|
Что такое светодиод
Светодиод (LED) – это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток в световое излучение.
Строение светодиодов
Светодиод состоит из кристалла, расположенного на подложке, корпуса с выводами и оптической системы.
(картинка из каталога Luxeon)
Разновидности белых светодиодов
Для задач обеспечения заливного освещения используются белые светодиоды. Белый свет достигается смешением всех частей цветового спектра. Все цвета спектра делят на две группы, основные и вторичные. Из сочетания трех основных цветов, красного, синего и зеленого, можно получить различные оттенки цвета. Ко вторичным цветам относятся голубой (сочетание зеленого и синего), желтый (сочетание красного и зеленого) и сиреневый (сочетание красного и синего). При смешении вторичного цвета с основным, отсутствующим в его образовании (например, желтого с синим) также можно получить белый свет.
При производстве светодиодов существует несколько способов получения белого света.
1. Смешивание цветов по технологии RGB, результатом чего является полихроматический белый свет. На одной подложке размещаются кристаллы красного, зеленого и синего светодиодов, их излучение смешивается при помощи оптической системы - линзы, получается белый свет.
2. Нанесение желтого люминофора (сочетание красного и зеленого) на голубой светодиод, результатом также является смешение цветов и получение белого излучения различных оттенков.
3. Нанесение на поверхность УФ светодиода трех люминофоров: красного, синего и зеленого.
4. Использование синего ZnSe светодиода на желтой подложке.
Различия белых светодиодов
Самыми распространенными белыми светодиодами являются RGB и люминофорные светодиоды. У каждого из них есть своя сфера применения и особенности излучения.
Светодиоды с форсфорным люминофором имеют заданный оттенок белого цвета, который зависит от самого люминофора. Однако диапазон оттенков белого у таких светодиодов достаточно широк, от теплого цвета лампы накаливания до холодного излучения люминесцентной лампы. Для их различения используется понятие цветовой температуры.
Различные области спектра применяются для решения специальных осветительных задач – холодное освещение используется в офисных помещениях, теплые оттенки применяются для домашнего освещения, нейтральный свет характерен для уличных светильников. Оптимальной температурой белого цвета принято считать 6500К.
Трехцветные же светодиоды позволяют создавать широкий спектр цветовых оттенков, посредством изменения тока в разных светодиодах можно перемещаться по цветовой диаграмме. Для этого используются управляющие контроллеры. Поэтому RGB светодиоды широко используются для создания светотехнических и динамических эффектов.
Ключевой характеристикой светодиодов является их яркость, которая напрямую зависит от технологии изготовления компонента. Т.к. в RGB матрице используется сразу три кристалла светодиодов, то их суммарной световой поток значительно выше яркости люминофорных светодиодов. С другой стороны, неравномерный отвод тепла из середины и с краев матрицы приводит к неравномерному изменению цвета свечения в процессе старения.
Немаловажным фактором является стоимость светодиодов. Как правило, белые светодиоды с люминофором значительно дешевле трехцветных RGB матриц в пересчете на единицу светового потока.
RGB светодиоды используются для подсветки дисплеев, табло, указательных знаков, подсветки наружной рекламы, архитектурных памятников, освещения интерьеров и ландшафта. Светодиоды с люминофором получили широкое распространение в области освещения – это уличное освещение, подсветка наружной рекламы, карманные фонари, автомобильные фары, сигнальные прожекторы.
Биновка светодиодов
При производстве светодиодов существует одна важная проблема – повторяемость параметров. Самое высокотехнологичное производство не позволяет получить приборы с одинаковыми заданными рабочими параметрами. Даже принадлежащие одной партии светодиоды отличаются своими излучающими и цветовыми свойствами. Для группировки светодиодов по идентичным длинам волн и цветовой температуре используется биновка, после чего каждый светодиод получает значение цветового бина. Помимо цветовой температуры светодиоды могут иметь биновку по мощности, световому потоку и другим параметрам.
Драйвер светодиодов
Драйверы светодиодов выполняют функцию, аналогичную балластам ламп, - стабилизация тока, протекающего через светодиод. В связи с тем, что световой выход прямо пропорционален току, яркость светодиода зависит от стабильности рабочего тока и напряжения. Превышение тока приведет к перегреву полупроводникового устройства и выходу его из строя.
Как выбрать светодиодный светильник
Выбрать подходящую модель светодиодного светильника несложно. Они различаются количеством светодиодов, величиной светового потока, цветом свечения, углом яркости и сферой применения (в зависимости от класса защиты).
В зависимости от используемых типов светодиодов прожекторы могут иметь различные цвета свечения:
- монохромные прожекторы (красного, желтого, зеленого и др. цветов) предназначены для архитектурной подсветки и создания интерьерных световых эффектов;
- прожекторы с белыми светодиодами применяются для освещения помещений и территорий, их свечение может быть теплым (2700-3900 К), нейтральным (3900-6000K) или холодным (6000-7000K);
- прожекторы с трехцветными RGB светодиодами используются с контроллером управления (драйвером), который позволяет получить любой цвет и оттенок свечения, а также управлять изменениями и переливами цветов и создавать различные светотехнические сценарии.
В прожекторах используются светодиоды с различным двойным углом половинной яркости. Светодиоды с малым углом применяются для точечной акцентной подсветки, освещения узких проходов и подсветки горизонтальных плоскостей (например, колонн). Светодиоды с широким углом лучше использовать для заливающей подсветки и общего освещения.
Прожекторы выпускаются на различные диапазоны напряжения питания, что позволит пользователю легко адаптировать оборудование к условиям электросети.
Преимущества твердотельных источников излучения
Долгий срок службы твердотельного источника света
Не нагревают поверхность и окружающую атмосферу
Сокращение стоимости эксплуатационных затрат
Высокая надежность, малое время включения
Не слепят глаза
Ровность освещения в целевой области
Меньше люмен по сравнению с лампами
Сокращение светового загрязнения среды
Повышенная эффективность
Возможность повторного использования
Повышенная безопасность и стойкость цветов
|
