Андрей Смирнов
Время чтения: ~9 мин.
Просмотров: 0

Всё о светодиодных лампах

Принцип работы светодиодных источников освещения

Светодиод — это полупроводниковый прибор, способный к преобразованию электрического тока в световой поток. Основным элементом конструкции является светоизлучающий кристалл. Он установлен на алюминиевом или медном основании, фиксируется с помощью слоя силикона. К поверхности кристаллов подведены анод и катод, на которые подается напряжение питания. Сверху установлена линза из силикатного стекла или эпоксидного компаунда (в дешевых моделях). Вокруг кристалла находится рефлектор, формирующий световой поток и определяющий угол раскрытия данного светодиода.

Свечение возникает вследствие
рекомбинации электронов и дырок на p-n переходе. Для усиления процесса границу между
полупроводниками легируют специальными материалами, увеличивающими эффект.
Рекомбинация происходит при ударе электрона о поверхность слоя n, когда
возникает т.н. туннельный эффект —
электрон ударяется о противоположные границы слоев, и при каждом ударе образуется
фотон света.

Это базовая конструкция
светодиода, которая послужила основой для создания множества более мощных и
ярких устройств. Для создания таких конструкций изготавливаются матрицы из
множества кристаллов, которые излучают световой поток одновременно,
демонстрируя высокую яркость.

Виды ламп, их характеристика и гигиеническое значение

1. Разрядные лампы представляют собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта веществами, способными светиться (люминофоры). Внутри трубки находятся пары ртути аргон, по концам трубки впаяны электроды. После включения лампы в сеть между электродами образуется дуга ртутного спектра с выделением УФ-лучей. Под влиянием УФ-лучей люминофоры дают вторичное свечение в видимой части спектра. Люминесцентные лампы более экономичны, имеют высокую светоотдачу, спектр их приближен к естественному свету. Недостатками этих ламп являются: стробоскопический эффект, «сумеречный эффект» при освещенности ниже 75 лк; имеют сложную систему включения (через дроссель). Разрядные лампы делятся на: люминесцентные низкого давления различных типов, различающихся цветностью светового излучения; ртутные высокого давления с исправленной цветопередачей (ЛДЦ), ксеноновые.

2. Лампы накаливания. В лампах накаливания тепловая энергия превращается в световую. Нагреваемое тело (нить накаливания) при прохождении электрического тока нагревается до высоких температур и испускает лучи видимого и инфракрасного спектра. В этих лампах только 7-12% расходуемой энергии превращается в световую. Они значительно уступают разрядным лампам по светоотдаче и цветопередаче, однако являются более надежным источником света в связи с простой схемой включения, а условия внешней среды, включая температуру воздуха, не влияют на их работу. Выпускаются лампы накаливания мощностью от 15 до 1500 ватт.

Гигиеническое значение ламп. Для общего освещения помещений следует использовать разрядные лампы и/ или лампы накаливания.

В помещениях, предназначенных для зрительной работы с общим освещением рекомендуется люминесцентное освещение с особо низким уровнем шума (допускается лампами накаливания). Для местного освещения, кроме разрядных ламп, допускается использование ламп накаливания, преимущественно галогенных.

Не следует использовать в одном помещении люминесцентные лампы и лампы накаливания. Ксеноновые лампы не допускается устанавливать внутри помещения, они используются в основном для наружного освещения или для освещения высоких производственных помещений.

Классификация светильников, их характеристика. Гигиенические требования к установке светильников. Светильники предназначены для перераспределения светового потока, излучаемого источником света и защиты источника света от неблагоприятных внешних воздействий. В соответствии с нормативными документами светильники классифицируются:

1. Светильники прямого света (более 80% светового потока направляется в нижнюю полусферу);

2. Светильники преимущественного прямого света (60-80% светового тока направляется в нижнюю полусферу);

3. Светильники рассеянного света (40-60% светового потока направляется в нижнюю полусферу);

4. Светильники преимущественно рассеянного света (60-80% светового потока направляется в верхнюю полусферу).

