Различные типы ламп

В 19 веке Томас Эдисон и Джозеф Свон изобрели первую практичную лампу накаливания. С тех пор были достигнуты значительные улучшения в различных типах лампочек и их эффективности. Вокруг есть разные типы ламп или ламп, и все они разрабатываются с задуманным изображением. Основные типы ламп или ламп обычно встречаются в системах освещения домов, офисов, заводов, электрических приборов и т. Д.Производительность светильника зависит от лампы, которую мы используем. Различные типы лампочек производят разные световые эффекты.

Лампа — это устройство, излучающее свет потоком электрического тока, и это общая форма искусственного освещения. Лампы или огни жизненно важны для системы освещения и предлагают эффективное освещение. Как правило, электрическое освещение питается от центральной электрической энергии. В случае выхода из строя основного освещения освещение также может работать от аккумуляторных систем, мобильных телефонов или генераторов.В этой статье описываются различные типы источников света, их работа и использование. Для экономии энергии выберите эффективную лампочку, способную обеспечить необходимый вам тип освещения.

Различные типы ламп или ламп в системе освещения

К различным типам ламп или ламп относятся следующие

• Лампы накаливания
• Компактные люминесцентные лампы
• Галогенные лампы
• Металлогалогенные лампы
• Светоизлучающий диод
• Люминесцентная лампа
• Неоновые лампы
• Газоразрядные лампы высокой интенсивности
• Натриевые лампы низкого давления

Типы ламп

Лампы накаливания

Лампы накаливания

Лампы накаливания являются стандартными лампами, и многие люди довольно знакомы с эти лампочки.Эти лампы накаливания доступны в широком диапазоне размеров и напряжений. Лампа накаливания светится и вырабатывает тепло, когда электричество проходит через вольфрамовую нить, находящуюся внутри колбы. Нить накала этой лампы находится либо в смеси газообразного азота, либо в вакууме. Эти лампы постепенно заменяются светодиодами, люминесцентными лампами и другими сервисными новыми технологиями.

Причина этого заключается в том, что при включении этой лампы внезапный поток тока, энергии и тепла проникает в тонкие области, которые, в свою очередь, нагревают нить накала; как только нить нагревается, она имеет тенденцию ломаться и выгорает лампочку.Лампы накаливания могут работать от 700 до 1000 часов, а также могут использоваться с диммером. Лампы накаливания генерируют постоянное тепло, что очень хорошо для применения в домашних условиях. Световая отдача лампы накаливания составляет около 15 люмен на ватт.

Компактные люминесцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы

Компактная люминесцентная лампа — это современный тип ламп, который работает как люминесцентная лампа. Содержит ртуть, что затрудняет его утилизацию.CFL предназначен для замены лампы накаливания. Как правило, КЛЛ потребляют меньше энергии, производят одинаковое количество света и имеют длительный срок службы. Большинство компактных люминесцентных ламп состоят из двух или трех трубчатых петель. Иногда они даже похожи на лампы накаливания. Эти лампы нельзя использовать с диммерами, и обычно они могут работать до 10 000 часов. Световая отдача компактной люминесцентной лампы составляет около 60 люмен на ватт.

Галогенные лампы

Галогенные лампы

Галогенная лампа состоит из вольфрамовой нити, которая герметично закрыта компактной прозрачной оболочкой и заполнена инертным газом и небольшим количеством галогена (брома или йода).Эти лампы меньше, чем обычные лампы. Галоген увеличивает срок службы и яркость ламп. Световая отдача галогенной лампы составляет около 25 люмен на ватт.

Металлогалогенные лампы

Металлогалогенные лампы

Металлогалогенные лампы состоят из газоразрядной или дуговой трубки внутри колбы. Эта трубка может быть изготовлена ​​из керамики или кварца и содержит ртуть, соли MH и исходный газ. Металлогалогенные лампы производят большое количество света для своих размеров, и эти лампы являются одними из самых эффективных ламп.Эти лампы чаще всего используются в залах, на светофорах, на сценах и в системах наружного освещения в коммерческих целях.

