Светодиодные светильники что такое: LED-светильники — Практическая электроника

LED-светильники — Практическая электроника

LED—светильники — это приборы, который излучают свет с помощью осветительных светодиодов. Эксперты определили его как одну из самых перспективных и развитых технологий нынешнего века. Данный источник света, известный также как светодиодный, становится все более востребованным в разных сферах. Успешно применяется в промышленном, бытовом и даже уличном освещении.

Умеренное свечение: история развития

Развитие LED-светильников имеет насыщенную многолетнюю историю. Данное таинственное свечение было обнаружено совершенно случайно. Как обычно и случается в научных открытиях – пытаются найти одно, а получают совсем другое и новое. Именно благодаря рекламной индустрии, которая двигает прогресс последние полвека, началось продуктивное развитие LED-изобретений.

Изначально свет, который излучался от полупроводника, назвали довольно странным именем – эффект Лосева. Затем в СССР занимались дальнейшими доработками в области световой индустрии, а в США внедряли все на практике. Однако LED—свечение еще не было развито должным образом.

1962 год стал прорывным в области освещения. Ник Холоньяк с командой изобретателей США (Иллинойский университет) создали светодиоды, которые светили красным и желто-зеленым цветом по структурам GaP, GaAs. Первооткрывателем современных светодиодных ламп считают именно Ника Холоньяка. В результате его открытия мир получил абсолютно новый источник освещения. Он имеет массу отличий от люминесцентных, классических ламп, а также и от неоновых устройств. Волна, излучаемая новым прибором, определялась в верхней границе созерцания человеческих глаз, и ее длина составляла до 600 нм. Первые светодиоды предлагали световую отдачу максимально 2 Лм/Вт. Основными проблемами, с которыми на тот момент столкнулись, были высокая себестоимость светодиода и малый диапазон светового излучения.

Через некоторое время свою лепту в продвижение LED-светильников на практике внесла рекламная индустрия. Наружная реклама уже не обходилась без диодов – разноцветных, мигающих. Но в то же время весь цивилизованный мир стала волновать тема тотального расхода энергоресурсов.

Читайте крутую статью про автомобиль тесла.

В Японии как самой технически развитой стране начали работу над оптимизацией затрат. В итоге удалось открыть LED синего цвета, за что японцы получили Нобелевскую премию. Светодиод синего цвета стал решающим кирпичиком в развитии LED-технологий. Ученые, наконец, определили, что на получение определенного цвета влияет сплав проводника, точнее, его состав. При смешении зеленых, синих и красных спектров получался диод белого цвета. В то время LED уже обоснованно себя зарекомендовало как основной вид освещения.

Современные LED-светильники: преимущества

Нынешние технологии направлены на оптимизацию и эффективное использование количества расходуемой электроэнергии. Прогресс все эти годы не стоял на месте, и сейчас мы имеем возможность выбирать определенный уровень яркости освещения.

Светодиодные светильники по сравнению со стандартными лампами накаливания отличаются своей долговечностью, пожаробезопасностью и надежностью. Высокоэффективные светодиоды, расположенные в комплексе по одной прямой, способны задавать направленность освещению. Кроме того, теперь появился огромный выбор цветовой гаммы. Помимо белого (теплый, холодный тон) успешно используются LED-лампы зеленого, красного, желтого, синего, золотистого цвета и их различные вариации.  

В чем измеряется напряжение, статья на эту тему.

Традиционные лампы накаливания имеют мощность 30 Вт, LED-светильники отличаются потребляемой мощностью начиная от 14,5 Вт.  

Технология производства LED-светильников исключает использование вредных и угрожающих здоровью человека веществ. Корпус из алюминиевого сплава несет в себе функцию теплоотвода.  

Светодиодное освещение, несомненно, способно придать любому помещению особую атмосферу и уют.

Помимо всего вышеперечисленного, LED-светильники имеют еще ряд неоспоримых преимуществ: 

• простота монтажа; 
• огромный диапазон рабочих температурных показателей: от -50◦ до +65◦ по Цельсию; 
• показатель КПД – около 100%, у ламп накаливания – около 5-15%.

