Осветљење: примена и принцип рада

Свет сија у новом светлу светлећих диода

Током последње деценије, ЛЕД осветљење је буквално продрло у наше животе и променило га у непризнавање. ЛЕД диоде (ЛЕД) се користе готово свуда. Замењујући луминесцентне лампе, допринели су новој рунди у развоју дисплеја са течним кристалима: технологија је постала компактна, постојали су танки телефони у боји, затим паметни телефони, таблети, ултра танки телевизори и монитори.

Све ово је допринијело значајном смањењу потрошње електричне енергије. Из истог разлога, отворена улична расвјета је дуго била норма у развијеним градовима. Као што сте већ схватили, данашњи чланак ће бити посвећен ЛЕД-овима.

За и против ЛЕД осветљења


ЛЕД цорона сијалица

\ т

Као и свака друга, ЛЕД диоде имају позитивне и негативне особине које морају бити познате.

Предности ЛЕД осветљења

Почнимо с оним што називамо предностима таквог освјетљења, како бисмо у потпуности разумјели зашто је брзо постао популаран и способан да покрене своје конкуренте.

Поређење луминесцентних и ЛЕД лампи

  • У поређењу са претходним генерацијама извора светлости, диоде које емитују светлост (ЛЕД диоде, ЛЕД диоде, диоде које емитују светлост) чине много економичнију употребу електричне енергије. У комбинацији са резонантним напајањем, излаз светла достиже 120 лумена на 1 вати. За поређење - флуоресцентне сијалице имају индекс од 60-100 Лм /В, а сијалице са жарном нити - 10-24.
  • Веома дуг животни век, који првенствено зависи од кола извора енергије и квалитета коришћених радио компоненти. Под термалним режимом рада, овај индикатор може да достигне невероватан број од 36-72 хиљада сати. За поређење - живот жаруље је 1000 сати, а луминисцентно напајање - 10-20 хиљада сати. Према томе, уштеда није само због мање потрошње енергије

Занимљиво је знати! У ствари, произвођачи нису у могућности да обављају стално тестирање животног века, кроз сталне промене и развој технологије, и да одреде услове коришћења услуга користе различите методе прогнозирања, као што су: ТМ-21 и ИЕСНА ЛМ -80.

  • За време трајања операције, број укључивања /изузећа нема ефекта.
  • Да би се постигао сјај у жељеном опсегу, није потребно користити филтре као што су флуоресцентне сијалице.
  • Са ЛЕД-има, можете уредити правацно осветљење без употребе рефлектора, али се ова функција може сматрати минусом, али мало касније. Промена угла зрачења ЛЕД-а је могућа уз употребу компактних објектива.


ЛЕД диоде у аутомобилским фаровима

\ т
  • Још једна значајна предност у односу на луминисцентно осветљење је недостатак инерције приликом укључивања и искључивања. Због тога се ЛЕД диоде могу користити у динамичким свјетлосним инсталацијама.
  • Када користите посебне ЛЕД диодепригушивачима, могуће је глатко променити интензитет сјаја лампи.
  • ЛЕД диоде су еколошки прихватљиве, не користе живу, као у флуоресцентним свјетиљкама.
  • ЛЕД диоде су компактне. Састоје се од много мање количине ретких земљаних материјала.


Лагано ЛЕД кућиште

\ т
  • Већина светлећих диода и кућиште за лампе за њих су веома јаке. Погледајте слику изнад. Лампа има чврсту пластичну посуду и бројна ребра у бази, која је, поред тога, радијатор за одвођење топлоте. Таква конструкција је отпорна на падове и вибрације, јер нема нити влакана и других осјетљивих компоненти.
  • Практично нема инфрацрвеног и ултраљубичастог зрачења.
  • Енергетски ефикасне сијалице емитују мало топлоте, што им омогућава да се користе у влажним просторијама и компактним уређајима, без страха од пожара.
  • Поред тога, вредно је напоменути електричну сигурност таквих лампи. Они раде на ниским напонима.

Слажем се, листа погодности је прилично велика.