Светоизлучающий диод

Светоизлучающий диод

Светодиодная лампа

— это электрический компонент, который излучает свет при движении электронов в полупроводниковом устройстве. Он не имеет нити накала, потребляет меньше энергии и имеет длительный срок службы. Светодиоды производят больше света, чем лампы накаливания, и помогают экономить энергию в энергосберегающих устройствах.Светодиоды обычно собираются в лампочку для использования в качестве светодиодной системы освещения. Эти диоды могут излучать свет нужного цвета без использования цветных фильтров. Начальная стоимость светодиода, как правило, высока, и они используются для создания электронных проектов.

Флуоресцентная лампа

Флуоресцентная лампа

Флуоресцентная трубка — это газоразрядная трубка, в которой для получения видимого света используется флуоресцентная лампа. Световая эффективность флуоресцентной трубки составляет от 45 до 100 люмен на ватт.По сравнению с лампами накаливания люминесцентные лампы потребляют меньше энергии при одинаковом количестве света и, как правило, более сложны и дороги, чем лампы накаливания. Люминесцентные лампы не обладают хорошей способностью отображать цвета, но эти трубки имеют приятный внешний вид и цвет. Люминесцентные лампы можно использовать во многих местах дома, но нельзя использовать с диммерами.

Неоновые лампы

Неоновые лампы

Неоновая лампа — это газоразрядная лампа, которая содержит газ под низким давлением.Он собран путем установки двух электродов в небольшой стеклянной оболочке. Лампы стандартной яркости заполнены смесью аргона или неона, а лампы высокой яркости заполнены чистым неоновым газом. При подаче напряжения газ ионизируется и начинает светиться, позволяя очень маленькому току проходить от одного электрода к другому электроду. Как только газ ионизируется, работа лампы может поддерживаться на более низком напряжении, а напряжение поддержания может варьироваться в пределах 10-20 вольт в зависимости от лампы и рабочего тока.

Газоразрядные лампы высокой интенсивности

Газоразрядные лампы высокой интенсивности

Металлогалогенные лампы, пары ртути, самобалластированные ртутные лампы и натриевые лампы высокого давления — это газоразрядные лампы высокой интенсивности. Эти лампы специально разработаны с внутренними стеклянными трубками, которые включают вольфрамовые электроды с электрической дугой. Эта внутренняя стеклянная трубка заполнена как металлами, так и газом. С учетом невосприимчивости к лампам с самобалластом, вспомогательное оборудование (пускатели и балласты) должно быть обеспечено для правильной работы каждой лампы.Эти лампы производят большое количество света по сравнению с люминесцентными лампами и лампами накаливания. Газоразрядные лампы высокой интенсивности обычно используются, когда требуется высокий уровень освещенности на больших площадях, которые включают в себя зоны для активного отдыха, спортивные залы, большие общественные зоны, дорожки, дороги и парковки.

Натриевые лампы низкого давления

Натриевая лампа низкого давления — это первая натриевая лампа, которая имеет максимальную эффективность, чем все другие системы освещения. Эти лампы работают так же, как люминесцентные лампы, и для достижения полной яркости лампы требуется короткий период нагрева.Натриевые лампы низкого давления обычно используются в таких местах, как дороги, дорожки, открытые площадки и места для парковки, где цвет как таковой не имеет значения.

Натриевые лампы низкого давления

Таким образом, речь идет о различных типах ламп или ламп, которые используются для индикации в электронных проектных комплектах, а также в системах освещения. Для получения дополнительной информации о том же, пожалуйста, оставьте свои вопросы, комментируя ниже.

Фото Кредиты:

.

светодиодная лампа — Википедия переиздано // WIKI 2

источник света

Ассортимент светодиодных ламп, поступивших в продажу в 2010 году, в качестве замены для ввинчиваемых ламп, включая прожекторные светильники (слева), лампы для чтения (в центре), бытовые лампы (в центре справа и снизу) и акцентные лампы с низким энергопотреблением (справа)

Светодиодный модуль 80W Chips on board (COB) из промышленного легкого светильника, термически связанный с радиатором

