Что такое диодное освещение: характеристики светодиодов и области их применения

Маркировка светодиодов

Буквенное обозначение светодиода на схеме (маркировка) несет всю информацию о характеристиках конкретного полупроводникового прибора. Маркировка содержит довольно много символов, поэтому ее не ставят на корпус прибора, а приводят в схеме либо на упаковке не распаянных элементов. Светодиоды в лентах идут бухтами в катушках, на которых проставлены маркировочные символы. Символьная кодировка отражает:

• Серию продукции.
• Цвет излучения светодиода. Современные светоизлучающие диоды бывают белого, зеленого, красного, синего, оранжевого, желтого цветов.
• Качество цветового потока. Например, светодиод для освещения в доме или на улице, индикации приборов, подсветки, для матриц изображения.
• Тип линзы. Бывают рассеивающие свет приборы и узконаправленного излучения с куполообразными, прозрачными и матовыми линзами.
• Мощность светового потока.
• Потребляемая мощность электроэнергии.
• Код идентификации производителя. Не имеет практической нагрузки.
• Символы резерва. Производители оставляют их для возможной модификации элементов.

Не существует определенного стандарта в маркировке светодиодов, поэтому каждый производитель имеет свою собственную кодировку. Запомнить ее невозможно, но серьезных производителей этого товара на рынке не так уж много. Среди них можно выделить такие фирмы, как Philips, Cree и Samsung.

Упаковка светодиодной лампы

Первое место, где будет размещена маркировка, естественно, это упаковка самой лампы. Здесь находится вся необходимая нам информация. Правда, не всегда понятно что с ней делать и как понимать.

Рассмотрим несколько примеров упаковок:

Маркировка светодиодных ламп

Маркировка светодиодных ламп

Маркировка светодиодных ламп

Как видите, на каждой из них есть похожие показатели, это яркость лампы в люменах, ее потребляемая мощность, цветопередача, температура цвета, а также еще несколько непонятных пиктограмм. Но давайте обо всем по порядку.

Мощность

На этикетке светодиодной лампы обязательно указывается мощность. Это количество тока, которое лампа будет потреблять за час. Например, мощность 15 Ватт значит, что эта лампочка за один час работы использует только 15 Ватт энергии, а чтобы набрать один Киловатт, ей понадобится работать аж 66 часов. Обычно мощность светодиодных ламп находится в пределах 1 — 25 Ватт. Это те же самые Ватты, к которым мы привыкли при использовании ламп накаливания. Но теперь мы не можем оценивать по ним яркость как раньше. Светодиоды от разных производителей могут потреблять разное количество тока при одной и той же ярости, поэтому для измерения этого параметра теперь используются люмены, а Ватты означают только то, что они на самом деле означают — потребление энергии.

Срок службы

Иногда производители светодиодных ламп указывают на упаковках срок службы лампы

Важно понимать, что срок службы, это величина очень приблизительная. Он зависит от многих факторов, например, стабильности сети питания, окружающей среды, качества диода и т д

В нормальных условиях, по статистике, светодиодные лампы могут работать до 50 000 часов. Но производители часто указывают меньшую цифру, например, 20 000 часов и два года гарантии.

Класс энергоэффективности

Маркировка светодиодных ламп

Еще в 1992 году директивой Евросоюза производители электроприборов были обязаны указывать на упаковке уровень энергоэффективности EC. Это значение показывало насколько эффективно прибор использует энергию. Класс обозначался латинскими буквами от A до G. Класс A означал минимальное использование энергии и самую высокую эффективность, а класс G — самое высокое потребление энергии. По сути, это отношение потребляемой лампой мощности к продуцируемому световому потоку. С изобретением светодиодных ламп были введены классы A+ и A++, показывающие еще более высокую эффективность. По этому классу легко сравнивать товары и выбрать более эффективную лампу.

Маркировка светодиодов по цвету, правила расшифровки кода маркировки светодиодной ленты

С учетом этого параметра единой системы стандартов не существует. Маркировка светодиодов по цвету непосредственно на корпусе затруднена по причине миниатюрности изделий. Обозначения делают на лентах. Ниже приведена информация о продукции CREE.