Недостаци ЛЕД осветљења

Али, као и увек, постоји "кашика катрана". Навешћемо проблеме ЛЕД диода које још нису ријешене:


Масивни радијатори за ЛЕД лампе

  • Главни недостатак ЛЕД осветљења је дисипација топлоте, која се не расипа заједно са светлосним зрачењем, већ се претвара у поклопац, што доводи до прегревања СД-а.​​Због тога, на високим капацитетима, лампе морају бити опремљене расхладним елементом, доквалитет који су високи захтјеви. Дакле, да би се распршили 5 вати топлотног зрачења полупроводника, потребно је користити радијатор површине 100 цм?
  • Потреба за уградњом радијатора чини лампу скупљом и знатно отежава производњу компактних лампи са снагом већом од 15 В за стандардне базе Е14 и Е27.
  • Када се прегреје, ЛЕД-ови се врло брзо покваре, тако да се не препоручује инсталирање на мјестима гдје температура околине прелази 100 ступњева Целзија.Ово укључује: осветљење водилице сауне, осветљење у пећницама или микроталасним пећницама, итд.
  • За напајање ЛЕД диода потребан је напон ниског напона.Будући да је у јавним електричним мрежама 220, потребно је користити ДЦ конвертер за напајање појединачних ЛЕД диода. Она не може а да не утиче на димензије и поузданост такве шеме, која, штавише, захтева додатну заштиту.


Дијаграм повезивања ЛЕД диода

  • ЛЕД-ови су једносмерни извор светлости.У већини ових светиљки угао осветљења не прелази 120 степени.
  • Неке врсте ЛЕД диода су конзистентне.Из тог разлога, лампа не може наставити да ради чак и ако изгори само једна диода (као вијенац).
  • Други недостатак је цијена која је неколико пута виша од цијене добрих сијалица са жарном нити.Међутим, у посљедње вријеме постоји тенденција да се смање трошкови, а данас је могуће купити добру лампу капацитета 6-8.В за 120-150 рубаља.
  • Нису сви ЛЕД-ови имају горњи индикатор излазне снаге.Код јефтиних сијалица за масовну производњу, ова бројка је 80-110 Лм /В. Према овом индикатору, натријумске лампе са гасним пражњењем ДНаТ заузимају водеће позиције - јачина светла од 1 В је 150-200 лумена. То су натријумске лампе које се углавном користе за уличну расвету, иако је улично осветљење на леду такође веома популарно и добија на замаху.
  • Спектар сјаја ЛЕД диода разликује се од соларног, тако да су произвођачи стално присиљени да бирају између квалитета и снаге.Међутим, правилно изабрани луминофори вам омогућују да створите сјај, који, у смислу преноса боје, неће бити најбољи представници луминисцентног осветљења.
  • Са ЛЕД сијалицама, можете користити пригушивач за сијалице са жарном нити, преко уграђеног секундарног напајања, иако још увек постоје лампе погодне за такву везу.Њихов трошак ће бити већи за 30%, а регулација осветљености луминисценције је прескочена са номиналне на 20% снаге и тоталне искључености. Ако користите ЛЕД диммер, подешавање се неће разликовати од уобичајеног.


ЛЕД диммер

  • Јефтине лампе имају непријатну пулсацију, која је двоструко већа од фреквенције електричне мреже, односно у Русији и земљама ЗНД, лампа ће треперити на фреквенцији од 100 Хз. Ттрепере, иако неприметно за људско око, али изазива нелагоду и може негативно утицати на здравље.

ПлаваСпектар ЛЕД светла је такође штетан - затеже очи и може оштетити ретину ока при продуженом излагању.

Поред тога, покупили смо и видео за вас, где су ЛЕД лампице испричане и показале много занимљивих ствари.

Примена ЛЕД осветљења

Где се најчешће користе ЛЕД диоде? Као што смо успели да се уверимо, ова технологија још није у потпуности искоришћена, а понекад недостаци превазилазе све предности. Али, наравно, постоје области у којима је замјена расвјете на води, више него оправдана.