Светодиодная лампа или Светодиодная лампа представляет собой электрический светильник для использования в осветительных приборах, которые производят свет с использованием одного или нескольких светодиодов (светодиодов).Срок службы светодиодных ламп во много раз больше, чем у аналогичных ламп накаливания, и они значительно более эффективны, чем у большинства люминесцентных ламп: ^{[1] [2] [3]} , при этом некоторые светодиодные чипы способны излучать до 303 люмен на единицу ватт (как утверждают Кри и некоторые другие производители светодиодов). ^[4] Однако для светодиодных ламп требуется электронная схема управления светодиодами при работе от линий электропередачи, и потери в этой цепи означают, что эффективность лампы ниже, чем эффективность используемых ею светодиодных чипов.Самые эффективные из имеющихся в продаже светодиодных ламп имеют эффективность 200 люмен на ватт (Лм / Вт). ^{[5] [6] [7]} Прогнозируется, что рынок светодиодных ламп вырастет более чем в двенадцать раз в течение следующего десятилетия, с 2 миллиардов долларов в начале 2014 года до 25 миллиардов долларов в 2023 году, что составляет годовой темп роста (CAGR) 25%. ^[8] По состоянию на 2016 год ^{[обновление]} многие светодиоды потребляют лишь около 10% энергии, необходимой для лампы накаливания. ^[9]

Подобно лампам накаливания (и в отличие от большинства люминесцентных ламп), светодиоды сразу же выходят на полную яркость без задержки прогрева.Частое включение и выключение не снижает ожидаемый срок службы, как при люминесцентном освещении. ^[10] Выходная мощность света постепенно уменьшается в течение срока службы светодиода (см. Раздел Понижение эффективности).

Некоторые светодиодные лампы предназначены для прямой замены ламп накаливания или люминесцентных ламп. На упаковке светодиодных ламп может отображаться светоотдача в люменах, энергопотребление в ваттах, цветовая температура в Кельвинах или описание цвета, например «теплый белый», «холодный белый» или «дневной свет», диапазон рабочих температур, а иногда и эквивалентная мощность лампы накаливания, обеспечивающей такую ​​же мощность в люменах.

Направленные эмиссионные характеристики светодиодов влияют на конструкцию ламп. В то время как один светодиод питания может производить столько же света, сколько лампа накаливания, потребляя в несколько раз больше энергии, в большинстве общих применений освещения используется несколько светодиодов. Это может сформировать лампу с улучшенной стоимостью, распределением света, рассеиванием тепла и, возможно, также с характеристиками цветопередачи.

Светодиоды

работают на постоянном токе (DC), тогда как сетевой ток представляет собой переменный ток (AC) и обычно при гораздо более высоком напряжении, чем может принять светодиод.Светодиодные лампы могут содержать схему для преобразования сетевого переменного тока в постоянный при правильном напряжении. Эти схемы содержат выпрямители, конденсаторы и могут иметь другие активные электронные компоненты, которые также могут привести к затемнению лампы. В светодиодной лампе накаливания схема управления упрощена, поскольку многие последовательно соединенные светодиодные контакты имеют примерно такое же рабочее напряжение, что и источник переменного тока. Для светодиодов необходима система электропитания (драйвер), чтобы связать их с электрической сетью. Обычно текущая форма волны содержит некоторое количество искажений, в зависимости от технологии светильников. ^[11]

История

Иллюстрация закона Хайца, показывающая улучшение светоотдачи на светодиод с течением времени, с логарифмической шкалой на вертикальной оси

До появления светодиодных ламп для основной части (белого) освещения использовались три типа ламп:

• Лампы накаливания, которые производят свет со светящейся нитью, нагретой электрическим током. Они очень неэффективны, имеют световую отдачу 10–17 люмен / Вт, а также имеют короткий срок службы 1000 часов.Они выводятся из общего применения освещения. Лампы накаливания производят непрерывный спектр черного тела света, подобного солнечному свету, и, таким образом, дают высокий индекс цветопередачи (CRI).
• Люминесцентные лампы, которые излучают ультрафиолетовый свет посредством тлеющего разряда между двумя электродами в трубке низкого давления с парами ртути, которая преобразуется в видимый свет с помощью флуоресцентного покрытия на внутренней стороне трубки. Они более эффективны, чем лампы накаливания, имеют световую отдачу около 60 люмен / Вт, имеют более длительный срок службы 6000–15 000 часов и широко используются для освещения жилых и офисных помещений.Однако их содержание ртути делает их опасными для окружающей среды, и они должны быть утилизированы как опасные отходы.
• Металлогалогенные лампы, которые излучают свет по дуге между двумя электродами в атмосфере аргона, ртути и других металлов, а также йода или брома. Это были самые эффективные белые электрические лампы до светодиодов, имеющие световую отдачу 75–100 люмен / Вт и относительно длительный срок службы лампы — 6000–15 000 часов, но поскольку для их включения требуется период разогрева в 5–7 минут, используются не для освещения жилых помещений, а для освещения коммерческих и промышленных помещений, а также уличного освещения и уличных фонарей.Как и флуоресцентные лампы, они также содержат опасную ртуть.

Рассматриваемые как преобразователи электрической энергии, все эти существующие лампы неэффективны, излучая больше своей входной энергии в виде отработанного тепла, чем в виде видимого света. Глобальное электрическое освещение в 1997 году потребило 2016 тераватт часов энергии. Освещение потребляет примерно 12% электроэнергии, производимой промышленно развитыми странами. Растущий дефицит энергоресурсов и экологические затраты на производство энергии, в частности обнаружение глобального потепления из-за углекислого газа, выделяющегося при сжигании ископаемого топлива, являющегося крупнейшим источником энергии для выработки электроэнергии, создали повышенный стимул для разработать более энергоэффективные электрические фонари.

Первые маломощные светодиоды были разработаны в начале 1960-х годов и излучали свет только на низких, красных частотах спектра. В 1968 году были представлены первые коммерческие светодиодные лампы: светодиодный дисплей Hewlett-Packard, ^[12] , который был разработан при Говарде К. Бордене, Джеральде П. Пигини и египетском инженере Мохамеде М. Аталле, ^[13] и Светодиодная лампа компании Монсанто. ^[12] Однако ранние светодиодные лампы были неэффективны и могли отображать только темно-красные цвета, что делало их непригодными для общего освещения и ограничивало их использование цифровыми дисплеями и световыми индикаторами. ^[12]

Первый синий светодиод высокой яркости был продемонстрирован Шуджи Накамурой из корпорации Nichia в 1994 году. ^[14] Наличие синих светодиодов и высокоэффективных светодиодов привело к разработке первого «белого светодиода», в котором использовался фосфорное покрытие для частичного преобразования испускаемого синего света в красные и зеленые частоты, создавая свет, который выглядит белым. ^[15] Исаму Акасаки, Хироши Амано и Накамура были позже награждены Нобелевской премией 2014 года по физике за изобретение синего светодиода. ^[16]

Китай еще больше активизировал исследования и разработки в области светодиодов в 1995 году и продемонстрировал свою первую светодиодную елку в 1998 году. В начале XXI века новое применение светодиодных технологий стало распространено в США (Cree) и Японии (Nichia, Panasonic и Toshiba). а затем начиная с 2004 года Корея и Китай (Samsung, Kingsun, Solstice, Hoyol и др.) ^{[17] [18]}

В США Закон об энергетической независимости и безопасности (EISA) 2007 года разрешил Министерству энергетики (DOE) учредить конкурс на приз «За светлое завтра», известный как «L Prize», ^[19] — первое правительство — организованный конкурс технологий, призванный бросить вызов промышленности для разработки замены ламп накаливания мощностью 60 Вт и галогенных ламп PAR 38.Законодательством EISA установлены основные требования и призовые суммы для каждой из двух категорий соревнований, а также разрешено денежное вознаграждение до 20 миллионов долларов. ^[20] Конкурс также включал возможность для победителей получить федеральные соглашения о закупках, коммунальные программы и другие стимулы. В мае 2008 года они объявили подробности конкурса и технические требования для каждой категории. Осветительная продукция, отвечающая требованиям конкурса, может использовать только 17% энергии, используемой большинством ламп накаливания, используемых сегодня.В том же году Министерство энергетики также запустило программу Energy Star для твердотельных осветительных приборов. Законодательством EISA также была разрешена дополнительная программа L Prize для разработки новой лампы 21-го века.

