Освещение led: применение и принцип работы

За последнее десятилетие светодиодное освещение буквально ворвалось в нашу жизнь и изменило ее до неузнаваемости. Светодиоды (LED) используют пpaктически везде. Заменив люминесцентные лампы, они способствовали новому витку в развитии жидкокристаллических дисплеев: техника стала компактной, появились тонкие цветные телефоны, затем смартфоны, планшеты, ультратонкие телевизоры и мониторы.
Все это повлияло на значительное сокращение потрeбления электроэнергии. По этой же причине уличное led освещение уже давно стало нормой в развитых городах. Как вы уже поняли, сегодняшняя статья будет целиком и полностью посвящена светодиодам.
Содержание
Плюсы и минусы светодиодного освещения
Светодиодная лампа типа «кукуруза»Как и любая вещь, светодиоды имеют положительные и отрицательные качества, которые необходимо знать.
Достоинства светодиодного освещения
Давайте начнем с того, что назовем преимущества такого освещения, чтобы до конца понять, почему оно так быстро набрало популярность и смогло подвинуть своих конкурентов.
Сравнение люминесцентной и светодиодной лампИнтересно знать! На самом деле производители не имеют возможности выполнять полноценного тестирования срока службы, из-за постоянных изменений и развития технологий, а для определения сроков службы пользуются различными методиками прогнозирования, такими как: ТМ-21 и IESNA LM -80.
Согласитесь, перечень достоинств весьма велик.
Недостатки LED освещения
Но, как и всегда, имеется «ложка дегтя». Давайте перечислим проблемы светодиодов, которые пока не удалось разрешить:
Синий спектр светодиодного света также вреден – он утомляет глаза и может повредить сетчатку глаза при длительном воздействии.
Дополнительно мы подобрали для вас видео, где про светодиодные лампы рассказано и показано много интересного.
Применение светодиодного освещения
Где же чаще всего используют светодиоды? Как мы успели убедиться, данная технология еще не до конца освоена, и порой минусы перечеркивают все преимущества. Но, естественно, существуют области, в которых замена освещения на led, более чем оправдана.
LED уличное освещениеВ первую очередь, речь идет о наружном освещении улиц городов и пригородных участков трасс (см. Где применяется наружное светодиодное освещение). Многие страны начали менять старые ртутные лампы на новые, светодиодные. В лидерах оказалась Европа, где инвестиции в LED освещение составили в два раза большую сумму, чем в обычное. Ожидаемая экономия составляет 60-70%.
Отдельные города, такие как финский Турку, планируют полный переход на светодиодное освещение. К примеру, в уже упомянутом городе, сумели сэкономить 1 386 00 КВт, что сопоставимо со среднегодовым потрeблением 1300 одноэтажных зданий.
Благодаря своей экономичности, яркости и безопасности светодиоды широко применяются в прожекторах, светильниках, автомобильных фарах, светофорах, домашних лампах освещения и компактных, переносных ручных фонариках, светоотдача которых может доходить до 5000 Лм.
Также их используют:
Плоский светодиодный светофорДля организации праздничной и декоративной уличной подсветки светодиоды подходят, как нельзя лучше. Для упрощения монтажа по периметру зданий и прочих труднодоступных мест была разработана светодиодная лента.
С ее помощью можно выполнить подсветку объекта со сложной геометрией в любом доступном цветовом спектре. Ленты вешают на дома, деревья, памятники и другие объекты.
Интересные факты о светодиодах
Данная глава будет интересна для людей, которые желают расширить свой кругозор, и узнать особенности СИД поподробнее. Мы поговорим о тех вещах, которые обычно опускаются в подобных статьях, но данная информация может показаться кому-то очень интересной.
Что такое светодиод, и как он работает
Раскрываем тайну светодиодовСветоизлучающий диод – это полупроводниковый прибор с p-n-переходом (электронно-дырочным). При пропускании через него электрического тока создается электромагнитное излучение, видимое человеческим глазом – свет.
В момент перехода электрического тока в прямом направлении, электроны и дырки (носители заряда), из-за того, что электроны переходят с одного уровня на другой, рекомбинируют с излучением от фотонов.
Человечеству известно много полупроводников, но не все они способны эффективно излучать. Лучше остальных светят прямозонные полупроводники, типа AIIIBV и AIIIBVI. Производители комбинируют состав полупроводников, чтобы создавать требуемые длины волн излучения – от инфpaкрасного до ультрафиолета.