ЛЕД улична расвета

\ т

Прије свега, говоримо о вањском освјетљењу улица градова и приградских стаза (види Гдје се користи вањско ЛЕД освјетљење). Многе земље су почеле да замењују старе светиљке са новим, ЛЕД светлима. Европа је била лидер, где су улагања у ЛЕД осветљење била двоструко већа од уобичајене. Очекиване уштеде су 60-70%.

Приватни градови, као што је фински Турку, планирају пун прелаз на ЛЕД расвјету. На пример, у већ поменутом граду успели су да уштеде 1.38600 КВ, што је упоредиво са просечном годишњом потрошњом од 1300 једнокатних зграда.

Ручне ЛЕД свјетиљке

\ т

Због своје економичности, осветљености и безбедности, ЛЕД-ови се широко користе у рефлекторима, светиљкама, фаровима аутомобила, семафорима, кућним светиљкама и компактним, преносивим ручним батеријским лампама, чији излазни светлост може досећи и до 5000 Лм.

Такође се користе:


СтанЛЕД семафор

\ т
  • Као индикатори на различитим уређајима, укључујући приказ електронског сата;


ЛЕД дисплаи боард

\ т
  • Велики улични таблоиди и трчање;


Оптоцоуплер са ЛЕД у средини

\ т
  • В оптокоплери;
  • Створити оптички модулирано зрачење;

Дуралигхт Цорд

  • Флексибилни каблови од ПВЦ - Дуралигхт;
  • На УСБ-у;
  • Различите играчке;


ЛЕД саобраћајни знак

  • Светлечи путокази;
  • Скоро недавно, ЛЕД расте.


Декоративно осветљење помоћу светлећих диода се лако монтира сопственим рукама

ЛЕД диоде савршено се уклапају у свечану и декоративну уличну расвету. ЛЕД трака је развијена да олакша инсталацију по ободу зграда и других тешко доступних места.

Својом помоћи можете довршити освјетљење објекта са сложеном геометријом у било којем доступном спектру боја. Врпца виси на кућама, дрвећу, споменицима и другим објектима.

Занимљивости о ЛЕДс

Ово поглавље ће бити занимљиво за људе који желе да прошире своје хоризонте, и да детаљно сазнају карактеристике ИУД-а. Разговараћемо о стварима које се обично бацају у сличне чланке, али ова информација може некоме бити веома занимљива.

Шта је ЛЕД и какоон ради


Откријмо тајну ЛЕД диода

ЛЕД диоде - Ово је полуводички уређај са п-н-спојем (електрон-рупа). Када пролази кроз њу, електрична струја ствара електромагнетно зрачење видљиво људском оку - свјетлу.

У тренутку преласка електричне струје у правцу напред, електрони и рупе (носиоци набоја), јер електрони пролазе из једног нивоа у други, рекомбинују се са зрачењем из фотона.

Многи полуводичи су познати човјечанству, али не могу сви учинковито зрачити. Пожељно је да други полупроводници, као што су АИИИБВ и АИИИБВИ, светле. Произвођачи комбинују састав полупроводника да би створили потребне таласне дужине зрачења - од инфрацрвеног до ултраљубичастог.

Историја појаве


Еволуција уређаја за осветљење

Британски експериментатор Хенри Роунд, још давне 1907. године, први је открио сјај који потиче од чврсте диоде. Пропустио је електричну струју кроз силицијум карбид (карбид) и приметио је наранџасти, жути и зелени сјај на катоди. У суштини, он је први открио и описао ефекат електролуминисценције.

1923. исто откриће је било више пута, али независно, од стране совјетског знанственика-физичара О.В. Лосев Радећи у радио-лабораторији у Нижњем Новгороду, открио је слаб сјај у тачки контакта између два различита материјала (радио је са паром карборунда - челичне жице).


