образец светодиодного светофора, но у них не было хороших зеленых светодиодов. Светофоры с новыми сверхъяркими зелеными светодиодами намного превосходили светофоры с лампами, и московское правительство сделало заказ на 1000 светодиодных светофоров к 850-летию Москвы. Такое везение!

Как раз тогда у нас гостила киргизская скрипачка Райкан Карагулова — выпускница Московской консерватории, ученица моей жены, которая работала в Японии первым концертмейстером симфонического оркестра в Осаке. Выяснилось, что место ее работы находится неподалеку от фирмы Nichia Chemical! Б.Ф. Тринчук дал ей тысячу долларов и попросил купить на них и прислать на мой адрес 200 зеленых светодиодов. Из них были изготовлены первые светофоры из той юбилейной тысячи. Москва стала первым в мире городом с массовым применением светодиодных светофоров.

Наши ученые и инженеры в НИИ «Сапфир» пытались повторить достижение японцев и изготовить структуры на основе нитридов для голубых и зеленых светодиодов на старой эпитаксиальной установке, которую пришлось модернизировать, чтобы достичь более высоких температур и давлений. Но инициатива заглохла из-за отсутствия денег и интереса руководства.

22. Какие на сегодняшний день существуют технологии изготовления светодиодов и светодиодных модулей?

Что касается выращивания кристаллов, то основная технология — металлоорганическая эпитаксия. Для этого процесса необходимы особо чистые газы. В современных установках предусмотрены автоматизация и контроль состава газов, их раздельные потоки, точная регулировка температуры газов и подложек. Толщины выращиваемых слоев измеряются и контролируются в пределах от десятков ангстрем до нескольких микрон. Разные слои необходимо легировать примесями, донорами или акцепторами, чтобы создать p-n-переход с большой концентрацией электронов в n-области и дырок — в р-области.

Рис. 3. Схематическое представления светодиода.

За один процесс, который длится несколько часов, можно вырастить структуры на 6-12 подложках диаметром 50-75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5-2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это технология, требующая высокой культуры.

Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к n- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24 x 0,24 до 1 x 1 мм2/.

Следующим шагом является создание светодиодов из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый светодиод, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Около половины стоимости светодиода определяется этими этапами высокой технологии.

Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного светодиода перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-технологии (surface montage details — поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). Светодиод, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке.

Светодиоды, выполненные по SMD- и СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора — в этом случае она делается из металла. Так создаются светодиодные модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть жесткими или гибкими, короче, призваны удовлетворить любую прихоть дизайнера. Появляются и светодиодные лампы с таким же цоколем, как у низковольтных галогенных, призванные им на замену. А для мощных светильников и прожекторов изготавливаются светодиодные сборки на круглом массивном радиаторе.

Раньше в светодиодных сборках было очень много светодиодов. Сейчас, по мере увеличения мощности, светодиодов становится меньше, зато оптическая система, направляющая световой поток в нужный телесный угол, играет все большую роль.

23. Кто в мире сегодня производит светодиоды?

Чтобы делать качественные светодиоды в нужном количестве, понадобилось слияние двух отраслей — электронной и светотехнической. Все западные гиганты, производящие светодиоды для светотехники по полному циклу, начиная с производства чипов и заканчивая различными светодиодными модулями и сборками, а также светильниками на их основе, идут по этому пути. General Electric заключила союз с производителем полупроводниковых приборов Emcore, создав компанию GEL Core. Philips Lighting совместно с Agilent, дочерней компанией Hewlett-Packard, создали предприятие LumiLeds. Osram объединяет усилия с полупроводниковыми предприятиями своей материнской компании Siemens. Как заметил Макаранд Чипалкатти, менеджер по маркетингу из подразделения Opto Semiconductors компании Osram Sylvania, специализирующемуся на устройствах LED, производители светотехники сами уничтожают свой бизнес. Но если сегодня не «наступить на горло собственной песне», то завтра придут другие и сделают это куда более жестко.

Впрочем, существуют компании, специализирующиеся только на производстве чипов. Это предприятия радиоэлектронной промышленности, и они не занимаются светотехникой. К их числу относится Nichia Corporation.

24. Каковы основные производители светодиодных модулей и сборок и представленные ими модельные ряды?

Чипы и отдельные светодиоды производят компании Nichia Corporation, Сгее, LumiLeds Lighting, Opto Technology, Osram Opto Semiconductors, GEL Core. Массовое производство структур и чипов для светодиодов ведут тайваньские фирмы Lite-On, Taiwan Oasis и др.