Типовое название составлено следующим образом: АААВВВ-СК-0000-ZZZZZ. Первые три буквы («ААА») – это серия. Для рассмотренной выше модификации XM-L будут указано «XML». Следующие три позиции («BBB») – цвет:

• GRN, BLU, RED и другие обозначения понятны в переводе с английского (зеленый, синий, красный соответственно).
• WHT – белый цвет.
• Однако BWT – тоже белый, но в этом варианте речь идет о приборах второго поколения.
• HEW – еще одна модификация белого. Здесь отмечена особой аббревиатурой улучшенные энергетические характеристики прибора.

Далее на позициях «СК»указывают качество цветопередачи:

• Для светильников наружного освещения этот параметр не является определяющим. Такие светодиоды маркируют «01».
• Аббревиатурой L1 обозначают типовые изделия, характеристики которых определяются в технических паспортах.
• При значениях коэффициента цветопередачи CRI от 70; 80; 85; 90 и выше применяют сочетания B1; H1; P1; U1 соответственно.

Цветовая температура

Данная характеристика выведена по аналогии цветовосприятия разогреваемого металла. Численные пределы размещены в рамках от 800 до 7500 и измеряются в Кельвинах (К). Наиболее низким показателем обладает красный свет – около 800 К, соответственно, наиболее высокий – у холодного синего.

Для освещения применяется белый свет. Цветные светодиоды в основном используются в декоративных и индикационных целях. Белый цвет по критериям цветовой температуры разделяется на три подкатегории:

1. Теплый – 2700 – 3500 К.
2. Нейтральный – 3500 – 5300 К (наиболее сбалансированный для восприятия).
3. Холодный – 5300 – 7500 К.

Индикаторные led

Чтобы выбрать подходящий индикаторный ЛЕД-элемент, нужно ознакомиться с их видами и типами. В эту группу входят такие разновидности диодов: DIP, Super Flux «Piranha», Straw Hat, SMD. Все они отличаются конструкцией, размерами, яркостью излучения и т. д. Их применяют в разных сферах.

DIP светодиоды

Это разновидность светоизлучающих устройств, которые имеют выводной корпус и часто выпуклую линзу. Разные виды светодиодов из это группы отличаются формой и диаметром корпуса. Цилиндрические элементы имеют окружность колбы от 3 мм. Также в продаже есть диоды с прямоугольным корпусом.

Они имеют широкий спектральный диапазон, бывают одноцветными и многоцветными (RGB ленты). Однако их угол свечения не превышает 60°.

Их используют для уличной рекламы, индикаторов.

Super Flux Piranha

Этот вид светодиодов отличается самым высоким показателем по световому потоку. Он имеет прямоугольный корпус с 4 пинами (выводы), поэтому его можно жестко присоединить к плате.

В продаже есть светодиоды с красным, зеленым, синим и белым светом, последние отличаются цветовой температурой. Вы можете приобрести ЛЕД-элементы с линзой (3, 5 мм) или без нее. Угол, в пределах которого расходиться световой поток достаточно широкий – от 40° до 120°.

Пиранью монтируют в приборы автомобиля, дневные ходовые огни, магазинные вывески и т. д.

Straw Hat

Эти диоды еще называют «соломенная шляпа», это связано с их конструкцией. Они выглядят, как обычные led-лампочки с колбой в форме цилиндра и двумя выводами, но их высота меньше, а радиус линзы больше.

Светодиод размещен близко к передней стенке колбы, поэтому угол свечения достигает 100 — 140°. ЛЕД-устройства представлены в красном, синем, зеленом, желтом и белом цвете. Они излучают направленный световой поток, поэтому их применяют в качестве интерьерной подсветки или заменяют ими лампы аварийной сигнализации.

SMD светодиоды

Кроме выводных индикаторных светодиодов в продаже имеются устройства типа SMD. В эту группу входят цветные диоды с очень ярким светом, а также белые элементы с низкой мощностью (до 0.1 Вт) для поверхностной установки.

