Эксплуатация светодиодных ламп: Реальный срок службы светодиодных ламп и светильников

Опубликовано в Разное
/
13 Май 2021

Содержание

Реальный срок службы светодиодных ламп и светильников

Сегодня в магазинах можно увидеть много осветительных приборов на основе светодиодов с заявленным сроком службы в 30, 50 и даже 100 тысяч часов. Это означает, что в режиме непрерывной работы led лампы должны бесперебойно светить не менее 3,5 лет, а в домашних условиях их должно хватить на несколько десятилетий. К сожалению, в преобладающем большинстве реальный срок службы светодиодных ламп не соответствует указанному на упаковке. Почему так происходит, и насколько нас обманывают производители? Попробуем разобраться в этом вопросе.

То, что обещает производитель

Популяризация светодиодных источников света поспособствовала появлению на российском рынке сразу нескольких десятков торговых марок, основным продуктом которых являются светодиодные лампы. Естественно это привело к резкому росту конкуренции. В ход пошли самые разные способы, позволяющие компаниям удержаться на плаву. Наиболее эффективным оказался метод «Встречают по одёжке…», суть которого состоит в том, чтобы предложить покупателю товар с многообещающей этикеткой за небольшие деньги.

В результате светодиодные лампы подешевели, что послужило стимулом для многих россиян. Вот только о второй части пословицы «…а провожают по уму» мало кто задумывался, пока не столкнулся с первой неисправностью. Так где же обещанные 30 тыс. часов безотказной работы? К сожалению, они остались только на упаковке без каких-либо гарантий на возврат или обмен в магазине. Пока ситуация с «нечестными производителями» никак не контролируется Роспотребнадзором, потребитель обязан сам научиться выбирать светодиодную продукцию хорошего качества.

Чтобы наглядно продемонстрировать несоответствие заявленных и реальных технических характеристик светодиодной лампы, приведём один пример. В качестве исследуемого образца возьмём китайскую лампочку ASD- 11 Вт-4000К-Е27. Ниже приведены сначала заявленные параметры, а затем фактически измеренные:

  • мощность потребления: 1 – 11 Вт; 2 – 8,8 Вт;
  • световой поток: 1 – 900 лм; 2 – 815 лм;
  • срок службы: 1 – 30 тыс.ч.; 2 – как повезёт.

Завышенную мощность и световой поток можно отметить и в светодиодных лампах Онлайт, теоретический срок службы которых 30 тыс. часов, а реальная гарантия – всего 1 год. Кстати, это не самые худшие светодиодные лампы, так как имеют встроенный токовый драйвер. В лампочках серии «Эра эконом» в красной упаковке нет даже драйвера, о чём свидетельствует сильное мерцание во время работы и малый вес изделия. Таким нехитрым способом «Эра» вступила в борьбу с конкурентами за долю рынка.

Конечно, неопытный покупатель сделает выбор в пользу лампочки с лучшими характеристиками из одной ценовой категории. Выходит, что даже первоначально зарекомендовавшие себя с хорошей стороны торговые марки вынуждены идти на подобные хитрости, чтобы оставаться конкурентоспособными.

Эффективный и полный срок службы

На каждый стандартный тип светодиодов существует техническая документация (datasheet), где приводится графическая зависимость относительного светового потока (%) от времени работы (ч) при определенной температуре окружающей среды.

Примечательно, что данные приводятся только для первых 3000 часов эксплуатации, в течение которых яркость падает как минимум на 5%, а далее зависимость имеет линейный характер. На самом деле кривая имеет больший наклон за счет неидеальных условий эксплуатации. Причём постепенная потеря яркости никак не отображается в технических характеристиках лампочек.

Производителям led ламп и led светильников гораздо выгоднее указывать в спецификации к изделию полный срок службы светодиода, приятно удивляя покупателя числом с четырьмя нулями. На самом деле более корректно указывать эффективный срок службы светодиодных светильников и ламп в соответствии со стандартом IES LM-80 (методы измерений светового потока led источников света). В соответствии с п.3.6 IES LM-80 эффективный срок службы – это время, в течение которого световой поток снизится до 50% или 70% от начального значения и обозначается L50 и L70 соответственно. Кроме этого, на эффективный срок эксплуатации влияет время, за которое выйдет из строя половина светильников по причине:

  • низкой светоотдачи В50;
  • неисправности в электрической цепи F50.

Поэтому полный срок службы – это не более чем теоретический расчёт, предоставленный производителем светодиодов, и к готовым осветительным приборам этот показатель никакого отношения не имеет. Вся светодиодная продукция: лампы, светильники, ленты – это сложная электромеханическая система, состоящая из несколько взаимосвязанных блоков:

  • светодиодов;
  • печатной платы;
  • источника питания;
  • оптики;
  • теплоотвода;
  • корпуса;
  • соединительных проводов.

Перечисленные элементы системы оказывают непосредственное влияние на продолжительность её работы. Сбой в работе одной составляющей спровоцирует поломку всей системы. Это правило касается и UV led-ламп для сушки ногтей. УФ-диоды обладают такими же свойствами, как и обычные светодиоды. Поэтому срок службы светодиодной УФ-лампы для полимеризации геля также зависит от качества применённых деталей.

Реалии

Непродуманная конструкция – это только первая составляющая, влияющая на продолжительность жизни лампочки. Вторая начинает активно проявлять себя после того, как светильник или лампа попадает в условия эксплуатации, не предусмотренные в спецификации на изделие.

Первое препятствие – это нестабильное напряжение питающей сети. Частые просадки и скачки напряжения негативно влияют на работу драйвера. Поэтому выбирать нужно лампочки с широким диапазоном питающего напряжения. Например, led лампа Онлайт обеспечивает стабильный световой поток независимо от перепадов в сети (176-264В).

Второе – отсутствие естественного теплообмена (конвекции воздуха).

Данное препятствие проявляется при установке светодиодных ламп в настенные и потолочные светильники закрытого типа. Слабой конвекцией также обладают светильники, открытая часть которых направлена вниз, а цокольная – не имеет отверстий. В частности, в инструкции по эксплуатации led-лампы TM Feron сказано: «не рекомендуется использовать осветительный прибор в полностью закрытых светильниках, а также в местах с отсутствием конвекции воздуха. Это приведёт к перегреву корпуса и сокращению срока службы светодиодов». Для примера, на фото показан правильный спот-светильник с отверстиями в корпусе, обеспечивающими естественный отвод тёплого воздуха.

Третье – эксплуатация в окружающей среде с предельно допустимой температурой. Чересчур низкая температура может оказаться вредной для деталей драйвера. Электрические параметры конденсаторов, транзисторов и прочих элементов изменяются, снижая срок службы изделия в целом. Но больше вреда приносит повышенная температура окружающей среды, препятствуя естественному охлаждению корпуса.

Для большинства китайских лампочек точные значения относительной влажности воздуха указываются только в пункте «Хранение, транспортировка» — не более 80%. Использование светодиодных ламп при больших значениях влажности приведёт к окислению печатных проводников, а затем, к обрыву или закорачиванию участка электрической цепи. В большинстве случаев изготовители ограничиваются указаниями по применению:

  • для интерьерного освещения;
  • при наружном освещении устанавливать в светильники с IP54 и выше.

