Лампы со светодиодами: Лампы на светодиодах. Виды и устройство. Работа и применение

Лампы на светодиодах. Виды и устройство. Работа и применение

В лампах применяются светодиоды в качестве источника света. Лампы на светодиодах используются для освещения улиц, в промышленности и в быту. Это самые чистые с экологической точки зрения источники освещения.

Их безопасность основана на применении в изготовлении компонентов, не имеющих вредности. Не используется ртуть, поэтому в случае перегорания или разрушения лампы на светодиодах не опасны.

Устройство, принцип действия

Основными составляющими светодиодной лампы являются:

• Корпус.
• Цоколь.
• Драйвер.
• Светодиоды.

Обозначают светоизлучающий диод буквенным сокращением СИД или СД. На английском языке его обозначение LED. Он является в составе светодиодной лампы источником света.

Схема его принципа работы совпадает с процессом любого полупроводникового диода из германия или кремния с р-n переходом. При подаче к аноду положительной разницы потенциалов, а к катоду отрицательной, происходит движение электронов к аноду, движение дырок к катоду. Ток идет по диоду в одном направлении прямо.

Но, в составе светодиода другие материалы из полупроводников, при бомбардировке которых в прямом направлении дырками и электронами осуществляют рекомбинацию, переводят их на следующий энергетический уровень. В результате выделяются фотоны, которые являются элементарными частицами излучения волн светового диапазона.

В электросхемах светодиоды обозначают как обычные диоды, добавляют к ним стрелки (излучение света).

Полупроводники имеют различные свойства излучения фотонов. Прямозонные проводники – вещества нитрид галлия и арсенид галлия прозрачны для световых волн видимого спектра. Выделение света происходит в результате замены слоев р-n перехода.

В светодиоде слои располагаются:

1 — Анод
2 — Катод
3 — Активный слой на основе In-GaN
4 — Буферный слой на основе GaN
5 — Сапфировая подложка
6 — Токопроводящий слой n-GaN
7 — Токопроводящий слой p-GaN

Имеются площадки контактов в слоях для катода и анода.

При переходе электронов в фотоны теряется энергия по следующим причинам:

• Световые волны преломляются на выходе из полупроводника в месте кристалл – воздух, длина волны искажается.
• Внутри слоя часть частиц света теряется, хотя слой очень тонкий.

Световой поток может повыситься, если использовать подложку из сапфира. В лампах такие конструкции нашли применение. В обычных светодиодах для индикаторов подложка не применяется.

Такие диоды имеют линзу из рефлектора, направляющего свет и эпоксидной смолы. Соответственно назначению лампы угол распространения света имеет широкий интервал от 5 до 160 градусов.

Дорогостоящие диоды для ламп производят с ламбертовой диаграммой, то есть в пространстве яркость светодиода постоянная, независимо от угла, направления света.

Размеры кристалла малы, от одного кристалла будет мало света. В лампах содержится группа светодиодов. Сделать освещение равномерным сложно, так как каждый диод – это точечный источник света.

1 — Вывод 1
2 — Корпус
3 — ЧИП
4 — Слой люминофора
5 — Проводник
6 — Рефлектор
7 — Вывод 2
8 — Теплоотвод
9 — Изолятор
10 — Печатная плата

Узкий спектр волн света от полупроводниковых диодов приводит к утомляемости глаз, дискомфорту, в отличие от солнца или ламп накаливания. Чтобы как-то исправить этот недостаток, в конструкцию светодиодов ввели слой люминофора.

Размер потока света, излучаемого полупроводниковым диодом, зависит от силы тока р-п перехода. При большем токе излучение выше, до определенного порога.

Габариты светодиодов малы, поэтому применять большие токи не получается. Ток для индикаторных диодов не превышает 20 мА. Для более мощных ламп освещения делается отвод тепла и защитные меры, которые имеют ограничения.

Поток света в лампе возрастает по мере увеличения тока, затем снижается из-за потери тепла. Выделение тепла не происходит при свечении светодиодной лампы, они считаются холодным светом.

Но, это не значит, что лампа не нагревается. Ток, проходящий через светодиод, в различных контактах проходит через сопротивления участков, что вызывает нагревание лампы. Энергия теряется из-за тепла, при повышении тока тепло может вывести из строя конструкцию лампы на светодиодах.

Кристаллы светодиодов в лампах могут достигать большого количества (более 100). Для подведения тока оптимальной величины сделаны платы из стеклотекстолита с дорожками, проводящими ток, и имеющими разную конфигурацию.

Кристаллы светодиодов припаивают к контактным площадкам по группам, последовательно подают питание, одинаковый ток пропускают по каждой цепочке. Эта схема простая в техническом плане, но имеет серьезный недостаток. Если нарушится какой-либо контакт, то перестают светить все звенья цепи, лампа выходит из строя.

К каждой группе диодов подводится напряжение постоянной величины от устройства – драйвера. Раньше он назывался источником питания. Драйвер преобразовывает напряжение входа сети в питающее напряжение светодиодов. Входное напряжение может быть как 220 В (в квартире), так и 12 В (в автомобиле).

Подключение стабилизированного постоянного тока к каждому светодиоду параллельно выполнить трудно, редко применяется. Драйверы имеют различные схемы: трансформаторная и т.д. Распространенные варианты схем зависят от конфигурации.

Драйверы имеют низкую стоимость при условии, если они подключаются к постоянному напряжению, защищенному от скачков, перепадов и импульсов, не имеют резистора, ограничивающего ток, в цепи выхода питания. Это используется в фонариках на аккумуляторах, в них светодиоды соединены с аккумуляторами.

Они запитаны повышенным током, ярко светят, перегорают довольно часто. Если в драйверах нет защиты от скачков напряжения, то дешевые лампы быстро выгорают, не отработав ресурса по гарантии.

Блоки питания качественного изготовления не нагреваются, перегруженные драйверы нагреваются, энергия расходуется на потерю тепла. Эти потери довольно значительные, они могут превышать энергию выделяемых фотонов (света).

Квартирные лампы на светодиодах имеют цоколь Е27. Он дает возможность применять лампы в обычных патронах. Импортные лампы снабжены другими цоколями, для которых нужны соответствующие патроны, с отличием в шаге резьбы и диаметре. Напряжение питания может быть 110 В. Лампы для автомобилей тоже бывают разными по конструкции цоколей.

Чтобы защитить светодиоды, не нужны герметичные колбы, не требуется выкачивать из них воздух или создавать среду газа. Светодиоды закрыты материалами из пластика, пропускающего свет.

Размещение частей на светодиодах отличается у производителей, для различных целей. Последовательность монтажа у них одинаковая: от драйвера к светодиодной плате, закрывается защитным стеклом. Могут устанавливаться экраны защиты от нагрева, и т.д.

Устройство и конструктивные особенности разных производителей может значительно отличаться в аналогичных лампах, но принципы конструирования у них общие.

Виды и применение лампы на светодиодах

По применяемости лампы на светодиодах делятся:

• Для дома и офиса.
• Уличные.
• Прожекторы.
• Автомобильные.
• Лампы на светодиодах для растений (ультрафиолетовые).
• Светильники для зданий.

По конструкции и световому потоку лампы на светодиодах делятся:

• Общего назначения, для офисов и жилых помещений, похожи на лампы накаливания, свечи, «кукурузы».
• Направленного света – для подсветки витрин, площадей.
• Линейные, в виде трубки, похожи на люминесцентные лампы. Применяются для торговых залов и офисов.

По используемым типам светодиодов на:

• Индикаторных диодах. К ним относятся лампы на диодах 3 мм и на «Пираньях». Качество света от таких ламп низкое.
• SMD диодах, распространенные, имеют малый размер, не греются, широкое применение.
• Диодах 1, 3, 5 Вт, нагрев значительный.
• СОВ диодах, по новой технологии, преимущество перед другими: более надежны за счет монтажа диодов сразу на плату, равномерный световой поток, разные исполнения формы ламп.
• Филаментных диодах, освещение на 360 градусов, малая цена, теплоотвод.

Разделение по типу цоколей

 

Широко распространены цоколи «Эдисона» с резьбой и обозначением буковой Е с цифрой. Цифра – это диаметр цоколя в мм (Е27, Е14, Е40). Цоколь G – штыревое соединение. Цифра указывает расстояние между штырями (выводами). Такие лампы подключаются только через блок питания. Цоколь Т используется для замены ламп люминесцентных, измеряется в дюймах.

Достоинства, недостатки, особенности

К достоинствам относятся:

• Экономия электроэнергии, энергоэффективность, потребляют в 5 раз меньше энергии.
• Срок эксплуатации, составляет для разных типов 30-50 тысяч часов работы.
• Механическая прочность.
• Безопасность, не содержат вредных веществ, нет сильного нагрева, применяют в любых светильниках, для натяжных потолков.
• Широкий интервал температуры использования, работают до -60 градусов мороза.
• Быстрый запуск, сразу светят ярко.
• Надежность при частых выключениях и включениях.
• Экологически безопасны, можно утилизировать с обычным мусором.

К недостаткам относится:

• Большие размеры из-за технической стороны устройства.
• Боятся перегрева, эффективность уменьшается, тускнеют.
• Не в любую люстру могут поместиться из-за увеличенного размера.
• Световой поток направленный, по бокам и сзади светит хуже.
• Стоимость выше других типов ламп, с каждым годом цена снижается.

Особенности

Лампы на светодиодах состоят из платы со светодиодами, цоколя, корпуса, блока питания, колбы матовой. Ток сразу преобразуется в свет, минуя стадию нагрева, как в лампах накаливания. Потери на нагрев наименьшие, светодиоды экономичны, безопасны.

Светодиоды придуманы еще в 70-х годах, но использовались лишь в приборах, индикаторах, экранах. Светодиоды голубого цвета высокояркие изготовлены в 1993 году, белые в 1996 году. Современные светодиоды имеют отдачу света до 170 лм / Вт.

Похожие темы:

Светодиодные домашние лампы E27 с мощными одноваттными светодиодами

Светодиодные домашние лампы E27 с мощными одноваттными светодиодами

В данной статье рассмотрены светодиодные домашние лампы с мощными одноваттными светодиодами…

Существует огромное количество светодиодных ламп. В чем их различие, особенности и какие их характеристики? В очередной раз попытаемся ответить на этот вопрос.

Сегодня будут рассмотрены домашние светодиодные лампы с мощными одноваттными светодиодами. Такие лампы всегда отличаются металлическим радиатором, который рассеивает тепло, излучаемой светодиодами (коэффициент полезного действия светодиода 90-95%). Угол излучения таких светодиодов около 90°. Существуют лампы с различным количеством светодиодов в лампе: начиная от 1 светодиода, яркость которого около 90 люмен, заканчивая двенадцатью (и более):

Размер такой лампы 50*52 мм. Её можно крутить в любой цоколь E27. Линза, стоящая перед светодиодом, фокусирует свет пучком. Такая лампа светит на 80-90 люмен. При долгой работе может нагреваться до 60-65°. Корпус металлический, линза крепится винтами к корпусу.

 

Двенадцатидодная лампа светит на порядок сильнее 60 ваттной лампы накаливания. Яркость такой лампы около 1000 люмен. При условии, что свет сфокусирован в одну сторону, даже при сравнении со  100 ваттной лампой накаливания, пучок света выглядит намного сильнее. Ночью свет лампы освещает предметы на расстоянии более 50 м. В заводских характеристиках указана мощность лампы 13 ватт. Связано это с тем, что сам блок питания потребляет некоторое количество напряжения. Размер лампы 123*137. Большой металлический радиатор с большим количеством ребер (большая площадь тепловыделения) позволяет держать температуру рабочей лампы в пределах 50-55°.

Попробуем разобрать данную светодиодную лампу, чтобы увидеть, что же находится под линзами:

В алюминевой платине, закрепленной четырьмя винтами к корпусу, расположены 12 линз. Рассмотрим каждую более подробно:

С одной стороны имеется выемка под алюминевую пластину, с другой стороны выемка под светодиод. При свечении, светодиод полностью находится внутри данной линзы, что позволяет направлять весь излучаемый свет в одном направлении.

Так выглядит лампа со снятой пластиной и линзами:

На печатной плате расположены 2 дорожки, питающие светодиоды. Сама плата с нижней стороны имеет большую площадь соприкосновения с радиатором (для теплоотвода). Если включить лампу, свет излучается с углом распространения 100~120°.

Видео по работе домашних светодиодных ламп с мощными светодиодами и тесты с ними можно увидеть из ролика:

Спасибо за внимание!

полный спектр светодиодных ламп для комнатных цветов, подсветка для фотосинтеза, световой поток, освещение

Комнатные растения нуждаются в достаточном количестве света, без которого они не могут правильно развиваться. Чтобы организовать их правильное освещение, необходимо использовать специальные светодиодные светильники.  Но к сожалению, не все знаю как работает светодиод.

Лампа с диодами является самым эффективным способом обеспечения необходимого цветового спектра светокультурных растений. Чаще всего оно используется для освещения теплиц, в оранжереях, аквариумах, закрытых садах и для комнатных цветов.

LED-светильники стали самой лучшей альтернативой естественного освещения, так как отличаются экономичностью и длительным сроком эксплуатации.

Как подобрать искусственное освещение

Недостаточное освещение способствует замедлению естественного развития растения.

Ствол цветка утончается, между листочками увеличивается шаг, а появившееся листья не достигают нормальных размеров (пеларгония). Листья, которые располагаются у земли становятся вялыми, желтеют и опадают (фикусы и плющ).

По цвету растения видно, что ему не хватает света: оно блекнет, разноцветные листья становятся более зеленными для фотосинтеза. Комнатные цветы, которые выкинули бутоны, не способны развить полноценный цветок. Они мелкие и быстро увядают.

При излишнем освещении растения также испытывают стресс, даже если их хорошо поливают. Чаще всего, комнатный цветок выглядит вялым, а его листья по краям начинает покрываться желтизной. Если не уменьшить поток света направленного на него, то со временем оно засохнет.

Оптимальным решением такого вопроса является светодиодное освещение (часто используют светодиодные фонари на аккумуляторах). Оно способно учесть различные факторы, от которых зависит выращивание светокультурных растений, а также:

1. Обеспечивает процесс фотосинтеза.
2. Предоставляет оптимальное световое облучение.

На рынке сегодня представлен широкий ассортимент светодиодных ламп для растений

Для подсветки небольшой домашней оранжереи используют подобные светильники

Диодные лампы способны предоставлять 400-700 нм света, что вполне достаточно для правильного развития и роста комнатного цветка. Чтобы они хорошо цвели, а корневая система нормально развивалась необходим синий цвет с волной 420-435 нм. Красный цвет с волной 650-657 нм способствует хорошему росту растения и его листьев. Листья, которые находятся на нижнем уровне, нуждаются в зеленом цвете – 450-600 нм. Спектр других цветов не нужен для роста растения.

Фотосинтез – основной процесс, который происходит в каждом растении. Для такого процесса необходимо достаточное освещение. Световой поток поглощается листьями, что способствует дальнейшему росту всего цветка.

Основные принципы процесса фотосинтеза в листьях растения

Стоит отметить, что фотосинтез также во многом зависит от:

• внешней температуры;
• количества полива;
• долготы дня и ночи;
• светового спектрального состава;
• интенсивности светового потока;
• наличия двуокиси углерода.

Аквариумные растения требуют к себе особого отношения. О том как правильно подобрать LED светильники для аквариума читайте в статье.

Оптимальное световое насыщение растение получает при наличии солнечного света, который представляет собой белый свет. Он включает в себя все спектральные цвета, которые можно увидеть. Светодиодные лампы способны создавать белый свет, который так необходим для правильного цветения светокультур.