Гигиенические требования к установке светильников. В зависимости от степени защиты светильная арматура светильников бывает: сплошная (закрытая), открытая, перекрытая, пыленепроницаемая, влагонепроницаемая и др. и выбирается в зависимости от вида и назначения применяемого освещения. Светильники общего освещения помещений, размещаемые на потолках, должны быть со сплошными (закрытыми) рассеивателями. Для освещения помещений жилых и общественных зданий, как правило, используются светильники рассеянного, преимущественного рассеянного, отраженного света. Для освещения палат (кроме детских и психиатрических) отделений следует применять настенные комбинированные светильники (общего и местного освещения), устанавливаемые у каждой койки на высоте 1,7 м от уровня пола. В каждой палате должен быть специальный светильник ночного освещения, установленный около двери на высоте 0,3 м от пола. В детских и психиатрических отделениях светильники ночного освещения палат устанавливаются над дверными проемами на высоте 2,2 м от уровня пола. Во врачебных смотровых кабинетах необходимо устанавливать настенные или переносные светильники для осмотра больного.

185.154.22.117 studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Виды

Светодиоды активно используются в любой области, где нужна подсветка. Их устанавливают как внутри помещения, так и снаружи.

Квартирное

В квартире применяются разные светодиодные изделия – лампы, ленты, панели. С их помощью можно визуально разделить комнату и добавить акцент на нужный элемент.

Офисное

Для офиса используются светодиодные лампы и панели. Они дают равномерное освещение без мерцания.

Благодаря отсутствию мерцания диоды часто используют в рабочих местах. Светодиодная лампа не напрягает зрение и нервную систему человека.

Торговое

Качественное торговое освещение поможет подчеркнуть продаваемый товар. С этой целью используются мощные светодиодные светильники. Они применяются как для общего освещения, так и для акцентного.

Промышленное

К промышленному свету предъявляются жесткие требования. Оно должно быть ярким, комфортным, без мерцаний, равномерным. Сама же лампочка должна быть прочной и безопасной, с высокой степенью защиты от пыли и влаги. Диоды отлично подходят для создания подсветки в промышленных помещениях.

Аварийное

В случае экстренной ситуации в помещении существует источник аварийного света. Он работает при отключении электричества, а также обладает антипаническим эффектом. Также подсвечены опасные зоны и знаки безопасности (табличка «Выход»). Наиболее прогрессивным аварийным светом являются диодные светильники.

Консольное/уличное

Светильники для улицы должны обладать высоким уровнем устойчивости к перепадам температуры, влаге, механическим ударам. Уличные светильники, которые устанавливаются вдоль шоссе, должны быть без пульсаций для комфорта водителей.

Архитектурное

Главная цель архитектурной подсветки – подчеркнуть фасад здания, ансамбль, сооружение любого типа. Освещение позволяет не только осветить объект в темное время суток, но и украсить город. Выполняется при помощи декоративных светодиодных светильников или прожекторов.

Прожекторное

Светодиодные прожекторы активно используются для подсветки парадных входов, небольших площадей, охраняемых объектов, стадионов. Такие приборы обладают малым телесным углом и большой дальностью пучка света.

Ландшафтное

Для подсветки скульптур, деревьев, газонов используются ландшафтные светодиодные светильники. Они должны быть устойчивы к условиям агрессивной окружающей среды и обеспечивать оптимальный свет.

Иллюминация

Одним из видов архитектурной подсветки является иллюминация. Это освещение с помощью диодных гирлянд, светящихся фигурок, бегущих огней. Используется для оформления ТРЦ и подсветки объектов в праздники.

О разнообразии профильных светильников

Никакой другой источник света не сравнится со светодиодом способностью воспроизводить разную цветовую температуру света. Фото: «Светильники, Малая Ордынка 39»

На основе светодиодной ленты создаются так называемые линейные светильники. Они представляют собой профиль, внутри которого подключена светодиодная лента. Такие светильники универсальны: их можно использовать как в технических помещениях, так и для освещения общественных и жилых интерьеров. В корпусе некоторых моделей профиля предусмотрен отсек для блока питания, что значительно улучшает внешний вид готового светильника. Монтаж светильников осуществляется с помощью специальных креплений для накладного или подвесного монтажа.

Линейные светильники могут использоваться как для основного, так и для локального освещения. Преимуществом подобных устройств является их сравнительно небольшая глубина, ограниченная толщиной профиля, что позволяет создавать практически плоские конструкции. 

В качестве локального подобное освещение чаще всего используется на кухне в рабочей зоне. Для этого применяют линейные светильники, которые монтируются на нижнюю поверхность шкафчика. Однако потребность в подобном освещении может возникнуть в мастерской, на рабочем месте школьника или студента.

Для создания равномерного освещения используются светильники с широкими рассеивающими экранами. Для декоративной подсветки — светильники с направленными лучами света. 