Philips Lighting прекратила исследования компактных флуоресцентных ламп в 2008 году и начала выделять основную часть своего бюджета на исследования и разработки на твердотельное освещение. ^[21] 24 сентября 2009 года Philips Lighting North America стала первой, представившей лампы этой категории, которые заменили стандартную лампочку 60 Вт A-19 «Edison screw fixture», ^[22] , дизайн которой основан на их ранний потребительский продукт «AmbientLED».3 августа 2011 года Министерство энергетики США присудило приз в категории замены 60 Вт светодиодной лампе Philips после 18 месяцев всесторонних испытаний. ^[23]

Ранние светодиодные лампы сильно отличались по цветности от ламп накаливания, которые они заменяли. Был разработан стандарт ANSI C78.377-2008, в котором указаны рекомендуемые цветовые диапазоны для твердотельных осветительных приборов, в которых используются холодные или теплые белые светодиоды с различными коррелированными цветовыми температурами. ^[24] В июне 2008 года NIST объявил о первых двух стандартах твердотельного освещения в Соединенных Штатах.Эти стандарты детализируют технические характеристики для светодиодных источников света и предписывают методы испытаний для твердотельных осветительных приборов.

Также в 2008 году в Соединенных Штатах и ​​Канаде программа Energy Star начала маркировать лампы, которые соответствуют ряду стандартов по времени запуска, ожидаемому сроку службы, цвету и постоянству характеристик. Целью программы является снижение обеспокоенности потребителей из-за разного качества продукции путем обеспечения прозрачности и стандартов для маркировки и удобства использования продуктов, доступных на рынке. ^[25] Сертифицированные лампочки Energy Star — это ресурс для поиска и сравнения ламп, сертифицированных Energy Star. Аналогичная программа в Соединенном Королевстве (реализуемая Фондом энергосбережения) была запущена для определения осветительной продукции, которая отвечает требованиям по энергосбережению и производительности. ^[26] Ushio выпустила первую светодиодную лампу накаливания в 2008 году. ^[27] Philips выпустила свою первую светодиодную лампу в 2009 году, ^[28] , а в 2010 году — первую в мире эквивалентную светодиодную лампу мощностью 60 Вт, ^{[29] [30] [31] [32]} и 75-ваттная эквивалентная версия в 2011 году. ^[33]

Общество светотехники Северной Америки (IESNA) в 2008 году опубликовало документальный документ стандарта LM-79 , в котором описаны методы испытаний твердотельных осветительных приборов на их светоотдачу (люмены), эффективность (люмены на ватт) и цветность.

По состоянию на 2016 год ^{[обновление]} , по мнению Ноа Горовица из Совета по защите природных ресурсов, новые стандарты, предложенные Министерством энергетики США, вероятно, означают, что большинство лампочек, используемых в будущем, будут светодиодными. ^[34]

К 2019 году потребление электроэнергии в Соединенных Штатах сократилось как минимум на пять лет подряд, отчасти из-за того, что потребители электроэнергии в США заменили лампы накаливания на светодиоды. ^[35]

Примеры раннего усыновления

В 2008 году Sentry Equipment Corporation в Окономовоке, штат Висконсин, США, смогла осветить свой новый заводской интерьер и экстерьер почти исключительно с помощью светодиодов. Первоначальная стоимость в три раза превышала стоимость традиционной комбинации ламп накаливания и люминесцентных ламп, но дополнительные расходы были возмещены в течение двух лет за счет экономии электроэнергии, и лампы не должны заменяться в течение 20 лет. ^[21] В 2009 году офис индийской IT-компании iGate в Манапаккаме, Ченнаи, потратил 3 700 000 фунтов стерлингов (80 000 долларов США) на освещение офисных площадей площадью 57 000 кв. М (5300 м ² ) с помощью светодиодов. Фирма ожидала, что новое освещение окупится в течение 5 лет. ^[36]

В 2009 году необычайно большая рождественская елка, стоящая перед собором Турку в Финляндии, была украшена 710 светодиодными лампами, каждая из которых потребляла 2 Вт. Подсчитано, что эти светодиодные лампы окупаются за три с половиной года, хотя лампы работают только 48 дней в году. ^[37]

