Светодиоды характеристики, параметры, фото

Светодиоды шагнули из узкой ниши индикаторных лампочек в область освещения в середине 90-х, когда японские ученые и инженеры создали зеленые и голубые светодиоды с приемлемой мощностью и светоотдачей, по крайней мере, не худшей, чем у ламп накаливания.

Голубые и зеленые светодиоды совместно с их красными предшественниками были способны создавать белый свет, а также любой другой, посредством RGB-технологии, широко применяемой в телевидении. Вскоре появились янтарные (оранжевые) и ультрафиолетовые светодиоды, так что можно было говорить о покорении почти всего видимого оптического спектра, за исключением его желтой части. Что ж, тут могли прийти на помощь люминофоры.



Конечно, те первые светодиоды и лампы, изготовленные на их основе, имели массу недостатков и стоили запредельно дорого, но первый шаг был сделан, и ныне усовершенствованные и изрядно подешевевшие светодиодные светильники занимают устойчивую и перспективную нишу практически во всех сферах интерьерного и ландшафтного освещения.

Достоинства и недостатки
По своей светоотдаче, то есть экономичности, современные светодиоды конкурируют с самыми энергоэффективными типами газоразрядных ламп. Максимальная мощность белого светодиода с одним чипом составляет несколько ватт, но объединение нескольких мощных светодиодов в матрицу позволяет создавать светодиодные светильники мощностью до 100 ватт, что эквивалентно 450-ваттной лампе накаливания. Такие сверхмощные светодиоды появились совсем недавно; их характеристики впечатляют: угол света 120 градусов (то есть широкий, а не узконаправленный луч); световой поток - 6500 Лм при напряжении 30-35 В и токе 3 А; размеры - 40 х 56 мм. Светоотдача такого промышленного белого светодиода составляет 65 Лм/ Вт, тогда как в экспериментальных образцах она уже превысила 90 Лм/Вт.



При этом одна из трудноизлечимых «болезней» производства светодиодных светильников - разная энергоэффективность светодиодов разных цветов. Если красные светодиоды по своей светоотдаче обогнали натриевые лампы, то голубые едва поспевают за люминесцентными лампами. А ведь именно характеристиками голубых светодиодов определяется суммарное качество светодиодных ламп белого света.

Другая известная проблема - разброс цветности белых светодиодов. В одной партии попадаются и «теплые», и «холодные» светодиоды. Чтобы справиться с этой проблемой, крупные производители проводят тщательную селекцию светодиодов.



9 преимуществ светодиодов
1. Длительный срок службы: около 100 000 часов для цветных и около 50 000 часов для белых светодиодов.

Для сравнения: лампа накаливания служит порядка 1000 часов, обычная галогенная лампа - 2-2,5 тысячи часов, низковольтная галогенная лампа - до 4000 часов, качественная энергосберегающая люминесцентная лампа - 8-10 тысяч часов.
2. Компактный размер светодиодов - они и в самом деле точечные источники света.
3. Высокая ударопрочность и вибростойкость.
4. Полное отсутствие в спектре излучения ультрафиолета и инфракрасного излучения.
5. Отсутствие сильного нагрева в процессе работы.
6. Возможность быстрого пуска и работы при низких температурах.
7. Экологическая безопасность (благодаря отсутствию паров ртути).
8. Электробезопасность, т. к. светодиоды -низковольтные приборы.
9. Простота регулировки яркости без изменения цвета.

Белый компромисс
Существует несколько способов создать белый свет с помощью светодиодов. Первый и самый очевидный - технология RGB Причем с помощью светодиодных RGB-модулей можно получить не только белый, но и управляемый цветной свет любого опенка. В области микширования света у светодиодных RGB-прожекторов нет равных; они широко применяются в театральном и музыкальном освещении, архитектурной подсветке. Но RGB-модули довольно велики по размеру, и на близком расстоянии они воспринимаются не как чисто-белые, а скорее, радужные.



Второй - самый дорогой и качественный - способ получить белый свет при помощи светодиодов заключается в том, что на прозрачную линзу, внутри которой заключен ультрафиолетовый светодиод, наносятся три люминофора - красный, голубой и зеленый, - подобно тому, как формируется белый свет современных люминесцентных ламп. Недостатком такой лампы является наличие ультрафиолетовой составляющей в спектре излучения.

Третий и самый распространенный способ состоит в смешивании излучения голубого светодиода и желтого люминофора, нанесенного на его поверхность. Именно так устроены практически все мощные белые светодиоды. К сожалению, их индекс цветопередачи едва доходит до 70, что несравнимо с современным люминесцентным и металлогалогенным светом. Один из возможных способов решения данной проблемы заключается в том, чтобы добавлять в светодиодную матрицу, наряду с белыми, несколько цветных светодиодов для коррекции индекса цветопередачи и цветовой температуры. Конечно, это удорожает готовое изделие, но не слишком критично.

В кругу светодиодов
Как же используются светодиоды в интерьерном и ландшафтном освещении? Их основные области применения - дизайнерская подсветка, локальное освещение, а также вспомогательное и аварийное освещение.