Размеры лампочек отличаются, например, изделие SMD 0603 – это сверхмалый светодиод, который используют для декоративной подсветки, монтируют в автомобильные лампы, приборные панели и т. д. Кроме того, выпускаются устройства 0805, 1210 и т. д. Лампочка может быть с линзой или без нее.

Чаще всего светодиоды типа SMD применяют для создания ЛЕД-лент. Это обусловлено тем, что их легко монтировать на основание.

Светодиоды высокой яркости.

Серия UltraBright – это самые яркие светодиодные полосы в мире!

3020 светодиодных чипов SMD	3014 светодиодных чипа

Хотя 5050 и 3528 светодиодов SMD были самыми популярными на рынке для ленточных фонарей, рынок светодиодов быстро изменился за последние несколько лет.

Сегодня доступно множество светодиодных чипов, которые ярче и эффективнее. В  3020 LED SMD чипов в нашем High CRI Ultrabright Seriesи 3014 SMD LED чипов в нашем архитектурном ультра яркой и дизайн серии Ультра полос света Ярких светодиодных меньше и эффективнее , чем их предшественники. Поскольку размеры светодиодов намного меньше, мы смогли поместить еще много их на полосы света, создав тем самым ослепительно яркие светодиодные полосы. Наши промышленные светодиодные полосы используют новый усовершенствованный чип 2835.

___________________________________________________________________________

Светодиодная лампа на COB-светодиодах

Еще одно достоинство новой технологии – можно выпускать матрицы любой формы и размеров. В большинстве случаев выпускаются приборы круглой и прямоугольной (квадратной формы), из которых можно изготовить лампы разных конфигураций.

Бытовая лампа на COB-светодиодах.

Лампа «кукуруза», получившая свое название из-за дискретных элементов, напоминающих зерна сельхозкультуры, получила новый вид. Теперь нет светящихся точек, поверхность стала сплошной, излучение — более равномерным. Размер подобных ламп сейчас ограничивается требованиями механической прочности матрицы, но есть надежда, что развитие технологий в ближайшее время позволит обойти эту проблему.

Светодиодный прожектор на 6 матрицах.

LED-прожектор с использованием таких матриц может иметь либо один излучающий элемент, либо несколько – в зависимости от требуемой яркости свечения. Одной матрицей, заменяющей несколько меньших, светильники пока не оснащаются из-за упомянутых ограничений по размерам.

Характеристики светодиодов

Основные характеристики светодиодов подразделяются на электрические и световые. С одной стороны, электрические – это рабочий ток, напряжение, мощность. С другой стороны, световые характеристики светодиодов – световой поток, сила света (эффективность). А также цветовая температура, габариты и угол рассеивания.

Рабочий ток светодиодов

Светодиоды работают только от определенной силы тока. Эта характеристика наиболее важна для работоспособности светодиода. Даже небольшое превышение рабочей силы тока приведет к быстрой деградации светодиода. А в результате выходу его из строя. Чуть более высокое превышение силы тока ведет к мгновенному перегоранию светодиода.

Ток светодиодов, несомненно, зависит от их мощности. Более мощные светодиоды работают на более высоком токе. В светодиодных лампах и светильниках устанавливаются драйвера. Они ограничивают ток именно до тех параметров, которые нужны для светодиодов, установленных в этих приборах. Часто требуется подключить светодиод отдельно. В этом случае необходимо знать его характеристики. Для того чтобы ограничить ток соответствующим драйвером, токоограничивающим резистором или конденсатором.

Напряжение светодиодов

Рабочее напряжение светодиодов зависит от полупроводников и других химических элементов, использованных при изготовлении этих светодиодов. Применение разных типов материалов для изготовления существующих видов светодиодов ведет к излучению света различных цветов. То есть рабочее напряжение можно определить по цвету светодиода. Иначе говоря, светодиоды разных цветов имеют разное рабочее напряжение.