В 2009 году в Авейру, Португалия была открыта новая автомагистраль (A29); это была первая европейская общественная светодиодная осветительная магистраль. ^[38]

К 2010 году массовые установки светодиодного освещения для коммерческого и общественного использования стали обычным явлением. Светодиодные лампы были использованы для ряда демонстрационных проектов для наружного освещения и светодиодных уличных фонарей. Министерство энергетики США опубликовало несколько отчетов о результатах многих пилотных проектов по уличному освещению в муниципалитетах, ^[39] и многих других проектов по уличному освещению и уличному освещению. ^[40]

Обзор технологии

Светодиодные лампы

часто изготавливаются с массивами светодиодных модулей для поверхностного монтажа (SMD-модули), которые заменяют лампы накаливания или компактные люминесцентные лампы, в основном заменяя лампы накаливания мощностью от 5 до 200 Вт.

Существенным отличием от других источников света является то, что свет является более направленным, то есть излучается в виде более узкого луча.

Светодиоды белого света

Светодиодный свет, используемый в фотографии

Для освещения общего назначения требуется белый свет, имитирующий черное тело при заданной температуре, от «теплого белого» (например, лампы накаливания) при 2700 К до «дневного света» около 6000 К.Первые светодиоды излучали свет в очень узкой полосе длин волн, цветовой характеристикой которой является ширина запрещенной зоны полупроводникового материала, используемого для изготовления светодиода. Светодиоды, излучающие белый свет, изготавливаются с использованием двух основных методов: либо смешивание света от нескольких светодиодов разных цветов, либо использование люминофора для преобразования части света в другие цвета. Свет — не то же самое, что истинное черное тело, что придает цветам иной вид, чем лампа накаливания. Качество цветопередачи определяется CRI, и по состоянию на 2019 год ^{[обновление]} составляет около 80 для многих светодиодных ламп и более 95 для более дорогого светодиодного освещения с высоким CRI (100 — идеальное значение).

RGB или трихроматические белые светодиоды используют несколько светодиодных чипов, излучающих красные, зеленые и синие волны. Эти три цвета объединяются, чтобы произвести белый свет. Индекс цветопередачи (CRI) плохой, обычно 25 — 65, из-за узкого диапазона излучаемых длин волн. ^[41] Более высокие значения CRI могут быть получены с использованием более трех цветов светодиода для охвата большего диапазона длин волн.

Во втором базовом методе используются светодиоды в сочетании с люминофором для получения дополнительных цветов из одного светодиода.Часть света от светодиода поглощается молекулами люминофора, заставляя их флуоресцировать, испуская свет другого цвета через стоксов сдвиг. Наиболее распространенным методом является объединение синего светодиода с желтым люминофором, что дает узкий диапазон длин волн синего цвета и широкую полосу «желтых» длин волн, фактически покрывающих спектр от зеленого до красного. Значение CRI может варьироваться от менее 70 до более 90, хотя широкий спектр коммерческих светодиодов этого типа имеет индекс цветопередачи около 82. ^[41] После последовательного повышения эффективности, которое к 2017 году достигло 150 лм / Вт на производственной основе, этот тип превзошел характеристики трехцветных светодиодов.

Люминофоры, используемые в светодиодах белого света, могут давать коррелированные цветовые температуры в диапазоне от 2200 К (затемненная лампа накаливания) до 7000 К или более. ^[42]

Изменение цвета светодиодного освещения

Настраиваемые системы освещения

используют банки цветных светодиодов, которыми можно индивидуально управлять, используя отдельные банки каждого цвета, или многочиповые светодиоды с цветами, объединенными и контролируемыми на уровне чипа. ^[43] Например, белые светодиоды различных цветовых температур могут быть объединены для создания светодиодной лампы, которая уменьшает свою цветовую температуру при уменьшении яркости. ^[44]

Драйверы светодиодов

Для светодиодных чипов

требуется управляемая электрическая мощность постоянного тока и соответствующая схема в качестве драйвера светодиодов, необходимого для преобразования переменного тока от источника питания в постоянный ток с регулируемым напряжением, используемый светодиодами.

