Светодиоды. Светодиодная продукция

(перед читанням цієї статті, радимо ознайомитись зі статтею «Источники света и основная характеристика - световая отдача»)

Все частіше в повсякденному житті ми зустрічаємось з терміном «світлодіод». Ми знаємо що світлодіоди прийшли на заміну існуючих (в деяких випадках вже застарілих) джерел світла та, як вірус, проникли майже в усі сфери нашого життя. Що це таке, світлодіод?

Світлодіод представляє з себе напівпровідниковий кристал з кремнію, завданням якого є створення випромінювання в ультрафіолетовому спектрі.На грані двох напівпровідників за рахунок спеціальних домішок виникають фотони ультра-фіолетового (УФ) світла під дією постійного електричного струму. Ефективність підвищується створенням великих массивів осередків (ячєйок), кожна з яких випромінює УФ світло. Іншою складовою світлодіода є люмінофор, який наноситься в зоні випромінювання УФ світла, де взаємодіючи з люмінофором змушує його випромінювати світло видимого спектру.

Склад люмінофору і є тим самим досягненням яке складає основну частину прогрессу в отриманні люменів з одного вату (світлодіодне освітлення). Теоретична межа складає 555 Лм/Вт, але на 2017 рік найбільш ефективні світлодіоди мають показник 270-290 Лм/Вт. Основними характеристиками безпосередньо кристалу світлодіода є його робочий струм, робоча температура, здатність в відведенні тепла від кристаллу (залежить від матеріалу на якому розміщується кристалл).

Сучасні потужні світлодіоди "досягли" розмірів 1.5х1.5 мм, а кольорова температура від 3000К до 8000К.

Іншою важливою характеристикою є індекс кольоропередачі, який показує наскільки ідентично спостерігаються кольори об`ектів освітлювані світильником в порівнянні з освітленням від сонця. Показник індексу не повинен бути меншим 70 одиниць, в кращому випадку 80-85, а в ідеальному 90-95; але на практиці компроміс складає 75-80 одиниць, цей показник залежить від високотехнологічності розробки світлодіодів тим чи іншим виробником.

Не варто забувати про те, що світлодіоди не містять шкідливих речовин, які можуть потрапити в навколишнє середовище при пошкодженні лампи (на відміну від люмінесцентних, натрієвих, металогалогенних, ртутних ламп). Розвиток світлодіодів відбувається постійно, з часу його створення – 1907 році Генрі Раундом в лабораторії Марконі. Перспективність розвитку світлодіодної продукції підтверджується показниками капіталовкладеннями в світовій світлодіодній галузі. Масове застосування та перехід на світлодіодне освітлення, значно скоротшує енергоспоживання та зменшує забруднення навколишнього середовища.

Застосування компактних джерел світла дозволяє створювати естетичні та привабливі LED світильники. Великою перевагою світлодіодного освітлення є можливість зміни яскравості. Така можливість застосовується в системах "розумного" освітлення, де світлочутливий датчик фіксує рівень освітленості від сонця, та корегує фінальний рівень освітленності в приміщенні залежно від вимог.

В останні роки світлодіоди почали використовуватись навіть в таких високотехнологічних галузях як літако- та автобудування. Всі помічали діодні фари автомобілів, де необхідне чітке дотримання зони розповсюдження потоку світла. Основними питаннями які поставлено в розвитку світлодіодів – це пошук більш ефективних люмінофорів, більш високого ККД в перетворенні струму в УФ світло (зменшення тепловиділення), та підвищення індексу кольоропередачі.

Автор: Андрій Нізельник
Провідний інженер

вернуться к списку статей