О.В. Лосев - совјетски експериментални физичар

Ово је било открићеобјављена у научној литератури, али практична примена у то време, није пронађена, дакле, даља истраживања се нису наставила више од десетак година. Међутим, сам Лосев је био у могућности да нађе скоро велику тежину, сугеришући да би се откриће могло користити за стварање слободних вакуумских извора светлости који су способни да раде на веома ниском напону (око 10 В). Он је такође доказао да се електрична луминесценција јавља у подручју споја два материјала.

Године 1961. два физичара Харри Питтман и Роберт Браиард примили су патент за проналазак прве инфрацрвене диоде.


ЛЕД инфрацрвене диоде

\ т

Занимљиво је знати! Ове диоде се и даље користе у даљинским управљачима за кућне апарате.

Први светски диода која емитује светлост у видљивом опсегу (црвена) развио је Ницк Холониац, који је радио за Генерал Елецтриц. Он је тај који се сматра креатором модерних ЛЕД диода.

Нешто касније, његов бивши студент, Георге Цровфорд, показује прву светлосну диоду која зрачи жутом светлошћу. Довршио је дизајн диоде Хологани, побољшавајући његову ефикасност за 10 пута - то је учињено 1972. године.


"Отац" ЛЕД осветљења Ницхолас Холониак

Прва светска светлећа диода са високом светлином ствара се 1976. године Т. Пирсол. Његов изум је намењен за употребу у телекомуникацијама под оптичким комуникационим линијама.

Зато што је до 1968. цијена ЛЕД диода била невјеројатно висока (до 200 долара по комаду), што је била практичнапрактично није било. 1971. истраживање Јацкуеса Панкова у америчкој лабораторији РЦА довело је до стварања плавог ЛЕД-а. Истовремено је организована и прва масовна производња.

ЛЕД телевизори су веома танки и светли

Почетком деведесетих година прошлог века, јапански девелопери, Исам Акасака и Хиросхи Амано, створили су јефтин плави ЛЕД, који је добио Нобелову награду 2014. године. Ова диода у комбинацији са црвеном и зеленом даје сјајну бијелу свјетлост уз високу енергетску учинковитост. Овај феномен је послужио као подстицај за стварање ЛЕД расвјете и ЛЕД позадинско освјетљење екрана текућих кристала.

Склоп за ЛЕД диоде

ЛЕД Дривер Сцхеме

\ т

ЛЕД почиње да ради када пролази кроз струју у правцу напред (као и било који полупроводник, пролази струју само у једном правцу). То јест, анода и катода имају различите потенцијале. Струја почиње да ради тек када се достигне праг напона у кругу, што омогућава висок степен вероватноће да се одреди материјал полупроводника.

ЛЕД-ови захтевају управљачке програме - струјне претвараче.

ЛЕД је повезан са извором струје, због наглог повећања волт-ампер карактеристика транзиције електрон-рупа. СД је спојен на извор напона преко отпорника који ограничава струју у кругу. Дио ЛЕД диода је постављен тако да струја ограничава уграђени круг. За њих је увек означен дозвољени опсег напона.


дриверсветлосна диода

\ т

Ако спојите ЛЕД на извор напона који прелази декларисани пад напона, онда је могуће да струја прекорачи дозвољене вриједности, што ће проузроковати прегријавање ЛЕД диоде и одмах отказати. Зато у шеми нужно постоји серијски спојен отпорник или схема пулсно-ширинске модулације (ПВМ). Ова последња опција је у стању да ограничи струју у жељеном опсегу и да прилагоди осветљеност.

ЛЕД-ови имају низак повратни напон, тако да је неприхватљиво напајање напоном реверзним поларитетом из извора који има малу унутарњу импеданцију. У круговима гдје је могућ повратни напон, ЛЕД је заштићен једноставном диодом, која је паралелно повезана са супротним поларитетом.

ОЛЕД - органске ЛЕД диоде


органске ЛЕД диоде

\ т

Не тако давно, свијет је видио прве органске ЛЕД диоде, које су вишеслојне структуре направљене од органских спојева. Они су способни да ефикасно емитују светло када пролазе кроз електричну струју.