Светодиодные драйверы являются важными компонентами светодиодных ламп или светильников.Хороший светодиодный драйвер может гарантировать долгий срок службы светодиодной системы и предоставлять дополнительные функции, такие как затемнение и управление. Плохо согласованный (или спроектированный) драйвер может сократить срок службы светодиодов, на которые он подает ток (в худшем случае, почти мгновенный сбой), или вызвать мерцание и другие странные поведения. Драйверы светодиодов могут быть размещены внутри лампы или светильника, называемого встроенным (или встроенным), или находиться вне лампы или светильника, называемого независимым (или дистанционным). В зависимости от применения потребуются различные типы светодиодных драйверов: например, уличный драйвер для уличного освещения, внутренний точечный драйвер для светильника, линейный внутренний драйвер для панели и т. Д.

В научных исследованиях, таких как ^[45] , анализируются показатели качества электроэнергии, связанные с предоставленными выходными сигналами освещения, при различных значениях напряжения и формах волн. Проверка пределов гармоник, проводимая в соответствии с классом C — осветительным оборудованием, требованиями IEC 61000-3-2, оценивается для различных светодиодных установок. ^[45]

Терморегулирование

По сравнению с другими системами освещения, светодиоды должны быть холодными, так как высокие температуры могут привести к преждевременному выходу из строя и снижению светоотдачи.Тепловое управление мощными светодиодами необходимо для того, чтобы температура соединения светодиодного устройства была близка к температуре окружающей среды, поскольку повышенная температура приведет к увеличению тока, увеличению нагрева, увеличению тока и т. Д. До отказа. Светодиоды потребляют гораздо меньше энергии для данного светового выхода, но они действительно выделяют тепло, и оно концентрируется в очень маленькой полупроводниковой матрице, которая должна быть охлаждена. Светодиодные лампы обычно включают элементы рассеивания тепла, такие как радиаторы и ребра охлаждения, изготовленные из алюминия или пластика с частицами графита ^[46] , а лампы очень высокой мощности для промышленного использования часто оснащены вентиляторами охлаждения. ^[47] Некоторые помещают светодиоды и все схемы в стеклянную колбу, как обычные лампы накаливания, но с наполнением газообразным гелием, чтобы проводить тепло и, таким образом, охлаждать светодиоды. ^[48] Другие размещают светодиоды на плате с алюминиевой подложкой; алюминиевая задняя крышка соединена термически с алюминиевой основой лампы с помощью термопасты, а основание встроено в меламиновую пластиковую оболочку.

Эффективность снижения

Термин «снижение эффективности» относится к снижению световой эффективности светодиодов при увеличении электрического тока свыше десятков миллиампер (мА).Вместо увеличения уровней тока яркость обычно увеличивается путем объединения нескольких светодиодов в одной лампе. Решение проблемы снижения эффективности будет означать, что для бытовых светодиодных ламп потребуется меньше светодиодов, что значительно снизит затраты.

Помимо того, что светодиоды работают не так эффективно, они работают при более высоких электрических токах, что приводит к высоким температурам, которые снижают срок службы светодиода. Из-за этого повышенного нагрева при более высоких токах светодиоды высокой яркости имеют промышленный стандарт, работающий только при 350 мА, что обеспечивает хороший компромисс между светоотдачей, эффективностью и долговечностью. ^{[49] [50] [51] [52]}

Ранние подозрения заключались в том, что падение светодиодов было вызвано повышенными температурами. Ученые доказали обратное, что, хотя срок службы светодиода будет сокращен, повышенные температуры фактически улучшают эффективность светодиода. ^[53] Механизм, вызывающий снижение эффективности, был идентифицирован в 2007 году как оже-рекомбинация, которая была взята со смешанной реакцией. ^[52] Исследование 2013 года окончательно определило оже-рекомбинацию как причину снижения эффективности. ^[54]