Скупой платит дважды

В целях экономии многие россияне предпочитают покупать светодиодную продукцию мелким оптом на AliExpress, ориентируясь на оставленные там положительные отзывы. На самом деле большая часть этих отзывов создана в течение первых дней с момента покупки. Но, когда спустя несколько месяцев лампочка перестаёт светить, желания писать отзыв уже нет. Короткий срок службы лампочек с AliExpress объясняется отсутствием радиатора, токового драйвера и крайне низким качеством сборки.

Также следует обращать внимание на длительность гарантийного срока. Гарантия на самые дешёвые светодиодные лампы исчисляется месяцами, так как после года эксплуатации большой процент таких ламп выходит из строя (ASD, SmartBuy). В случае с led лампами высокого качества производитель готов выполнять гарантийные обязательства в течение 3-5 лет (Feron, Osram).

В очередной раз хочется отметить, что дешёвые светодиодные лампы и светильники при активном использовании лишь в редких случаях работают более двух лет. Но даже в этом случае их параметры не совпадают с заявленными, а сами лампы могут приносить вред здоровью.

Правила эксплуатации светодиодных изделий

Светодиодные лампы

Инструкция по эксплуатации светодиодных ламп GENILED (PDF)

Инструкция по эксплуатации светодиодных ламп GENILED EVO (PDF)

Светодиодная лампа представляет собой инновационное и экологичное устройство, в котором источником света является светодиод. Светодиодные лампы имеют стандартные резьбовые цоколи Е14 и Е27, а также стандартные штырьковые цоколи GU5.3, GU10, G53, GX53 и GX70.

Светодиодная лампа позволяет значительно снизить затраты на электроэнергию (экономия может составить до 90% по сравнению с лампами накаливания). Область применения: предназначена для прямой замены стандартных ламп накаливания, галогенных, компактных люминесцентных ламп в интерьерном освещении.

Перед установкой и эксплуатацией светодиодных ламп внимательно ознакомьтесь с правилами установки и эксплуатации:

  1. монтаж и демонтаж лампы осуществляется при отключенном питании сети;
  2. недопустимо попадание влаги на светодиодную лампу;
  3. недопустимо использование в наружном освещении в светильниках со степенью пыле- и влагозащиты ниже IP54;
  4. не использовать с диммером (регулятором яркости), кроме ламп, на которых указана возможность диммирования;
  5.  эксплуатация лампы в цепи с выключателем, имеющим встроенную лампу тлеющего разряда («неонку») или светодиод, приводит к режиму слабого свечения лампы в положении «выкл» такого выключателя. Аналогичная ситуация может возникнуть в случае неправильной разводки электросети, когда в выключатель заведен не фазовый провод, а нулевой;
  6. недопустимо подключение лампы на напряжение, отличное от номинального. Это может привести к сокращению срока службы лампы или выходу ее из строя;
  7. отклонения от температурных пределов работы может привести к сокращению срока службы лампы.
  8. светодиодную лампу не требуется утилизировать, т.к. в ее составе отсутствуют вредные вещества, такие как ртуть и свинец.
  9. гарантийный срок составляет 24 — 36 месяцев (24 месяца —  Geniled Evo, 36 месяцев — Geniled) с даты покупки лампы при условии соблюдения правил эксплуатации и отсутствии механических повреждений или следов вскрытия лампы. Замена лампы осуществляется в точке продажи при наличии кассового чека. Сохраняйте данное руководство в течение всего гарантийного срока.

Назад

Как долго может прослужить светодиодная лампа на самом деле

Срок службы 10 лет — это очень приблизительная цифра

Часто даже для самых недорогих светодиодных ламп производители указывают продолжительность работы до 10 лет, но стоит отметить, что такой срок основан на очень скромном потреблении электроэнергии.

Светодиодная лампа может прослужить 10 лет, если будет работать максимум по три часа каждый день. Настолько скромный объём потребления для жилого помещения сегодня встречается редко.

Таким образом, срок службы LED-лампы должен составлять примерно 11 000 часов. Если каждый день мы включаем лампу на восемь часов (на час утром и семь часов вечером), то эта лампа прослужит чуть больше трёх с половиной лет.

По сравнению с лампами накаливания, срок службы которых в среднем составляет 1 000 часов, показатели светодиодных ламп всё равно выглядят впечатляюще. Но на продолжительность работы LED-ламп влияет множество факторов, которые следует принять во внимание.

Главная проблема светодиодных ламп — схема и её компоненты

Если взглянуть на внутренности лампы накаливания, то станет понятно, насколько проста её схема работы: два электрода соединены нитью накаливания, которая нагревается при протекании через неё электрического тока. Это проверенная более чем сотней лет технология.

Устройство лампы накаливания

Светодиодная лампа намного сложнее. В ней вы найдёте резисторы, индукторы, конденсаторы и светодиоды.

Светоизлучающие диоды действительно могут работать очень долго, но остальные компоненты схемы могут подвести гораздо быстрее, особенно в лампах с регулируемой яркостью. Если ваша лампа сгорела гораздо раньше 10 000 часов, скорее всего, причина не в самих светодиодах.

Устройство светодиодной лампы

Светодиодные лампы постепенно угасают

В отличие от ламп накаливания, светодиоды не просто перегорают и перестают работать, а их интенсивность свечения снижается постепенно. Яркость таких ламп заметно изменяется к концу срока их эксплуатации. Производители светодиодных ламп включают в общую продолжительность службы время, за которое яркость снижается до 70% от максимально возможной.

Например, если лампа излучает световой поток 800 люменов, то её деградация до 570 люменов будет считаться нормой в рамках 10 000 часов службы. Яркость ниже 70% от максимального показателя лампы считается недопустимой для исправной работы.

Высокие температуры сокращают срок службы лампы

Электронные приборы выделяют тепло, поэтому приходится использовать вентиляторы, радиаторы или водяные системы охлаждения. Электронику нужно защищать от перегрева, и светодиодные лампы не исключение.

Светодиоды могут перегреваться, но чаще это происходит с остальными компонентами схемы, зажатыми в очень узком пространстве. В конструкции лампы тепловыделение учитывается, но если вставить её в закрытый светильник, то лампа, скорее всего, перегреется и выйдет из строя гораздо раньше заявленного срока.

Лампы прослужат дольше, если вы будете правильно их использовать

Светодиодные лампы существуют на рынке не так долго, чтобы можно было успеть проверить все существующие сценарии их работы и сроки службы. Но можно создать благоприятные условия для их функционирования и избежать неприятных сюрпризов.

  • Не доводите лампы до перегрева. Не закрывайте их полностью, оставляйте отверстия для вентиляции.
  • Помните, что в светодиодных лампах с очень низкой ценой компоненты схемы будут соответствующими.
  • Не смешивайте разные типы ламп в одном светильнике или люстре, например LED-лампы и лампы накаливания. Это может привести к перегреву.
  • Выключайте светильники, когда они вам не нужны. Светодиодные лампы потребляют мало электричества, но бессмысленно создавать себе дополнительные расходы.

10 «ЗА» в пользу светодиодных светильников

Технико-экономическое обоснование применения светодиодных светильников для уличного освещения взамен светильников с лампой ДНаТ

Для более эффективного освещения промышленных помещений, стадионов, дорог, парковок, детских площадок и строительных объектов, предлагается использовать энергосберегающие светодиодные источники света для замены светильников, использующих лампы ДНаТ 250.

