Главная / Статьи / Светодиод

Светодиод

   Светодиод – это простейший полупроводниковый прибор. В его кристалле происходит преобразование электрической энергии непосредственно в световую или световое излучение. Светодиод - light emitting diode, то есть LED.
Он состоит из кристалла на подложке (полупроводника), корпуса с контактами и оптической арматуры. Сегодня светодиоды не похожи на первые корпусные модели светодиодов, применявшихся исключительно для индикации.
В отличие от ламп накаливания и люминесцентной, в светодиоде ток преобразуется в свет почти без тепловых потерь. Светодиод, при качественном отводе тепла, почти не нагревается, что не так давно казалось технически невозможным. И остаётся неосуществимым для ламп прошлых поколений. В спектре светодиодной лампы, как правило, отсутствуют и ультрафиолетовое и инфракрасное излучения. Кроме того, светодиод выдаёт световой пучок в узкой части спектра, цвет его чист. Это качество особенно ценно в дизайнерских разработках.

    Светодиод обладает высокой механической прочностью, работа его надежна, срок службы составляет до 100 тысяч часов. За это время можно сменить сотню обычных ламп накаливания, или десять люминесцентных. Немаловажно, что светодиод может быть изготовлен на различные номинальные напряжения. То ест, предоставляет широкий выбор решения электросхем, и, при низких напряжениях, светодиод является безопасным.
     Светодиод пока не удовлетворяет массового потребителя только одним — высокой ценой. Пока цена люмена от светодиода в сто раз больше, чем цена люмена, например, от галогенной лампой.

    Так как техника совершенствуется, есть вероятность, в ближайшие несколько лет этот показатель снизится до приемлемого уровня. Конечно, хотелось бы иметь возможность покупать современные светодиодные лампы по цене ламп накаливания.
Первые светодиоды использовались только для индикации. Многие помнят появление маленьких красных лампочек на панелях телевизоров и других домашних электроприборов, сигналящих о режиме ожидания. Сегодня пройден немалый путь от этих «микролампочек» до ламп общего освещения. Чтобы сделать светодиоды пригодными для точечного и общего освещения квартир, потребовалось изобрести и изготовить светодиоды белого свечения. Кроме того, увеличить во много раз их мощность, яркость, силу светового потока. Сегодня у современных светодиодов выросла светоотдача, то есть увеличилось отношение светового потока лампы к потребляемой ею электрической энергии.

     В 70-х годах прошлого столетия были придуманы светодиоды на основе кристаллов фосфида и арсенида галлия. Эти кристаллы, при прохождении тока, излучали свет в желтой, красной, желто-зеленой частях спектра. Они нашли применение в машиностроении, авиастроении, автомобильной промышленности. Их устанавливали в световых индикаторах на приборных панелях, на рекламных и диспетчерских щитах.

     По светоотдаче, долговечности, надежности, безопасности светодиоды, вскоре после создания, обогнали лампы накаливания. Только не было светодиодов синего, белого, бирюзового цвета.
Но, тем не менее, к концу 80-х годов в нашей стране в год производилось около 100 млн. светодиодных ламп. А в мире их производилось более десяти миллиардов в год.

    При подключении лампы необходимо соблюдать полярность, иначе может произойти пробой полупроводника. И она выйдет из строя. Паспортные данные, такие как: рабочий ток, рабочее напряжение и напряжение пробоя указывается заводом-изготовителем. Обычно напряжение пробоя составляет от 5 В на светодиод.

    Говоря о температуре, применительно к светодиоду, надо различать две температуры - на поверхности полупроводника, и, кроме того, в области p-n-перехода кристалла. От первой температуры зависит число часов работы прибора, от второй - только мощность светового потока, но не срок службы. С возрастанием температуры в области p-n-перехода яркость падает, так как снижается выход квантов света по причине влияния колебаний кристаллической решетки полупроводника. Поэтому необходимо отводить от кристалла тепло.

     Падение яркости с увеличением температуры проявляется в разной степени у светодиодов различных цветов. У красных и желтых светодиодов оно проявляется больше, а у белых, зеленых, синих - меньше.
Яркость лампы определяется её световым потоком, силой света, диаграммой направленности светового потока. На сегодняшний день существующие разные конструкции светодиодов. Они излучают свет, что можно увидеть на диаграмме, в пределах от 4 до 140 градусов. Таким образом, расширилась область применения светодиодов. Теперь это не только индикаторы, лампы для фонариков и точечные источники света, по и полноценные осветительные приборы для люстр в квартирах.
Их можно применять для общего освещения магазинов, школ, учреждений здравоохранения. Особой популярностью пользуются светильники со светодиодами в ландшафтном дизайне, для ночной и праздничной подсветки зданий. Как экономичный источник света при использовании солнечных батарей.

Возврат к списку