Инновационные источники света
Светодиодные источники света
(англ. light-emitting diode, LED) илиLED — тип источникова, в которых используются светодиоды — полупроводниковые приборы, излучающие свет под действием проходящего через кристаллы электрического тока или фотодиоды — поглощающие свет, которые под действем лучей света накапливают электроны, создавая электрический потециал.
Мощные полупроводниковые светодиоды, включая органические, или полимерные(OLED) были созданы в конце ХХ века для замены традиционных источников света: ламп накаливания, дуговых и газоразрядных ламп, или источников света пламени (факел, калильная лампа).
Работа светодиода основана на физическом явлении возникновения светового излучения при прохождении электрического тока через p-n-переход. Цвет свечения (длина волны максимума спектра излучения) определяется типом используемых полупроводниковых материалов, образующих p-n-переход.
Достоинства:
1. Светодиоды не имеют никаких стеклянных колб и нитей накаливания, что обеспечивает высокую механическую прочность и надежность(ударная и вибрационная устойчивость)
2. Отсутствие разогрева и высоких напряжений гарантирует высокий уровень электро- и пожаробезопасности
3. Безынерционность делает светодиоды незаменимыми, когда требуется высокое быстродействие
4. Миниатюрность
5. Долгий срок службы (долговечность)
6. Высокий КПД,
7. Относительно низкие напряжения питания и потребляемые токи, низкое энергопотребление
8. Большое количество различных цветов свечения, направленность излучения
9. Регулируемая интенсивность
Недостатки:
1. Относительно высокая стоимость. Отношение деньги/люмен для обычной лампы накаливания по сравнению со светодиодами составляет примерно 100 раз
2. Малый световой поток от одного элемента
3. Деградация параметров светодиодов со временем
4. Повышенные требования к питающему источнику
В основном, под типом корпуса светодиода понимают диаметр и цвет колбы (линзы). Как известно, светодиод - полупроводниковый прибор, который необходимо запитать током.
Так ток, которым следует запитать тот или иной светодиод называется типовым. При этом на светодиоде падает определенное напряжение. Цвет излучения определяется как используемыми полупроводниковыми материалами, так и легирующими примесями.
Важнейшими элементами, используемыми в светодиодах, являются:
Алюминий (Al), Галлий (Ga), Индий (In), Фосфор (P), вызывающие свечение в диапазоне от красного до жёлтого цвета. Индий (In), Галлий (Ga), Азот (N) используют для получения голубого и зелёного свечений.
Кроме того, если к кристаллу, вызывающему голубое (синее) свечение, добавить люминофор, то получим белый цвет светодиода. Угол излучения также определяется производственными характеристиками материалов, а также колбой (линзой) светодиода.
В настоящее время светодиоды нашли применение в самых различных областях: светодиодные фонари, автомобильная светотехника, рекламные вывески, светодиодные панели и индикаторы, бегущие строки и светофоры и т.д.
Каждый вечер в городах загораются миллионы огней. На это расходуется почти 30% произведенной во всем мире энергии. Технологии светотехнической отрасли постоянно совершенствуются: на смену лампам накаливания и люминесцентным лампам приходят светодиоды.