Технические преимущества светодиодных светильников или 10 «ЗА»:

  1. Долговечность
    Срок службы уличных и промышленных светодиодных светильников — 100 000 часов стабильной работы в любых климатических условиях. Это эквивалентно 22-25 годам работы в режиме реального уличного освещения и обусловлено отсутствием нити накала благодаря нетепловой природе светового излучения. Например, галогенную лампу за этот срок придется заменить примерно 100 раз, а ДНаТ — 5-8 раз.

  2. Экономичность
    Экономия электроэнергии при использовании аналогичного по световому потоку светодиодного светильника составит 40-50% по сравнению с уличными светильниками с лампой ДНаТ.

  3. Экологичность
    Светодиодные светильники экологически безопасны и не имеют особых условий утилизации, т.к. не содержат ртути или ее производных, а так же других ядовитых и вредных для окружающей среды составляющих.

  4. Надежность
    Вследствие отсутствия в светодиодных светильниках стеклянной колбы и нити накала (или горелки), светодиодные светильники имеют высокую механическую прочность, виброустойчивость и устойчивость к перепадам напряжения, что гарантирует повышенную надежность прибора.

  5. Безопасность движения
    Уличные светодиодные светильники, в сравнении со светильниками с лампой ДНаТ, обеспечивают лучшую видимость, четкость границ и восприятие глубины пространства за счет большей контрастности (в 400 раз) и отсутствия слепящего эффекта благодаря специально сформированному световому потоку. Индекс цветопередачи светодиодов, применяемых для уличного освещения дорог и магистралей равен 80-85 Ra.

  6. Практичность
    Показатель использования светового потока уличных и промышленных светодиодных светильников равен 100%, тогда как у стандартных уличных светильников – 60-75%. Мощные светодиоды представляют собой идеальные точечные источники света с встроенной корректирующей оптикой, что обеспечивает идеальное формирование заданных диаграмм направленности светового потока (задача практически невыполнимая для других источников света).

  7. Безвредность
    У светодиодных светильников отсутствует вредный эффект низкочастотных пульсаций (стробоскопический эффект), свойственный люминесцентным и газоразрядным источникам света. Газоразрядные источники света мерцают с различной частотой, что негативно влияет на нервную систему человека, повышая возбудимос

Использование светодиодных ламп в автомобилях

Важнейшим фактором обеспечения безопасности движения в темное время суток является хорошая освещенность проезжей части перед автомобилем. Действительно, около 60% серьезных аварий происходит именно ночью. Именно адекватное освещение позволяет своевременно обнаружить изменение обстановки на дороге и дает водителю необходимое время для оценки ситуации и совершения маневра. Необходимую освещенность обеспечивает головной (дальний и ближний) свет автомобиля.

Если фары автомобиля уместно сравнить с глазами, то свет фар – с остротой зрения машины и, соответственно, ее водителя. Именно от качества головного света транспортного средства напрямую зависит дальность и детальность обзора в вечернее время суток.

Учитывая современные статистические данные, без преувеличения можно сказать, что неправильное головное освещение чрезвычайно опасно. Ведь тяжелые аварии ночью – особо печальная глава в истории дорожного движения. Так, каждая пятая авария, произошедшая в результате технических дефектов и повлекшая за собой ущерб здоровью людей, объясняется дефектами системы освещения. Еще более впечатляющей оказывается статистика ДТП со смертельным исходом. Здесь 50% аварий, повлекших смерть людей, приходится на темное время суток. При этом сейчас каждый третий автомобиль на дороге не имеет оптимального освещения.

Из чего же складывается это оптимальное освещение?

Свет фар имеет две составляющие. Первая – это непосредственно конструкция самой фары (отражатель и рассеиватель), вторая – используемая лампа. Но если фары современных как импортных, так и отечественных автомобилей сконструированы в соответствии со всеми основными законами светотехники, и от выбора владельца автомобиля здесь ничего уже не зависит, то подобрать лампу каждый может самостоятельно. И возможностей для выбора, надо сказать, предостаточно.

Индустрия автомобильных ламп существует уже почти 100 лет. Естественно, что за такой немалый период компании-производители накопили огромный опыт в сфере разработки и изготовления этого продукта. Никто из производителей автомобилей сейчас уже не применяет в качестве головного освещения вакуумные лампы накаливания. Прослужив человечеству несколько десятилетий, они заняли почетное место в технических музеях и лишь изредка встречаются в магазинах запчастей.

На смену пришли галогенные лампы накаливания. Применение галогенов позволило значительно увеличить срок службы нити накаливания и, вследствие этого, изготавливать лампы большей мощности. До сих пор в подавляющем большинстве выпускаемых автомобилей для головного света применяются галогенные лампы накаливания.

Но прогресс не стоит на месте, и сегодня все большей популярностью пользуются светодиодные лампы, которые появились сравнительно недавно, но не смотря на это уже сейчас могут вытеснить обычные галогенные лампы, как в квартирах, так и в автомобилях. Чаще всего их используют в подсветке фар, контрольных датчиках, дополнительных тормозных сигналах, а также в задних фонарях и внутренних лампах освещения. Но в последнее время возрастает их применение в фарах ближнего и дальнего света автомобилей, мотоциклов и скутеров. Их ставят как любители тюнинга, так и любые водители, которые ищут способы улучшить свой автомобиль. Мотоциклы и скутеры подсвечиваются светодиодами и светодиодными лентами не реже машин.

Одно из главных преимуществ светодиодов — долгий срок жизни — более 50 000 часов;  то есть если вы не будете выключать лампы, они будут светить более 5 лет. После этого срока лампы потеряют 30% яркости, но все равно будут продолжать светить. При этом мощность потребления уменьшается примерно в 10 раз по сравнению с лампами накаливания.

Что немаловажно, светодиодные лампы не подвержены вибрациям, то есть в процессе эксплуатации транспортного средства, будь то мотоцикл, автомобиль или тяжёлая техника, лампы не будут выходить из строя. В них нет элементов, способных от вибрации растянуться или порваться (как нити галогенных ламп). Также лампы за счёт своего более низкого потребления (в 10 раз ниже при яркости схожей с галогенной) будут востребованы у тех автотранспортных средств, генераторы которых либо работают на максимуме возможностей, либо вовсе не справляются с нагрузкой. Например, в автомобилях с установленной мощной системой автозвука, которая расходует весь потенциал генератора, и на свет уже не остаётся ресурсов; либо мотоциклы, где возможна установка системы подогрева ручек и другой электроники, но ресурсы генераторов сильно ограниченны.

Светодиодные лампы испускают чистый белый свет, который приятен для глаз. Есть люди, которым не нравится белый свет и которые предпочитают свет с желтым оттенком. Естественно, существует огромное количество других цветов. Сейчас это белый, красный, жёлтый, синий, оранжевый, а также разные варианты их смешения (более 65 000 цветов) с помощью контроллеров. С развитием технологии количество доступных цветов будет только расти.

Данные характеристики раскрывают невероятные возможности для тюнинга транспортного средства, начиная с установки светодиодных ламп в габариты и освещения салона, заканчивая подсветкой приборной панели. При этом у владельцев ТС есть большой выбор моделей, цветов, размеров ламп и их параметров. Это открывает широчайшую возможность для тюнинга. Подсветка днища автомобиля или мотоцикла стала намного надёжнее. Разбить светодиодную ленту камнями с дороги практически невозможно. А если это вдруг произошло, то перестаёт гореть 1 светодиод, а не весь модуль. В подсветке может находиться до 1200 диодов, так что потеря одного не будет заметна. Светодиодные ленты существуют и во влагозащищённом исполнении: они не боятся тяжелых климатических условий, таких как высокие и низкие температуры (от -45 до +70 С), а также воды (возможно погружение в воду до 5 метров лент с защитой IP68).