Спектр светодиодной подсветки для комнатных растений

Пристальное внимание стоит уделить светолюбивым цветам. Для них необходимо:

1. Интенсивность освещения – 140-220 Вт/м2.
2. Спектральное насыщение: зеленого цвета – 490-600 нм; красного цвета – 600-700 нм; синего цвета – 380-490 нм.

Кроме основных биологических потребностей, должны удовлетворяться условия светового насыщения различных светокультур. Основными требованиями для растения являются:

• тепловой режим;
• продолжительность светового дня;
• наличие искусственного светового освещения;
• световой спектр.

Полноспектральная светодиодная фитолампа

Характеристики LED ламп для цветов

Важную роль в том, какое количество света будет получать растение, играет высота подвесного освещения. При правильном расположении светодиодной лампы можно создать естественные условия для роста и цветения светокультур дома.

Для полноценного процесса фотосинтеза необходимо, чтобы длина волны лед лампы были от 400-700 нм – PAR-диапазона.

Особое значение в освещении играет диапазон спектрального цвета, который нужен для фотосинтеза. Отталкиваясь от этого показателя, определяется количество ламп, их высота над цветами. При использовании люминесцентных светильников для растений добиться полноспектрального свечения практически не возможно

Cтоит учесть, что существуют волны, которые не участвуют в фотосинтезе. Они могут провоцировать быстрое старение, появление излишних побегов и разрастанием. К таким волнам относят инфракрасный свет и ультрафиолет. Поэтому не рекомендуется использовать бактерицидные ультрафиолетовые лампы для дома для выращивания растений.

Наиболее важными волнами, которые помогают комнатным цветам правильно расти, являются синие и красные лед подветки.

Диодный светильник не накаливается и обладает свойством равномерно распространять синий и красный цвет. Он может излучать фиолетово-синий и красно-оранжевый цвет. Это позволяет интенсивно развиваться растению с фитобиологической стороны.

Мощность светодиодного освещения рассчитывается в ваттах на м2. Для определения количества ламп учитывают:

• площадь освещения;
• высоту лампы;
• вид светокультуры.

Подача света может быть: периодической, по циклам, постоянной.

Оригинальный диодный модуль для подсветки молодых растений

Современный LED светильник позволяет размещать комнатные растения в любом уголке квартиры

Таблица – Соотношение параметров световых волн для растений

Ультрафиолет	400 нм	Помогает образовывать смолы
Инфракрасный цвет	730 нм	Помогает образовывать хлорофилл
Синий цвет	430 нм	Помогает образованию хлорофилла (Б)
Красный цвет	660 нм	Помогает образованию хлорофилла (А)

Как выбрать оптимальный вариант светильника

Для комнатных цветов следует использовать следующие режимы освещения:

• 1000 -3000 лк – для растущих в затемненном помещении, далеко от окна;
• 3000 – 4000 лк – для нуждающихся в рассеянном потоке света;
• 4000 – 6000 лк – для нуждающихся в прямом освещении;
• 6000 – 12 000 лк – для экзотических видов, плодоносящих.

Красивые цветы – залог уюта в вашем доме

Найти подробную информацию о свойствах и правилах выбора фитоламп для рассады можно здесь.

Красные светодиоды необходимы растениям, когда они плодоносят или цветут. Существует две волны красного светодиода: слабопоглащаемая и дальняя. Способствует образованию хлорофилла группы А. В диодных светильниках используют больше ламп красного цвета, чем белого или синего.

Производители полноспектральных светодиодов

Проверенными и надежными российскими производителями являются:

• Оптоган;
• Оптрон;
• Артледс.

Мировыми производителями:

1. Agilent Technologies – компания, которая не первый год выпускает светодиодные лампы высокого качества. Производитель дает гарантию на лампы не менее 10 лет и выпускает светильники с различной комбинацией ламп.
2. Optek Technology – производитель высокого уровня. На мировом рынке прочно занял свое место в изготовлении светодиодного освещения. Выпускает различные лампы отличного качества.
3. Edison – известный производитель, который ничем не уступает своим конкурентам. Изготавливает специализированные светодиодные лампы широкого круга использования: в медицине, косметологии, а также для выращивания палисадников.
4. Philips Lumileds – за многие годы, эта компания завоевала доверие у многих покупателей. Выпускает лучшие лампы для светодиодного освещения. Предоставляет длительную гарантию на всю продукцию.
5. Toshiba – компания, которая успешно изготавливает различной конфигурации и видов светодиодные лампы. Качество товара на высшем европейском уровне.

Опыт применения

1. Ярослав, 26 лет. Санкт-Петербург. «Я установил светильник с двумя рядами светодиодов: красными и синими лампами. Был доволен результатом: растения стали более сильными и плодоносными. Рекомендую такие лампы для светокультур».
2. Светлана, 42 года. Нижний-Новгород «Занимаюсь разведением светокультурных растений. Специально установила светильник с синими и красными лампами производителя Артледс. Уже через несколько дней заметила, что цветы приобрели более сочный цвет, стебли стали более крепкими и листья перестали желтеть по краям».
3. Ирина, 22 года. Москва «Специально занимаюсь выращиванием цветов на продажу. Для большей эффективности установила светодиодные лампы, которые помогают цветам всегда быть в отличном состоянии. Советую всем цветочникам не экономить на правильном освещении».
4. Андрей, 34 года, Тюмень «Используя светодиодные лампы уже не первый год. Сначала относился скептически, но на собственном опыте убедился в результативности такого освещения. Главное правильно расположить светильник и своевременно поливать цветы».

Искусственное освещение – это хороший способ благотворно влиять на рост и цветение комнатных цветов в зимний период, а также в помещениях, где свет плохо проникает.

Большое значение в освещении играет: спектр, высота подвеса и режим подсветки растений.

Если хотите, чтобы комнатные цветы были здоровыми и красивыми, необходимо учесть световые параметры и потребность определенных видов растений в искусственном светодиодном освещении.

Видео

Данное видео расскажет Вам про преимущества и недостатки светодиодного освещения для растений.

Вредны ли светодиодные лампы для зрения?

Есть ли вред здоровью от светодиодных ламп? Этот вопрос волнует многих людей, так как восторженная шумиха вокруг них понемногу утихает, и покупатели все чаще начинают задумываться о составе и вреде светодиодных ламп. Осложняется это тем, что в интернете можно найти малое количество действительно полезных и аргументированных статей на эту тему. Ультрафиолетовые лучи, влияние ламп на зрение и их мерцание – вот главные камни преткновения в этом вопросе. Есть ли на самом деле УФ-излучение, какой от него вред, что означает мерцание ламп  – все это мы обсудим в нашей статье.

В светодиодной лампе источником света является светодиод. Как известно, белых светодиодов не существует, и белое приятное свечение получается несколькими способами:

– Люминофор трех цветов (зеленый, красный, голубой) наносится на поверхность светодиода, излучающего ультрафиолет, благодаря чему получается белый свет;

– Люминофор двух цветов (синий и желтый) наносится на светодиод, излучающий ультрафиолет;

– На светодиод, излучающий синий цвет, наносится желтый люминофор;

– Смешивается излучение кристаллов трех цветов (красный, голубой, зеленый), для чего используется оптическая система (метод RGB).

В привычных нам лампах белый свет получается способами с использованием люминофора. В связи с этим многие люди считают, что в светодиодных лампах может присутствовать излучение, которое способно навредить нашему зрению. Так это или нет?

Влияние светодиодных ламп на зрение

Принцип работы светодиодных ламп отличается от люминесцентных, которые как раз таки вырабатывают ультрафиолет при работе (при производстве люминесцентных ламп используют не пропускающее УФ-излучение стекло).  В светодиодных лампах ультрафиолетовое излучение в видимом спектральном диапазоне отсутствует. Светодиоды излучают «обычный» свет без ИК- и УФ-лучей.

Также считается, что получение белого цвета с использованием кристалла, излучающего ультрафиолет, – это дорогостоящий способ, имеющий, к тому же, некоторые технологические проблемы. По этой причине до промышленных масштабов белые лампы на УФ светодиодах ещё не дошли.

Так, например, в производстве светодиодных ламп Navigator, по данным их сайта, используются планарные светодиоды Epistar (пр-во Тайвань). В документе на эти светодиоды можно увидеть, что сам кристалл излучает синий свет с длиной волны 455-465нм, а белый свет получается за счет желтого люминофора. Также для того, чтобы подтвердить все вышесказанные нами положения, мы отправили запрос техническому консультанту компании OSRAM и поинтересовались, как они получают белый свет светодиода в их лампах. Вот что они нам ответили: “В большинстве современных светодиодных ламп используются синие светодиоды. Поверх синего светодиода наносится слой люминофора, который позволяет преобразовать холодный синий свет в белый или теплый”. Получается, что действительно в лампах, которые Вы покупаете себе домой, отсутствует УФ-излучение.

Таким образом, бояться ультрафиолетового излучения от светодиодных ламп не нужно, но все-таки не стоит смотреть на светодиод в упор. Ну и конечно же, светодиодные лампы не оказывают влияния на кожу (многие, кстати, думают иначе) и от них не выгорит одежда. Это важно, так как такой вопрос часто задают люди, заказывающие лампы для магазина одежды, или просто кто волнуется об этом. Одежда может выгореть не только от солнечного света (который, разумеется, излучает ультрафиолет), но и от люминесцентных и металлогалогенных ламп плохого качества. Но так она выгорит медленнее, чем если бы находилась под открытым солнцем. Чтобы избежать этого, стоит покупать лампы хороших производителей (лучше светодиодные), соблюдать расстояние от источника света до товара, ну и периодически перекладывать одежду.

Однако в вопросе о светодиодных лампах есть еще один нюанс, о котором стоит рассказать поподробнее. В ходе многих научных экспериментов ученые пришли к выводу, что яркий свет синего спектра светодиода влияет на выработку мелатонина в нашем организме. Мелатонин – это гормон, который регулирует наши суточные ритмы, отвечает за периодичность сна и т.д. То есть, благодаря ему мы настраиваемся на отдых и сон в конце дня. Большая доза синего света способствует замедлению выработки мелатонина, что может ухудшить самочувствие, вызвать бессонницу и дискомфорт.

Исследователи В. А. Капцов и В. Н. Дейнего в своей статье «Свет энергосберегающих и светодиодных ламп и здоровье человека» пишут о том, что «ежедневное дополнительное воздействие синего цвета на глаза молодого человека в подростковом возрасте к тридцати годам может вызвать дегенерацию сетчатки». Особенно они отмечают негативное влияние синего света на гормональную систему у детей и подростков.

Также согласно исследованию Французского национального агентства санитарной безопасности питания, окружающей среды и труда (Anses), световые волны голубого светодиода, использующегося при получении белого цвета, могут повредить сетчатке глаза при длительном воздействии света на нее.

Из этого следует, что постоянное использование светодиодных ламп с высокой цветовой температурой нежелательно (не выше 4000К) не только дома, но и в школах, и других учреждениях. Для дома хорошо подойдут светодиодные лампы с теплым светом, особенно это касается вечернего времени перед сном. Приятный теплый свет поможет расслабиться и приготовиться ко сну.

Мерцание светодиодных ламп

Это еще одна проблема, волнующая умы множества людей. На различных форумах часто можно встретить вопросы «Как убрать мерцание светодиодных ламп?», «Вредно ли мерцание ламп?», «Какие лампы не мерцают?» и т.д.

Пульсация характерна для всех светодиодных ламп. Это один из показателей, характеризующий источник света – светодиодную лампу. Существуют специальные санитарные нормы и требования, которые четко регламентируют коэффициент пульсации ламп для школ, больниц и других учреждений. Обычно этот показатель не должен превышать 10-20%. Однако, к сожалению, на жилые дома это не распространяется, и поэтому мы не всегда можем видеть на упаковках с лампами коэффициент мерцания. Увидеть этот эффект так просто мы не сможем, зато если навести на источник света камеру мобильного телефона, мерцание сразу будет заметно.

Люди неспроста интересуются о вреде этого явления. Если постоянно находиться в месте, где пульсируют лампы (офис, например), то это, возможно, отразится на организме. Человек может почувствовать недомогание, головную боль или головокружение, утомление.

Мы исследовали рынок светодиодных ламп и выявили тех производителей, у продукции которых можно не бояться мерцания. На основе эксперимента “Лучшая светодиодная лампа”, можем смело посоветовать изделия фирм Gauss, Estares, Navigator, Electrostandart и Ecola. С ними Вы точно можете не переживать о своем самочувствии!

Какой же все-таки вывод можно сделать из нашей статьи?

1. Не используйте дома светодиодные лампы с высокой температурой свечения и не смотрите пристально на лампу просто так;

2. Не покупайте дешевые лампы, так как в них коэффициент пульсации значительно превышается! Может доходить до 50% и выше;

3. Не бойтесь ультрафиолетового излучения! Многие люди, говорящие о нем и пугающие Вас, зачастую сами не разобрались до конца в этом вопросе;

4. Светодиодные лампы – это действительно хороший вариант для освещения дома, у которого оочень много преимуществ.

Мы надеемся, что данная статья была для Вас полезна и разрушила Ваши некоторые сомнения по поводу вреда светодиодных ламп. Интернет-магазин НОВОСВЕТ 74 продает качественные светодиодные лампы, которые уж точно не нанесут вреда Вашим глазам и здоровью.

 

Автор: Интернет-магазин светильников и электрики НОВОСВЕТ 74.

При использовании данного материала ссылка на автора обязательна!

Устройство светодиода принцип работы светодиода преимущества

Светодиод: устройство, принцип работы, преимущества

Интерес к светодиодам растет быстрее, чем территория их применения в светотехнике. Производители и потребители, продавцы и покупатели – все как будто замерли на старте, боясь отстать от других. И только дизайнеры уже вовсю пользуются уникальными возможностями светодиодов. Давно прошло то время, когда светодиоды были интересны одним лишь ученым. Теперь светодиодная тема у всех на слуху. Говорят, за ними будущее.

Светодиоды излучают не только уникальный по своим характеристикам свет, но и завидный оптимизм по поводу своего места на рынке светотехники. Особенно активно экспансия LED разворачивается в области интерьерного оформления и светодизайна.

Настоящая публикация не случайно построена в форме вопросов и ответов (FAQ, frequently asked questions – часто задаваемые вопросы). Именно так заинтересованный человек подходит к новому для него объекту, с тем чтобы «пощупать» его с разных сторон и уж потом решить: нужен – не нужен. А мне задавать правильные вопросы и находить на них верные ответы помогал профессор МГУ Александр Эммануилович Юнович, один из ведущих российских специалистов по светодиодам.

1. Что такое светодиод?

Светодиод – это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Кстати, по-английски светодиод называется light emitting diode, или LED.

2. Из чего состоит светодиод?

Из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные светодиоды, применявшиеся для индикации.

Рис. 1. Конструкция светодиода Luxeon фирмы Lumileds lighting.

3. Как работает светодиод?

Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Значит, прежде всего нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую – донорскими.

Но не всякий p-n-переход излучает свет. Почему? Во-первых, ширина запрещенной зоны в активной области светодиода должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона. Во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой, для чего полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу.

Реально, чтобы соблюсти оба условия, одного р-п-перехода в кристалле оказывается недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.

4. Означает ли это, что чем больший ток проходит через светодиод, тем он светит ярче?

Разумеется, да. Ведь чем больше ток, тем больше электронов и дырок поступают в зону рекомбинации в единицу времени. Но ток нельзя увеличивать до бесконечности. Из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода диод перегреется и выйдет из строя.

5. Чем хорош светодиод?

В светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и, теоретически, это можно сделать почти без потерь. Действительно, светодиод (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений. Далее, светодиод излучает в узкой части спектра, его цвет чист, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы достигает 100 тысяч часов, что в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод – низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

6. Чем плох светодиод?

