Светодиодные технологии

Светодиодные технологии активно входят в нашу жизнь и рынок, получение света и изображение засчет световых диодов намного эффективнее и экономичнее других световых технологий, таких как газоразрядные лампы и лампы накала. 
 

 

Компания ПРОМАВТОМАТИКА, является одним из ведущих предприятий, работающих в области светодиодных технологий на территории России, предлагает мощные светодиодные, светотехнические, энергосберегающие осветительные изделия для полноценного освещения любых объектов и территорий, изготовленные на основе последних достижений энергосберегающих полупроводниковых осветительных технологий с использованием светоизлучающих диодов - СИД (LED). Наша компания является официальным представителем и партнёром нескольких крупных русских и зарубежных предприятий-производителей светодиодной светотехники и сопутствующих электронных компонентов. ПРОМАВТОМАТИКА предлагает поставку, монтаж, обслуживание, проектирование и консультирование по всем вопросам связанным с мощным светодиодным освещением.

Светоизлучающие диоды (LED, СИД)полупроводниковые диоды, излучающие некогерентный свет узкого спектра. Обычно это небольшие источники света, которые состоят из полупроводникового излучающего слоя и оптики для фокусировки светового луча. Традиционно используются для индикации в различных приборах, а в последнее время — и для более мощного освещения, например, в карманных фонарях. В последнее десятилетие появились в розничной продаже светодиодные лампы и светодиодные светильники, спроектированные специально под особенности светодиодных источников света. Кроме того, светодиоды применяются при передачи информации и для дезинфекции медицинских приборов.

История светодиодов

Впервые о создании твердотельного светодиода сообщалось в 1907 г. от британского учёного Г. Д. Раунда, однако, изобретение не получило практического применения. В 1923 г. русский учёный О. В. Лосев также наблюдал эффект электролюминесценции в карбиде кремния и даже запатентовал «световое реле».

Первые полезные в использовании LED были изготовлены в 1962 г. в компании General Electric, они имели красный цвет свечения и в конце 1960-х уже были доступны в продаже. С тех пор светодиоды стали использовать взамен маломощных ламп накаливания в самых разных устройствах. Однако, яркости первых красных диодов хватало лишь для индикации и было недостаточно для полноценного освещения. Со временем стали доступными и другие цвета, постепенно увеличивалась мощность.

Таким образом, на сегодняшний день в продаже имеется большое разнообразие светодиодов от крошеных до огромных, от инфракрасных до ультрафиолетовых. На основе этих источников света разрабатывают современные инновационные светодиодные. В некоторых случаях подобные разработки возможно использовать для прямой замены ламп накаливания и люминесцентных. Ученые заявляют о скорой замене промышленных разрядных источников света, как, например, ДНаТ. Уже сегодня проектируют сотни светодиодных светильников для самых разных нужд.

Как и обычный диод, СИД состоит из полупроводникового элемента с одним p-n-переходом. Ток легко протекает только из p-области (анод) в n-область (катод), но не наоборот. Носители заряда — электроны и дырки переходят в область p-n-перехода с электродов, имеющих разный потенциал. Когда электрон встречается с дыркой, он переходит на более низкий энергетический уровень, испуская энергию в виде фотона.

Развитие светодиодов началось с инфракрасных и красных приборов, изготовляемых из арсенида галлия. С развитием науки стало возможным создать светодиоды, излучающие свет большей частоты, имеющие разнообразные света и оттенки. Синие LED, например, изготавливаются на основе нитрида галлия, зелёные — фосфида галлия.

Применение светодиодов

Объединив свет синего, зелёного и красного диода, получают белый цвет. Этот принцип используется в различных светодиодных панелях, светодиодных светильниках, светодиодных лампах для гирлянд, где необходимо динамическое создание широкого спектра оттенков. Большинство же обычных белых LED – это модифицированные синие: слой, излучающий синий цвет, покрыт сверху жёлтым люминофором. После смешивания получается цвет, близкий к белому. Другая технология — нанесение на поверхность полупроводника, излучающего в ультрафиолетовой части спектра, слоёв синего, зелёного и красного люминофора. После смешивания также получается белый цвет, близкий к свету люминесцентных.

Большинство светодиодов разработаны для работы с мощностью не более 30-60 мВт, хотя в последние года появляются LED и мощностью больше 1 Вт. Такие диоды имеют более крупный полупроводник, расположенный на металлическом основании для отвода тепла.

Одно из преимуществ использования светодиодного освещения — это его экономичность. Например, белые LED (18-25 лм/Вт) намного экономичнее ламп накаливания (12-15 лм/Вт), однако пока что проигрывают по этому показателю люминесцентным лампам (60-100 лм/Вт). Недавно были представлены белые светодиоды со световой эффективностью 65 лм/Вт, в разработке — 130-150 лм/Вт! Такие источники станут великолепной начинкой как для светодиодных ламп, пригодных к использованию в бытовых условиях, так и для промышленных светодиодных светильников.

Самый частый тип порчи LED — медленное уменьшение светового потока со временем (т.н. деградация). Однако, нередко встречаются перегорания из-за повышенной силы тока или чрезмерно высокого обратного напряжения на выводах светодиода. Люминофор белых диодов со временем деградирует, уменьшая световой поток. Также линзы некоторых LED могут мутнеть под действием ультрафиолетовых лучей, что делает невозможным их использование в уличных светодиодных светильниках. В то же время, корпус светодиодов очень прочен, в отличие от других источников света, механически разрушить его непросто, поэтому изделия на их основе (светодиодные лампы и светодиодные светильники), обладают большим запасом прочности.

СИДы могут работать только при правильной полярности. Из-за того, что у диодов ток с увеличением напряжения растёт экспоненциально, небольшое изменение напряжения влечёт значительное изменение силы тока. А, значит, сильно меняется и световой поток. Поэтому при питании светодиодов рекомендуется стабилизировать ток, а не напряжение.

Для ограничения тока можно использовать резистор, хотя это и несколько уменьшает КПД: при аналогичной потребляемой мощности светодиодные светильники будут светить не так ярко. При этом возможно соединять несколько LED последовательно с одним резистором. Более прогрессивный метод для питания светодиодов — использование специальных микроконтроллеров (драйверов). Купить светодиоды сегодня возможно через широкую дилерскую сеть или напрямую у крупнейших производителей: Nichia, Osram OptoElectronics, Philips Lighting (Lumileds) и др.

Светодиодные технологии