Светодиод источник света — конструкция, состав прибора и температура

Свет светодиода

История.

Это полупроводниковый материал, испускающий определённого цвета фотоны. Если сравнить с традиционными источниками электроосвещения он имеет свои особенности. Которыми не обладают известные лампы освещения. Применяя его, устройства не имеют стекла, вредных веществ и отличаются улучшенными эксплуатационными показателями.

Свет светодиода
Диод красного света был создан в 1960 г. Спустя, десятилетие появились жёлтого оттенка и зелёного. В 1993 — голубого тона. В 1996 выпущены светодиоды с использованием люминофора. Был открыт материал, излучающий белый, холодного и тёплого оттенка. Его свойства похожие на естественное освещение. Увеличен световой поток. В начале открытия он составлял только один люмен, а в 2005 году достиг 100. Изобретёнными устройствами замещают устаревшие источники (ЛН), а также применяют там, где нужна разная цветовая гамма. Этот вид освещения используют в быту, общественных зданиях и промышленных объектах.

Принцип светового излучения.

Основой конструкции является полупроводниковый материал с микроэлектронным дырочным переходом. Который делит его на две части. Первая заполнена заряженными отрицательно n. Другая — содержит положительные дыры, обозначенные p. Между собой они разделены порогом p-n. Подключив к полупроводнику напряжение, частицы перемещаются к границе соприкосновения.

Свет светодиода
Проникая через неё, электроны n наполняют p материал и соединяются с дырами. В момент контакта выделяется энергия в виде частиц — фотонов, как световое излучение. Замечаемое человеческим глазом. Материалы для изготовления диодов выбирают такими, чтобы длина излучаемой волны была наблюдаемой. Хотя видимый свет холодный, однако, на границе перехода p-n температура повышается. Её увеличение отрицательно влияет на оптимальную работу прибора и уменьшает сроки эксплуатации.

Свет светодиода

 Конструкция.

Существуют основные типы светодиодов: для освещения и индикаторные. Первые — большой мощности и яркости для внешнего монтажа. Они обладают достаточным потоком света не ниже традиционных источников. Снабжены прочным корпусом для отвода генерируемого тепла. Второй тип — маломощный, используемый в приборах, автомобильных панелях, как индикатор в бытовой технике.

Свет светодиода

Образовавшееся тепло наружу не отводится.

Получение разных цветов.

Каждый полупроводниковый материал испускает фотоны только присущей ему окраски. Это зависит от длины излучаемых волн. Например, в красном светодиоде применяют полупроводник, в состав которого входят алюминий, индий и другие материалы. В зелёных, синих и голубых — добавляют нитрит галлия. Часто для изготовления используют карбид кремния. Однако для получения «сложной» окраски в одном приборе устанавливают светодиоды разных цветов. Такое соединение обеспечивает большое количество оттенков. Убедиться в этом можно, сравнивая их в телевизионном или компьютерном экране.

Состав прибора.

Разбирать конструкцию не рекомендуется, так как его элементы достаточно надёжны. Кроме театрального освещения, в которых предусмотрена плановая замена. Производители демонтируют дефектные детали согласно договору или гарантийного обязательства.

Компоненты, из которых он состоит:

  • световых диодов и обслуживающую их электронику;
  • питания с преобразователем напряжения и микропроцессорами управления;
  • радиатора теплоотвода;
  • оптики (линзы, системы регулировки и направления луча света).

О светодиодных лампах.

Устанавливают их в существующие патроны так же, как и другие: галогенные, люминесцентные, накаливания. Имеют направленное или местное освещение. На упаковке лампы указано: напряжение, мощность, тип цоколя, оттенок, температуру цвета, срок службы. Упаковка отмечена надписью, подтверждающую, что излучение светодиодное. Для общего применения выпускают мощностью до 25 Вт. Срок службы в нормальных условиях и оптимальном электропитании до 50 тыс. часов. Эффективность маркируют классами: «А», «А+», «А++». Тип колбы обозначают: А 55 — стандартная, С 35 — форма свечки, G 45 — в виде шара. Комфортным считается свет, расположенный по линейке ближе к жёлтому. Подобно излучаемому лампой накаливания.

Преимущества светодиодных ламп.

Потребляют малую мощность, а эффективность выше. Экономны в обслуживании, не требуют дополнительных затрат. Расходы по эксплуатации связаны только с их заменой. Увеличен срок использования (указан выше).
Экологически чистый прибор света. Лампа сконструирована с безопасных компонентов, без включения ртути, вредных веществ и не испускает ультрафиолетовое излучение. Спектр освещения адаптирован к человеческому глазу.
По сравнению с лампой накаливания такой же яркости меньше выделяется тепла. Отличается прочностью конструкции и небольшими габаритами.