Только одним – ценой. Пока что цена одного люмена, излученного светодиодом, в 100 раз выше, чем галогенной лампой. Но специалисты утверждают, что в ближайшие 2-3 года этот показатель будет снижен в 10 раз.

7. Когда светодиоды начали применяться для освещения?

Первоначально светодиоды применялись исключительно для индикации. Чтобы сделать их пригодными для освещения, необходимо было прежде всего научиться изготавливать белые светодиоды, а также увеличить их яркость, а точнее светоотдачу, то есть отношение светового потока к потребляемой энергии.

В 60-х и 70-х годах были созданы светодиоды на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации. По светоотдаче светодиоды обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. Одно было плохо – не существовало светодиодов синего, сине-зеленого и белого цвета.

К концу 80-х годов в СССР выпускалось более 100 млн светодиодов в год, а мировое производство составляло несколько десятков миллиардов.

8. От чего зависит цвет светодиода?

Исключительно от ширины запрещенной зоны, в которой рекомбинируют электроны и дырки, то есть от материала полупроводника, и от легирующих примесей. Чем «синее» светодиод, тем выше энергия квантов, а значит, тем больше должна быть ширина запрещенной зоны.

9. Какие трудности пришлось преодолеть ученым, чтобы изготовить голубой светодиод?

Голубые светодиоды можно сделать на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны – карбида кремния, соединений элементов II и IV группы или нитридов элементов III группы. (Помните таблицу Менделеева?)

У светодиодов на основе SiC оказался слишком мал КПД и низок квантовый выход излучения (то есть число излученных квантов на одну рекомбинировавшую пару). У светодиодов на основе твердых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и служили недолго. Оставалась надежда на нитриды.

Нитрид галлия GaN плавится при 2000 °С, при этом равновесное давление паров азота составляет 40 атмосфер; ясно, что растить такие кристаллы непросто. Аналогичные соединения – нитрилы алюминия и индия – тоже полупроводники. Их соединения образуют тройные твердые растворы с шириной запрещенной зоны, зависящей от состава, который можно подобрать так, чтобы генерировать свет нужной длины волны, в том числе и синий. Но… проблему не удавалось решить до конца 80-х годов.

Первым, еще в 70-х, голубой светодиод на основе пленок нитрида галлия на сапфировой подложке удалось получить профессору Жаку Панкову (Якову Исаевичу Панчечникову) из фирмы IBM (США). Квантовый выход был достаточен для практических применений, однако руководство сказало: «Ну, это ж на сапфире – дорого и не так уж ярко, к тому же p-n-переход нехорош…» – и работы Панкова не поддержали.

Между тем группа Сапарина и Чукичева из МГУ обнаружила, что под действием электронного пучка GaN с примесью цинка становится ярким люминофором, и даже запатентовала устройство оптической памяти. Но тогда загадочное явление объяснить не удалось.

Это сделали японцы – профессор И. Акасаки и доктор X. Амано из университета Нагоя. Обработав пленку GaN с примесью магния электронным пучком со сканированием, они получили ярко люминесцирующий слой р-типа с высокой концентрацией дырок. Однако разработчики светодиодов не обратили должного внимания на их публикации.

Лишь в 1989 году доктор Ш. Накамура из фирмы Nichia Chemical, исследуя пленки нитридов элементов III группы, сумел воспользоваться результатами профессора Акасаки. Он так подобрал легирование (Мд, Zn) и термообработку, заменив ею электронное сканирование, что смог получить эффективно инжектирующие слои р-типа в GaN-гетероструктурах. Вот как был получен голубой светодиод.

Фирма Nichia запатентовала ключевые этапы технологии и к концу 1997 года выпускала уже 10-20 млн голубых и зеленых светодиодов в месяц, а в январе 1998 года приступила к выпуску белых светодиодов.

10. Что такое квантовый выход светодиода?

Квантовый выход – это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электроннодырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход. Внутренний – в самом p-n-переходе, внешний – для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» – поглощаться, рассеиваться). Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим теплоотводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных светодиодов составляет 55%, а для синих – 35%.

Внешний квантовый выход – одна из основных характеристик эффективности светодиода.

11. Как получить белый свет с использованием светодиодов?

Существует три способа получения белого света от светодиодов. Первый – смешивание цветов по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет. Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это похоже на то, как светит люминесцентная лампа. И, наконец, в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой светодиод, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

12. Какой из трех способов лучше?

У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Технология RGB в принципе позволяет не только получить белый цвет, но и перемещаться по цветовой диаграмме при изменении тока через разные светодиоды. Этим процессом можно управлять вручную или посредством программы, можно также получать различные цветовые температуры. Поэтому RGB-матрицы широко используются в светодинамических системах. Кроме того, большое количество светодиодов в матрице обеспечивает высокий суммарный световой поток и большую осевую силу света. Но световое пятно из-за аберраций оптической системы имеет неодинаковый цвет в центре и по краям, а главное, из-за неравномерного отвода тепла с краев матрицы и из ее середины светодиоды нагреваются по-разному, и, соответственно, по-разному изменяется их цвет в процессе старения – суммарные цветовая температура и цвет «плывут» за время эксплуатации. Это неприятное явление достаточно сложно и дорого скомпенсировать.

Белые светодиоды с люминофорами существенно дешевле, чем светодиодные RGB-матрицы (в пересчете на единицу светового потока), и позволяют получить хороший белый цвет. И для них в принципе не проблема попасть в точку с координатами (0.33, 0.33) на цветовой диаграмме МКО. Недостатки же таковы: во-первых, у них меньше, чем у RGB-матриц, светоотдача из-за преобразования света в слое люминофора; во-вторых, достаточно трудно точно проконтролировать равномерность нанесения люминофора в технологическом процессе и, следовательно, цветовую температуру; и наконец в-третьих – люминофор тоже стареет, причем быстрее, чем сам светодиод. Промышленность выпускает как светодиоды с люминофором, так и RGB-матрицы – у них разные области применения.

13. Каковы электрические и оптические характеристики светодиодов?

Светодиод – низковольтный прибор. Обычный светодиод, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4 В постоянного напряжения при токе до 50 мА. Светодиод, который используется для освещения, потребляет такое же напряжение, но ток выше – от нескольких сотен мА до 1А в проекте. В светодиодном модуле отдельные светодиоды могут быть включены последовательно, и суммарное напряжение оказывается более высоким (обычно 12 или 24 В).

При подключении светодиода необходимо соблюдать полярность, иначе прибор может выйти из строя. Напряжение пробоя указывается изготовителем и обычно составляет более 5В для одного светодиода. Яркость светодиода характеризуется световым потоком и осевой силой света, а также диаграммой направленности. Существующие светодиоды разных конструкций излучают в телесном угле от 4 до 140 градусов. Цвет, как обычно, определяется координатами цветности и цветовой температурой, а также длиной волны излучения.

Для сравнения эффективности светодиодов между собой и с другими источниками света используется светоотдача: величина светового потока на один ватт электрической мощности. Также интересной маркетинговой характеристикой оказывается цена одного люмена.

14. Как реагирует светодиод на повышение температуры?

Говоря о температуре светодиода, необходимо различать температуру на поверхности кристалла и в области p-n-перехода. От первой зависит срок службы, от второй – световой выход. В целом с повышением температуры p-n-перехода яркость светодиода падает, потому что уменьшается внутренний квантовый выход из-за влияния колебаний кристаллической решетки. Поэтому так важен хороший теплоотвод.

Падение яркости с повышением температуры не одинаково у светодиодов разных цветов. Оно больше у AlGalnP- и AeGaAs-светодиодов, то есть у красных и желтых, и меньше у InGaN, то есть у зеленых, синих и белых.

15. Почему нужно стабилизировать ток через светодиод?

Как видно из рисунка 2, в рабочих режимах ток экспоненциально зависит от напряжения и незначительные изменения напряжения приводят к большим изменениям тока. Поскольку световой выход прямо пропорционален току, то и яркость светодиода оказывается нестабильной. Поэтому ток необходимо стабилизировать. Кроме того, если ток превысит допустимый предел, то перегрев светодиода может привести к его ускоренному старению.

Рис. 2. Зависимость силы тока от напряжения питания светодиода.

16. Для чего светодиоду требуется конвертор?

Конвертор (в англоязычной терминологии driver) для светодиода – то же, что балласт для лампы. Он стабилизирует ток, протекающий через светодиод.

17. Можно ли регулировать яркость светодиода?

Яркость светодиодов очень хорошо поддается регулированию, но не за счет снижения напряжения питания – этого-то как раз делать нельзя, – а так называемым методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), для чего необходим специальный управляющий блок (реально он может быть совмещен с блоком питания и конвертором, а также с контроллером управления цветом RGB-матрицы). Метод ШИМ заключается в том, что на светодиод подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, причем частота сигнала должна составлять сотни или тысячи герц, а ширина импульсов и пауз между ними может изменяться. Средняя яркость светодиода становится управляемой, в то же время светодиод не гаснет. Небольшое изменение цветовой температуры светодиода при диммировании несравнимо с аналогичным смещением для ламп накаливания.

18. Чем определяется срок службы светодиода?

Считается, что светодиоды исключительно долговечны. Но это не совсем так. Чем больший ток пропускается через светодиод в процессе его службы, тем выше его температура и тем быстрее наступает старение. Поэтому срок службы у мощных светодиодов короче, чем у маломощных сигнальных, и составляет в настоящее время 20-50 тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости. Когда яркость снижается на 30% или наполовину, светодиод надо менять.

19. «Портится» ли цвет светодиода с течением времени?

Старение светодиода связано не только со снижением его яркости, но и с изменением цвета. В настоящее время нет стандартов, которые позволили бы выразить количественно изменение цвета светодиодов в процессе старения и сравнить с другими источниками.

20. Не вреден ли светодиод для человеческого глаза?

Спектр излучения светодиода близок к монохроматическому, в чем его кардинальное отличие от спектра солнца или лампы накаливания. Хорошо это или плохо – доподлинно не известно, потому что, насколько я знаю, серьезных исследований в этой области нигде не проводилось. Какие-либо данные о вредном воздействии светодиодов на человеческий глаз отсутствуют.

Есть надежда, что вскоре влияние светодиодов на зрение будет изучено досконально. Проблемой заинтересовался академик Михаил Аркадьевич Островский – крупный специалист в области цветного зрения. Тема, за решение которой он взялся, называется так: «Психофизическое восприятие светодиодного освещения системой зрения человека».

21. Когда и как сверхъяркие светодиоды появились в России?

Об этом лучше всех расскажет профессор Юнович.

Люминесценцию карбида кремния впервые наблюдал Олег Владимирович Лосев в Нижегородской радиотехнической лаборатории в 1923 г. и показал, что она возникает вблизи p-n-перехода. Первая научная статья о кристаллах нитрида галлия была опубликована профессором МГУ Г.С. Ждановым в 30-х гг. Люминесценцию в гетероструктурах на основе арсенида галлия впервые исследовали в лаборатории Ж.И. Алферова в 60-х гг. и показали, что можно создать структуры с внутренним квантовым выходом близким к 100%. Разработки структур и светодиодов на основе нитрида галлия велись в ленинградских Политехническом и Электротехническом институтах, в Калуге, в Зеленограде в 70-х гг., но они тогда не привели к созданию эффективных голубых светодиодов.

В 1995 году я прочел первые статьи Накамуры и понял, что «голубая проблема» в принципе решена. Тогда же я получил грант соросовского фонда. В декабре на эти деньги я смог поехать на конференцию в США, и там профессор Жак Панков познакомил меня с Ш. Накамурой. Я забросил наживку: мол, хочу приобщить студентов Московского университета к передовым достижениям в области голубых светодиодов и рассказать им о столь замечательном изобретении. Рыбка клюнула, и в феврале я получил от д-ра Ш. Накамуры из Японии бандеролью 10 светодиодов от фиолетового до зеленого. Все потом оказалось просто – фирма Nichia Chemical начинала выпуск светодиодов на рынок и была заинтересована в научной рекламе. В лаборатории МГУ мы их досконально исследовали, сняли все характеристики и получили новые научные результаты. Д-р Ш. Накамура дал любезное согласие на совместную публикацию наших первых статей.

Одновременно специалисты из группы Бориса Ферапонтовича Тринчука в Зеленограде продемонстрировали образцы зеленых светодиодов начальникам из ГАИ и получили положительный отзыв. Все дело в том, что эта группа сделала опытный образец светодиодного светофора, но у них не было хороших зеленых светодиодов. Светофоры с новыми сверхъяркими зелеными светодиодами намного превосходили светофоры с лампами, и московское правительство сделало заказ на 1000 светодиодных светофоров к 850-летию Москвы. Такое везение!

Как раз тогда у нас гостила киргизская скрипачка Райкан Карагулова – выпускница Московской консерватории, ученица моей жены, которая работала в Японии первым концертмейстером симфонического оркестра в Осаке. Выяснилось, что место ее работы находится неподалеку от фирмы Nichia Chemical! Б.Ф. Тринчук дал ей тысячу долларов и попросил купить на них и прислать на мой адрес 200 зеленых светодиодов. Из них были изготовлены первые светофоры из той юбилейной тысячи. Москва стала первым в мире городом с массовым применением светодиодных светофоров.

Наши ученые и инженеры в НИИ «Сапфир» пытались повторить достижение японцев и изготовить структуры на основе нитридов для голубых и зеленых светодиодов на старой эпитаксиальной установке, которую пришлось модернизировать, чтобы достичь более высоких температур и давлений. Но инициатива заглохла из-за отсутствия денег и интереса руководства.

22. Какие на сегодняшний день существуют технологии изготовления светодиодов и светодиодных модулей?

Что касается выращивания кристаллов, то основная технология – металлоорганическая эпитаксия. Для этого процесса необходимы особо чистые газы. В современных установках предусмотрены автоматизация и контроль состава газов, их раздельные потоки, точная регулировка температуры газов и подложек. Толщины выращиваемых слоев измеряются и контролируются в пределах от десятков ангстрем до нескольких микрон. Разные слои необходимо легировать примесями, донорами или акцепторами, чтобы создать p-n-переход с большой концентрацией электронов в n-области и дырок – в р-области.

Рис. 3. Схематическое представления светодиода.

За один процесс, который длится несколько часов, можно вырастить структуры на 6-12 подложках диаметром 50-75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5-2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это технология, требующая высокой культуры.

Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к n- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24 x 0,24 до 1 x 1 мм2/.

Следующим шагом является создание светодиодов из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый светодиод, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Около половины стоимости светодиода определяется этими этапами высокой технологии.

Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного светодиода перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-технологии (surface montage details – поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). Светодиод, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке.

Светодиоды, выполненные по SMD- и СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора – в этом случае она делается из металла. Так создаются светодиодные модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть жесткими или гибкими, короче, призваны удовлетворить любую прихоть дизайнера. Появляются и светодиодные лампы с таким же цоколем, как у низковольтных галогенных, призванные им на замену. А для мощных светильников и прожекторов изготавливаются светодиодные сборки на круглом массивном радиаторе.

Раньше в светодиодных сборках было очень много светодиодов. Сейчас, по мере увеличения мощности, светодиодов становится меньше, зато оптическая система, направляющая световой поток в нужный телесный угол, играет все большую роль.

23. Кто в мире сегодня производит светодиоды?