История появления
Эволюция осветительных приборовБританский экспериментатор Генри Раунд, еще в далеком 1907 году, впервые обнаружил свечение, излучаемое твердотельным диодом. Он пропускал электрический ток через карбид кремния (карборунд) и заметил оранжевое, желтое и зеленое свечение на катоде. По сути, он первым открыл и описал эффект электролюминесценции.
В 1923 году, те же открытия повторно, но независимо, совершил советский ученый-физик О.В. Лосев. Работая в Нижегородской радиолаборатории, он обнаружил слабое свечение в точке контакта двух различных материалов (работал он с парой карборунд — стальная проволока).
Данное открытие было опубликовано в научной литературе, но пpaктического применения в то время оно не нашло, поэтому дальнейшие исследования не возобновлялись не один десяток лет. Однако сам Лосев смог найти пpaктическую значимость, предположив, что открытие можно применять для создания твердотельных безвакуумных источников света, способных работать на очень низком напряжении (около 10 В). Также он доказал, что электрическая люминесценция возникает в районе спая двух материалов.
В 1961 году два физика Гарри Питтман и Роберт Брайард получили патент на изобретение первого инфpaкрасного светодиода.
Светоизлучающий диод инфpaкрасныйИнтересно знать! Данные диоды до сих пор применяются в пультах дистанционного управления бытовой техники.
Первый в мире светодиод, излучающий в видимом спектре (красном), разработал Ник Холоньяк, работавший на компанию General Electric. Именно он считается создателем современных светодиодов.
Немного позднее, его бывший студент Джордж Крафорд демонстрирует первый светодиод, излучающий желтый свет. Он же доpaбатывает конструкцию диода Холоньяка, улучшая его эффективность в 10 раз – сделано это было в 1972 году.
Первый в мире светодиод с высокой яркостью создает в 1976 году Т. Пирсол. Его изобретение было предназначено для применения в телекоммуникациях под оптоволоконные линии связи.
Из-за того, что до 1968 года цена светодиодов была невероятно высока (до 200 долларов за штуку), их пpaктическое применение пpaктически отсутствовало. В 1971 году исследования Жака Панкова в американской лаборатории RCA привели к созданию синего светодиода. Тогда же и было организовано первое массовое производство.
LED телевизоры очень тонкие и яркиеВ начале 90-х годов японские разработчики Исама Акасаки и Хироси Амано создали дешевый синий светодиод, за что получили Нобелевскую премию в 2014 году. Данный диод в сочетании с красным и зеленым дает яркий белый свет с высокой энергоэффективностью. Данное явление послужило толчком для создания светодиодных ламп освещения и жидкокристаллических экранов с LED подсветкой.
Схемотехника для светодиодов
Схема драйвера светодиодаСИД начинает работать, когда через него пропускают ток в прямом направлении (как и любой полупроводник, он пропускает ток только в одну сторону). То есть анод и катод имеют различные потенциалы. Ток начинает бежать только при достижении порогового напряжения в цепи, что позволяет с высокой степенью вероятности определить материал полупроводника.
Для работы светодиодов требуются Драйверы – преобразователи тока.
Светодиод подключается к источнику тока, из-за резко возрастающей вольт-амперной хаpaктеристики электронно-дырочного перехода. Подключается СД к источнику напряжения через резистор, который ограничивает ток в цепи. Часть светодиодов устроена таким образом, что ток ограничивает встроенная цепь. Для них всегда указывается допустимый диапазон напряжений.
Драйвер светодиодаЕсли подключить светодиод к источнику напряжения, который превышает заявленное падение напряжения, то возможно, что ток превысит допустимые значения, из-за чего СИД перегреется и мгновенно выйдет из строя. Именно поэтому в схеме обязательно наличие последовательно подключенного резистора или схемы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Последний вариант способен ограничивать ток в необходимых пределах и выполнять регулировку яркости.
Светодиоды обладают невысоким обратным пробивным напряжением, поэтому недопустимо подавать на них напряжение с обратной полярностью от источника, который обладает небольшим внутренним сопротивлением. В тех схемах, где возможно возникновения обратного напряжения, светодиод защищается простым диодом, который подключается параллельно в противоположной полярности.
OLED – органические светодиоды
Органические светодиодыНе так давно, мир увидел первые органические светодиоды, которые представляют собой изготовленные из органических соединений многослойные структуры. Они способны эффективно излучать свет при пропускании через них электрического тока.
Основное применение данной разработки состоит в создании экранов (дисплеев), которые возможно со временем придут на смену жидкокристаллическим матрицам. Поспособствует этому удешевление производства, но пока цена данного продукта намного выше.
Изображение на таких устройствах является более ярким и контрастным, но проблемой остается срок их службы. Дело в том, что синие OLED не в состоянии работать дольше 17000 тысяч часов (около 2-х лет непрерывного функционирования), тогда как красные и зеленые могут продержаться в несколько раз дольше. При выходе их строя синих светодиодов происходит искажение цветности, то есть монитор становится неисправным.
Интересно знать! Органические СИД нашли свою нишу в устройствах, которые не служат дольше указанного срока, а именно: смартфонах, навигаторах, планшетах и даже в приборах ночного видения.
Крупнейшие производители светодиодов
Серийное производство светодиодовНа сегодняшний день самым массовым производителем является японская корпорация «Nichia Corporation». Это та самая компания, в подразделениях которой и были разработаны дешевые синие и белые светодиоды. На их долю приходится самая большая выручка за продажу сверхъярких полупроводников.
Также можно отметить следующие компании:
В России самым крупными предприятиями, выпускающими светодиоды, являются компании «Оптоган» и «Светлана-Оптоэлектроника», продукция которых является конкурентоспособной даже на территории Европы. Оба предприятия располагаются в Санкт-Петербурге.
«Оптоган» был создан при поддержке ГК «Роснано». Компания выпускает как сами светодиоды, так и матрицы, и чипы.
Продукция компании «Светлана-Оптоэлектроника»«Светлана-Оптоэлектроника» — уникальное в своем роде предприятие, которое сумело организовать на территории страны полный технологический цикл: от стадии разработок, до стадии производства. Выпускают они осветительные системы любого класса, и даже интеллектуальные системы автоматизированного управления освещением.
Samsung в Калужской областиТакже можно отметить дочернее предприятие «Samsung Electronics», расположенное в Калужской области. Они выпускают не только светодиоды, но и телевизоры с LED подсветкой.
Формы ламп и типы цоколей
Если вы, все-таки, решили заменить лампы в доме на светодиодные, то никакая инструкция вам не потребуется – достаточно знать лишь тип цоколя, который установлен в вашем светильнике. Для домашних светодиодных ламп используются следующие типы цоколей:
Цоколь Е14Лампы на светодиодах бывают разных размеров и форм. Они отличаются друг от друга еще и углом рассеивания светового излучения.
Различают следующие типы светодиодных ламп:
На этом подведем итог нашим любительским изысканиям в мире светодиодов. Замена освещения на led, сегодня более чем оправдана, так как недорогие и долговечные светодиоды сильно сокращают расходы на электроэнергию, исключения лишь составляют места с высокой температурой окружающей среды. Всего хорошего, наш дорогой читатель!
Комментарии:
Описание и разновидности люстр для натяжного потолка. Как правильно выбрать люстру. Особенности установки люстры. Как своими руками снять люстру с натяжного потолка....
20 06 2026 18:59:43
Подключение зеркала с подсветкой в ванной — какая бывает, в чем отличие внутренней от внешней. Как самому установить зеркало с встроенной подсветкой, особенности подключения в зависимости от типа источника света. Распространенные ошибки....
19 06 2026 4:55:41
На рынке представлено огромное количество указателей скрытой проводки с разным функционалом и широким спектром допфункций. О том какой из них выбрать, мы и поговорим....
18 06 2026 1:19:29
Наша сегодняшняя тема — светодиодное освещение: его преимущества и недостатки на фоне традиционных источников света, экономичность и виды светильников....
17 06 2026 6:48:15
Читайте здесь, как сделать светильники из труб своими руками, каковы главные особенности сборки и используемых материалов, как самостоятельно собрать подвесную люстру из труб, настенную лампу из металлопластика и настольный светильник из муфт и какие ошибки и трудности могут возникать при этом....
16 06 2026 16:57:33
Читайте, чем ксенон в лампах для автомобильных фар лучше и чем хуже галогена. Узнайте, как правильно установить штатный ксенон, какой штраф за ксенон предусмотрен при нештатной установке. Как избежать наказания при замене галогена на ксенон в противотуманных фарах....
