Достаточно длительное время с момента своего появления светодиоды служили лишь как маломощные зелёные или красные индикаторы, заменяя собой сигнальные лампочки в электронных устройствах. С развитием технологии производства светодиоды стали конкурировать с лампами накаливания и люминесцентными лампами. Ведь светодиоды гораздо эффективнее превращают электроэнергию в свет, чем другие его источники. Дело лишь в увеличении яркости свечения. В наше время светоотдача (отношение силы света к расходуемой энергии) красных светодиодов в 10 раз больше, чем светоотдача ламп накаливания. Светодиоды всегда излучают в узком спектральном диапазоне, то есть их свет имеет ярко выраженную окраску. Но, комбинируя в одном корпусе несколько светодиодов с разным цветом свечения (красным, зеленым, синим), можно получить белый свет. Оттенки белого можно варьировать, вплоть до полного сходства с солнечным светом, подбирая параметры компонентов такого составного светодиода.
Принцип работы:
Светодиод является полупроводниковым диодом, то есть представляет собой p-n-переход. Так называется граница сплавленных друг с другом полупроводников с разными типами проводимости (полупроводник с избытком электронов называется полупроводником n-типа, с избытком дырок – p-типа). Если к p-n переходу приложить разность потенциалов таким образом, что «плюс» источника тока окажется присоединенным к полупроводнику р-типа (прямое включение), то через него будет течь ток. На р-n переходах собраны все «чудеса» современной электроники, от радиоприемников до суперкомпьютеров. Передовые нанотехнологии позволяют изготавливать интегральные схемы, содержащие миллионы p-n переходов на одном крошечном кристалле.
Когда через прямо смещенный p-n переход проходит ток, на границе перехода происходит процесс так называемой рекомбинации носителей электрического заряда, движущихся навстречу друг другу – электронов и дырок. Отрицательно заряженные электроны попадают в «дырку», то есть встречаются с положительно заряженными ионами кристаллической решетки р-полупроводника. Рекомбинация в определенных условиях может являться излучательной, то есть при «встрече» электрона с дыркой излучается фотон – квант света, с которым выделяется световая энергия. При безызлучательной рекомбинации энергия нагревает полупроводник. Известно не менее 5 видов излучательной рекомбинации в полупроводниках, в их числе – так называемая прямозонная рекомбинация. Для обычных полупроводниковых диодов или транзисторов излучение является побочным эффектом, не приносящим пользы. А вот работа светодиодов основана как раз на излучательной рекомбинации.
Кристалл полупроводника, заключенный в корпус светодиода, имеет микроскопические размеры. Поэтому светодиод можно рассматривать как точечный источник света. Корпус его можно сделать самым миниатюрным. Обычно пластиковый корпус представляет собой устройство фокусировки света в заданном телесном угле, препятствуя светопотерям в других направлениях. Размеры корпуса определяют размер источника света.
Преимущества:
экономичное потребление энергии;
виброустойчивость;
богатая цветовая гамма;
практически «вечный» срок службы – до 100 тысяч часов и более, то есть 11 лет непрерывной работы. Такой длительный срок обусловлен отсутствием ненадежной нити накала и тем, что излучение светодиодов имеет нетепловую природу;
механическая надежность и прочность – светодиод не требует стеклянной колбы;
отсутствие инерционности.
Недостатки:
Высокая стоимость светодиодов – пожалуй, главный их недостаток по сравнению с другими источниками света. Однако не будем забывать, что дорогие LED-изделия, то есть светодиоды, окупают свою стоимость сроком службы. И хотя цена светодиодного модуля остается выше стоимости неоновой лампы такой же яркости практически в два раза, производители во всем мире работают над удешевлением светодиодной продукции, продолжая наращивать мощности и темпы производства. Если посчитать совокупные затраты на приобретение и эксплуатацию источников света за длительный временной промежуток, окажется, что затраты на светодиоды будут в 2 - 2,5 раза ниже затрат на обычные лампы.
Миниатюрность – не всегда достоинство, особенно для светильников. Скажем, для создания объемных светящихся букв больших размеров необходимо объединить в группы множество отдельных светодиодов – только так можно получить яркий и насыщенный свет, привлекающий внимание. Для таких целей необходимо создавать унифицированные модули: один или два светодиода. Из них можно сконструировать практически любой рекламный образ.
Применение:
световая реклама (щиты, вывески, световые конструкции и др.);
в замену неоновым лампам;
дизайн интерьеров;
дизайн предметов мебели;
ландшафтная подсветка и декоративная подсветка зданий;
дисплеи с бегущей строкой одного цвета;
информационные табло для путей сообщения;
полноцветные дисплеи высокой яркости для телевизоров или видео экранов;
освещение в автомобилях всех типов, как внутреннее, так и наружное;
фонари светофоров и дорожные знаки.
Кроме того: подсветка жидкокристаллических дисплеев в мобильных телефонах, цифровые видео- и фотокамеры, архитектурное освещение и т. п. В электронной промышленности светодиоды широко используют в качестве индикаторов для самой разной техники.
(c) ООО Свет Консалтинг (2007-2011) Все логотипы и бренды, используемые на сайте, принадлежат их правообладателям.
Вся информация на сайте носит справочный характер и не является публичной офертой.