Главна примена овог развоја је стварање екрана (дисплеја) који могу евентуално заменити матрице течних кристала. То ће помоћи да се смање трошкови производње, али је до сада цена овог производа много већа.

Слике на таквим уређајима су светлије и контрастније, али проблем остаје њихов радни век. Чињеница је да плави ОЛЕД-и нису у стању да раде дуже од 17.000 хиљада сати (старо око 2 године)непрекидно функционисање), док црвена и зелена могу трајати неколико пута дуже. Када су плаве ЛЕД диоде искључене, долази до изобличења боје, тј. Монитор постаје неисправан.

Занимљиво је знати! Органске ЛЕД диоде нашле су своју нишу у уређајима који не трају дуже од тога, а то су: паметни телефони, навигатори, таблете, па чак и уређаји за ноћно гледање.

Највећи произвођачи ЛЕД диода


Серијска производња ЛЕД-а

Данас је најмасовнији произвођач јапанска корпорација Ницхиа Цорпоратион. То је иста компанија, у чијим јединицама су развијене јефтине плаве и бијеле ЛЕД диоде. Они представљају највећи приход од продаје за најбоље полуводиче.

Такође је могуће приметити следеће компаније:

  • Роиал Пхиллипс Елецтроницс;
  • Црее;
  • Емцоре Цорп .;
  • Веецо Инструментс;
  • Сеоул Семицондуцтор;
  • Немецкиј Аиктрон.

У Русији, највеће компаније које производе светлеће диоде су компаније "Оптоган" и "Светлана-Оптоелектроника", чији су производи конкурентни чак иу Европи. Оба предузећа се налазе у Санкт Петербургу.

Производи компаније "Оптоган"

"Оптоган" је настао уз подршку ГЦ "Роснано". Компанија производи ЛЕД диоде као и матрице и чипове.


Производи фирме "Светлана-Оптоелектроника"

Светлана-Оптоелектроника је јединствено предузеће те врстебио у могућности да у земљи организује комплетан технолошки циклус: од фазе развоја, до фазе производње. Они производе системе за осветљење било које класе, као и интелигентне аутоматизоване системе за контролу осветљења.


Самсунг у региону Калуга

\ т

Такође можете поменути и подружницу компаније Самсунг Елецтроницс, која се налази у Калушкој области. Они производе не само ЛЕД, већ и ЛЕД позадинско осветљење.

Облици лампе и типови база

Ако сте ипак одлучили да замените лампе у кући на ЛЕД-у, онда вам никаква инструкција неће требати - довољно је знати само врсту поклопца који је уграђен у вашу лампу. За кућне ЛЕД сијалице користе се следеће врсте база:


база Е14

  • Е14 - стандардни компактни подрум који смо користили да видимо на свећњацима;


база Е27

  • Е27 - темељ Едисона, који служи вјери и истини човјечанства, сада је стар више од 100 година;


база Е40

    \ т
  • Е40 - ово је врста сокла за уличну и индустријску расвету;


база Г4

    \ т
  • Г4, Г9, Г3, ГУ10 - ове врсте база су опремљене лампама за тачкасте лампе, као и најмање лампе за дизајнерске лустере.

Различити облици ЛЕД лампи

Лампице на ЛЕД диодама долазе у различитим величинама и облицима. Оне се и даље међусобно разликују од угла дифузије светлосног зрачења.

Разликујте ове врсте ЛЕД диодалампе:

  • Стандардни "облик крушке";
  • сферни;
  • свећа;
  • "Свећа на ветру" - савијени врх на лампи, опонашајући дрхтави ветар на ветру;
  • Тубе - по типу флуоресцентних лампи;
  • "Кукуруз" - лампа са највећим углом расипања - изгледа као слична култури.

Ево резимеа наших аматерских претрага у свету ЛЕД диода. Замјена расвјете на леду данас је више него оправдана, јер јефтине и издржљиве ЛЕД диоде знатно смањују трошкове електричне енергије, изузеци чине само мјеста с високим температурама околине. Све је добро, наш драги читаоче!