Помимо надёжности и множества вариантов выбора есть ещё одна важная особенность: безопасность.

Светодиодные стоп-сигналы срабатывают мгновенно, в отличие от ламп накаливания. При этом водитель, движущийся сзади вас, быстрее замечает опасность. В гоночных автомобилях и мотоциклах давно перешли на светодиодные сигналы, ведь там времени на решение крайне мало. Хотя плотный городской трафик не сильно от них отличается, езда на скорости в плотном движении, в пробке тоже оставляет вам крайне мало времени. Также вопрос безопасности немаловажен для габаритных транспортных средств. Многие сталкивались с ночной ситуацией: на трассе из ниоткуда появляется прицеп фуры. Зачастую в условиях российских дорог фары на грузовиках просто забрызгивает грязью или перегорают лампы. Замена на более яркие и надёжные светодиодные лампы решит и эту проблему.

Европейские исследования подтверждают, что использование светодиодных ламп в повторителях СТОП-сигнала автомобиля — это не дань моде, а объективная необходимость. Время включения до полной световой мощности лампы с нитью накала составляет 0. 2-0.3 сек. У светодиодных ламп 50-70 нс, что практически равно 0. При движении со скоростью 100 км/час, за счет этой разницы водитель получает дополнительные 5-6 метров для экстренного торможения или маневра. А именно последние метры часто бывают решающими при избежании ДТП.

Еще одной положительной стороной светодиодных ламп является экологическая и противопожарная безопасность — лампы почти не нагреваются, и в них отсутствует газонаполнение. А отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения обеспечивает долговечность пластмассовых элементов современных фар.

Наравне со всеми плюсами, существуют и некоторые минусы

Первый и основной — это их цена. Но технологии не стоят на месте. Пару лет назад светодиоды с такой яркостью были только в лабораториях и стоили немалых денег. В перспективе яркость светодиодов будет расти, а цена падать.

Второй минус — светодиоды боятся высокой температуры. Если в одной фаре находится галогенная лампа и светодиодная лампа, есть вероятность выхода из строя последней. Не следует устанавливать лампы, в которых используются SMD светодиоды рядом с галогенными лампами повышенной мощности (65-100W и более). Также следует учесть сопротивление светодиодных ламп. Модуль управления питанием может выдать сигнал, что лампы перегорели. Данная проблема решается установкой дополнительного сопротивления параллельно лампе, либо приобретением ламп, в которых реализован обход данной системы. Также для ламп, устанавливаемых в поворотники в качестве замены стандартным реле срабатывания, представлены альтернативные. Они зажигают светодиодные поворотники со стандартными временными интервалами.

Светодиодные лампочки дают возможность изменить вид вашего автомобиля в лучшую сторону, а также получать удовольствие от более яркого и приятного освещения. Длительный срок службы не заставит вас беспокоиться о замене ламп. Выбор остается за Вами!

Светодиодная лампа: устройство, принцип работы, применение

Светодиодные лампочки пользуются все большей популярностью у покупателей, что объясняется рядом достоинств этих источников света. В отличие от классических ламп накаливания и ламп дневного света их энергопотребление существенно ниже, да и рабочий ресурс заметно больше. При равной потребляемой мощности LED-лампочки обеспечивают лучшую освещенность комнат, чем те же люминесцентные аналоги. Все это вынуждает подробно ознакомиться с тем, что такое светодиодная лампа, какой у нее принцип работы и конструкция. Итак, обо всем по порядку.

Устройство LED-лампы

Пользователям, желающим ознакомиться с тем, что это такое, придется разобраться с конструкцией и принципом работы светодиодной лампочки. Прежде всего, классический LED светильник представляет собой сборное устройство, состоящее из следующих основных узлов (фото ниже):

  • Нескольких светодиодных излучателей, размещенных на теплоотводящей алюминиевой подложке (радиаторе).
  • Матового куполообразного рассеивателя, конструкция которого обеспечивает равномерность распределения светового потока.
  • Электронного преобразователя (драйвера), снабжающего LED светодиоды питанием нужного качества.
  • Стандартного цоколя (E14, E 27, E 40 и других типов).

Важно! В простейших моделях лампочек от китайского производителя может устанавливаться один мощный светодиод.

При рассмотрении различных вариантов исполнения светодиодных лампочек важно научиться различать их по величине питающего напряжения.

Принцип действия

Принцип работы лампочки на светодиодах представляется как ряд преобразований, обеспечивающих свечение входящих в ее состав излучателей. При подаче питающего напряжения на цоколь сначала оно поступает на драйвер, назначение которого как раз и состоит в приведении высокого напряжения к приемлемому для LED ламп виду.

Чтобы кратко описать этот способ энергообеспечения, достаточно обратиться к следующей схеме:

Если выражаться простыми словами – ее работа может быть представлена так:

  1. Сначала переменное напряжение подается на диодный мост, где частично выпрямляется.
  2. Следующая за ним электролитическая емкость предназначена для сглаживания пульсаций.
  3. После этого полностью выпрямленное напряжение подается на контроллер, управляющий работой LED лампы.
  4. С электронного модуля оно через развязывающий импульсный трансформатор поступает непосредственно на светодиоды.

Важно! При ответе на нередко задаваемый вопрос: для чего нужна такая развязка, ответим – ее наличие частично снижает угрозу поражения высоким напряжением при работе с цоколем лампы.

Принцип действия LED лампочки на 12 Вольт намного проще, поскольку для преобразования напряжения потребуется типовой блок питания и ничего больше. А это, в конечном счете, снижает стоимость всего изделия в целом.

Различия по типу питания

В соответствие с этим параметром известные образцы LED ламп подразделяются на следующие модификации:

  • со светодиодами, рассчитанными на 220 Вольт.
  • работающие от пониженного и выпрямленного напряжения 12 Вольт.

Первые в этом списке источники света работают в типовых электросетях и включаются подобно обычным лампам накаливания.

Светодиодные лампы, рассчитанные на 12 Вольт постоянного тока, благодаря низкому напряжению и широкому выбору цоколей, относятся к универсальным изделиям.

Для работы таких ламп потребуется специальный блок питания, понижающий переменное сетевое напряжение до постоянной величины 12 Вольт.

Область применения

При рассмотрении вопроса о том, где применяются светодиодные лампы, потребуется отдельный подход к различным образцам. Изделия, включаемые непосредственно в сеть 220 Вольт, эксплуатируются как обычные лампы (люминесцентные или накаливания) с соответствующим цоколем. В отличие от них низковольтные светодиодные осветители используются в самых различных целях, начиная от точечного освещения при обустройстве натяжных потолков и заканчивая организацией наружной и внутренней подсветки. Отдельные образцы позиционируются как автомобильные лампочки, устанавливаемые в большинстве моделей современного автотранспорта.

Важно! Сравнительно низкое по величие напряжение питания обеспечивает светодиодным лампам высокую электрическую и пожарную безопасность (исключает удар током и возгорание).

Указанные достоинства позволяют расширить область применения LED лампочек и устанавливать низковольтные модели в следующих ситуациях:

  1. В помещениях повышенной влажности (например, при обустройстве светодиодной подсветки зеркала в ванной).
  2. В условиях высокой пожарной и взрывоопасности.
  3. При обустройстве подсветок различного вида.
  4. В складах и подвальных помещениях.
  5. На улице под открытым небом.