Для питания светодиодных лент и светильников обычно используются драйвера или блоки питания. Как правило у них на выходе 12 вольт постоянного тока. К примеру. От такого источника можно запитать цепочку из последовательно соединенных светодиодов с рабочим напряжением 3 вольта. Исключим в этом примере падение напряжения на токоограничивающем резисторе. Безусловно, такая последовательная цепь может состоять только из четырех светодиодов. Пятый светодиод, если включить его в эту цепь, работать не будет. Каждый из светодиодов, грубо говоря, забирает из 12 вольт питания по 3 вольта.

Эту характеристику светодиода называют напряжением падения. В данном случае у каждого из светодиодов напряжение падения составляет 3 вольта. Другими словами. Падение напряжения – это напряжение, возникающее на выводах светодиода при протекании через него прямого рабочего тока. Эту характеристику иногда и называют рабочим напряжением светодиода. Хотя, строго говоря, таких характеристик, как напряжения питания или рабочее напряжение, у светодиода нет. Как впрочем и у любого диода.

Мощность светодиодов

Мощность светодиода зависит от его рабочего тока и падения напряжения на нем. Падение напряжения разных светодиодов колеблется в диапазоне, примерно, 1,5 – 4 вольта. Рабочий ток индикаторных и маломощных светодиодов обычно составляет 15 – 20 мА. Ток мощных осветительных светодиодов может быть 150, 350, 750 мА и доходить до 1А.

Часто для повышения яркости светодиода используют повышение его рабочего тока до очень больших величин. При этом необходимо помнить.  Применение для светодиодов такого большого тока ведет к их чрезмерному нагреву. А также быстрой деградации и выходу из строя. Хотя этого можно избежать. При условии, что питании светодиодов большим током, для повышения их яркости, использоваться система охлаждения. Для этого применяются достаточно массивные радиаторы из алюминия или даже меди. Более того, в некоторых случаях применяется принудительный обдув воздухом с помощью вентилятора-кулера. Хорошее охлаждение светодиодов при их работе на большом токе снижает риск потери их работоспособности. Однако, но не исключает его совсем.

P=U×I

Чтобы определить мощность (P) светодиода необходимо умножить напряжении (U) на силу тока (I). К примеру, мы возмем максимальные для светодиодов 4 вольта и 1 ампер. В результате мы получим самый мощный светодиод мощностью 4 Ватта. Безусловно, это будет осветительный светодиод. Несомненно, работающий от тока с не характерной, искусственно завышенной для светодиодов, силой.

Поэтому нужно понимать. Если разговор идет о 10 ваттном или даже 100 ваттном светодиоде. Несомненно, имеется в виду лампа или светильник. Они состоят из нескольких штук или десятков штук светодиодов. Или же речь идет о светодиодной сборке, например, COB типа. Иными словами, 100 кристаллов-светодиодов, каждый мощностью 1 Ватт, припаиваются на единую плату. И все это заливается слоем люминофора. Так и получается светодиод мощностью 100 Ватт.

CREE

Мощные осветительные светодиоды имеют следующую систему маркировки:

SSSCCC-BD-0000-NNNNN

• первые три буквы обозначают серию светодиодов, например XPG для серии XP-G;
• затем идут три буквы обозначения цветности, закодированные с помощью английских аббревиатур соответствующих цветов:
  • WHT – белый;
  • HEW – высокоэффективный (high efficiency) белый;
  • BWT – белый второго поколения (речь идет о втором поколении светодиодов белого цвета, например, если серия XP-G обозначалась XPGWHT…, то серия XP-G2 будет обозначаться XPGBWT…);
  • ROY – королевский (яркий) синий;
  • BLU – синий;
  • GRN – зеленый;
  • AMB – оранжевый;
  • RED – красный и т.д.
• два знака – характеристика качества цвета, индекс цветопередачи CRI:
  • 01 – белый для наружного освещения;
  • B1 – CRI min 70 (индекс цветопередачи не менее 70);
  • L1 – стандартный (типовой) CRI – зависит от конкретного типа светодиода и его цветовой температуры;
  • H1 – CRI min 80;
  • P1 – CRI min 85;
  • U1 – CRI min 90;
• четыре нуля – цифры внутреннего кода производителя, назначение которого логическому объяснению не поддается (по крайней мере, на практике никогда не встречалась иная комбинация этих цифр);
• пять знаков – номер набора по коррелированной цветовой температуре и световой отдаче. Огромное количество вариаций этого номера (равно как и модификаций светодиодов данного производителя) не позволяет охватить эти обозначения в рамках одной статьи, поэтому для однозначной идентификации по номеру набора следует обратиться к data sheet производителя разработанному для этой серии светодиодов.