14 06 2026 23:39:21
Какие бывают виды точечных светильников — классификация по основным параметрам. Особенности выбора по типу лампочки, способу монтажа и конструкции. Что лучше для натяжных потолков, на какие критерии обращать внимание....
12 06 2026 14:26:11
Освещение переносное может быть организовано за счет использования светильников на напряжение 12, 36, 42, 127 и 220В....
11 06 2026 2:18:32
Как правильно подобрать ксеноновые лампы для автомобиля? Преимущества и недостатки моделей....
10 06 2026 16:39:23
Смотрите здесь, как поменять лампочку в натяжном потолке. Что надо знать о натяжном полотне. Как заменить разные виды лампочек (светодиодную, галогеновую) во встроенных светильниках или спотах. Когда нужен демонтаж подвесной люстры....
09 06 2026 22:43:40
Выясняем, почему может мигать лампочка при включенном и выключенном свете. Как найти причину, по которой моргает энергосберегающая или светодиодная лампа. Как исправить мигающие источники света....
08 06 2026 13:38:46
Вредны ли светодиодные лампы для здоровья человека? Узнайте, есть ли вред для глаз или другое влияние, а также о пользе от светодиодных ламп....
06 06 2026 15:20:19
Читайте, чем филаментная лампа отличается от обычной светодиодной и лампочки с нитью накала. Узнайте, какая у нее конструкция, достоинства и недостатки. Какие производители производят новую продукцию, по какой цене продают. Результаты тестирования и критерии выбора....
04 06 2026 0:38:30
Недавно задался таким вопросом, а можно ли сделать самодельный токопроводящий клей. Пользуюсь такими вещами достаточно часто, а магазина с нормальным ассортиментом электротоваров у нас в поселке нет, и приходится частенько мотаться в город, что не всегда удобно....
03 06 2026 1:10:53
Турция представила свою продукцию на нашем рынке более 15 лет назад. В то время бытовые устройства были дешёвыми, но очень надёжными. В настоящее время турецкие...
02 06 2026 0:47:14
Читайте, что такое светильники ЖКХ, какие основные виды их встречаются в продаже, какими видами ламп они оборудуются, каковы основные особенности каждой модификации, а также с какими системами автоматического управления их совмещают для установки в подъезды, и что такое антивандальное исполнение....
01 06 2026 4:23:50
Как подключить цветную светодиодную ленту с пультом: особенности подключения светодиодной ленты, что потребуется, варианты и схемы....
31 05 2026 10:48:35
Прочитайте, каким образом производится определение рабочих хаpaктеристик неизвестных светодиодов. Узнайте, для чего это может понадобиться и какими способами проще всего получить нужную информацию. Наиболее распространенные и доступные методики проверки хаpaктеристик....
30 05 2026 21:42:57
Высоким спросом пользуется опора освещения металлическая. Виды, особенности и способы изготовления таких конструкций, подскажет статья....
29 05 2026 16:52:48
Читайте здесь, как своими руками подключить светодиодный светильник к сети-220В, каковы особенности монтажа последовательной, параллельной и лучевой схем и сферы их применения, когда можно использовать лампы на 12В и какое оборудование для этого потребуется....
28 05 2026 1:11:37
Читайте, как провести ремонт светильников с люминесцентными лампами с различными пусковыми устройствами. Узнайте, как продлить срок службы лампочек, подключить сгоревший осветительный элемент. Когда ремонтировать люминесцентный светильник не выгодно....
27 05 2026 11:14:17
Узнайте, какие светодиодные лампы относятся к самым мощным видам. Читайте, что означает маркировка наиболее популярных типов цоколя, какие производители считаются самыми надежными и предпочтительными. Уточните для себя соотношения параметров ЛЕД-светильников и традиционных ламп накаливания....
26 05 2026 9:51:52
Смотрите здесь технические хаpaктеристики лампы ДНаТ на 250 Вт, световой поток. Достоинства и недостатки натриевых лампочек, сфера применения. Особенности эксплуатации и возможные неисправности....
25 05 2026 22:14:37
Читайте здесь, как сделать светодиодную лампу своими руками, каков принцип ее работы, какими плюсам и минусами она обладает, какие схемы ее сборки существуют, какие при этом материалы и компоненты потребуются и как выглядит пошаговая инструкция ее самостоятельной сборки....