Чтобы делать качественные светодиоды в нужном количестве, понадобилось слияние двух отраслей – электронной и светотехнической. Все западные гиганты, производящие светодиоды для светотехники по полному циклу, начиная с производства чипов и заканчивая различными светодиодными модулями и сборками, а также светильниками на их основе, идут по этому пути. General Electric заключила союз с производителем полупроводниковых приборов Emcore, создав компанию GEL Core. Philips Lighting совместно с Agilent, дочерней компанией Hewlett-Packard, создали предприятие LumiLeds. Osram объединяет усилия с полупроводниковыми предприятиями своей материнской компании Siemens. Как заметил Макаранд Чипалкатти, менеджер по маркетингу из подразделения Opto Semiconductors компании Osram Sylvania, специализирующемуся на устройствах LED, производители светотехники сами уничтожают свой бизнес. Но если сегодня не «наступить на горло собственной песне», то завтра придут другие и сделают это куда более жестко.

Впрочем, существуют компании, специализирующиеся только на производстве чипов. Это предприятия радиоэлектронной промышленности, и они не занимаются светотехникой. К их числу относится Nichia Corporation.

24. Каковы основные производители светодиодных модулей и сборок и представленные ими модельные ряды?

Чипы и отдельные светодиоды производят компании Nichia Corporation, Сгее, LumiLeds Lighting, Opto Technology, Osram Opto Semiconductors, GEL Core. Массовое производство структур и чипов для светодиодов ведут тайваньские фирмы Lite-On, Taiwan Oasis и др.

В России светодиоды производят компании Корвет Лайт, Светлана Оптоэлектроника, Оптэл, Оптоника. По конструкции и технологическому исполнению наши светодиоды не уступают зарубежным, специалисты перечисленных компаний имеют соответствующие патенты. В Москве и Санкт-Петербурге есть возможность выращивать собственные чипы – например, эпитаксиальная установка имеется в Санкт-Петербургском физтехе, – но для промышленного производства необходимо крупное финансирование, и пока наши компании используют зарубежные чипы.

25. Где сегодня целесообразно применять светодиоды?

Светодиоды находят применение практически во всех областях светотехники, за исключением освещения производственных площадей, да и там могут использоваться в аварийном освещении. Светодиоды оказываются незаменимы в дизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также в светодинамических системах. Выгодно же их применять там, где дорого обходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономить электроэнергию, и где высоки требования по электробезопасности.

26. Возможности и применение

Изобретение первых светодиодов – полупроводниковых диодов в эпоксидной оболочке, выделяющих монохроматический свет при подключении к электротоку – относится к 1960-м годам. Однако до 1980-х низкая яркость, отсутствие светодиодов синего и белого цветов, а также высокие затраты на их производство ограничивали их массовое применение в качестве источников света. Поэтому светодиоды в основном использовали в наружных электронных табло, ими оборудовали системы регулирования дорожного движения, применяли в оптоволоконных системах передачи данных и медицинском оборудовании.

Появление сверх ярких, а также синих (в середине 1990-х годов) и белых диодов (в начале XXI века) и постоянное снижение их рыночной стоимости привлекли внимание многих производителей к данным источникам света. Светодиоды стали использовать в качестве индикаторов режимов работы электронных устройств, в подсветке жидкокристаллических экранов различных приборов, в том числе – мобильных телефонов и пр. Впоследствии применение светодиодов основных цветов (красного, синего и зеленого) позволило получать цвета вывесок фактически любых оттенков, а также конструировать из них дисплеи с выводом полноцветной графики и анимации.

Светодиоды, за счет их малой потребности в электроэнергии, – оптимальный выбор декоративного освещения в местах, где существуют проблемы с энергетикой.

Срок службы светодиодов, превышающий в 6-8 раз долговечность люминесцентных ламп, относительная простота в работе с ними на этапе сборки изделий, отсутствие необходимости в регулярном обслуживании и их антивандальные качества делают эти источники света конкурентоспособными с более традиционными газоразрядными, люминесцентными лампами и лампами накаливания. Одним из немногих и существенных аспектов, за счет которого неон удерживает свои позиции в сегменте подсветки вывесок, является пока еще более высокая стоимость светодиодов.

27. Преимущества

Экономично…

Одним из достоинств светодиодов является их долговечность. Данные источники света обладают ресурсом использования 100 000 часов, а ведь это 10-12 лет непрерывной работы. Для сравнения – максимальный срок работы неоновых и люминесцентных ламп составляет 10 тыс. часов.

За это же время в световом модуле, использующем люминесцентные лампы, их нужно будет сменить 8-10 раз, а лампы накаливания придется заново «вкручивать» от 30 до 40 раз. Использование светодиодных модулей позволяет снизить затраты на электроэнергию до 87%!

Удобно…

Светодиодный модуль – многокомпонентная структура с неприхотливой схемой подключения. В цепочке, скажем, из полусотни светодиодов один-два неисправных не только не выводят рекламный фрагмент из строя, но даже не влияют на суммарное световое излучение. Гигантский ресурс работы светодиодов практически решает проблемы, связанные с необходимостью их замены. Кроме того, светоизлучающие диоды способны надежно функционировать в самом широком диапазоне рабочих температур.

Надежно…

Есть надежность совершенно особого рода – та, от которой порою зависят человеческие жизни. Применение светодиодов в устройствах отображения информации (дорожные знаки, светофоры, информационные табло и т.д.) ведет к значительному увеличению расстояния их восприятия человеческим глазом. Неслучайно во многих крупных городах развитых стран уже нет обычных светофоров, а светодиодные схемы используются в воздушных и надводных навигационных системах.

Другим аспектом, благодаря которому светодиодам некоторыми заказчиками отдается предпочтение, являются их прочность и антивандальные качества. В отличие от стеклянных трубок данные источники света изготовлены из пластика. За счет этого их нелегко вывести из строя посредством механических повреждений. Характерное напряжение, необходимое для работы одного светодиода, – 3-4 вольта. Поэтому в условиях, когда требуется соблюдение повышенных мер безопасности или нет возможности использовать высокие напряжения, светодиоды являются оптимальным выбором. Рабочее напряжение светодиодных модулей, как упоминалось ранее, составляет 10-12 В. Очевидно, что при низком напряжении не требуется применять провода большого сечения с сильной изоляцией. Это также облегчает подключение светодиодов к электросети. У газоразрядных трубок, в отличие от светодиодов, есть порог срабатывания: чтобы источник света загорелся, в начале необходимо подать на разряд необходимое напряжение. Светодиоды же начинают излучать свет сразу при подключении к электросети, и их яркость легко регулировать наращиванием или снижением напряжения практически сразу после включения. Одним из важных преимуществ светодиодов является устойчивость к воздействию низких температур. Известно, что на морозе внутри газоразрядных источников света происходит вымерзание ртути, и это приводит к снижению яркости свечения. При отрицательных температурах также возникают проблемы с включением неона. Светодиоды лишены этих минусов.

Красиво…

Если бы LED-технологии не изобрели светотехники, их бы создали дизайнеры. Светодиоды, в отличие от ламп с неоном, имеют практически неограниченные возможности для «игры» со спектрами, цепочки которых можно выстроить таким образом, чтобы световые акценты точно работали на образ. Плавные, почти незаметные для глаза световые переходы от пика к пику в плане выразительности, конечно, уступают живописи, но оставляют далеко позади другие источники света. Изощренная цветодинамика, характерная для светодиодных модулей, способна удовлетворить требования самого требовательного дизайнера. Интересно, что игра со спектрами имеет и экологическое значение. Ведь кривые чувствительности, скажем, растений и человеческого глаза не совпадают: те спектры, которые комфортны для нашего глаза, часто дискомфортны для растений, и наоборот. Зональное использование различных светодиодных «цепочек» в тех интерьерах, где одновременно пребывают и растения, и человек, снимают эту проблему.

Представительно…

Светодиодные модули необычайно компактны. Различные сувениры, миниатюрные стенды и компактные табло, украшенные светодиодной символикой компании, смотрятся на удивление выразительно и необычно. Доля рынка светотехнических изделий, занимаемая светодиодами, составляет ничтожную долю. В развитых странах, особенно в крупных городах и столицах, она медленно, но верно возрастает. Своеобразным символом этой нежной и неизбежной революции стало гигантское 500-метровое полотно из светодиодов, непрерывно протянувшееся над главной улицей Лас-Вегаса.

Светодиодные лампы преимущества и недостатки: узнаем вместе с Квартблогом

Все преимущества светодиодных ламп и, что удивительно, ни одного крупного недостатка! Разберёмся подробнее.

Светодиодные лампы преимущества и недостатки

В вашем доме все еще обычные лампы накаливания или люминесцентные энергосберегающие лампочки? Наверное, вы думаете, что это слишком дорого, и не слышали обо всех их преимуществах. Эта статья расскажет вам, почему за светодиодами (или LED-лампами) будущее, и почему даже высокая цена — не недостаток.

1. Экономия денег за электроэнергию

С постоянно растущими тарифами на электроэнергию лампочки, которые ее экономят, — просто спасение. Светодиоду нужно 8-10 Вт, чтобы произвести столько же света, сколько произведет лампа накаливания на 100 Вт или энергосберегающая на 30-50 Вт.

2. Экологичность

В состав светодиодной лампочки не входят ртуть или опасные для атмосферы газы. Такую лампочку можно просто выбросить, обойдясь без специальной утилизации. Да и пониженные затраты электроэнергии помогают заботиться об окружающей среде.

3. Долговечность

Светодиоды работают долго. Очень долго. Например, продолжительность непрерывной работы одних из самых доступных и качественных в России светодиодов ИКЕА — 25 000 часов (около трех лет), есть лампочки и на 40 000—50 000 часов. Получается, если пользоваться светодиодной лампочкой по 5 часов в день, она может прослужить около 10 лет.

При этом светодиодные лампочки прочные сами по себе: их сложно разбить, уронив. Постоянное включение-выключение, длительную работу и перепады электричества они тоже переносят очень стойко, без неожиданных взрывов и перегораний.

4. Отсутствие нагрева

Светодиоды не нагреваются — это означает, что электроэнергия не уходит с теплом (у ламп накаливания такая потеря составляет около 30%). О светодиодные лампочки невозможно обжечься, что очень важно, особенно для безопасности детей. Это также расширяет возможности абажуров, которые могут быть сделаны из разных материалов и расположены близко к лампочке без риска расплавиться или загореться.

5. Разнообразие размеров и форм

Некоторые виды лампочек привязаны к типу цоколя в светильнике, но не светодиоды. Их выпускают с цоколями разных размеров и даже форм, например с штырьковым цоколем, чтобы можно было заменить светодиодами галогенные лампочки. Разнообразие форм и вовсе умопомрачительно: от привычной грушевидной до светящихся лент.

Больше о типах цоколей читайте здесь: «Как не ошибиться, покупая бытовую лампочку?»

6. Разнообразие тона и яркости света

Светодиодные лампы могут быть нескольких цветовых температур: холодной, нейтральной и теплой. Такой выбор помогает в создании желаемой атмосферы или позволяет сделать цвет объектов, освещаемых лампочкой, максимально естественным. Для создания особого настроения существуют цветные светодиоды, они даже дешевле белых.

Яркость лампочки тоже можно выбирать, она обозначается на упаковке в люменах. На картинке ниже — сравнение яркости ламп накаливания (в ваттах) и светодиодных ламп (в люменах).

Еще одно преимущество светодиодных ламп (не всех, уточняйте при покупке) — возможность регулировки яркости диммером. Тогда одна лампочка может стать и полноценным освещением, и ночником.

7. Окупаемость высокой стоимости

Светодиодные бытовые лампочки сейчас самые дорогие на рынке, и это часто отпугивает покупателей. Однако при учете срока действия одной лампочки и стоимости сэкономленной электроэнергии, цена будет сравнима даже с обычными энергосберегающими лампочками. Не стоит забывать и о все более широком распространении технологии, с которым приходит снижение цены: чем дальше в будущее, тем дешевле светодиоды. 

Единственный возможный недостаток светодиодных ламп — они не самые яркие: если вам нужен очень сильный свет, стоит выбрать галогенные или люминесцентные лампочки или использовать несколько светильников.

О других видах лампочек читайте «Типы лампочек: плюсы и минусы».

Фотографии: habrastorage.org, tutknow.ru, e-outlet.ru, homedit.com, impressiveinteriordesign.com, drawhome.com

свет, электрика, освещение

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:

5 вещей, которые нужно знать перед покупкой светодиодных ламп-CNET

Прежде чем отправиться в магазин, ознакомьтесь со спецификациями, на которые следует обращать внимание при покупке светодиодных ламп.

Крис Монро / CNET

Если вы еще не перешли на светодиодные лампы, то сейчас самое время.Причины веские. Во-первых, светодиодные лампы служат намного дольше, чем лампы накаливания, и они излучают такое же количество света, используя значительно меньше энергии. Это здорово для окружающей среды и может сэкономить деньги на счетах за электроэнергию в долгосрочной перспективе.

Если вы предпочитаете умный дом, светодиоды открывают двери для многих интересных и полезных функций, включая лампы, меняющие цвет, и лампы, которые синхронизируются с вашей системой безопасности или голосовым помощником по выбору. Кроме того, прекращается производство нескольких ламп накаливания, в том числе 100-ваттной лампы накаливания, поэтому вам в любом случае придется переключиться.

Получите информационный бюллетень CNET How To

Получите советы экспертов по использованию телефонов, компьютеров, устройств для умного дома и многого другого. Поставляется по вторникам и четвергам.

Покупка правильного светодиода отличается от покупки лампы накаливания. Однако, прежде чем отправиться за покупками, вам нужно кое-что знать.

Подробнее: Лучшие светодиодные прожекторы, которые вы можете купить в 2021 году

Люмен, а не ватт

Забудьте все, что вы знаете о лампах накаливания – ваши ватты здесь никуда не годятся.

При покупке лампочек вы, вероятно, привыкли искать ватты как показатель яркости лампы. Однако яркость светодиодов определяется несколько иначе.

Сейчас играет: Смотри: Hacks @ Home: как начать работу с умными лампочками

4:17

Вопреки распространенному мнению, мощность – это не показатель яркости, а измерение того, сколько энергии потребляет лампа.Для ламп накаливания существует общепринятая корреляция между потребляемой мощностью и производимой яркостью, но для светодиодов ватты не являются отличным показателем того, насколько яркой будет лампа. (Дело, в конце концов, в том, что они потребляют меньше энергии.)

Например, светодиодная лампа с яркостью, сравнимой с лампой накаливания мощностью 60 Вт, имеет мощность всего от 8 до 12 Вт.

Но не беспокойтесь о математических расчетах – не существует единого способа преобразовать ватты лампы накаливания в ватты светодиодов. Вместо этого следует использовать другую форму измерения: люмены.

Люмен (лм) – это реальное измерение яркости, обеспечиваемой лампочкой, и это число, на которое следует обращать внимание при покупке светодиодов. Для справки, вот диаграмма, которая показывает преобразование ватт-люмен для ламп накаливания и светодиодов.

Подробнее: Лучшая светодиодная лампа для каждой комнаты вашего дома

Шэрон Вакнин / CNET

Как видно из диаграммы выше, лампа накаливания может потреблять в пять раз больше ватт при том же количестве люменов.Прежде чем отправиться в магазин, почувствуйте необходимую вам яркость (в люменах) и отбросьте свою тягу к ваттам.

Вот дополнительная информация о ваттах и ​​люменах.

Выбор правильного цвета Светодиод

Лампы накаливания обычно излучают теплый желтоватый оттенок, но светодиоды бывают разных цветов.

Как показал Philips Hue, светодиодные лампы способны отображать впечатляющий цветовой диапазон, от фиолетового до красного, до спектра белого и желтого. Однако для дома вы, вероятно, ищете что-то похожее на свет, производимый лампами накаливания.

Два самых популярных цвета светодиодов – это мягкий белый (также называемый теплым белым) и ярко-белый (также называемый дневным светом). Совсем не сбивает с толку, правда?

Мягкий белый и теплый белый цвет будут давать желтое свечение, похожее на свечение, близкое к лампе накаливания, в то время как лампы, обозначенные как ярко-белый или дневной свет, будут давать более белый свет, ближе к дневному свету и похожий на то, что вы видите в офисах и розничных магазинах.

Если вы хотите получить техническую информацию, цвет света в спектре белого света называется цветовой температурой и измеряется по шкале Кельвина.Чем меньше число, тем теплее (желтеет) свет. Типичная мягкая белая лампа накаливания находится в диапазоне от 2700 до 3500K, поэтому, если вам нужен именно такой цвет, ищите этот диапазон при покупке светодиодных ламп. Хотите что-нибудь тонированное дневным светом? Ищите лампы с номинальной температурой 5 000K или выше.

Не знаете, что купить? Прочтите наши сравнения теплых и холодных лампочек, чтобы принять решение.

Вы заплатите больше за светодиодную лампу (но в конечном итоге сэкономите).

Светодиодные лампы похожи на гибридные автомобили: дороже заранее, но дешевле в эксплуатации.

Раньше можно было купить лампу накаливания в строительном магазине за доллар или около того. Затем появились светодиоды, большинство из которых стоили намного дороже. К счастью, несколько лет разработок и конкуренции снизили цены до такой степени, что вы найдете множество светодиодных опций в проходе с лампочками по цене 5 долларов или меньше.

Но доллары и центы на этом не заканчиваются. Вам нужно учитывать стоимость использования лампочки – и самое замечательное в светодиодах то, что их использование не стоит очень дорого.Например, традиционная 60-ваттная лампа накаливания добавит к вашему счету за электроэнергию около 7 долларов каждый год, если вы используете ее в среднем 3 часа в день. Сменный светодиод мощностью 60 Вт, который излучает такое же количество света, потребляет всего 8 Вт и добавляет лишь около доллара к счету за электроэнергию за тот же год.

Другими словами, даже если светодиод стоит 5 долларов, а лампа накаливания – это халява, которую вы нашли где-то в ящике, светодиод по-прежнему остается менее дорогим вариантом после менее чем года использования.В то же время вы получите меньшее тепловыделение, более длительный срок службы лампы и даже возможность управлять ими с помощью смартфона – и он не перегорит через год.

Остерегайтесь светодиодов без диммирования

Из-за своей схемы светодиоды не всегда совместимы с традиционными диммирующими переключателями. В некоторых случаях переключатель необходимо заменить. В других случаях вы заплатите немного больше за совместимый светодиод.

Большинство существующих в настоящее время диммеров, вероятно, были разработаны для работы с лампами накаливания.Диммеры, подобные этим, работают, отсекая количество электричества, направляемого в лампочку, в быстрой последовательности, быстрее, чем может обнаружить глаз. Светодиоды потребляют намного меньше энергии, поэтому они не всегда хорошо работают с такими диммерами (вот удобное руководство, которое немного глубже объясняет причины, почему).

Первое, что нужно сделать, если вы покупаете светодиоды, которые хотите использовать с диммером, – это убедиться, что вы покупаете лампы с регулируемой яркостью. Большинство производителей предлагают светодиодные лампы без диммирования без какого-либо встроенного оборудования для диммирования, и хотя это нормально, если вы хотите сэкономить один или два доллара на лампе, предназначенной для не диммируемого прибора, они последнее, что вам нужно. если вам нравится, свет приглушен.

Моя вторая рекомендация? Начните с одной лампочки от крупного производителя и повесьте чек. Попробуйте использовать диммеры у себя дома, и, если это сработает, не стесняйтесь покупать столько, сколько вам нужно. В противном случае большинство крупных розничных продавцов с радостью позволят вам вернуть лампочку и обменять ее на что-нибудь другое. В какой-то момент вы также можете подумать об обновлении своих диммеров до более новых моделей, предназначенных для работы со светодиодами. Такие громкие имена, как Lutron и Leviton, – ваш лучший выбор там.

И последнее: если диммирование действительно важно в вашем доме, вам действительно стоит подумать о умных лампах.Большинство из них используют свои собственные встроенные механизмы для управления затемнением, поэтому вам вообще не нужен диммер. Подобные механизмы затемнения великолепны, потому что они не мерцают и не гудят, и вы обычно сможете синхронизировать вещи с помощью голосового помощника, такого как Siri или Alexa, который открывает дверь для таких команд, как «установите свет на 20%. . ”

Сейчас играет: Смотри: Как купить яркие светодиодные лампы, которые не отстой

2:13

Не все осветительные приборы должны использовать светодиоды.

Знание того, где можно разместить светодиод, гарантирует, что лампа не перегорит раньше времени.

Вы, наверное, знаете, что светодиодные лампы работают намного холоднее, чем их собратья, но это не значит, что они не выделяют тепло. Светодиодные лампы нагреваются, но тепло отводится радиатором в основании лампы. Оттуда тепло рассеивается в воздухе, а светодиодная лампа остается прохладной, что помогает сохранить долгую жизнь.

В этом и заключается проблема: лампочке нужен способ отвода тепла. Если светодиодную лампу поместить в закрытый корпус, тепло не будет никуда уходить, отправляя его обратно в лампочку и приговаривая ее к медленной и мучительной смерти.Помните, что светодиодные лампы – это электронные устройства, и, как и в случае с телефоном или ноутбуком, нельзя допускать их перегрева.

Вот почему для закрытых светильников можно использовать лампы накаливания, люминесцентные или галогенные лампы. Светодиоды тоже будут работать, но в некоторых случаях нагрев внутри светильника сокращает срок службы лампы.

Дополнительные советы по созданию энергоэффективного дома

Впервые опубликовано 26 марта 2013 г. в 19:00. СТАНДАРТНОЕ ВОСТОЧНОЕ ВРЕМЯ.

Светодиодное освещение – Светодиодные светильники и светильники для дома

Осветите любую комнату светодиодными лампами

Светодиодные лампы

излучают такой же теплый свет, что и традиционные лампочки, без мерцания и звука.Они создают приятную уютную атмосферу в комнате, сохраняя при этом энергоэффективность и долговечность. Светодиодные лампы доступны с разной цветовой температурой, что делает свет более или менее теплым.

Что нужно учитывать при выборе светодиодных ламп

При замене обычных лампочек упор делается на мощность. В светодиодных лампах упор делается на люмены или меру освещенности. Светодиодные лампы потребляют меньше энергии, при этом излучают такое же количество света, как лампы накаливания белого цвета.Вы также должны учитывать цветовую температуру. Четкое, но мягкое освещение отлично подойдет для кухни или ванной комнаты, а теплое оранжевое свечение светодиодных ламп другого типа может преобразить логово или создать настроение в спальне или гостиной.

Типы светодиодных ламп

Стандартные светодиодные лампы

Стандартные светодиодные лампы равномерно распределяют свет по комнате и идеально подходят для функционального освещения на кухне или в ванной комнате. Равномерное рассеивание света отлично подходит для освещения прихожих и для использования с лампой для чтения.

Светодиодные лампы Globe

Добавьте индивидуальности с помощью декоративной светодиодной лампы в виде шара, светящаяся нить которой танцует за двойным дымчатым стеклом искусными линиями или просто светится, создавая теплый шар света. Используйте потрясающий эффект светодиодных ламп в виде глобуса с подвесными лампами, чтобы создать атмосферу на кухне для званых обедов, или с настольными лампами, чтобы создать эффект тепла в коридорах или ванных комнатах.

Can / встраиваемые светодиодные лампы

Цокольные или встраиваемые светодиодные лампы устанавливаются в розетки или бидоны, которые монтируются на потолке.Они помогают максимизировать пространство, обеспечивая при этом чистый элемент дизайна, и отлично подходят для кухонь, ванных комнат и других помещений дома.

Светодиодные лампы напольные

Четкое, но мягкое освещение широких пространств в берлогах и гостиных с помощью правильного светодиодного светильника для торшеров и торшеров.

Преимущества светодиодных ламп

Сочетайте экологичность с меньшим влиянием на ваши счета за электроэнергию, поскольку светодиодный источник света потребляет до 85% меньше энергии и служит в 20 раз дольше, чем лампы накаливания.При сроке службы около 15000 часов вы также можете сэкономить на замене ламп. Хотя они обеспечивают четкое освещение, равномерно распределенное по всей комнате, светодиодное освещение более мягкое, без бликов, присущих лампам накаливания. Светодиодные лампы доступны с разной цветовой температурой, что делает свет более или менее теплым. Некоторые светодиодные лампы ИКЕА излучают такое же теплое свечение, как и свечи.

Часто задаваемые вопросы

Чем отличаются обычные лампочки от светодиодных?

Светодиодные лампы

потребляют и излучают меньше энергии, чем лампы накаливания.Это связано с экономией энергии, меньшим количеством замен ламп и знанием того, что светодиодные лампы безопаснее в ограниченном пространстве, поскольку они выделяют меньше тепла.

Стоит ли переходить на светодиодные лампы?

Да, учитывая экономию средств, связанных с вашим счетом за электроэнергию и меньшее количество замен лампочек. Помимо постоянной экономии, светодиодные лампы делают ваше освещение мощным элементом дизайна, который может изменить настроение и атмосферу любой комнаты для любого случая.

Можно ли вставлять светодиодные лампы в обычные светильники?

Да, светодиодные лампы можно использовать в большинстве повседневных светильников.

Светодиодное освещение и лампочки для дома – Внутреннее и внешнее освещение

Преимущества перехода на светодиодное освещение для жилых домов

Переход на светодиодное освещение – один из самых простых способов существенно повлиять на энергоэффективность вашего дома. Светодиодные лампы потребляют до 90% меньше энергии, чем традиционные лампы накаливания. Это означает значительную экономию для вас и гораздо меньший углеродный след для вашего дома.

Поскольку светодиоды обладают высокой энергоэффективностью, они также могут использоваться в качестве ламп с длительным сроком службы.Вам больше не нужно беспокоиться о замене лампочек раз в год или два. Светодиоды позволяют наслаждаться высококачественным светом в среднем 50 000 часов – это более десяти лет обычного ежедневного использования.

Руководство по светодиодному освещению в доме

При выборе светодиодного освещения для жилых помещений помните о цветовой температуре, яркости, индексе цветопередачи и диммировании.

Цветовая температура

Цветовая температура показывает, насколько холодный (синий) или теплый (желтый) свет. Он измеряется в градусах Кельвина (K).Чем ниже число Кельвина, тем теплее лампа.

Хотя лампы накаливания обычно имеют лишь несколько цветовых температур, со светодиодами у вас есть возможность выбрать из широкого диапазона, чтобы добиться именно того настроения, которое вы хотите для своего дома. Температура по Кельвину для светодиодных ламп для бытового использования составляет от 2 000 до 6 500 К.

Для жилых помещений, таких как спальни и гостиные, обычно лучше всего подходит более теплая цветовая температура. Кухни и ванные комнаты выглядят великолепно и наиболее функциональны с чуть более прохладной цветовой температурой.

Яркость

До того, как светодиоды стали обычным явлением в домах, мощность в ваттах использовалась для обозначения яркости лампочек. Лампочки на 60 и 40 ватт были наиболее распространены для домашнего использования.

Но поскольку светодиоды излучают такое же количество света, что и лампа накаливания, потребляя гораздо меньше ватт, это измерение больше не является точным. Вместо этого мы используем люмены для измерения яркости лампочки.

Например, светодиодная лампа мощностью 9 Вт и лампа накаливания на 60 Вт будут давать одинаковый световой поток.Большинство светодиодных лампочек также имеют маркировку с указанием эквивалента мощности для облегчения сравнения.

Индекс цветопередачи (CRI)

CRI – это показатель того, как свет влияет на внешний вид цвета. CRI измеряется путем тестирования образцов цвета под лампой, а затем регистрации того, насколько точно каждый образец выглядит в свете, излучаемом лампой.

Для наилучшей цветопередачи ищите лампы с индексом цветопередачи 80 или выше. Если для вас чрезвычайно важна точная цветопередача, ищите индекс цветопередачи 90 или выше.

Регулировка яркости

Светодиоды и светильники с регулируемой яркостью помогут вам максимально эффективно использовать свои деньги и схему домашнего освещения. Легко преобразуйте свет в зависимости от вашего настроения с помощью переключателя или регулятора яркости.

Используйте лампочки на полную яркость для таких задач, как чтение и работа, затем приглушите их для просмотра фильмов или отдыха. Уменьшение яркости ламп также помогает им расходовать меньше электроэнергии, что хорошо для планеты и вашего счета за электроэнергию.

Лучшие умные светодиодные лампы на 2021 год

Лампочки – даже умные – должны быть легкими.Просто прикрутите умную светодиодную лампу к лампе и соедините ее со смартфоном, и вам никогда не придется беспокоиться о перемещении по темным коридорам или поиску выключателя. Многие даже позволяют регулировать цвет. Мы рекомендуем цветную светодиодную лампу Philips Wiz Smart Wi-Fi LED, потому что она достаточно яркая для повседневного использования, обеспечивает яркие цвета и может работать вместе с Amazon Alexa, Apple Siri Shortcuts, Google Assistant и Samsung SmartThings. Это также одна из самых доступных цветных ламп, которые мы тестировали, что позволяет переключиться на использование умных лампочек так же легко, как и вкрутить лампочку.

Наш выбор

Philips Wiz Smart Wi-Fi LED Color Bulb

Эта модель дешевле, чем большинство умных ламп, излучает яркие цвета, имеет полезные сцены (предустановки цвета и тусклости) и работает с Amazon Alexa, Apple Siri Ярлыки и Google Ассистент.

Цветная светодиодная лампа Philips Wiz Smart Wi-Fi – это лучшая интеллектуальная лампа, которую мы когда-либо видели, по цене, о которой еще несколько лет назад было бы неслыханно. Он обеспечивает яркий белый свет и потрясающие цвета, а также надежное планирование и некоторые специальные эффекты.Эта лампа и ее менее дорогой белый аналог хорошо зарекомендовали себя при тестировании экспонометра и обладают достаточной яркостью, чтобы использовать ее для считывания показаний. Здесь также есть хороший температурный диапазон для свиданий, вечеринок или вечеров в кино. Эта лампочка поддерживает Amazon Alexa, Apple Siri Shortcuts, Google Assistant, Samsung SmartThings и IFTTT, поэтому ею можно управлять с помощью голосовых команд и подключаться к другим устройствам умного дома. И это единственная протестированная нами цветная лампа Wi-Fi, которая включает режим отпуска, который случайным образом включает и выключает лампочку, чтобы создать впечатление, будто вы дома, когда вас нет.Лампы Philips Wiz несовместимы с лампами Philips Hue, поэтому, если вы уже используете лампы Hue, вам следует придерживаться их.

Второе место

Если наш лучший выбор будет распродан, лампа Cree Lighting Connected Max Tunable White + Color станет надежной заменой. Это примерно та же цена, что и Philips, и включает в себя множество тех же функций, таких как планирование и предустановленные сцены, которые можно настроить по своему вкусу. Однако у него другой цветовой диапазон, а это значит, что он не может затемнять так низко, как наш лучший выбор.И хотя он работает с Amazon Alexa, Google Assistant и Siri Shortcuts, ему не хватает поддержки Samsung SmartThings или IFTTT. Мы также обнаружили, что приложение Кри немного сбивает с толку.

Также отлично

Умная светодиодная цветная лампа Yeelight

Лампа Yeelight ярче, чем большинство умных ламп, имеет уникальную функцию выбора цвета для настройки цветов и работает с Amazon Alexa, Apple HomeKit и Google Assistant.