Пример обозначения светодиода серии XP-E2 с индексом цветопередачи не менее 80, цветовой температурой 4300 К, и световым потоком не менее 87,4 лм при токе 350 мА: XPEBWT-H1-0000-00AE7.

Какие светодиоды стоят именно у меня?

Производители не стоит на месте и вместо Ламп начали использовать светодиоды, которые своим ярким свечением и потреблением малого количества электроэнергии, позволяют создавать ЖК телевизоры с умопомрачительным качеством картинки. Матрицы телевизоров тоже за это время намного улучшились в качестве и цветопередаче, но тусклое свечение  CCFL ламп не могло полноценно передать ту картинку, которую хотели бы видеть мы и производители телевизоров.

1. Итак чтобы определить Какие светодиоды стоят в подсветке телевизора, вам необходимо воспользоватся вольтметром и определить напряжение светодиода. Вам может помочь в этом наша статья Как проверить светодиод?
2. Далее после того как вы определили весь светодиодный модуль вышел из строя или одиночный светодиод. Вам нужно определить тип светодиода, а именно его габариты корпуса. Измеряются они в миллиметрах. Вам может помочь в этом наша статья Размеры светодиодов.
3. Далее зная корпус диода и его напряжение вам не составит ни какого труда приобрести нужные вам светодиоды или светодиодные модули на Aliexpress.

Разновидности светодиодов

Существуют самые разные светодиоды, параметры и характеристики которых полностью зависят от их видов:

1. Моргающие: используются в индикаторах для привлечения внимания. Этот вид практически не отличается от обычных, однако для его изготовления применяется встроенный кругооборот мультивибратора, который мерцает с перерывом в 1 секунду. Основные виды таких диодов распространяют однотонные световые лучи, более сложные по своим характеристикам могут вспыхивать несколькими оттенками поочередно либо одновременно, благодаря параметру RGB.

2. Многоцветные моргающие светодиоды, характеристики которых достаточно разнообразны и могут быть представлены в двух разных кристаллах, работающих один навстречу другому, поэтому, когда загорается первый, то полностью гаснет второй. При помощи тока, который движется в начальном направлении, появляется один цвет, а в противоположном – другой. Благодаря такому виду работы образуется и третий цвет, так как два основных смешиваются.

3. Трехцветные светодиоды, параметры и характеристики которых заключаются в наличии нескольких светоизлучающих диодов, не связанных друг с другом, но совмещеных в одном корпусе. Они работают по отдельности, могут светиться одновременно, но управление у них остается совершенно разным.

4. Светоизлучающие RGB-диоды с синими, красными и зелеными элементами, в которых используется связь с четырьмя проводами и единым общим катодом либо анодом.

5. Монохромные дисплеи с семью сегментами, а так же с применением starburst – формата. Такие экраны показывают все цифры, а некоторые даже определенный набор букв. Использование Starburst позволяет отображать все символы.

Достаточно распространенные в 80-х годах алфавитно-цифровые и числовые дисплеи стали менее популярны после появления ж/к мониторов.

Многоцветные типы светодиодов

Иногда бывает очень полезно иметь лампу с более чем одним цветом, указывая на другой цвет, чтобы указать другое состояние. Это можно сделать с помощью светодиодов. Есть два вида:

• • Двухцветные светодиоды   Двухцветный светодиод сконструирован путем параллельного подключения двух светодиодов друг к другу в одной упаковке, но они соединены с одним внешним соединением пакета, идущим к катоду из одного диода, а анод другого. Другой вывод снова соединен с анодом первого диода и катодом второго. Таким образом, когда напряжение подается в одну сторону, загорается один светодиод, а когда он применяется наоборот, другой загорается.
  • Трехцветные светодиоды   Эти типы светодиодов имеют три провода, которые позволяют легко сочетать светодиоды, т.е. первый светодиод, второй или оба. Самая популярная форма трехцветного светодиода использует красный и зеленый диоды. Это означает, что при включении одного диода генерируется либо красный, либо зеленый. Если оба они светлые, то цвета объединяются в желтый.