Варианты исполнения LED-светильников

Классификация светодиодных ламп определяется сферами их применения. Их можно разбить на следующие группы:  

– в зависимости от места монтажа:  

• настенные; 
• потолочные;  
• напольные; 

– в зависимости от способа монтажа:  

• накладные; 
• встраиваемые;  

– в зависимости от типа корпуса:  

• каскадные; 
• светильники-прожекторы; 
• точечные; 
• светодиодные ленты; 

– в зависимости от области применения:  

• для офиса;  
• для дома; 
• промышленные; 
• для общественных помещений; 
• экстерьерные.   

Придать любой точке помещения акцент и выгодно ее выделить помогут светодиодные споты, которые имеют поворотный кронштейн.    

После определения сферы применения и места крепления осветительного прибора вторым вопросом обычно становится цена. Немалая стоимость по сравнению с обычными лампами обусловлена тем, что светильники LED гарантированно прослужат Вам не один десяток лет и станут отличным дополнением любого интерьера.  

Современное LED-освещение – это, несомненно, весомый прорыв не только в сфере световой индустрии, но и в дизайнерских решениях. Если для Вас на первом месте всегда остается здоровье – свое и окружающих, впору задуматься о данных абсолютно безвредных приборах.

Широкий выбор многофункциональных, креативных вариантов LED-светильников представлен в современных магазинах. Выбирайте свой вариант комфорта, не выходя из дома!

О светодиодных светильниках — светодиодные светильники, потолочные светильники, промышленные, взрывозащищённые светильники, светодиоды, лампы.

Все для освещения: освещение для теплиц, уличное, наружное, аварийное, подводное

В последнее время, как в средствах массовой информации, так и в специальной литературе, стало уделяться достаточно много внимания вопросам внедрения светодиодной продукции в технологии освещения и рекламы. Удивительным это назвать нельзя хотя бы потому, что есть — как минимум — два определяющих момента, которые поднимают эти вопросы до уровня государственной экономики.

Экономичность и долговечность — те неоспоримые преимущества, которые позволяют изделиям на основе светодиодов — пусть постепенно, но весьма уверенно — вытеснять лампы накаливания с рынка актуальной продукции.

Светодиодный прожектор, равно как и светильник — это осветительный прибор, в котором излучающим свет элементом является не привычная лампа накаливания, а светоизлучающий диод (СИД).

Распространена так же английская аббревиатура LED (light emitting diod)

Принцип работы светодиода, в двух словах, сводится к выделению светового излучения, как побочного эффекта, проявляющегося при протекании прямого тока через p-n переход.

Более подробное описание происходящих при этом процессов инжекции, рекомбинации и прочих переходов неосновных носителей зарядов на другие энергетические уровни, при желании, можно легко найти в какой-нибудь специализированной статье для технически продвинутых господ. Обычного же человека, который планирует красиво и недорого подсветить фасад своего домика, или организовать переливающееся разными красками световое оформление бассейна, такое объяснение, надеюсь, вполне удовлетворит.

Кстати, о переливающихся красках. Этот эффект достигается при помощи прожекторов (светильников), в которых, как правило, используются светодиоды трёх видов — красные R, зелёные G и синие B. Такие светильники принято называть RGB. Конструктивно они организованы таким образом, что группы диодов одного цвета выделены в отдельный канал со своим стабилизатором тока, что позволяет, подключая к светильнику внешний контроллер, управлять как яркостью свечения группы диодов каждого канала, так и скоростью изменения яркости и последовательностью включения той или иной группы светодиодов. Совокупность характеристик, определяющих последовательность включения каналов и скорость изменения яркости свечения принято называть сценарием. Сценарий пишут программисты на таких языках, как assembler, C++ и тд. Затем их (сценарии, а не программистов) прошивают в процессоры, которые являются информационно-программным ядром контроллера. Контроллер, в зависимости от целей, для которых он разрабатан, может поддерживать управление различным количеством независимых каналов и содержать в памяти различное количество сценариев. К тому же, как правило, любой контроллер снабжен устройством управления, позволяющим регулировать скорость выполнения выбранного сценария.

Для организации подсветки коттеджного участка или витрины магазина вполне достаточно использовать простой 3-х канальный контроллер. Слишком уж заморачиваться техническими подробностями, пожалуй, не стоит, поскольку в любой компании, занимающейся реализацией светодиодных RGB светильников Вам предложат контроллер, как готовое изделие с подробным описанием элементарного подключения. Это касательно светодинамических эффектов.