В России светодиоды производят компании Корвет Лайт, Светлана Оптоэлектроника, Оптэл, Оптоника. По конструкции и технологическому исполнению наши светодиоды не уступают зарубежным, специалисты перечисленных компаний имеют соответствующие патенты. В Москве и Санкт-Петербурге есть возможность выращивать собственные чипы — например, эпитаксиальная установка имеется в Санкт-Петербургском физтехе, — но для промышленного производства необходимо крупное финансирование, и пока наши компании используют зарубежные чипы.

25. Где сегодня целесообразно применять светодиоды?

Светодиоды находят применение практически во всех областях светотехники, за исключением освещения производственных площадей, да и там могут использоваться в аварийном освещении. 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.

26. 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 сверх ярких, 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.

Светодиоды, за счет их малой потребности в электроэнергии, — оптимальный выбор декоративного освещения в местах, где существуют проблемы с энергетикой.

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 неон удерживает свои позиции в сегменте подсветки вывесок, является пока еще более высокая стоимость светодиодов.

27. 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 неоновых 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%!

Удобно.

Светодиодный модуль — многокомпонентная структура с неприхотливой схемой подключения. В цепочке, скажем, из полусотни светодиодов один-два неисправных не только не выводят рекламный фрагмент из строя, но даже не влияют на суммарное световое излучение. Гигантский ресурс работы светодиодов практически решает проблемы, связанные с необходимостью их замены. Кроме того, светоизлучающие диоды способны надежно функционировать в самом широком диапазоне рабочих температур.

Надежно.

Есть надежность совершенно особого рода — та, от которой порою зависят человеческие жизни. Применение светодиодов в устройствах отображения информации (дорожные знаки, светофоры, информационные табло и т.д.) ведет к значительному увеличению расстояния их восприятия человеческим глазом. Неслучайно во многих крупных городах развитых стран уже нет обычных светофоров, а светодиодные схемы используются в воздушных и надводных навигационных системах.

Другим аспектом, благодаря которому светодиодам некоторыми заказчиками отдается предпочтение, являются их прочность и антивандальные качества. В отличие от стеклянных трубок данные источники света изготовлены из пластика. За счет этого их нелегко вывести из строя посредством механических повреждений. Характерное напряжение, необходимое для работы одного светодиода, — 3-4 вольта. Поэтому в условиях, когда требуется соблюдение повышенных мер безопасности или нет возможности использовать высокие напряжения, светодиоды являются оптимальным выбором. Рабочее напряжение светодиодных модулей, как упоминалось ранее, составляет 10-12 В. Очевидно, что при низком напряжении не требуется применять провода большого сечения с сильной изоляцией. Это также облегчает подключение светодиодов к электросети. У газоразрядных трубок, в отличие от светодиодов, есть порог срабатывания: чтобы источник света загорелся, в начале необходимо подать на разряд необходимое напряжение. Светодиоды же начинают излучать свет сразу при подключении к электросети, и их яркость легко регулировать наращиванием или снижением напряжения практически сразу после включения. Одним из важных преимуществ светодиодов является устойчивость к воздействию низких температур. Известно, что на морозе внутри газоразрядных источников света происходит вымерзание ртути, и это приводит к снижению яркости свечения. При отрицательных температурах также возникают проблемы с включением неона. Светодиоды лишены этих минусов.

Красиво.

Если бы LED-технологии не изобрели светотехники, их бы создали дизайнеры. Светодиоды, в отличие от ламп с неоном, имеют практически неограниченные возможности для «игры» со спектрами, цепочки которых можно выстроить таким образом, чтобы световые акценты точно работали на образ. Плавные, почти незаметные для глаза световые переходы от пика к пику в плане выразительности, конечно, уступают живописи, но оставляют далеко позади другие источники света. Изощренная цветодинамика, характерная для светодиодных модулей, способна удовлетворить требования самого требовательного дизайнера. Интересно, что игра со спектрами имеет и экологическое значение. Ведь кривые чувствительности, скажем, растений и человеческого глаза не совпадают: те спектры, которые комфортны для нашего глаза, часто дискомфортны для растений, и наоборот. Зональное использование различных светодиодных «цепочек» в тех интерьерах, где одновременно пребывают и растения, и человек, снимают эту проблему.

Представительно.

Светодиодные модули необычайно компактны. Различные сувениры, миниатюрные стенды и компактные табло, украшенные светодиодной символикой компании, смотрятся на удивление выразительно и необычно. Доля рынка светотехнических изделий, занимаемая светодиодами, составляет ничтожную долю. В развитых странах, особенно в крупных городах и столицах, она медленно, но верно возрастает. Своеобразным символом этой нежной и неизбежной революции стало гигантское 500-метровое полотно из светодиодов, непрерывно протянувшееся над главной улицей Лас-Вегаса.