Из чего состоит диод

В нашем мире встречаются вещества, которые отлично проводят электрический ток. Сюда в основном можно отнести металлы, например, серебро, медь, алюминий, золото и так далее. Такие вещества называют проводниками. Есть вещества, которые ну очень плохо проводят электрический ток – фарфор, пластмассы, стекло и так далее. Их называют диэлектриками или изоляторами. Между проводниками и диэлектриками находятся полупроводники. Это в основном германий и кремний.

После того, как германий или кремний смешивают с мельчайшей долей мышьяка или индия, образуется полупроводник N-типа, если смешать с мышьяком; или полупроводник P-типа, если смешать с индием.

Теперь если эти два полупроводника P и N -типа приварить вместе, на их стыке образуется PN-переход. Это и есть строение диода. То есть диод состоит из PN-перехода.

строение диода

Полупроводник P-типа в диоде является анодом, а полупроводник N-типа – катодом.

Давайе вскроем советский диод Д226 и посмотрим, что у него внутри, сточив часть корпуса на наждачном круге.

диод Д226

Вот это и есть тот самый PN-переход

PN-переход диода

Радиоэлектронное противодействие (РЭП)

Большое количество светодиодных ламп во время работы создают эффект мерцания, негативно воздействующий на зрение и снижающий комфорт нахождения в помещении. Для того, чтобы избавиться или сгладить этот эффект, применяют дополнения, составляющие систему радиоэлектронного противодействия (РЭП).

Мерцанием принято называть высокочастотные мигания, создаваемые осветительным прибором во время работы. Визуально подобные пульсации практически не определяются, однако мозг на самом деле способен реагировать на мигания с частотой до 300 Гц.

• Аббревиатура РЭП на ЛЕД лампах обычно означает именно способность конкретного прибора препятствовать возникающим пульсациям и сглаживать их до минимальных показателей. Также параметр нередко называют коэффициентом пульсации и выражают в процентах.
• Недавно показатели пульсации начали нормировать и контролировать при помощи санитарных норм. По этой причине во многих общественных местах регулярно проводятся проверки освещения.
• Производители крайне редко указывают коэффициент пульсации на своих лампочках. Однако на качественных приборах можно встретить обозначение «без пульсации».

Определить пульсации конкретной лампы можно при помощи осциллографа. При этом фиксируются значения амплитуды колебаний и напряжение блока питания. Затем амплитуду делят на напряжение, получая коэффициент пульсации.

Преимущества и недостатки

К достоинствам светодиодной подсветки следует отнести:

• низкое энергопотребление;
• длительный срок службы;
• большое количество видов светильников;
• высокая светоотдача;
• есть возможность подбора светодиодов по цветовой
  температуре;
• большие декоративные возможности, позволяющие
  создавать привлекательные варианты освещения;
• отсутствие нагрева способствует увеличению
  пожарной безопасности;
• есть возможность диммирования (плавного
  убавления или прибавления яркости с помощью специальных устройств;
• устойчивость освещения к механическим
  воздействиям;
• отсутствие ртути или иных вредных компонентов,
  экологическая безопасность светильников.

Недостатками светодиодных устройств освещения следует
считать:

• цена. Несмотря на заметное снижение стоимости
  ЛЕД приборов, расходы на их приобретение еще велики;
• необходимость использования специального
  источника питания;
• непереносимость высоких температур, требующая
  применения радиаторов и теплоотводов;
• наличие возрастной деградации светодиодов,
  вызванной низким качеством теплоотведения.