Алюминиевый профиль дополняется большим количеством комплектующих: соединителей, заглушек, креплений. Это позволяет создавать интересные дизайнерские модели светильников: накладные или подвесные, прямые или кубические, строгих линий или оригинальные.

LED-диммер серии D-life (Shneider Electric) автоматически распознаёт тип подключённой нагрузки и работает с любыми лампами, включая диммируемые светодиодные от 7 Вт. Может управляться c приложения Wiser Room. Фото: Shneider Electric

Перед обычными готовыми светильниками такие модели имеют ряд преимуществ:

  • Эксклюзивный дизайн светильника при более низких затратах.
  • Возможность изменить освещение за счёт простой замены ленты (цвет свечения), добавить контроллер и сделать динамическую подсветку.
  • Простота замены ленты, как лампочки в обычном светильнике.
  • Надёжная лента обеспечит долгий срок службы светильника.

Производство эксклюзивных дизайнерских светильников — интересная задача, в которой творческий потенциал практически не ограничивается техническими рамками. Например, существует специальный гибкий профиль Arlight ARH-BENT для создания светильников в виде волн, окружностей или сфер. Нужную форму профилю можно придать непосредственно руками, но для получения безупречных изгибов мы рекомендуем использовать жёсткие каркасы или болванки. Просто оберните профиль вокруг каркаса с небольшим натяжением, а затем аккуратно снимите его. Диаметр окружности при этом должен быть не менее 20 см. Профиль KLUS PDS45-KUB интересен другим: он используется для создания объёмных кубических конструкций, например оригинальных дизайнерских светильников: подвесных, настенных или напольных. Однако даже с помощью универсальных моделей профиля можно создавать действительно уникальные конструкции. Например, профили KLUS PDS-S и KLUS PLS-GIP чаще всего применяются для изготовления линий света, но хорошее воображение и умелое исполнение позволяют использовать их для создания оригинальных дизайнерских люстр.

Виталий Берелидзе

Технический директор Арлайт Рус

Подсветка потолка светодиодной лентой (видео)

Для освещения низкого потолка можно использовать различные источники света. Если вы подыскиваете недорогие источники света для малогабаритных помещений, лучше всего воспользоваться светодиодной лентой. При её использовании вам не потребуется проделывать отверстия в потолке и устанавливать закладную. Если ваш бюджет неограничен, то лучший выбор – плоские люстры и светодиодные точечные светильники. Галогенные лампы применять можно лишь в том случае, если вы установите специальное термокольцо.

Виды светодиодных подсветок

В зависимости от особенностей конструкции, технических характеристик и назначения лед-подсветка разделяется на следующие виды:

  1. Точечная. Представляет собой небольшие фонари, монтируемые с помощью кронштейнов. Узкий пучок их светового потока точно освещает определенную область или предмет.
  2. Светодиодная лента. Тонкая полоска с заданным набором светодиодов на поверхности. Применяется для освещения по периметру, протяженных объектов и предметов.
  3. Прожекторная. Мощный светильник, с помощью которого подсвечивается большая площадь, территория, улицы, дороги, парки.
  4. Акваподсветка. Лед-элементы различного типа с высокой степенью защиты от воды и влаги. Устанавливаются как в области контактирования с резервуарами, так и непосредственно в них – под слоем воды.
  5. Специализированная. Устанавливается в бытовую технику и приборы для подсветки приборной панели, экрана, дисплея.

В особую нишу выделяется лед-подсветка экранов телевизоров и мониторов. Поэтому рассмотрим ее более детально.

Led-подсветка в мониторах и телевизорах

Лед-кристаллы применяются не только для подсветки внешних объектов, но также для жидкокристаллических экранов в цифровых приборах – телевизорах, мониторах, дисплеях и проч. Ранее для их внутреннего освещения использовались люминесцентные аналоги – CCFL.

В отличие от флуоресцентных ламп, технология Led-backlight (современная лед-подсветка) позволяет получить более четкое, контрастное, насыщенное по цветопередаче в большом разрешении изображение. Кроме того, они потребляют меньше энергии, способствуют снижению веса и толщины монитора, а также отличаются экологической безопасностью (например, люминесцентные лампы содержат в составе соединения ртути).

Лед-подсветка экранов бывает разная, и классифицируется по ряду параметров:

  1. Цвету свечения (белая или трехцветная).
  2. Принципу управления (динамическая или статическая).
  3. Типу конструкции (с расположением светящихся элементов только по периметру – Edge-типа или по всей площади сзади экрана – матричного Direct-типа с возможностью динамического управления).

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации