Чем светодиод лучше других источников освещения?

В отличие от других типов ламп, светодиод преобразует ток сразу в световое излучение, и притом с очень высоким КПД. При должном теплоотводе светодиод мало нагревается, что делает его очень удобным в использовании. К тому же светодиод излучает чистый свет в узкой части спектра, а инфракрасное и ультрафиолетовое излучение у него отсутствует. Стоит ли говорить, что светодиод несравненно более прочен к механическим воздействиям, чем стеклянные лампы, а значит куда более надежен и более безопасен, так как является низковольтным прибором, а служит светодиод почти в 100 раз дольше лампы накаливания, и почти в 10 раз дольше люминесцентной лампы.

Есть ли у светодиода недостатки?
Прежде всего светодиод достаточно дорог в сравнении с другими типами ламп. Один люмен света обойдется в среднем в сто раз дороже, чем, к примеру у неоновых ламп. Однако, работы в этом направлении ведутся и специалисты обещают уже в ближайшие годы существенно снизить эту разницу.

Давно ли применяются светодиоды?
Чтобы светодиоды подходили не только для индикации, но и для освещения большого пространства, требовались, в первую очередь, белые светодиоды большой яркости и с хорошей светоотдачей. У светодиодов, применяемых с шестидесятых годов для индикации был один большой недостаток – не было диодов белого цвета. Они появились только к концу восьмидесятых годов.

Так от чего же зависит цвет свечения светодиода?
От ширины все той же запрещенной зоны, а значит и от материала из которого изготовлен полупроводник и примесей, которые в него добавлены. Большая ширина запрещенной зоны дает более синий цвет свечения.

.

Что означает понятие “квантовый выход”?
Это ни что иное, как число квантов света на одну рекомбинировавшую электронно-дырочную пару. Квантовый выход бывает внутренним и внешним. Внутренний квантовый выход измеряется в p-n-переходе и в кристаллах высокого качества может равняться почти ста процентам, внешний — это величина для всего прибора с учетом потерь на рассеивание. рекорд внешнего выхода для красных светодиодов составляет 55%, а ддя синих — 35%. Как видите, внешний выход значительно меньше внутреннего и именно он является одним из ключевых показателей светодиода.

Можно ли получить светодиод белого цвета?
Это не так просто и достигнуть этого можно несколькими методами. Один из способов, применение технологии RGB, когда на одной матрице рядом размещены голубые, зеленые и красные светодиоды. В процессе смешивания этих цветов получается белый свет. Еще один способ подразумевает применение ультрафиолетового светодиода, на который наносится три слоя люминофора, излучающих, голубой, зеленый и красный свет. И, наконец, еще один способ, когда зеленый и желтый или же красный и зеленый люминофор наносятся на голубой светодиод в результате смешивания этих излучений и образуется белый свет. Все три способа имеют свои плюсы и минусы.

Какие характеристики для светодиодов наиболее важны?
Индикаторный светодиод потребляет около 3В при силе тока до 50 мА. У осветительных светодиодов ток значительно выше но напряжение то же. При последовательном подключении светодиодного модуля суммарное напряжение может достигать 12В. Светодиод работает на постоянном токе, а значит имеет плюс и минус, поэтому при подключении важно следить за полярностью.

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.

23. 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.
В Москве в начале 2004 года была принята трехлетняя программа энергосберегающего освещения на базе светодиодных технологий. Координационный совет возглавил профессор Ю.Б. Айзенберг. Согласно этой программе предлагается использовать светодиоды в опытном строительстве, ЖКХ и других областях. Например, светодиодные светильники будут устанавливаться в подземных переходах, подъездах, на лифтовых площадках, то есть там, где не нужна большая освещенность, но требуется минимум обслуживания и энергозатрат, а также важна высокая вандалоустойчивость.