При покупке следует обращать внимание на качество и конструкцию теплоотводящей пластины. Если она не внушает доверия, лучше выбрать продукцию другого производителя

Даже качественные и яркие элементы быстро начнут тускнеть из-за плохого качества радиаторов, это надо иметь в виду.

Принцип работы и характеристики

Новых принципов в основу работы COB-светодиодов не положено. Все тот же p-n переход из арсенид-галлия, фосфида индия или других материалов. Та же рекомбинация основных зарядов с излучением светового кванта при приложении прямого напряжения. Тот же монохроматический свет с узким спектром. Те же принципы получения недоступных цветов — при подаче питания излучение светодиодов (в оптическом диапазоне или УФ) инициирует свечение люминофора. Этот известный способ позволяет получить цвета, которых нельзя достичь при непосредственном свечении полупроводниковых переходов. Nакже никуда не делась проблема отведения тепла. Новизна элементов – только в технологии производства, позволяющей вывести светоизлучающие приборы на новый потребительский уровень.

Управление

Управление COB-светодиодом сводится к коммутации питающего напряжения, и в этом плане принципиальных отличий от обычных приборов нет. Включать и выключать такой элемент можно:

• ручным выключателем на соответствующее напряжение;
• электромагнитным реле или пускателем;
• электронным ключом (транзистор, тиристор).

Надо только учитывать, что мощность такого светодиода может достигать 100 Вт, а рабочее напряжение – 220 В. Коммутационный элемент должен иметь соответствующие параметры.

Радиоэлектронное противодействие (РЭП)

Большое количество светодиодных ламп во время работы создают эффект мерцания, негативно воздействующий на зрение и снижающий комфорт нахождения в помещении. Для того, чтобы избавиться или сгладить этот эффект, применяют дополнения, составляющие систему радиоэлектронного противодействия (РЭП).

Мерцанием принято называть высокочастотные мигания, создаваемые осветительным прибором во время работы. Визуально подобные пульсации практически не определяются, однако мозг на самом деле способен реагировать на мигания с частотой до 300 Гц.

• Аббревиатура РЭП на ЛЕД лампах обычно означает именно способность конкретного прибора препятствовать возникающим пульсациям и сглаживать их до минимальных показателей. Также параметр нередко называют коэффициентом пульсации и выражают в процентах.
• Недавно показатели пульсации начали нормировать и контролировать при помощи санитарных норм. По этой причине во многих общественных местах регулярно проводятся проверки освещения.
• Производители крайне редко указывают коэффициент пульсации на своих лампочках. Однако на качественных приборах можно встретить обозначение «без пульсации».

Определить пульсации конкретной лампы можно при помощи осциллографа. При этом фиксируются значения амплитуды колебаний и напряжение блока питания. Затем амплитуду делят на напряжение, получая коэффициент пульсации.

Световая отдача

Световая отдача обуславливает связь светового потока и мощности осветительного прибора. Показатель определяется в Лм/Вт и достаточно точно отображает эффективность конкретной светодиодной лампы.  По этому параметру светодиоды нередко сравнивают с ушедшими в прошлое лампами накаливания, подтверждая полезность использования первых. В среднем, световая отдача у светодиодных приборов в 10 раз больше, чем у ламп накаливания с тем же потоком.

Желательно приобретать только качественные модели от известных производителей, поскольку китайские аналоги на деле могут оказаться далеко не такими эффективными.

PHILIPS Lumileds

Самый популярный из светодиодов этой компании – Luxeon Rebel – имеет следующую систему маркировки:

• LXML – обозначение серии;
• A – обозначение типа распределения света (P для распределения Lambertian);
• B – обозначение цвета (W – белый);
• С – оттенок белого цвета (С – холодный, N – нейтральный, W – теплый);
• D – номинальный ток (I для тока 350 мА);
• E – знак зарезервирован для будущих исполнений данного продукта;
• FGH – световой поток в люменах.

Таким образом белые светодиоды тестируемые на токе 350 мА имеют обозначаются по следующему шаблону: LXML-PWxI-0xxx.

Светодиоды Luxeon других серий имеют схожую систему обозначений.

Такая маркировка, в отличие от рассмотренных выше, более информативна и позволяет оценить общие параметры светодиода, даже не заглядывая в data sheet.

Устройство светодиода.

Led-диод состоит из полупроводникового кристалла, который закреплен на подложке, корпуса с контактами и оптической системы.

Устройства индикаторных (DIP), плоских (SMD) и СОВ элементов различаются снаружи. 

Конструктивное устройство DIP.

DIР-светодиод в разрезе.

В основании прибора монтируются контакты. Кристалл (один или несколько) закреплен на катоде. К кристаллу присоединяется проволока. Она соединяет полупроводники с анодом. Это необходимо для группировки двух проводников с различными типами проводимости. Сверху led-элемент герметично покрывается линзой. Корпус устройства изготавливается в виде цилиндра из эпоксидной смолы, край которого обрезан со стороны катода. Монтаж led-элемента происходит путем пайки длинных выводов.

Конструктивное устройство SMD.

SMD-светодиод в разрезе.

Корпус изготавливается параллелепипедом. Его основа – теплоотвод от кристалла. На  нее монтируется полупроводниковый элемент. Контактный провод соединяет его с анодом. Контакты выполняются плоскими. Сверху элемент герметично накрывается линзой.

Конструктивное устройство СОВ.

COB-технология – новейшее направление в производстве.

Такие светоизлучающие диоды имеют в основании теплопроводящую подложку (обычно алюминиевую). На нее непроводящим клеем закрепляют полупроводниковые кристаллы, которые объединены по последовательно-параллельной схеме. Сверху все покрывается люминофором.

Такой тип led легко монтируется, выдает хороший световой поток и не искажает цвета. Востребованы в производстве небольших, ярких прожекторов и декоративной подсветки. В отличие от DIP и SMD способны работать при повышенных температурах. Но из-за своего устройства имеют меньший срок эксплуатации по сравнению.

Если на одной подложке смонтировано множество кристаллов, то такой led-элемент называется светодиодной матрицей.

Конструктивное устройство PCB Star.

Состоит из одного большого кристалла, который монтируется на алюминиевую подложку в форме звезды. За счет увеличенной площади кристалла повышается мощность светодиода. Упрощается его фокусировка. Поэтому РCB Star востребованы в производстве ярких источников света: от фонариков до прожекторов.

Конструкция и угол рассеивания света

Светодиоды 1 Вт представляют собой сложные устройства, требующие высокотехнологичных методик производства. Они изготавливаются из разных материалов:

• корпус — металл или термоустойчивый
  пластик;
• линза — кварцевое стекло или специальный
  эпоксидный компаунд.

Основным элементом светодиода
служит излучающий кристалл. Он устанавливается на медном основании,
вмонтированном в корпус. Для организации светового пучка правильной формы
вокруг него установлен рефлектор, обеспечивающий компактность и направление
потока. Сверху на эластичном силиконовом слое устанавливается «плавающая»
линза. Отсутствие жесткого крепления позволяет ей без деформаций или разрушения
переносить тепловые расширения разнородных материалов.

Помимо корпуса большинство элементов имеют дополнительные теплоотводы из алюминия в форме звезды (они называются «Star»). Есть также круглые теплоотводы большого размера, рассчитанные на монтаж нескольких светодиодов. Есть также платы, лишенные собственных теплоотводов, корпус которых называется «Emitter».

Угол рассеивания — важный показатель, определяющий степень раскрытия светового конуса. он возникает при излучении кристаллом потока, отраженного рефрактором и усиленного линзой. Не следует считать, что этот конус имеет четко очерченную границу. Его пределами считается угол, стороны которого имеют световой поток, вдвое меньший, чем на осевой линии прибора. Чем меньше угол рассеивания, тем выше световой поток и яркость свечения. В то же время, эффективность покрытия площади будет ниже.

Считается, что наиболее качественными устройствами являются светодиоды с большим углом рассеивания, поскольку они могут использоваться для общего освещения помещений. Приборы LED 1W относятся к этой группе и демонстрируют высокие значения угла раскрытия — от 120° и выше.