Если же светодиодный прожектор (светильник) Вам понадобился именно для освещения (от слова «светло»), то интересной будет информация о том, что белые светодиоды ведущих мировых компаний-производителей на сегодняшний день способны обеспечивать световой поток более 100 люмен на ватт.

у обычной лампы накаливания — 10-12 лм/ватт

у галогенной лампы — 13-20лм/ватт

Кроме того, лампы накаливания — время от времени — приходится менять, поскольку они имеют свойство перегорать. И не всегда это удобно сделать, в виду того, что зачастую они установлены в не самых легкодоступных местах.

Что же касается светодиода, то производители гарантируют до 100000 часов непрерывной работы

светодиодов | Определение, источники света, типы и факты

светодиоды

См. все средства массовой информации

Категория:

Наука и техника

Ключевые люди:

Сюдзи Накамура
Ник Холоньяк-младший
Акасаки Исаму
Амано Хироши

Похожие темы:

полупроводниковый диод
электрооптический передатчик

Просмотреть весь связанный контент →

Светодиод , полностью светоизлучающий диод , в электронике полупроводниковый прибор, излучающий инфракрасный или видимый свет при зарядке электрическим током. Видимые светодиоды используются во многих электронных устройствах в качестве контрольных ламп, в автомобилях в качестве задних оконных и стоп-сигналов, а также на рекламных щитах и ​​вывесках в качестве буквенно-цифровых дисплеев или даже полноцветных плакатов. Инфракрасные светодиоды используются в автофокусных камерах и телевизионных пультах дистанционного управления, а также в качестве источников света в волоконно-оптических телекоммуникационных системах.

Известная лампочка излучает свет посредством накаливания, явления, при котором нагрев нити накала электрическим током заставляет провод испускать фотоны, основные энергетические пакеты света. Светодиоды работают за счет электролюминесценции, явления, при котором испускание фотонов вызвано электронным возбуждением материала. Материалом, наиболее часто используемым в светодиодах, является арсенид галлия, хотя существует множество вариаций этого основного соединения, например, арсенид алюминия-галлия или фосфид алюминия-галлия-индия. Эти соединения относятся к так называемой III-V группе полупроводников, т. е. соединениям, состоящим из элементов, перечисленных в столбцах III и V периодической таблицы. Изменяя точный состав полупроводника, можно изменить длину волны (и, следовательно, цвет) излучаемого света. Излучение светодиодов обычно находится в видимой части спектра (т. е. с длинами волн от 0,4 до 0,7 мкм) или в ближней инфракрасной области (с длинами волн от 0,7 до 2,0 мкм). Яркость света, наблюдаемого от светодиода, зависит от мощности, излучаемой светодиодом, и от относительной чувствительности глаза на излучаемой длине волны. Максимальная чувствительность достигается при 0,555 мкм, что находится в желто-оранжевой и зеленой области. Прикладываемое напряжение в большинстве светодиодов довольно низкое, в районе 2,0 вольт; ток зависит от приложения и колеблется от нескольких миллиампер до нескольких сотен миллиампер.

Термин диод относится к двухконтактной структуре светоизлучающего устройства. Например, в фонарике нить накала соединена с батареей через две клеммы, одна из которых (анод) несет отрицательный электрический заряд, а другая (катод) несет положительный заряд. В светодиодах, как и в других полупроводниковых устройствах, таких как транзисторы, «выводы» на самом деле представляют собой два полупроводниковых материала с разным составом и электронными свойствами, соединенные вместе, чтобы сформировать переход. В одном материале (негативе или n -типа, полупроводник) носителями заряда являются электроны, а в другом (положительный, или p -тип, полупроводник) носителями заряда являются «дырки», созданные отсутствием электронов. Под действием электрического поля (создаваемого батареей, например, при включении светодиода) ток может течь через переход p — n , обеспечивая электронное возбуждение, которое заставляет материал светиться.

В типичной светодиодной конструкции купол из прозрачной эпоксидной смолы служит конструктивным элементом, скрепляющим выводную рамку, линзой для фокусировки света и согласующим показателем преломления, позволяющим большему количеству света выходить из светодиодного чипа. Чип, обычно размером 250 × 250 × 250 микрометров, устанавливается в отражающую чашку, выполненную в выводной рамке. p — n — слои GaP:N типа представляют собой азот, добавленный к фосфиду галлия для получения зеленого свечения; слои GaAsP:N типа p — n представляют собой азот, добавленный к фосфиду арсенида галлия для получения оранжевого и желтого свечения; а слой GaP:Zn,O типа p представляет собой добавление цинка и кислорода к фосфиду галлия для получения красного свечения. Двумя дальнейшими усовершенствованиями, разработанными в 1990-х годах, являются светодиоды на основе фосфида алюминия-галлия-индия, которые эффективно излучают свет от зеленого до красно-оранжевого, а также светодиоды синего излучения на основе карбида кремния или нитрида галлия. Синие светодиоды можно комбинировать в кластере с другими светодиодами для получения всех цветов, включая белый, для полноцветных движущихся дисплеев.

Любой светодиод можно использовать в качестве источника света для оптоволоконной системы передачи на короткие расстояния, то есть на расстояние менее 100 метров (330 футов). Однако для волоконной оптики дальнего действия свойства излучения источника света выбираются в соответствии со свойствами передачи оптического волокна, и в этом случае инфракрасные светодиоды лучше подходят, чем светодиоды видимого света. Стеклянные оптические волокна имеют наименьшие потери при передаче в инфракрасном диапазоне на длинах волн 1,3 и 1,55 мкм. Чтобы соответствовать этим свойствам пропускания, используются светодиоды, изготовленные из фосфида арсенида галлия и индия, нанесенного на подложку из фосфида индия. Точный состав материала можно отрегулировать, чтобы излучать энергию точно на 1,3 или 1,55 микрометра.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и дополнена Адамом Августином.

Акасаки Исаму | Биография, Нобелевская премия и факты

Акасаки Исаму

Смотреть все СМИ

Категория:

Наука и техника

Дата рождения:

30 января 1929 г.
Япония

Умер:

1 апреля 2021 г. (9 лет)2)
Нагоя
Япония

Награды и награды:

Нобелевская премия (2014)

Предметы изучения:

светодиод

Посмотреть весь связанный контент →

Акасаки Исаму (родился 30 января 1929 года, Чиран, Япония — умер 1 апреля 2021 года, Нагоя), японский материаловед, лауреат Нобелевской премии по физике 2014 года за изобретение излучения синего света. диоды (LED), прокладывая путь для будущих инноваций. Он разделил приз с японским материаловедом Амано Хироси и американским материаловедом японского происхождения Накамура Сюдзи.

После того, как Акасаки получил B.S. из Киотского университета в 1952 году он работал в Kobe Kogyo Corp. (позже переименованной в Fujitsu) до 1959 года. Затем он поступил в Нагойский университет, где занимал несколько преподавательских должностей, получив степень доктора технических наук (1964). Впоследствии он работал руководителем лаборатории фундаментальных исследований в Исследовательском институте Мацусита в Токио, Inc. , пока не вернулся (1981 г.) в Университет Нагоя в качестве профессора. В 1992 году, когда Акасаки покинул Нагойский университет, он стал почетным профессором; Затем он поступил на факультет Университета Мейдзё в Нагое. Университет Нагоя присвоил Акасаки звание выдающегося профессора в 2004 году и назвал в его честь Институт Акасаки, построенный в 2006 году.

До работы Акасаки в 1980-х годах ученые производили светодиоды, излучающие красный или зеленый свет, но создание синих светодиодов считалось невозможным или непрактичным. Акасаки, Амано и Накамура сумели найти методы производства синих светодиодов благодаря многолетним исследованиям полупроводникового нитрида галлия (GaN). (Светодиоды представляют собой полупроводниковые диоды, которые содержат интерфейс между двумя типами полупроводниковых материалов — материалами типа n и p — которые образуются путем легирования [введения] в каждый из них различных примесей.) При возбуждении электронами GaN излучает синий и ультрафиолетовый свет; однако выращивание пригодных для использования кристаллов GaN было проблемой.