Умная светодиодная цветная лампа Yeelight обладает многими функциями, которые вы ожидаете от умной лампы, и предлагает несколько заманчивых дополнений, в том числе Color Picker, который позволяет вам использовать камеру вашего смартфона в качестве сканера, чтобы ваша лампа могла соответствовать цвету что угодно.Yeelight излучает более яркий свет, чем большинство ламп, которые мы измеряли, поэтому он идеально подходит для повседневного использования. Он также подключается к домашней сети Wi-Fi и работает со многими другими продуктами для умного дома благодаря поддержке Amazon Alexa, Apple HomeKit, Google Assistant и Samsung SmartThings. Если вам не нужно больше цвета в жизни, подумайте о регулируемой белой лампе Yeelight Smart LED.

Выбор обновления

Philips Hue White и Color Ambiance A19 Starter Kit

Лампы Hue можно сочетать с широким выбором других осветительных устройств Hue, которые обмениваются данными по беспроводной сети друг с другом, чтобы предотвратить проблемы с дальностью действия.Hue также поддерживает большинство платформ для умного дома, включая Amazon Alexa, Apple HomeKit и Google Assistant.

Интеллектуальные лампочки Philips Hue White и Color Ambiance создают яркие, красочные сцены, и ими можно управлять с помощью Bluetooth или смартфона. Однако настоящая магия происходит, когда вы добавляете концентратор Hue (или такое устройство, как Amazon Echo, которое имеет встроенный беспроводной концентратор Zigbee). Это позволяет удаленно управлять лампами, устанавливать расписания и интегрироваться с датчиками движения и другими устройствами из семейства аксессуаров Hue.Он также добавляет поддержку Apple HomeKit, Amazon Alexa, Google Assistant и Samsung SmartThings, среди других. А поскольку это соединение Zigbee работает отдельно от домашней сети Wi-Fi (оно создает собственную ячеистую сеть между устройствами), оно более надежно, чем большинство беспроводных систем. Обратной стороной является то, что лампы Hue дороже, чем другие наши модели; мы рекомендуем стартовый комплект White and Color Ambiance A19, который включает три лампы и концентратор Hue.

Другие идеи освещения для умного дома

Larson Electronics – LED Lights

Как инфракрасные светодиоды используются в машинных отделениях лодок? (10.06.2019) Некоторые способы использования этого типа твердотельных источников света морскими операторами включают следующее: мониторинг, безопасность и неразрушающий контроль.

Преимущества использования Sun Tracker для оптимизации солнечных панелей (03.06.2019) Управление углами солнечных панелей требует времени и усилий. Ручная регулировка углов фотоэлектрических панелей требует терпения, так как необходимо наклонять блоки в зависимости от движения солнца.

Светодиодные фонари для морских ветроэлектростанций 101 (07.01.2019) Согласно прогнозам, в США в течение следующего десятилетия количество оффшорных ветряных электростанций будет быстро расти. Разработка таких мероприятий ведется в различных частях страны, включая западное побережье и северо-восток.

Преимущества магнитных монтажных пластин для грузовиков Ford с алюминиевым кузовом (23.07.2018) Магнитные крепления имеют решающее значение для предприятий, которые полагаются на программы лизинга автопарков. Такие варианты позволяют компаниям арендовать коммерческие грузовики в дополнение к повседневным операциям – обычно из-за всплеска спроса на услуги или продукцию.

Классификация промышленных вилочных погрузчиков и взрывозащищенные системы освещения (09.10.2017) Взрывоопасные рабочие места требуют использования специального оборудования для предотвращения случайного возгорания легковоспламеняющихся веществ.В результате необходимо использовать вилочные погрузчики определенных типов для обеспечения безопасности на рабочем месте.

Как реле работают в промышленных системах распределения электроэнергии? (19.06.2017) Реле или простые переключатели, которые срабатывают или активируются электрическим током, могут снизить риски, связанные с перегревом и отключениями, обеспечивая работу системы с минимальными нарушениями.

Преимущества приложений для ранней утренней охоты и охотничьего освещения (31.03.2017) Охота на ночных животных – это времяпрепровождение, которое требует поддержки мощных аксессуаров, таких как красный прожектор.Наличие такого оборудования значительно увеличивает вероятность успеха людей, находящихся за прицелом, несмотря на охоту в неблагоприятных условиях плохой видимости.

УФ-обработка для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (24.03.2017) Ультрафиолетовый (УФ) свет может применяться для поддержки множества приложений в самых разных отраслях промышленности. В коммерческих окрасочных камерах и на заводах по производству этикеток УФ-лампы используются для оптимизации покрасочных работ и печати логотипов. Вне такой практики источник света также можно использовать для уничтожения вредных болезнетворных бактерий.

Взрывозащищенное оборудование класса I, раздела 1 для краснодеревщиков (01.03.2017) Лаки и краски, используемые профессиональными краснодеревщиками, могут вызвать пожар и серьезные травмы без надлежащего взрывозащищенного оборудования.

Краткое описание 12-вольтовых прожекторов (03.02.2017) Низковольтные светильники – это практичная альтернатива осветительным приборам с линейным напряжением с высокими требованиями к мощности. С акцентом на точечные светильники на 12 В эти светильники предлагают множество преимуществ для удаленных приложений.Например, блоки потребляют до 20 процентов меньше энергии по сравнению с обычными лампами накаливания. Это означает долгосрочную экономию на энергопотреблении и счетах за электричество. Ниже более подробно рассматриваются преимущества 12-вольтовых низковольтных светильников.

Что такое спектрометр? (03.02.2017) Характеристики белого светодиодного светильника сильно отличаются от желтого КЛЛ. Без каких-либо специальных инструментов можно увидеть, что светодиод излучает чистый белый цвет, а КЛЛ излучает желтый свет.Сделав еще один шаг, используя спектрометр, можно будет «проанализировать» источники света и увидеть, что они состоят из других цветов в видимом спектре света, таких как синие полосы в светодиодах.

Преимущества солнечных светодиодных маяков (02.02.2017) Последние достижения в области технологий солнечного, светодиодного и промышленного освещения помогли разработать новый тип маяка с возможностью автономной работы. Традиционный светодиодный маяк – это новейшее устройство, оснащенное солнечными батареями, значительно улучшающее его функции управления питанием и эксплуатации.Не полагаясь на сеть, такие устройства можно устанавливать практически в любом открытом месте, которое регулярно подвергается воздействию солнечного света.

Измерение ИК-света и ближнего ИК-света (01.02.2017) Инфракрасный (ИК) свет излучает широкий диапазон невидимых длин волн в электромагнитном спектре. Области применения инфракрасного излучения, в том числе ближнего инфракрасного, определяются соответствующими инфракрасными диапазонами во время вывода. Например, оборудование LIDAR (Light Detection and Ranging) использует ИК-диапазоны 1000 нм и 1550 нм при съемке местности.В военном секторе в системах обнаружения инфракрасного лазерного диапазона используются 850 нм, 1060 нм и 1500 нм (и выше).

Использование и промышленное применение цветных светодиодных ламп (31.01.2017) Светодиоды могут воспроизводить множество цветов с помощью диодов RGB. По отдельности эти цвета имеют очень специфическое промышленное применение. От улучшения сна до улучшения ночного видения жизненно важно понимать, как сегодня профессионалы используют цветные светодиоды. Для производителей промышленного освещения выбор правильного цвета света может улучшить характеристики и эффективность их предложений, что приведет к более высокому уровню восприятия потребителями.

Переход на светодиоды – прямая установка против байпаса (27.01.2017) Внедрение технологии светодиодов (LED) требует от предприятий модернизации существующих люминесцентных светильников в здании. Производители способствуют такому переходу, предлагая покупателям беспроблемные варианты замены.

Рекомендации, схемы и передовые методы освещения коммерческих приямков (19.01.2017) Согласно статье, заархивированной Коммерческим Мотором (опубликованной 25 мая 1973 г.), смотровые ямы, обычно встречающиеся в коммерческих ремонтных мастерских, наполнены опасностями, которые могут привести к несчастным случаям со смертельным исходом.Издание было одной из первых организаций, признавших опасность взрыва, связанную с обращением с легковоспламеняющимися жидкостями во время ремонта автомобилей.

Соображения относительно систем солнечной энергии, о которых должны знать владельцы (13.01.2017) Установка солнечной энергии в вашем доме требует понимания ключевых переменных, которые могут помочь вам собрать полностью функционирующую автономную солнечную систему. Эти факторы включают следующее: ежедневное потребление энергии, количество солнечных панелей, выбор и обслуживание батареи.

Преимущества коррозионностойкого освещения на вертолетных площадках на море (13.01.2017) Коррозионно-стойкое освещение необходимо устанавливать на вертолетных площадках в море из-за экстремального характера опасного места. Использование таких светильников может продлить срок службы системы освещения объекта и обеспечить безопасность пилотов самолетов и рабочих на объекте.

Солнечные световые башни для удаленной безопасности (01.11.2017) Фонари – важнейшие составляющие систем безопасности.Злоумышленники обычно избегают хорошо освещенных мест, потому что такие места могут помешать незаметному передвижению. Изолированный характер удаленных мест, таких как военные базы, горнодобывающие предприятия, сельскохозяйственные предприятия и производственные предприятия, можно защитить с помощью солнечного освещения по периметру в сочетании с другими устройствами безопасности.

Использование закона Ома для расчета тяги усилителя (10.02.2016) Много лет назад на уроке физики в средней школе нас познакомили с законом Ома.Проще говоря, закон Ома гласит: «Ток резистора I в амперах (A) равен напряжению резистора VR = V в вольтах (V), деленному на сопротивление R в омах (O)»: «Для большинства сегодня это сбивает с толку, так как мы это услышали впервые. Разбив его по частям, вы можете использовать этот отличный инструмент для расчета энергопотребления практически всего электронного оборудования, включая светодиодные лампы.

Устранение некоторых заблуждений о светодиодном освещении лодок (04.08.2013) Еще одно распространенное заблуждение о светодиодах заключается в том, что излучаемый ими свет выглядит слишком холодным и голубоватым.Хотя это было в основном верно несколько лет назад, когда светодиодные фонари для лодок впервые начали появляться на рынке для общего освещения, это уже не так. Светодиодные технологии развиваются быстрыми темпами, и за последние несколько лет были введены новые материалы и конструкции, которые теперь позволяют производителям производить светодиоды, способные излучать свет в широком диапазоне света.

Светодиодное освещение решает проблемы освещения шахт (05.05.2013) Большое количество исследований было посвящено влиянию освещения в шахтах на безопасность и производительность труда.Управление исследований по безопасности и охране здоровья в шахтах отвечало за большую часть этого исследования и продолжает поиск новой информации и разработки в направлении улучшения стандартов освещения шахт. Из всех методов и технологий освещения, которые в настоящее время изучаются и разрабатываются, технология светодиодного освещения продемонстрировала одни из наиболее многообещающих результатов. Одна из областей, где произошли важные события

Если светодиодные фонари для лодок стоят дороже, почему они лучший выбор? (26.07.2012) Результатом стала разработка эффективных светодиодов, которые теперь точно соответствуют мягкому теплому свечению лампы накаливания, не отказываясь ни от чего с точки зрения эффективности.Производители освещения для лодок быстро внедрили эти высококачественные светодиоды в свои конструкции светильников, и в результате рынок светодиодных светильников для лодок стал стремительно расти.

Светодиодное освещение и политика в области новой энергии обеспечивают возможность экономии и увеличения прибыли (25.06.2012) Такие примеры широко распространены и продолжают расти по мере того, как все больше специалистов по бизнес-планированию и световых дизайнеров переходят на технологию светодиодного освещения. Еще более привлекательным это переключение делают федеральные и государственные программы стимулирования, которые предоставляют налоговые льготы, скидки и помощь предприятиям, желающим перейти на энергоэффективное светодиодное освещение.

Ультрафиолетовый свет: полезность света за пределами видимого диапазона (14.12.2011) Ультрафиолетовое излучение чуть выше длин волн видимого света в диапазоне от 400 нм (нанометров) до 10 Нм. Ультрафиолет – это высокоэнергетическая форма электромагнитного излучения и, как таковая, может оказывать значительное влияние на молекулярные структуры и химические соединения в зависимости от конкретной длины волны используемого УФ-излучения. Как правило, УФ выше 315 нм (УФА) считается менее энергичным и имеет небольшой биологический эффект, в то время как УФ ниже 315 нм (УФВ-УФС) считается более энергичным и может вызывать

Полный потенциал светодиодов в США.S. Коммерческие / промышленные операции (22.11.2011) Хотя снижение энергопотребления по всем направлениям имеет большой потенциал для снижения зависимости США от ископаемого топлива и иностранных источников энергии, это не единственная значительная область улучшения. Установив более высокие стандарты энергоэффективности и переключившись на альтернативные формы освещения, такие как светодиоды, промышленные / коммерческие предприятия могут повысить свою производительность и конкурентоспособность на мировых рынках за счет снижения эксплуатационных расходов и повышения производительности.

Более высокая стоимость светодиодов: причины могут вас удивить (16.11.2011) Китай, который уделяет большое внимание развитию своей экономической и политической мощи, увидел взрывной потенциал рынка своих редкоземельных минералов и в результате предпринял несколько шагов по управлению этим почти незаменимым ресурсом. Производители всего, от сотовых телефонов, телевизоров, солнечного энергетического оборудования и, конечно же, светодиодов, полагаются на стабильные и адекватные поставки этих минералов.В 2010 году производители сильно встревожились, когда Китай объявил о своих планах сократить его потребление.

Более высокая цена светодиодов: причины, по которым вы можете удивиться (16.11.2011) Для производства светодиодов в эффективной форме необходимы люминофоры и редкоземельные элементы. Китай, который уделяет большое внимание развитию своей экономической и политической мощи, увидел взрывной потенциал рынка своих редкоземельных минералов и в результате предпринял несколько шагов по управлению этим почти незаменимым ресурсом.Производители всего, от сотовых телефонов, телевизоров, солнечного энергетического оборудования и, конечно же, светодиодов, полагаются на стабильные и адекватные поставки этих минералов.

Более высокая цена светодиодов: причины, по которым вы можете удивиться (16.11.2011) Для производства светодиодов в эффективной форме необходимы люминофоры и редкоземельные элементы. Китай, который уделяет большое внимание развитию своей экономической и политической мощи, увидел взрывной потенциал рынка своих редкоземельных минералов и в результате предпринял несколько шагов по управлению этим почти незаменимым ресурсом.Производители всего, от сотовых телефонов, телевизоров, солнечного энергетического оборудования и, конечно же, светодиодов, полагаются на стабильные и адекватные поставки этих минералов.

Ультрафиолетовый свет, неразрушающий контроль и флуоресцентный проникающий контроль (16.11.2011) Флуоресцентный проникающий контроль во многом аналогичен, однако из-за флуоресцентных свойств используемых жидких красителей требуется специальное освещение в ультрафиолетовом или (черном свете) конце светового спектра для обеспечения максимальной видимости дефектов.Флуоресцентный проникающий контроль часто предпочтительнее, чем визуальный проникающий контроль, поскольку он обеспечивает более высокую степень чувствительности обнаружения. Мало того, что пенетрант «отмечает» дефект, он излучает свет при воздействии u.

Новые энергетические стандарты меняют наш взгляд на освещение (04.10.2011) Большинство производителей традиционно маркируют свои осветительные приборы в соответствии с мощностью и световым потоком. Всегда считалось, что более высокая мощность означает более яркую лампу, и что более высокий световой поток означает также более яркую лампу.С лампами накаливания это действительно так. К сожалению, из-за уникальных свойств светодиодов мощность и люмены больше не являются простой базовой линией, на которую можно положиться для получения точного представления о характеристиках лампы. Светодиодная лампа может

Светильники для покрасочных камер для современных типов красок (26.09.2011) Производители красок расширили эти физические свойства и теперь используют различные пигменты и материалы для улучшения отражающих или поглощающих свойств других материалов для получения цветов исключительной интенсивности и оттенка.Проблема для операторов окрасочной камеры очевидна; из-за таких сложностей, связанных с окраской и характеристиками краски, становится труднее точно сопоставить или воспроизвести цвета. При попадании света на объект не содержится полного спектра углекислого газа.