О недостатках светодиодных ламп.

Появление высокочастотного мигания и слабых вспышек, вызывающих утомление глаз.
Снижение интенсивности света и затем выход прибора из строя. Объясняемого перегревом корпуса из-за недостаточного теплоотвода.
Уменьшение со временем яркости за счёт выгорания материала диода.
Свечение направлено в узком секторе в пределах 120 градусов.
Более высокая цена.

Классификация ламп.

Они разделены по основным видам освещения.

  • Для жилого сектора, служебных помещений. Отличаются небольшой мощностью, рассеянным потоком, приближённым к естественному.
  • Устройства направленного света для акцентных и архитектурных достопримечательностей.
  • Городской инфраструктуры дорог, мостов. Конструкция защищена от механических повреждений. Устойчиво работает при климатических колебаниях.
  • Промышленных сооружений и производственных территорий. Отличаются мощностью (до 1 квт), достаточным излучением и высокой эффективностью.

Особенности конструкции.

Форма цоколя является основным признаком лампы. Самым востребованным считается резьбовой типа Е.

Второе место занимают приборы с штырьковым подсоединением G. Применяются и другие, обозначенные буквами: R, S, B, T.
Символ Вид Маркировка Примечание
G13 Штырьковый Цифра 13 — промежуток в миллиметрах между контактными штырьками. Это потолочные светильники, используемые для освещения площадей.
E27, E14 Лампа со стандартным резьбовым соединением. Диаметр 27 мм. Цоколь E14. имеет вытянутую колбу («миньон») в форме свечи. Наиболее распространены в приборах бытового освещения.
Е 40 Соединение стандартной резьбой диаметром 40 мм. В конструкции установлено много светодиодов с отдельной линзой. Лампы работают при постоянном и переменном токе напряжением 12—380 вольт мощностью 1—500 Вт. Используют для любого прибора освещения улиц с яркостью до 200 лм / В. Подключают напрямую (220 в.) без дополнительных адаптеров. Лампа не мерцает при работе и не пульсирует, влагозащищенная.
GU 10 Присоединение двухштырьковое. Фиксируется в патроне поворотом с помощью утолщений на контактах. Обозначение: G — вид цоколя. U —форма стержней. Промежуток между штырьками 10 мм. Для подключения к электросети требуется специальный адаптер. Рассчитана под напряжение 12 или 220 в. Рефлекторные лампы устанавливают в потолках, для акцентной (концентрированной) подсветки интерьера. Пучок луча расширен до 36 градусов. Лампа в 4 Вт заменит галогенную 25 Вт.
GU-5,3 Прибор штырьковый Направленная, локальная подсветка с промежутком 5,3 мм. Существуют модели на 220 и 12 вольт. Конструкция включает несколько диодов мощностью в один ватт.
R Утопленные контакты. Цифры указывают на какую глубину они ниже относительно основания прибора. Типы: P — фокусирующие, S — софитные, B — со штифтовым применяются редко.
T Поворотный цоколь, позволяющий регулировать угол свечения. Форма — продолговатая трубка. Предназначена для освещения.

  1. Показатели 7 Вт. LED 40 Вт. ЛН
  2. Эффективность (лм/Вт) 46,2 9,0
  3. Поток света (лм) 304 360
  4. Цветовая температура (К) До 7 тыс. До 2800
  5. Эксплуатация (тыс. часов) 30 1
  6. Рабочий нагрев (?С) 70 180
  7. Яркость (люмен) Мощность ЛН (ватт)

Цветопередача. Показатель (Ra).

Он подтверждает, как близко объект или предмет отображается в своём естественном цвете, освещаемый другим источником света. Например, цветопередача солнечных лучей приравнивается к 100. Диоды имеют до 89. Приборы накаливания — 90 и выше. Оптимальным считается показатель (Ra) от 80 и больше.

Цветовая температура.

Единицы измерения в Кельвин и обозначают буквой «К». Её спектр, установлен от очень тёплого до сильно холодного. Для освещения производственных помещений, улиц, дорог подходит последний. На упаковке прибора этот показатель обозначен.
Оттенок. Цветовая температура (тыс.).

  1. Светлый 2,7—3,2
  2. Белый 3,5—4,5
  3. Снежно-белый От 4,7 до 6,0
  4. Приемлемый для глаз 4,0
Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Электронщик. Ярчайший ресурс в Рунете связанный с автоматикой и электротехникой

Использование материалов сайта возможно при наличии активной ссылки на первоисточник. Связь с редакцией сайта:e-mail: bylira3@gmail.com |