С помощью точечных светодиодных светильников, а также светодиодных линеек и панелей (причем они могут быть как чисто-белыми, так и цветными с динамически управляемым цветом) можно великолепно подсветить и украсить многоуровневый подвесной или натяжной потолок. Тут возможны самые разнообразные эффекты - лишь бы хватило фантазии. Игра динамических цветов и светотеней способна создать любое настроение, кроме, разве что, скуки.

Интересное решение - звездное небо на потолке. В этом отношении светодиоды конкурируют с фиброоптикой (использованием световодных нитей).

Еще один необычный вариант - подвесные элементы потолка с рисунком (это может быть витраж или драпировка) со светодиодной подсветкой.



Декоративная подсветка
Направленный луч светодиодов, не создающих вредного ультрафиолетового и инфракрасного излучения, как нельзя лучше подходит для освещения произведений искусства - картин, фресок, статуй, дорогих ваз и т. п. Также светодиоды используются для контурной и объемной подсветки стенных ниш, красивой мебели, элементов декора, чтобы создать зрительное восприятие объема, обыграть пространство и форму.

Контурная подсветка стеклянных конструкций. Контурная подсветка витражей и других стеклянных конструкций заставляет заиграть их объем, буквально ожить. В этом случае светодиодная нить может располагаться не только за стеклом, но и в торцах стеклянного полотна.

Подсветка штор и гардин. Иногда выполняется подсветка с внутренней стороны карниза светодиодной лентой, и свет, переливаясь и скользя, струится вниз по богатой ткани. Здесь очень важно правильно подобрать цвет освещения.

Функциональная подсветка
На полу тоже возможны очень интересные световые решения, осуществленные с помощью светодиодов, начиная с контурной подсветки плинтусов и заканчивая встроенными в пол светильниками под толстым защитным стеклом.

Подсветка ступеней лестниц имеет не только декоративное значение, но и играет важную роль для обеспечения безопасности.

Входная зона. Здесь светодиодное освещение может быть вполне функциональным. Небольшое фоновое освещение при входе в темную прихожую чрезвычайно удобно, а потребляет оно совсем немного. Такую фоновую подсветку можно сделать автоматически включаемой от датчика движения или от открытия входной двери.

Кухня. Светодиодами чаще всего подсвечивают рабочие поверхности: столешницу, варочную панель. Такое освещение может быть диммируемым, то есть включаться и выключаться плавно по заданной программе.

Ванная комната, сауна, бассейн. Помимо обычной декоративной подсветки стен, пола и потолков очень выигрышно выглядит цветная подсветка ванны или бассейна «ниже ватерлинии», под водой. В этом случае, разумеется, нужно использовать влагозащищенные светильники наивысшей степени защиты.



Наружное освещение фасадов
За окнами стемнело - пора выйти наружу. При помощи светодиодной подсветки фасадов можно превратить самое обыденное строение в сказочный дворец. Предельно простое и очевидное -выделить светом (и цветом) красивые детали, оконтурить карнизы, подчеркнуть глубину ниш. Помимо светодиодных линеек и нитей применяются компактные и экономичные светодиодные прожекторы, позволяющие управлять цветом вручную или по программе. Еще одно своеобразное решение - подсветка крыши, если она имеет необычную, сложную форму, интересную фактуру и яркий цвет.

Ландшафтное освещение
Заслуживают разнообразной подсветки малые архитектурные формы, беседки, мостики, а также красивые элементы ландшафта: древние камни, причудливые кусты, лужайки с клумбами, выразительно склоненные или гордо возносящиеся ввысь деревья. Благодаря большому сроку службы, низкому энергопотреблению, высокой прочности и температурной стойкости (скорее, почти полному безразличию к температуре) светодиодные светильники в саду чрезвычайно удобны и практичны.



Среди садовых светильников следует выделить полностью автономные приборы, которые не нужно подключать к сети, - светодиодные фонари, снабженные солнечной панелью. Низкое потребление энергии делает их вполне работоспособными. Такие светильники могут иметь самые разнообразные декоративные обличья и не только осветить, но и украсить дорожки в саду.

Органические светодиоды
Следующий шаг в развитии новых источников света - это органические светодиоды (OLED). Как в обычных, так и в органических светодиодах свет генерируется при помощи полупроводников. Но здесь используются органические полупроводники, в то время как светодиоды создаются на кристаллах из неорганического материала. Свет в органических светодиодах возникает при пропускании электрического тока через несколько слоев тонкопленочных органических полупроводников, находящихся между двумя электродами. Есть также и видимые различия между этими двумя типами светильников. Если светодиоды - это точечные источники света, то органические светодиоды - это плоские панели, которые излучают спокойный, рассеянный, мягкий и неслепящий свет равномерно по всей поверхности. OLED-панели не пропускает воду и воздух, не излучают тепло, обладают высоким индексом цветопередачи, в них можно менять яркость света. К тому же на их основе можно создавать осветительные приборы самой причудливой формы. И, наконец, по энергосбережению органические светодиоды занимают лидирующие позиции.