В последнем случае такие лампы могут эксплуатироваться без специальных мер защиты и использования проводки с повышенными требованиями к надежности изоляции.

Обратите внимание: Универсальность светодиодных ламп подчеркивается тем, что в качестве блока питания в них нередко используется модуль от ленточных светодиодных подсветок.

Однако для надежности эксплуатации низковольтных ламп лучше всего воспользоваться специализированным блоком питания 12 Вольт, рассчитанным на работу со светодиодами.

Виды ламп и оценка их качества

С технической точки зрения все рассмотренные светодиодные лампы различаются по следующим показателям:

  • Вид питания (220 или 12 Вольт).
  • Тип цоколя.
  • Количества светодиодов.
  • Мощность освещения (световой поток).
  • Форма корпуса.

По конструктивным особенностям, влияющим на надежность данного образца и его стоимость, LED лампочки подразделяются на фирменные изделия и на дешевые китайские образцы. Последние из них имеют более простое устройство и не отличаются высокой надежностью.

Конструктивные отличия брендовых изделий от китайского ширпотреба проявляется в таких деталях как наличие «мощного» теплового отвода и качественно оформленные рассеиватель и цоколь.

 

Любая лампочка на светодиодах, представленная на рынке, рассматривается пользователем двояко: со стороны ее надежности (качества) и с точки зрения издержек на покупку. При таком подходе к приобретению осветителей выбор остается за самим покупателем. В заключение отметим, что светодиоды позволяют на практике реализовать принцип экономии электроэнергии в бытовых условиях. Благодаря особенностям их устройства и функционирования удается сберечь часть средств, расходуемых на осветительные нужды.

Теперь вы знаете, что такое светодиодная лампа, как она устроена и как работает. Надеемся, предоставленная информация была для вас понятной и полезной!

Материалы по теме:

Светодиодная лампа перестала работать — наиболее распространенные причины

Современная технология светодиодного освещения очень долговечна, но иногда даже светодиодная лампа выходит из строя. Это может произойти через короткое время или через несколько лет. Читатели часто спрашивают меня, почему вышли из строя их светодиодные лампочки или весь светильник. В этой статье я кратко изложу наиболее частые причины неисправности светодиодных ламп и способы их устранения.

Светодиодные фонари не работают

Современные светодиодные источники света и светильники очень долговечны и обычно служат от 15 000 до 50 000 часов.Тем не менее, светодиодные лампы могут сломать и . С одной стороны, это может быть связано с самой лампой. Из-за относительно сложной конструкции светодиодной лампы существует источников ошибки . Сам светодиод перегорает редко. Значительно чаще возникают неисправности в блоке питания или драйвере светодиода.

По моим собственным наблюдениям и сообщениям многих читателей можно выделить определенную тенденцию. При этом безымянные светодиодные лампы чаще всего ломают уже , через непродолжительное время , а не лампы фирменных производителей.Одна из причин этого может заключаться в том, что неизвестные производители с Дальнего Востока используют более дешевые компоненты, а пропускает определенные тесты на продолжительность освещения и сопротивление переключению.

Ошибка не обязательно должна исходить от самой светодиодной лампы. Очень часто причиной являются внешние факторы. К ним относятся:

  • Колебания мощности
  • Неисправная электрическая установка
  • Несовместимый диммер
  • Неподходящий трансформатор для низковольтных ламп

Частые дефекты светодиодов

Я иногда получаю вопросы от читателей, почему их светодиодные источники света вышли из строя в этом или та ситуация. Конечно, я не могу судить о каждом дефекте на расстоянии. Однако некоторые ошибки возникали часто, которые подробно описаны в следующих разделах. Таким образом, вы можете проанализировать ваши собственные дефекты светодиодов более точно и выяснить, что не так.

Светодиодные лампы вышли из строя через короткое время

Ваши светодиодные лампы постоянно выходят из строя? Вы их заменяете, и через короткое время они снова становятся неисправными? Вы должны сначала проверить, не сломались ли ваши светодиодные лампы из-за внешнего воздействия или перегорели без причины.Во втором случае следует проверить, не пользовались ли вы до сих пор дешевыми безымянными лампами. Тогда рекомендуется заменить их лампой от фирменного производителя.

Светодиодный потолочный светильник не работает

Ваш светодиодный потолочный светильник больше не светится? Сначала необходимо проверить, не сработал ли предохранитель этой цепи. Если потолочный светильник уже работал раньше, возможно, лампа разбита. Затем следует проверить, заменяемы ли источники света. В этом случае вы можете заменить лампочку на новую светодиодную лампу с подходящим патроном.

Также может случиться так, что недавно установленный светодиодный потолочный светильник не работает. В этом случае следует еще раз проверить проводку и убедиться, что лампа подключена правильно. Если потолочный светильник остается темным, это обычно происходит из-за следующих внешних условий.

Контрольный список

  • Потолочный светильник не работает? — Проверить предохранитель.
  • Неисправен источник света? — Заменить лампочку или отремонтировать
  • Новый потолочный светильник не работает? — Проверить проводку
  • Новый потолочный светильник на диммер не работает? — Перейти к контрольному списку
  • Новый потолочный светильник на датчике движения не работает? — Перейти к контрольному списку

Светодиодные лампы включаются и выключаются

Ваши светодиодные фонари всегда включаются и выключаются? Если лампа до сих пор работала правильно, вероятно, она сломана и ее необходимо заменить.Если ошибка возникает при недавно установленном светодиодном освещении, обычно причиной является одно из следующих условий.

Встроенный светодиод неисправен

Во многих современных светильниках используются светодиодные источники света , стационарные . Потребитель не может их изменить. В светильниках с большим количеством встроенных светодиодов один неисправный светодиод обычно менее серьезен и едва заметен. Для светильников с несколькими светодиодами или даже с одним светодиодом дефект представляет собой большую проблему.

Светодиодная лента больше не работает

Если ваша светодиодная лента больше не работает, то редко бывает сама светодиодная лента. Светодиодные полосы имеют множество светодиодов, которые на большинстве полос подключаются параллельно. Даже если здесь выходят из строя отдельные светодиоды, это вряд ли заметно, потому что большинство светодиодов все еще светятся. Большинство светодиодных лент имеют контроллер с дистанционным управлением. Обычно это причина неисправности.

Сломанная светодиодная лента обычно вообще не светится. С одной стороны, это может быть связано с разводкой.Следует проверить подключение контроллера к светодиодной ленте. Особенно необходимо проверять разъем между кабелем и светодиодной лентой, потому что этот разъем очень чувствительный. К контактным поверхностям полосы необходимо обеспечить надежное электрическое соединение.

Если здесь ошибки не обнаружены, наиболее вероятной причиной является контроллер светодиодных полос. Большинство контроллеров питаются от подключаемого блока питания. Чтобы избежать неисправности блока питания, вы можете использовать другой блок питания с тем же напряжением (обычно 12 В) для тестирования.Если светодиодная лента по-прежнему не горит, вероятно, неисправен контроллер.