Светодиоды: хорошие новости в условиях слабой экономики (01.11.2010) В связи с текущим слабым экономическим климатом все большее внимание уделяется сокращению затрат и экономии в коммерческом и промышленном секторах.Предприятия все чаще ищут способы повысить операционную эффективность при одновременном сокращении затрат, не оказывая отрицательного воздействия на уровень производства или количество сотрудников.

Морские светодиоды: улучшенное качество и эффективность света (18.10.2010) Все еще относительно новые, хотя и быстро набирающие популярность, светодиоды – это текущая растущая тенденция в морском освещении. Хотя они десятилетиями присутствовали во всем, от пультов дистанционного управления до стереосистем, только в последние 5 лет светодиоды начали переходить в приложения, которые традиционно были сферой обычных ламп накаливания.

Эффективность светодиодов может изменить способ освещения мира (05.10.2010) Если вы не жили в пещере и не знаете, как выглядит счет за электричество, вы, вероятно, слышали о светодиодном освещении. Некоторые предполагают, что эта технология действительно может изменить мир, но за короткое время светодиоды стали повседневным обиходом. Вполне возможно, что в течение следующих десяти лет мы будем задаваться вопросом, как мы вообще обошлись без них.

Светодиоды против КЛЛ: никаких компромиссов (02.09.2010) Учитывая текущие тенденции в области энергоэффективности и энергосбережения, постоянно присутствующие на мировой арене, вполне естественно, что энергоэффективные формы осветительной техники продолжают подвергаться все более пристальному вниманию. Учитывая, что только в США на энергию для освещения тратится более 60 миллиардов долларов в год, становится очевидным, что есть прекрасные возможности для повышения эффективности и экономии.

Невидимые преимущества светодиодов (02.09.2010) При всем волнении по поводу потенциальной экономии энергии и затрат на техническое обслуживание, связанных со светодиодным освещением, очень легко упустить из виду некоторые из менее очевидных преимуществ экономии, которые они приносят. В основном светодиоды фокусируются на их способности производить свет намного эффективнее, чем традиционные лампы накаливания. Поскольку лампы накаливания создают свет, нагревая нить накала электрическим током, большая часть потребляемой ими энергии излучается в виде тепла, а не света.

Конец лампы накаливания (16.08.2010) В 1879 году Томас Альва Эдисон создал первую практическую электрическую лампочку, которая почти за одну ночь изменила весь мир. Его дизайн привел к созданию первых коммерческих электростанций, первых электрических сетей и изменил то, как работает промышленность, и как живут частные лица. Приверженность Эдисона обеспечению населения дешевым электрическим освещением и электроэнергией помогла открыть век технологий и навсегда изменила облик мира.

Что такого хорошего в светодиодах? (20.07.2010) Скорее всего, если вы недавно покупали какую-либо лампочку, то заметили, что среди обычного выбора лампочек и ламп на полках вашего местного хозяйственного магазина появилось несколько новых предложений. Там, где доступное разнообразие когда-то состояло из простых ламп накаливания и люминесцентных ламп различной мощности, теперь мы наблюдаем некоторые необычные дополнения совершенно иной природы.

Светодиоды: светлое будущее (28.06.2010) Большинство людей к настоящему времени хоть как-то знакомо со светодиодной подсветкой.Их превосходная эффективность и небольшой размер делают их очень популярными, особенно в современной среде с ограниченным энергопотреблением. По всей стране местные органы власти обращаются к светодиодному освещению в своих поисках, чтобы сэкономить деньги и повысить эффективность и безопасность своих городов.

Повышение безопасности и эффективности тяжелого оборудования с помощью светодиодов (02.06.2010) Хотя большая часть тяжелого оборудования, производимого сегодня для промышленного применения, отличается исключительным качеством и дизайном, все еще существуют общие проблемы, которые возникают из-за окружающей среды и ситуаций, в которых оно эксплуатируется.Большая часть тяжелого оборудования поставляется на заводе в комплекте только с основными принадлежностями и в первую очередь оснащена для работы в оптимальных условиях.

Безопасное путешествие ночью (22.04.2010) Ночные круизы, вероятно, являются одним из самых приятных аспектов прогулочного катания на лодках. Вода успокоилась, и тепло утихло, и прохладный бриз, дующий над водой, стал настолько приятным, насколько это возможно. Несмотря на то, насколько расслабляющей может стать прогулка на лодке по воде ночью, темнота вызывает у шкипера новые заботы.Удовольствие от ночного круиза сопряжено с повышенными опасностями,

Светодиодные полосы для освещения бездорожья. (22.04.2010) В течение почти двух десятилетий традиционным выбором для внедорожного освещения было добавление галогенных ламп накаливания. Хотя эти лампы более эффективны, чем традиционные лампы накаливания, которые были до них, они все же имеют ряд недостатков. Их лампы на основе нитей накаливания уязвимы для ударов и сотрясений, в то время как конструкция из галогенного газа создает намного больше тепла, чем традиционные лампы.

Светодиодная трубка типа C | Внешний светодиодный драйвер

---

Это юридическое соглашение («соглашение») между вами (или организацией, от имени которой вы лицензируете изображения («вы» или «ваш») и Keystone Technologies. Путем загрузки изображений («изображений») из keystonetech. com или любой другой из наших платформ, обслуживающих наши изображения («Сервис»), вы соглашаетесь с этим соглашением, а также с нашей Политикой конфиденциальности и Условиями обслуживания. Если вы не согласны, не загружайте и не используйте эти изображения .

Нам может потребоваться время от времени изменять это соглашение, и вы соглашаетесь соблюдать обязательства в отношении будущих версий.

Храните свой пароль в секрете. Они предназначены только для вашего использования.

1. Право собственности: Все изображения защищены законом США об авторском праве и международными соглашениями об авторских правах. Мы оставляем за собой все права, не предоставленные в этом соглашении.

2. Лицензия: В соответствии с условиями этого соглашения Keystone Technologies предоставляет вам неисключительное, непередаваемое, всемирное бессрочное право на использование и воспроизведение этих изображений в любых коммерческих, художественных или редакционных целях, не запрещенных в это соглашение.

3. Ограничения:
ЗАПРЕЩАЕТСЯ:
1. Распространять или использовать любое изображение способом, который конкурирует с Keystone Technologies. В частности, вы не можете сублицензировать, перепродавать, назначать, передавать, передавать, делиться или предоставлять доступ к изображениям или каким-либо правам на изображения, кроме тех, которые разрешены в этом соглашении.
2. Используйте изображение для представления любых продуктов или услуг, не принадлежащих Keystone Technologies.
3. Добавьте изображение в любой логотип, товарный знак, фирменный стиль или знак обслуживания.
4. Используйте изображение любым незаконным способом или любым способом, который разумный человек может счесть оскорбительным или который может нанести ущерб репутации любого лица или собственности, отраженного на изображении.
5. Ложно представить, что вы являетесь первоначальным создателем изображения.
6. Используйте изображение в любом сервисе, претендующем на получение прав на изображение.
7. Нарушать права на товарный знак или интеллектуальную собственность какой-либо стороны или использовать изображение для вводящей в заблуждение рекламы.
8. Удалите или измените любую информацию об управлении авторскими правами Keystone Technologies (e.грамм. логотип Keystone) из любого места, где он находится или встроен в изображение.

4. Возможность передачи; Производные работы: Конечным пользователем работы, которую вы создаете с изображением, должен быть вы сами или ваш работодатель, клиент или заказчик. Только вам разрешено использовать автономные изображения (вы не можете продавать, сдавать в аренду, одалживать и т. Д. Третьим лицам). Вы можете передавать файлы, содержащие изображения, клиентам, поставщикам или интернет-провайдерам для целей, предусмотренных настоящим соглашением. Вы соглашаетесь принять разумные меры для защиты изображений от извлечения или кражи.Вы незамедлительно уведомите нас о любом неправильном использовании изображений. Если вы передаете изображения, как указано выше, принимающие стороны должны согласиться защищать изображения в соответствии с требованиями настоящего соглашения. Даже при использовании в производной работе наши изображения по-прежнему принадлежат Keystone Technologies.

5. Обзор и записи: С разумным уведомлением вы предоставите Keystone Technologies образцы использования изображений. Вы должны вести учет всего использования изображений, включая подробную информацию об использовании клиентом.Keystone Technologies может периодически запрашивать и проверять такие записи. Если будет обнаружено, что изображения использовались вне рамок данного соглашения, вы удалите изображения по желанию Keystone Technologies.

6. Заявления и гарантии: Мы заявляем и гарантируем, что изображения, предоставленные для загрузки, неизмененные и используемые в полном соответствии с настоящим соглашением, не будут нарушать авторские права, права на товарные знаки или другие права интеллектуальной собственности, а также права третьих лиц на конфиденциальность. или гласность.

ИЗОБРАЖЕНИЯ

ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ «КАК ЕСТЬ», БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ, ЯВНЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ ​​ПОДРАЗУМЕВАЕМЫМИ ГАРАНТИЯМИ ОТСУТСТВИЯ ПРАВ, КОММЕРЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ ИЛИ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ЦЕЛИ.

7. Ваше возмещение убытков: Вы соглашаетесь возмещать, защищать и удерживать Keystone Technologies, ее аффилированных лиц, участников, аффилированных лиц, лицензиаров и их соответствующих директоров, должностных лиц, сотрудников, акционеров, партнеров и агентов (совместно именуемые «Keystone Technologies» Стороны ») безвредны по любым претензиям, ответственности, убыткам, убыткам, затратам и расходам (включая разумные судебные издержки на адвокатской и клиентской основе), понесенных любой Стороной Keystone Technologies в результате или в связи с (i) любое нарушение или предполагаемое нарушение вами или кем-либо, действующим от вашего имени, любого из условий этого соглашения, включая, помимо прочего, любое использование нашего веб-сайта или любого изображения, кроме случаев, прямо разрешенных в этом соглашении; (ii) любое сочетание изображения с любым другим контентом или текстом, а также любые модификации или производные работы на основе изображения.

8. Ограничение ответственности: Keystone Technologies не несет ответственности по настоящему соглашению в той мере, в какой это связано с изменением изображений, использованием в любых производных работах, контекстом, в котором используется изображение, или вашим (или третьим сторона действует от вашего имени), нарушение данного соглашения, халатность или умышленное нарушение.

В САМОЙ ПОЛНОЙ СТЕПЕНИ, РАЗРЕШЕННОЙ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ, НИ KEYSTONE TECHNOLOGIES, НИ КАКИЕ-ЛИБО ИЗ ЕГО СОТРУДНИКОВ ИЛИ ПОСТАВЩИКОВ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ ОБЩИЕ, КАЧЕСТВЕННЫЕ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ, ИЛИ КОСВЕННЫЕ ИЛИ КОСВЕННЫЕ УСЛОВИЯ ЛЮБЫЕ ДРУГИЕ УБЫТКИ, ЗАТРАТЫ ИЛИ УБЫТКИ, ВЫЗВАННЫЕ ВАМИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ВЕБ-САЙТА, ​​НАРУШЕНИЯ ДАННОГО СОГЛАШЕНИЯ КОМПАНИИ KEYSTONE TECHNOLOGIES ИЛИ ИНАЧЕ, ЕСЛИ ЯВНО НЕ ПРЕДУСМОТРЕНО, ДАЖЕ ЕСЛИ KEYSTONE TECHNOLOGIES ПРЕДНАЗНАЧЕНА УБЫТКИ, ИЗДЕРЖКИ ИЛИ УБЫТКИ.

9. Прекращение действия: Настоящее соглашение действует до тех пор, пока у вас есть учетная запись, если оно не будет прекращено, как указано ниже. Вы можете прекратить действие любой лицензии, предоставленной в соответствии с настоящим соглашением, уничтожив изображения и любые производные от них работы, а также любые копии или архивы вышеупомянутых или сопроводительных материалов (если применимо) и прекратив использовать изображения для любых целей. Лицензии, предоставленные в соответствии с этим соглашением, также прекращают действие без уведомления Keystone Technologies, если в какой-либо момент вы не соблюдаете какое-либо из условий этого соглашения.Keystone Technologies может расторгнуть настоящее соглашение, а также вашу учетную запись и все ваши лицензии, с уведомлением вас или без него, в случае невыполнения вами условий этого соглашения. После прекращения действия вашей лицензии вы должны немедленно прекратить использование изображений для любых целей; уничтожать или удалять все производные работы с изображениями, а также копии и архивы изображений или сопутствующих материалов; и, если потребуется, подтвердите Keystone Technologies в письменной форме, что вы выполнили эти требования.ВЫШЕУЮЩЕЕ ПРЕКРАЩЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНО ДОПОЛНИТЕЛЬНО ДРУГИЕ ЗАКОННЫЕ И / ИЛИ КАПИТАЛЬНЫЕ ПРАВА Keystone Technologies. Keystone Technologies НЕ НЕСЕТ ОБЯЗАТЕЛЬСТВ ПО ВОЗВРАТУ КАКИХ-ЛИБО ПЛАТЕЖНЫХ КОМИССИЙ В СЛУЧАЕ ПРЕКРАЩЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ ВАШЕЙ ЛИЦЕНЗИИ ИЛИ УЧЕТНОЙ ЗАПИСИ ПО ПРИЧИНЕ ВАШЕГО НАРУШЕНИЯ.

10. Сохранение прав после расторжения: Следующие положения и условия остаются в силе после прекращения или истечения срока действия настоящего соглашения: условия, применимые к лицензиям на изображения, предоставленным в соответствии с настоящим соглашением, остаются в силе в отношении оставшихся лицензий при условии, что это соглашение не будет прекращено как результат вашего нарушения, и что вы всегда будете соблюдать его условия.

11. Удаление изображений с keystonetech.com: Keystone Technologies оставляет за собой право удалять изображения с keystonetech.com, отозвать любую лицензию на любые изображения по уважительной причине и выбрать замену такого изображения альтернативным изображением. После уведомления об отзыве лицензии на любое изображение вы должны немедленно прекратить использование таких изображений, принять все разумные меры для прекращения использования замененных изображений и проинформировать об этом всех конечных пользователей и клиентов.

12. Разное: Настоящее соглашение представляет собой полное соглашение сторон в отношении предмета настоящего Соглашения. Стороны соглашаются, что любое существенное нарушение Раздела 3 («Ограничения») нанесет непоправимый ущерб компании Keystone Technologies, и что судебный запрет в суде компетентной юрисдикции будет уместен для предотвращения первоначального или продолжающегося нарушения такого Раздела в дополнение к любому Компания Keystone Technologies может иметь право на другие льготы. Если мы не сможем обеспечить соблюдение каких-либо частей этого соглашения, это не означает, что от таких частей отказываются.Это соглашение не может быть передано вами без нашего письменного разрешения, и любая такая предполагаемая передача без разрешения является недействительной. Если какая-либо часть этого соглашения будет признана незаконной или не имеющей исковой силы, эта часть должна быть изменена для отражения наиболее полного юридически обеспеченного намерения сторон (или, если это невозможно, удалена), не влияя на действительность или исковую силу остальной части. Любые судебные иски или разбирательства, касающиеся наших отношений с вами или настоящего соглашения, должны быть поданы в суды штата Пенсильвания в графстве Монтгомери или Соединенных Штатов Америки в Восточном округе Пенсильвании, и все стороны соглашаются с исключительная юрисдикция этих судов, отказавшись от каких-либо возражений против уместности или удобства таких мест.Конвенция Организации Объединенных Наций о договорах международной купли-продажи товаров не применяется к настоящему соглашению и не влияет на него иным образом. Действительность, толкование и приведение в исполнение настоящего соглашения, вопросы, возникающие из настоящего соглашения или связанные с ним или их заключением, исполнением или нарушением, а также связанные с этим вопросы, регулируются внутренним законодательством штата Пенсильвания (без ссылки на доктрину выбора права. ). Вы соглашаетесь с тем, что обслуживание процесса в отношении любых действий, разногласий и споров, возникающих из настоящего соглашения или связанных с ним, может осуществляться путем отправки его копии заказным или заказным письмом (или любой другой по существу аналогичной формой почты) с предоплатой почтовых расходов другой стороне. тем не менее, ничто в данном документе не влияет на право осуществлять судебное разбирательство любым другим способом, разрешенным законом.