24 05 2026 22:48:57
Архитектура электропроводки Схема электропроводки в квартире Схема распределительного щита 220В Сборка щитка для квартиры Электропроводка, как разделить на...
23 05 2026 1:35:10
Смотрите здесь, как выбрать и установить потолочный карниз, оборудованный подсветкой. Читайте, какие полезные функции дает световое оформление, как выполняются подготовительные и монтажные работы. Некоторые тонкости, важные советы....
22 05 2026 21:19:37
В погоне за удобством и экономичностью схемы управления освещением постоянно совершенствуются....
21 05 2026 22:22:32
Выясните, что собой представляет умное освещение, являющееся частью системы управления «Умный дом». Узнайте, что собой представляет данная технология, каков ее функционал и в чем заключаются ее основные преимущества....
20 05 2026 6:51:30
Размеры и хаpaктеристики цоколя и патрона лампы Е10. Где они применяются. Плюсы и минусы использования лампочек с цоколем Е10....
19 05 2026 8:15:16
В данной статье, мы подробно расскажем обо всем этом, и уделим особое внимание последнему типу данных проводов - микро usb кабель....
18 05 2026 5:42:21
Читайте здесь, что такое блок защиты для светодиодных и энергосберегающих ламп, каковы основные причины перегорания лампочек, как лучше защитить их от скачков напряжения в бытовой сети, а также какими основными параметрами хаpaктеризуются блоки защиты, как их правильно подобрать и установить....
17 05 2026 22:27:29
Узнайте, какая высота является оптимальной для установки бра в спальне или другом помещении. Прочитайте, какими критериями и соображениями следует руководствоваться при выборе точек расположения светильников, что необходимо учесть для получения максимального функционального и декоративного эффекта....
15 05 2026 12:45:41
Читайте здесь, какими преимуществами и недостатками обладают светодиодные лампы, каков основной принцип их работы и в чем состоит особенность технологии свечения, а также каковы их главные достоинства и недостатки....
14 05 2026 11:32:56
Настольная лампа для школьника — какая лучше, по каким параметрам качества и безопасности следует выбирать. Рекомендуемые нормы освещения рабочего места школьника. Рейтинг наиболее популярных моделей ламп....
13 05 2026 14:52:31
Руководство по выбору и эксплуатации потолочных светильников для натяжных потолков. Светодиодные (LED), точечные, встраиваемые и другие....
12 05 2026 0:30:28
Люстра светодиодная с пультом управления, несомненно, украсит любой интерьер. Об их разновидностях, достоинствах и недостатках мы и поговорим сегодня...
11 05 2026 5:40:29
Узнайте, какие виды освещения могут быть использованы в жилых домах или квартирах. Особенности, специфика и классификация различных видов и режимов подсветки, какие задачи они призваны решать и где применяются....
10 05 2026 1:56:16
Провода МГТФ получили широкое распространение во всех сферах электроэнергетики. Благодаря своим уникальным свойствам и богатому спектру выпускаемой продукции такой провод можно использовать пpaктически в любых электроустановках напряжением до 250В....
09 05 2026 12:17:11
О соединение медного и алюминиевого провода ходит немало слухов. Некоторые говорят, что в этом нет ничего страшного, и приводят примеры, когда такие соединения служат десятилетиями, а другие говорят, что из пpaктики знают, как быстро они разрушаются. Кому верить, и как правильно соединять такие провода мы и поговорим в нашей статье....
08 05 2026 19:18:29
Один из вариантов - установить акустические датчики для освещения. Расскажем о них подробнее, опишем способы применения, принцип работы....
07 05 2026 19:31:20
Давайте подробнее разберем, что такое люминесцентное освещение, какими преимуществами и недостатками оно обладает....
06 05 2026 8:27:57
Сегодня мы вам подробно расскажем о фонарях уличного освещения на солнечных батареях, их видах и хаpaктеристиках. Также вы узнаете какие предъявляют требования к ним...
05 05 2026 14:47:11
Узнайте, для чего делается подсветка ручек автомобильных дверей. Выясните, какие светодиоды для этого подходят, что необходимо приготовить для выполнения работ и какие действия следует произвести при монтаже подсветки....
03 05 2026 17:41:29
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::




Рюкзак со светящимся экраном, на который можно закачать свою картинку