Контрольный список

  • Отдельные светодиоды не горят? — Нет проблем из-за параллельного подключения
  • Светодиодная лента остается темной? — Проверить соединение между контроллером и Stripe
  • Неисправен блок питания? — Используйте другой блок питания с таким же напряжением для проверки.
  • Неисправен контроллер? — Ремонт невозможен для пользователя / нецелесообразен с точки зрения затрат

Руководство по устранению неисправностей

Выше были рассмотрены наиболее частые ошибки и дефекты в связи с текущим светодиодным освещением.В следующих параграфах вы найдете дальнейшие инструкции, чтобы найти точную причину упомянутых ошибок.

Контрольный список для внешних неисправностей

Работа с диммером?

После переключения старых источников света на светодиодные часто возникают проблемы со старыми диммерами. Если вы хотите использовать светодиоды с диммером, и диммер, и светодиоды должны быть помечены как регулируемые.

Работает на трансформаторе?

После переключения старых источников света на светодиоды часто возникают проблемы со старыми галогенными трансформаторами.Для безотказной работы следует использовать подходящий светодиодный трансформатор.

Действие детектора движения?

После переоборудования старых источников света на светодиодные часто возникают проблемы с электронными датчиками движения. Для безотказной работы следует использовать подходящий детектор движения.

Контрольный список для электрического монтажа

Опасно

Все изменения в электрическом монтаже представляют опасность для жизни. Устранение неисправностей и модификации могут выполняться только квалифицированными специалистами.Для вашей же безопасности вам следует нанять электрика для решения проблемы.
Попробуйте лампу в другом месте.

Если ваш светодиодный источник света не работает должным образом, вы можете снять его с лампы и попробовать использовать другую лампу с тем же патроном. В лучшем случае эту лампу следует подключить к другой цепи. Если источник света здесь работает правильно, вы уже ограничили ошибку местом первоначального использования и можете продолжить исследование там.

Постоянно установленные фонари также могут быть подключены к другой цепи в случае возникновения проблем.Здесь естественно больше усилий для отключения и подключения.

Колебания мощности

Колебания мощности могут быть вызваны большими электрическими устройствами, такими как бойлеры или тепловентиляторы. Когда эти устройства включены, возникают сильные колебания напряжения, в результате чего свет в доме на короткое время мигает или некоторые приборы на короткое время отключаются. Колебания тока часто возникают в старых или неправильно рассчитанных электрических установках.

С другой стороны, колебания мощности могут быть вызваны расположенными поблизости большими промышленными машинами.Если вы обнаружите, что причиной неисправности светодиодов являются сильные колебания напряжения, вам обязательно следует проконсультироваться с электриком или поставщиком энергии.

Заключение

Причин неисправных светодиодных светильников и сломанных светодиодных ламп много. В этой статье вы получили хороший обзор распространенных проблем со светодиодами. Упомянутые советы помогут вам сузить круг проблем и, в лучшем случае, их устранить.

Светоизлучающий диод (LED) — работа, конструкция и символ

Что такое свет?

Перед тем, как войти как работает светодиод, давайте сначала кратко рассмотрим сам свет.С древних времен человек получал свет от различных источники, такие как солнечные лучи, свечи и лампы.

В 1879 г., Томас Эдисон изобрел лампочку накаливания. В свете лампочка, через нить накала внутри лампочка.

Когда достаточно ток проходит через нить накала, она нагревается и излучает свет.Свет, излучаемый нитью, является результатом электрической энергии, преобразованной в тепловую, которая, в свою очередь, превращается в световую энергию.

В отличие от света лампочка, в которой электрическая энергия сначала преобразуется в тепло энергия, электрическая энергия также может быть напрямую преобразована в световую энергию.

в светоизлучающем Диоды (светодиоды), через которые протекает электрическая энергия. непосредственно преобразуется в световую энергию.

Light — это разновидность энергия, которую может высвободить атом. Свет состоит из множества мелких частиц, называемых фотонами. Фотоны обладают энергией и импульс, но не масса.

Атомы являются основными строительные блоки материи. Каждый объект во вселенной состоит из атомов. Атомы состоят из мелких частиц, таких как электроны, протоны и нейтроны.

электронов отрицательно заряжены, протоны заряжены положительно, и нейтроны не имеют заряда.

Привлекательный сила между протонами и нейтронами заставляет их слипаться вместе, чтобы сформировать ядро. У нейтронов нет заряда. Следовательно общий заряд ядра положительный.

Отрицательно заряженные электроны всегда вращаются вокруг положительно заряженных ядро из-за электростатической силы притяжения между ними.Электроны вращаются вокруг ядра в разные орбиты или оболочки. Каждая орбита имеет разную энергию уровень.

Например, электроны, вращающиеся очень близко к ядру, имеют низкую энергию в то время как электроны, двигающиеся дальше от ядра, обладают высокой энергией.

Электроны в нижнему уровню энергии требуется дополнительная энергия для прыжка на более высокий энергетический уровень.Эта дополнительная энергия может быть поставляется внешним источником. Когда электроны вращаются вокруг ядро получает энергию из внешнего источника, в которое они прыгают выше орбита или более высокий уровень энергии.

Электроны в более высокий уровень энергии не сохраняется надолго. После В течение короткого периода электроны возвращаются на более низкий энергетический уровень. Электроны, которые прыгают с более высокого уровня энергии на более низкий уровень энергии высвобождает энергию в виде фотона или легкий.В некоторых материалах эта потеря энергии высвобождается в основном в виде тепла. Электрон, теряющий большую энергию будет выпускать фотон с большей энергией.

Что такое свет Излучающий диод (светодиод)?

Светоизлучающий Диоды (светодиоды) — наиболее широко используемые полупроводники. диоды среди всех различных типов полупроводников диоды в наличии уже сегодня.Светодиоды излучают видимые световой или невидимый инфракрасный светится при смещении вперед. Светодиоды, излучающие невидимые инфракрасный свет используется для дистанционного управления.

А светоизлучающий Диод (LED) — это оптическое полупроводниковое устройство, излучающее свет при напряжении применены. Другими словами, светодиод — это оптический полупроводниковое устройство, преобразующее электрическую энергию в Световая энергия.

Когда светится Диод (LED) с прямым смещением, свободный электроны в зоне проводимости рекомбинируют с дырками в валентная зона и высвобождает энергию в виде света.

Процесс излучающий свет в ответ на сильный электрический поле или поток электрического ток называется электролюминесценцией.

Нормальный диод p-n перехода пропускает электрический ток только в одном направлении.Это позволяет электрический ток при прямом смещении и не позволяет электрический ток при обратном смещении. Таким образом, нормальный p-n переходной диод работает только в режиме прямого смещения.

вроде нормальный п-н переходные диоды, светодиоды тоже работают только в прямом смещении состояние. Для создания светодиода материал n-типа должен быть подключен к минусовой клемме аккумулятора и р-типа материал должен быть подключен к положительной клемме аккумулятор.Другими словами, материал n-типа должен быть отрицательно заряжен, и материал p-типа должен быть положительно заряженный.

Строительство Светодиод похож на обычный диод с p-n переходом, за исключением того, что галлий, фосфор и мышьяк используются для конструкция вместо кремниевых или германиевых материалов.

В нормальном п-п переходные диоды, кремний наиболее широко используется, потому что он менее чувствителен к температуре.Также он позволяет электрическому ток эффективно без каких-либо повреждений. В некоторых случаях, германий используется для создания диодов.

Однако кремний или германиевые диоды не излучают энергию в виде света. Вместо этого они излучают энергию в виде тепла. Таким образом, кремний или германий не используется для изготовления светодиодов.

слоев светодиода

Светоизлучающий Диод (LED) состоит из трех слоев: p-типа полупроводник Полупроводник n-типа и обедненный слой.Р-тип полупроводник и полупроводник n-типа разделены область истощения или истощающий слой.

Полупроводник P-типа

Когда трехвалентный примеси добавляются к собственному или чистому полупроводнику, Формируется полупроводник p-типа.

в р-типе полупроводник, дырки являются основными носителями заряда и свободными электроны являются неосновными носителями заряда.Таким образом, дыры несут большая часть электрического тока в полупроводнике p-типа.

Полупроводник N-типа

Когда пятивалентный примеси добавляются к собственному полупроводнику, n-тип полупроводник.

In n-типа полупроводник, свободные электроны являются основными носителями заряда а дырки — неосновные носители заряда.Таким образом, бесплатно электроны переносят большую часть электрического тока в n-типе полупроводник.

Слой или область истощения

Область истощения область между полупроводниками p-типа и n-типа где отсутствуют подвижные носители заряда (свободные электроны и дырки). подарок. Эта область действует как барьер для электрического тока. Он препятствует потоку электронов из полупроводника n-типа и истечение дырок из полупроводника p-типа.

Для преодоления барьер обедненного слоя, нам нужно приложить напряжение, которое больше, чем барьерный потенциал обедненного слоя.

Если применяется напряжение больше, чем барьерный потенциал обеднения слой, электрический ток начинает течь.

Как свет Излучающий диод (светодиод) работает?

Светоизлучающий Диод (LED) работает только в режиме прямого смещения.Когда свет Излучающий диод (LED) смещен в прямом направлении, свободные электроны с n-стороны, а отверстия со стороны p сдвинуты к соединение.

Когда свободные электроны достигают стыка или области истощения, некоторые из свободных электроны рекомбинируют с дырками в положительных ионах. Мы знать, что положительные ионы имеют меньше электронов, чем протоны.Следовательно, они готовы принимать электроны. Таким образом, свободные электроны рекомбинируют с дырками в обедненной области. Аналогичным образом дырки с p-стороны рекомбинируют с электронами. в области истощения.

Из-за рекомбинация свободных электронов и дырок в обеднении регион, ширина области истощения уменьшается. В результате больше заряда перевозчики пересекут р-н соединение.

Часть заряда носители со стороны p и n будут пересекать p-n переход прежде, чем они рекомбинируют в области истощения. Например, некоторые свободные электроны из полупроводника n-типа пересекают p-n переход и рекомбинирует с дырками в полупроводнике p-типа. В аналогичным образом дырки из полупроводника p-типа пересекают p-n переход и рекомбинирует со свободными электронами в n-типе полупроводник.

Таким образом, рекомбинация имеет место как в области истощения, так и в p-типе и Полупроводник n-типа.

Свободные электроны в зоне проводимости выделяет энергию в виде света прежде, чем они рекомбинируют с дырками в валентной зоне.

В кремнии и германиевые диоды, большая часть энергии выделяется в виде тепла и излучаемого света слишком мало.

Однако в такие материалы, как арсенид галлия и фосфид галлия, испускаемые фотоны обладают достаточной энергией, чтобы производить интенсивные видимый свет.

Как светодиод излучает свет?

При внешнем напряжение приложено к валентности электронов, они получают достаточно энергии и нарушают связь с родительским атомом.Валентные электроны, которые разрывы связи с родительским атомом называются свободными электронами.

Когда валентность электрон покинул родительский атом, они оставляют пустое место в валентная оболочка, на которой ушел валентный электрон. Этот пустой пространство в валентной оболочке называется дырой.

Уровень энергии все валентные электроны почти одинаковы.Группировка ассортимента уровней энергии всех валентных электронов называется валентная полоса.

Аналогичным образом уровень энергии всех свободных электронов практически одинаков. Группировка диапазона уровней энергии всех свободных электронов называется зоной проводимости.

Уровень энергии свободных электронов в зоне проводимости высока по сравнению с уровень энергии валентных электронов или дырок в валентных группа.Следовательно, свободные электроны в зоне проводимости должны теряют энергию, чтобы рекомбинировать с дырками в валентная полоса.

Свободные электроны в зоне проводимости не задерживаются надолго. После короткий период свободные электроны теряют энергию в виде свет и рекомбинировать с дырками в валентной зоне. Каждый рекомбинация носителей заряда будет излучать некоторую световую энергию.

Потеря энергии свободные электроны или интенсивность излучаемого света зависит от запрещенная зона или энергетическая щель между зоной проводимости и валентная полоса.

Полупроводник устройство с большим запрещенным зазором излучает свет высокой интенсивности тогда как полупроводниковый прибор с малой запрещенной зоной излучает свет низкой интенсивности.

Другими словами, яркость излучаемого света зависит от материала используется для построения светодиода и прямого тока через СВЕТОДИОД.

В нормальном кремнии диоды, запрещенная зона между зоной проводимости и валентной полоса меньше. Следовательно, электроны падают только на короткое расстояние. В результате высвобождаются фотоны с низкой энергией.Эта низкая энергия фотоны имеют низкую частоту, невидимую для человеческого глаза.

В светодиодах энергия зазор между зоной проводимости и валентной зоной очень велик, поэтому свободные электроны в светодиодах обладают большей энергией, чем свободные электроны в кремниевых диодах. Следовательно, свободные электроны попадают в большое расстояние. В результате фотоны высокой энергии выпущенный.Эти фотоны высокой энергии имеют высокую частоту, которая виден человеческим глазом.

Эффективность генерация света в светодиодах увеличивается с увеличением инжектируемого ток и при понижении температуры.

В светоизлучающем диоды, свет возникает за счет процесса рекомбинации. Рекомбинация носителей заряда происходит только при условие прямого смещения.Следовательно, светодиоды работают только в прямом направлении. условие смещения.

Когда светоизлучающий диод обратносмещен, свободные электроны (большинство носители) с n-стороны и дырки (мажоритарные носители) с p-сторона удаляется от стыка. В результате ширина область истощения увеличивается и нет рекомбинации заряда носители бывают. Таким образом, свет не производится.

Если обратное смещение напряжение, подаваемое на светодиод, сильно увеличено, устройство может также быть поврежденным.

Все диоды излучают фотоны или свет, но не все диоды излучают видимый свет. В материал светодиода подбирается таким образом, чтобы длина волны выпущенных фотонов попадает в видимый часть светового спектра.

Светоизлучающий диоды могут включаться и выключаться с очень быстрой скоростью 1 нс

Светоизлучающий диод (LED) символ

Символ светодиода похож на обычный диод с p-n переходом, за исключением того, что он содержит стрелки, указывающие от диода, указывающие, что свет излучается диодом.

Доступно

светодиода в разных цветах. Наиболее распространенные цвета светодиодов: оранжевый, желтый, зеленый и красный.

Схема символ светодиода не отображает цвет света. В схематический символ одинаков для всех цветов светодиодов. Следовательно, это невозможно определить цвет светодиода по его символ.

светодиод строительство

Один из способов Используется для создания светодиода, чтобы нанести три полупроводниковых слоя на подложке.Три полупроводниковых слоя, нанесенные на Подложка — полупроводник n-типа, полупроводник p-типа и активная область. Активная область находится между Полупроводниковые слои n-типа и p-типа.

Когда светодиод горит вперед смещенные, свободные электроны из полупроводников и дырок n-типа из полупроводника p-типа подталкиваются к активному область.

Когда свободные электроны с n-стороны и дырки с p-стороны рекомбинируют с противоположным носители заряда (свободные электроны с дырками или дырки со свободными электронов) в активной области невидимый или видимый свет испускается.

В светодиодах, большая часть носители заряда рекомбинируют в активной области. Таким образом, большинство свет излучается активной областью.Активная область также называется областью истощения.

Смещение светодиода

Безопасный форвард номинальное напряжение большинства светодиодов от 1 В до 3 В и вперед номинальный ток от 200 мА до 100 мА.

Если напряжение применяется к светодиоду от 1 В до 3 В, светодиод работает отлично потому что ток для приложенного напряжения находится в рабочий диапазон.Однако, если напряжение, подаваемое на светодиод, увеличился до значения более 3 вольт. Истощение область в светодиоде выходит из строя и электрический ток внезапно встает. Это внезапное повышение тока может разрушить устройство.

Чтобы избежать этого, мы нужно поставить резистор (R s ) последовательно со светодиодом. Резистор (R s ) должен быть помещен между источником напряжения (Vs) и светодиодом.

Резистор установлен между светодиодом и источником напряжения называется ограничением тока резистор. Этот резистор ограничивает дополнительный ток, который может разрушить светодиод. Таким образом, токоограничивающий резистор защищает светодиод. от повреждений.

Текущий текущий через светодиод математически записывается как

Где,

I F = Прямой ток

В S = Напряжение источника или напряжение питания

V D = Падение напряжения на светодиоде

R S = резистор или токоограничивающий резистор

Падение напряжения — это количество напряжения, потраченного впустую, чтобы преодолеть область истощения барьер (который приводит к протеканию электрического тока).

Падение напряжения Светодиод составляет от 2 до 3 В, тогда как кремниевый или германиевый диод составляет 0,3 или 0,7 В.

Следовательно, чтобы Для работы светодиода нам нужно подать большее напряжение, чем кремний германиевые диоды.

Светоизлучающий диоды потребляют больше энергии, чем кремниевые или германиевые диоды, чтобы работать.

Выход характеристики светодиода

Сумма выходной свет, излучаемый светодиодом, прямо пропорционален количество прямого тока, протекающего через светодиод.Больше чем прямой ток, тем больше излучаемый выходной свет. График прямого тока относительно выходного света показан в фигура.

видимых светодиода и невидимые светодиоды

светодиодов в основном делятся на два типа: видимые светодиоды и невидимые светодиоды.

Светодиод видимого диапазона тип светодиода, излучающего видимый свет.Эти светодиоды в основном используется для отображения или освещения, где используются светодиоды индивидуально без фотосенсоров.

Невидимый светодиод — это тип светодиода, излучающего невидимый свет (инфракрасный свет). Эти Светодиоды в основном используются с фотодатчиками, такими как фотодиоды.

Что определяет цвет светодиода?

Используемый материал для построения светодиода определяет его цвет.Другими словами, длина волны или цвет излучаемого света зависит от запрещенный зазор или энергетический зазор материала.

Разные материалы испускать разные цвета света.

Светодиоды из арсенида галлия излучают красный и инфракрасный свет.

Светодиоды из нитрида галлия излучают ярко-синий свет.

Светодиоды на иттриевом алюминиевом гранате излучают белый свет.

Светодиоды из фосфида галлия излучают красный, желтый и зеленый свет.

Светодиоды из нитрида галлия излучают ультрафиолетовый свет.

Светодиоды из фосфида алюминия-галлия излучают зеленый свет.

Преимущества Светодиод

  1. The яркость излучаемого светодиодами зависит от силы тока протекает через светодиод. Следовательно, яркость светодиода может быть легко управляется изменением силы тока.Это делает возможность работы светодиодных дисплеев в различных условиях окружающей среды условия освещения.
  2. Светодиоды потребляют мало энергии.
  3. Светодиоды
  4. очень дешевы и легко доступны.
  5. Светодиоды
  6. имеют малый вес.
  7. Меньший размер.
  8. Светодиоды
  9. имеют более длительный срок службы.
  10. Светодиод
  11. работает очень быстро.Их можно включать и выключать в очень меньше времени.
  12. Светодиоды
  13. не содержат токсичных материалов, таких как ртуть. в люминесцентных лампах.
  14. Светодиоды
  15. могут излучать разные цвета света.

Недостатки светодиодов

  1. светодиоды нужны больше мощности для работы, чем обычные диоды с p-n переходом.
  2. Световая отдача светодиодов низкая.

Приложения светодиодов

      Различные применения светодиодов следующие

        1. Системы охранной сигнализации
        2. Калькуляторы
        3. Картинные телефоны
        4. Светофоры
        5. Вычислительные цифровые
        6. Мультиметры
        7. Микропроцессоры
        8. Цифровые часы
        9. Автомобильные тепловые лампы
        10. Фотоснимки
        11. Авиационное освещение

        Типы диодов

        различные типы диодов следующие:

        1. стабилитрон диод
        2. Лавинный диод
        3. Фотодиод
        4. Свет Излучающий диод
        5. Лазер диод
        6. Туннель диод
        7. Шоттки диод
        8. Варактор диод
        9. П-Н переходной диод
              Метод испытания

              для светодиодных ламп, светодиодных светильников и светодиодных модулей

              Дополнен Методом испытания для светильников OLED и источников света OLED ( CIE S 025-SP1 / E: 2019)

              Этот стандарт устанавливает требования к проведению воспроизводимых фотометрических и колориметрических измерений светодиодных ламп, светодиодных модулей и светодиодных светильников (светодиодных устройств).Он также дает советы по представлению данных. Доступность надежных и точных фотометрических данных для светодиодных устройств является основным требованием для разработки хороших систем освещения и оценки производительности продуктов. Получая эти данные посредством измерений в конкретных нормированных условиях измерения, необходимо обеспечить согласованность данных между различными лабораториями (в пределах заявленной неопределенности измерения), и возможно сравнение различных продуктов на одной и той же основе.
              Стандарт определяет требования к измерению электрических, фотометрических и колориметрических величин светодиодных ламп, светодиодных модулей и светодиодных светильников для работы с напряжением питания переменного или постоянного тока, возможно, с соответствующими устройствами управления светодиодами. Двигатели светодиодного освещения уподобляются светодиодным модулям и обрабатываются соответствующим образом. Фотометрические и колориметрические величины, охватываемые настоящим стандартом, включают общий световой поток, световую отдачу, парциальный световой поток, распределение силы света, интенсивность центрального луча, яркость и распределение яркости, координаты цветности, коррелированную цветовую температуру (CCT), индекс цветопередачи (CRI) , и угловая однородность цвета.Этот стандарт не распространяется на светодиодные корпуса и продукты на основе OLED (органических светодиодов).
              Стандарт нацелен, в частности, на методы измерения для проверки соответствия светодиодных устройств фотометрическим и колориметрическим требованиям стандартов характеристик светодиодов, выпущенных IEC / TC 34 «Лампы и сопутствующее оборудование».
              Поскольку светодиодные устройства предлагают большое разнообразие конфигураций в отношении геометрии и / или цвета, фотометрические и колориметрические характеристики рассматриваются индивидуально для каждой конфигурации.
              Этот международный стандарт CIE одобрен национальными комитетами CIE. Его легко получить в национальных комитетах CIE или в интернет-магазине CIE.

              .

Оставить комментарий