Прежде чем продолжить, вам необходимо прочитать эти положения и условия до конца.

Преимущества белых светодиодных ламп и новой технологии детекторов в фотометрии

Сравнение измерений

Измеренные значения освещенности с помощью PQED и фотометра составили (12,178 ± 0,031) лк и (12,181 ± 0,050) лк, соответственно, с относительной разницей 0,03%. Фототок PQED (136.0 нА) был значительно больше, чем фототок эталонного фотометра (30.19 нА). Коэффициенты коррекции спектрального рассогласования составили 0,4254 и 0,9994 для методов PQED и фотометра соответственно.

Бюджеты неопределенности реализации освещенности для обоих методов измерения приведены в таблице 1. Большинство компонентов неопределенности одинаковы или аналогичны для обоих методов измерения. Однако абсолютная чувствительность PQED ¹⁷ известна более точно, чем чувствительность эталонного фотометра. В случае эталонного фотометра точность этого параметра сильно ограничена воспроизводимостью измерения спектральной чувствительности.

Таблица 1 Бюджеты неопределенности измерения освещенности для эталонного фотометра и методов PQED

Неопределенность, связанная с коэффициентом коррекции спектрального несоответствия F _r метода PQED, во многом определяется неопределенностью измерения относительной спектр источника света. Шкала длин волн спектрорадиометра была проверена и скорректирована на месте с использованием хорошо известных длин волн лазера. Остаточная неопределенность шкалы длин волн была оценена как меньше 0.04 нм, что соответствует стандартной неопределенности 0,03% значения освещенности по методу PQED. Влияние неопределенности шкалы спектральной энергетической освещенности на результаты измерений было исследовано путем введения наклона 1% в видимом диапазоне длин волн шкалы. Кроме того, шкала спектральной освещенности была изменена с помощью синусоидальной волны, так что изменение от пика к пику в видимом диапазоне длин волн составляло не более 1%. При анализе варьировались период и фаза волны.Влияние этих модификаций шкалы спектральной освещенности на погрешность измерения освещенности было менее 0,06%. Неопределенность из-за экстраполяции спектра ниже минимального уровня шума измерения оценивается в 0,08% для метода PQED. Неопределенность, указанная в F _r в Таблице 1, представляет собой квадратичную сумму компонентов, рассмотренных выше. Влияние измерения спектральной чувствительности на неопределенность метода PQED было незначительным (<0.002%) по сравнению с другими источниками неопределенности.

Неопределенность, связанная с коэффициентом коррекции спектрального рассогласования F _r метода эталонного фотометра, во многом определяется неопределенностью измерения спектральной чувствительности детектора. Неопределенность шкалы длин волн измерения спектральной чувствительности (0,1 нм) была значительно выше, чем погрешность измерения спектральной энергетической освещенности источника света из-за того, что в первом случае используются стандарты передачи длины волны, а не более точные стандарты на основе лазера.Эта погрешность в шкале длин волн переводится в 0,10% стандартной погрешности значения освещенности эталонного фотометрического метода. Другим источником неопределенности при определении F _r методом эталонного фотометра является повторяемость измерения относительной спектральной чувствительности, которая вызвала погрешность 0,06% в результатах. Влияние измерения спектральной энергетической освещенности источника света на погрешность фотометрического метода было незначительным (<0.002%) по сравнению с другими источниками неопределенности. Это связано с тем, что спектральная чувствительность с _отн ( λ ) эталонного фотометра относительно близка к функции V ( λ ), что означает, что небольшие изменения в спектре влияют как на числитель и знаменатель уравнения (3) аналогичным образом.

Компонент неопределенности, связанный с выравниванием апертуры, состоит из членов, связанных с угловым выравниванием нормалей апертуры относительно оптической оси, а также пространственным выравниванием апертур.Неопределенность в первом случае влияет на показания за счет изменения площади проекции апертуры, в то время как неопределенность во втором случае влияет на результаты из-за неравномерности освещения в плоскости измерения ¹⁶ . Компонент неопределенности рассеянного света включает в себя свет источника измерения, попадающий в детекторы через отражения от элементов измерительной установки, таких как перегородки и стенки светонепроницаемого кожуха, а также свет от любого другого источника, который может быть замечен детекторами ¹⁶ .В погрешности измерения фототока преобладает воспроизводимость измерения, на которую, в свою очередь, влияют дрейф и кратковременные колебания источника света, а также шум и дрейф преобразователей тока в напряжение и цифровых вольтметров. .

Метод PQED ранее сравнивался с традиционным методом фотометра в случае измерения освещенности синих и красных светодиодов ¹⁶ . Выяснилось, что расширенная неопределенность метода PQED (0.От 34% до 0,36%) было намного ниже, чем у фотометрического метода (от 0,92% до 1,01%), в значительной степени из-за лучшего контроля над шкалой длин волн во время измерения. Поскольку спектральная ширина белой светодиодной лампы (см. Рисунок 3) намного шире, чем у одноцветных светодиодов, погрешности измерения длины волны меньше влияют на общую погрешность измерения, чем в случае красных и синих светодиодов ¹⁶ . По той же причине экстраполяция хвоста высокоэнергетической стороны синих светодиодов лампы становится менее критичной.Однако, поскольку хвост люминофорного пика лампы относительно плавно падает в красной и ближней ИК-областях и поскольку чувствительность PQED является максимальной в этой области, экстраполяция низкоэнергетической стороны спектра все еще остается значительный источник неопределенности в измерениях на основе PQED. Чувствительность фотоумножителя (ФЭУ) спектрорадиометра, который использовался в сравнительных измерениях, быстро уменьшалась после длины волны около 800 нм. Неопределенность из-за экстраполяции спектра за пределы минимального уровня шума измерения может быть значительно снижена в будущем за счет использования в спектральных измерениях детектора, который более чувствителен в ближней ИК-области.Для метода PQED также важно, чтобы источник не имел неучтенных спектральных характеристик в УФ и ИК областях. Это было проверено путем измерения светодиодной лампы на близком расстоянии с помощью матричного спектрометра, чувствительного в этих областях. Таких особенностей не обнаружено.

В отношении источника света на основе светодиодов

Хотя метод фотометрических измерений на основе PQED может использоваться непосредственно, например, для измерения освещенности точечных светодиодов и светодиодных ламп, он не подходит для некоторых измерений, например тех, которые требуют большое поле зрения.Тем не менее, PQED все еще может использоваться в качестве альтернативы эталонному фотометру при калибровке фотометрических измерительных приборов, таких как измерители освещенности с входом через диффузор и фотометры со интегрирующей сферой, которые используются для измерения светодиодных источников света. PQED также может использоваться для калибровки измерителей яркости при условии, что спектр источника яркости ограничен диапазоном чувствительности кремниевых фотодиодов. Хотя геометрия измерений этих калибровок несколько отличается друг от друга, основной принцип всегда один и тот же, т.е.е. измерение стандартного источника на основе светодиодов как с PQED, так и с тестируемым устройством.

Помимо обеспечения более точного метода реализации фотометрических единиц по сравнению с традиционным методом фотометра, стандартные фотометрические лампы на основе светодиодов могут также более прямым образом снизить неопределенность фотометрических измерений. В дополнение к неопределенности, связанной с калибровкой фотометра, комбинированная неопределенность фотометрического измерения включает компонент, связанный со спектральной ошибкой, которая возникает, когда калиброванный фотометр используется для измерения источников света, спектральное распределение мощности которых отклоняется от калибровочного. источник.Это происходит, например, когда фотометр калибруется с помощью лампы накаливания, но затем используется для измерения светодиодного освещения ²⁶ .

Спектральная ошибка может быть учтена с помощью поправочного коэффициента спектрального рассогласования ²⁶

, где Φ _cal ( λ ) и Φ _{источник} ( λ ) – относительные спектры калибровочный источник и измеряемая лампа соответственно. Коэффициент коррекции спектрального рассогласования равен единице, когда фотометр имеет идеальную спектральную чувствительность, то есть с _отн. ( λ ) = В ( λ ), или когда спектры источников измерения и калибровки имеют такую ​​же форму.Если спектральная чувствительность детектора или спектр измеряемого источника света неизвестны, поправка не может быть применена. В этом случае уравнение (4) может использоваться для оценки неопределенности измерения, связанной с разницей в относительных спектрах калибровочного источника и источника, который должен быть измерен.

Чтобы изучить, как выбор калибровочного источника света и фотометра влияет на коррекцию спектрального несоответствия, мы рассчитали F для различных комбинаций фотометра и источников света.Коэффициенты коррекции спектрального рассогласования были рассчитаны для трех фотометров, эталонного фотометра Университета Аалто и двух коммерческих фотометров с относительно хорошей спектральной чувствительностью, чтобы увидеть, как различия в чувствительности влияют на результаты. Нормализованные спектральные чувствительности трех фотометров вместе с их абсолютными отклонениями от функции V ( λ ) показаны на рисунке 4. Коэффициенты качества f ₁ ′ фотометров ^27,28 , которые описывают, насколько хорошо спектральные чувствительности детекторов приближаются к идеальной функции V ( λ ), были 2.27%, 2,31% и 1,80% для эталонного фотометра и коммерческих фотометров 1 и 2 соответственно.

Рис. 4

Нормализованные спектральные чувствительности трех фотометров и их абсолютные отклонения от функции V ( λ ). Ссылка, Ссылка.

Спектры 26 коммерческих светодиодных ламп с цоколем E27 с относительно низкими коррелированными цветовыми температурами ( T _c = 2611–3332 K) и девяти светодиодных ламп с относительно высокими коррелированными цветовыми температурами ( T _c = 4178 –8334 K) – обозначенные здесь как теплые белые и холодные белые светодиодные лампы – были измерены для использования в качестве тестовых источников при анализе.Измеренные спектры светодиодных ламп показаны на рисунке 5. Поскольку на момент написания не было стандартизированных светодиодных источников света, мы создали два вспомогательных светодиодных источника света, взяв среднее значение нормированных спектров теплого и холодного белого. Светодиодные лампы. Из среднего значения были исключены спектры двух светодиодных ламп теплого белого цвета, содержащих красные светодиоды. Теплый белый и холодный белый светодиодные источники света, в дальнейшем именуемые «Источником света» L _{, W} и «Источником света» L _C , вместе с источником света A, использовались в качестве спектров калибровочных источников при коррекции спектрального несоответствия. анализ.Коррелированные цветовые температуры «Источников света» L _{, W} и L _C составили 2935 К и 5716 К соответственно. Спектры генерируемых источников света также показаны на рисунке 5.

Рисунок 5

Спектры ( a ) 26 светодиодных ламп теплого белого цвета и «осветителя» L _W (красная линия с маркерами) и ( b ) девять холодных белых светодиодных ламп и «осветитель» L _C (синяя линия с маркерами), нормированный на синий пик. Коррелированные цветовые температуры были между 2611 K и 3332 K для светодиодных ламп теплого белого цвета и между 4178 K и 8334 K для светодиодных ламп холодного белого цвета.Пики синих светодиодов охватывают диапазоны длин волн приблизительно 30 нм и 22 нм для светодиодных ламп теплого и холодного белого цветов соответственно. Из-за вариации длин волн синих светодиодов синие пики усредненных спектров были ниже единицы. На рисунках спектры «Источников света» L _{, W} и L _C снова нормализованы по синим пикам, что увеличивает фосфорные части спектра выше исходного среднего.

В таблице 2 перечислены коэффициенты коррекции спектрального рассогласования для различных типов фотометров, источников, подлежащих измерению, и калибровочных источников света.Числа, приведенные в таблице 2, являются средним значением ( F – 1) · 100% по всем источникам, которые должны быть измерены в пределах данного типа лампы. Максимальные отклонения от идеального случая ( F = 1) отмечены в скобках для каждой комбинации источника измерения и калибровочного источника света.

Таблица 2 Средние и максимальные (в скобках) поправочные коэффициенты спектрального рассогласования в форме ( F – 1) · 100% для различных типов калибровочных осветительных приборов и источников, которые необходимо измерить.Значения приведены для трех разных фотометров

Как и ожидалось, коррекция спектрального несоответствия равна единице, когда спектры источников измерения и калибровки полностью совпадают и близки к единице, когда два спектра очень похожи друг на друга (красные диагонали в таблице 2). И наоборот, большая ошибка спектрального рассогласования возникает, если два спектра сильно различаются. Чтобы решить эту проблему, CIE рекомендует использовать в измерениях светодиодов фотометры с относительно хорошей спектральной чувствительностью ( f ₁ ′ <3%) или метод «строгой замены», при котором тестовый светодиод сравнивается со стандартным светодиодом, «имеющим одного цвета » ²⁶ .Результаты анализа показывают, что средние ошибки значительны для калиброванных фотометров Standard Illuminant A – до 0,53% для светодиодных ламп теплого белого и до 1,36% для светодиодных ламп холодного белого цвета, несмотря на то, что коэффициенты качества f ₁ ′ протестированные фотометры значительно ниже 3%. Используя «Источники света» L _W и L _C для калибровки фотометров, измеряющих теплые белые и холодные белые светодиоды, соответственно, средняя ошибка, связанная с коррекцией спектрального рассогласования, может быть уменьшена до значения ниже 0.05%. Ошибка наихудшего случая также значительно уменьшается при переключении с калибровочного источника света A на соответствующий светодиодный источник света, даже если спектры измеряемых светодиодов и светодиодного источника света могут значительно отличаться (см. Рисунок 5), и замена не может считаться « строгий”. Следовательно, переход на стандартные лампы на основе светодиодов может привести к значительному повышению точности фотометрических измерений в приложениях, где F обычно не применяется для коррекции спектральной ошибки.Однако следует отметить, что если коррелированные цветовые температуры измеряемой светодиодной лампы и стандартной светодиодной лампы резко различаются, ошибка, связанная с F , может быть аналогичной или большей, чем ошибка в случае калибровки источника света A. источник. Следовательно, для светодиодов с относительно низкой и относительно высокой коррелированной цветовой температурой требуются два разных источника света – например, «Стандартный источник света» L _W и «Стандартный источник света» L _C , а также для минимизации ошибки, связанной с F. , тип источника калибровки всегда следует выбирать в соответствии с типом измеряемого источника светодиода.

Результаты анализа коррекции спектрального несоответствия показывают, что задача определения новых источников света на основе светодиодов будет не только полезной, но и выполнимой, несмотря на относительно сложные спектры белых светодиодов. Даже если спектр стандартной лампы на основе СИД несколько отличается от спектра источника света СИД, ошибка, связанная с этим расхождением, будет относительно небольшой. Об этом свидетельствуют таблицы 2 и рисунок 5, а также можно увидеть, манипулируя спектром источников света: вариации до 30% в выбранных интервалах длин волн изменили поправки на спектральное рассогласование менее чем на 0.