Применение

Светодиодные лампы

используются как для общего, так и специального освещения. Там, где требуется цветной свет, светодиоды, которые излучают свет одного цвета, не требуют фильтров, поглощающих энергию. Светодиодные лампы обычно доступны в качестве замены для ламп или светильников, заменяя либо весь светильник (например, светодиодные панели, заменяющие люминесцентные лампы, или светодиодные прожекторы, заменяющие аналогичные галогенные светильники), либо лампы (например, светодиодные лампы, заменяющие люминесцентные лампы внутри troffers или LED HID сменные лампы для замены ламп HID внутри HID светильников) Различия между заменой светильника и заменой лампочки заключаются в том, что при замене светильника (например, troffer) чем-то вроде светодиодной панели панель должна быть заменена в полностью, если светодиоды или драйвер, который он содержит, выходят из строя, так как невозможно заменить их индивидуально практическим способом (хотя драйвер часто является отдельным, и поэтому его можно заменить), где, как если бы только лампа заменялась заменой светодиода лампа, лампа может быть заменена независимо от прибора в случае неисправности лампы.Некоторые светодиодные лампы требуют замены светильника, например, путем электрического снятия балласта светильника, таким образом, подключая светодиодную лампу непосредственно к электросети; другие могут работать без каких-либо изменений в приспособлении. ^[55]

,

Классификация светодиодной продукции — LEDinside

Светодиод, который становится широко распространенным, владеет различными видами продукции. Светодиодные продукты могут быть классифицированы по различным типам в зависимости от цвета излучения, характеристик внешней поверхности и структуры диодов, силы света, рабочего тока, материала микросхемы, функции и т. Д. В этом отрывке будут представлены четыре типа классификации светодиодных продуктов.

1. Согласно светоизлучающих цветов диода:

Светодиоды доступны в красном, оранжевом, зеленом (подразделяются на желто-зеленый, стандартный зеленый и чистый зеленый), синий и так далее.

Некоторые светодиоды имеют микросхемы, которые имеют два или три цвета. Кроме того, упаковка (пластиковый корпус) светодиода может иметь светорассеивающий агент или нет, быть цветной или бесцветной, таким образом, светодиоды также могут быть классифицированы на следующие четыре типа: цветной прозрачный, бесцветный прозрачный, цветной светорассеяние и бесцветное светорассеяние.

2. В соответствии с характеристиками внешней поверхности (пластикового корпуса) диода светодиод можно классифицировать на круглые светодиоды, квадратные светодиоды, прямоугольные светодиоды, поверхностные светодиоды, боковые светодиоды, сверхминиатюрные светодиоды для поверхностного монтажа и так далее.

Круглый светодиод можно разделить на следующие типы в зависимости от его диаметра: φ2 мм, φ4,4 мм, φ5 мм, φ8 мм, φ10 мм и φ20 мм и так далее. Круглый светодиод диаметром φ3 мм обычно обозначается как T-1 за рубежом, φ5 мм обозначается как T-1 (3/4), а φ4,4 мм обозначается как T-1 (1/4).

Условие распределения угла яркости света круглого светодиода можно оценить по значению его угла обзора. Следующие три типа классифицируются в соответствии с угловым распределением силы света:

(1) Светодиод высокой направленности: этот тип светодиода обычно использует эпоксидную упаковку с острой головкой или металлическую отражательную полость, обычно без светорассеивающего агента.Угол обзора этого типа светодиода варьируется от 5 ° до 20 ° или даже меньше. С высокой направленностью его можно использовать в качестве локального источника освещения или для создания автоматической системы обнаружения вместе с машиной обнаружения света.

(2) Стандартный тип: обычно используется в качестве индикаторной лампы. Угол обзора варьируется от 20 ° до 45 °.

(3) Тип рассеяния: обычно он применяется в качестве индикаторной лампы, которая имеет сравнительно больший угол обзора, который варьируется от 45 ° до 90 ° или даже больше.Он имеет больше светорассеивающего агента, чем другие типы.

3. В зависимости от конструкции, светодиод можно классифицировать на упаковку с эпоксидной смолой, металлическую основу, керамическую упаковку и эпоксидную смолу и стеклянную упаковку.

4. В зависимости от силы света и рабочего тока.

В зависимости от силы света, имеются светодиоды стандартной яркости (с силой света менее 10 мккд), светодиоды высокой яркости (с силой света от 10 мкд до 100 мкд) и светодиоды сверхвысокой яркости (с силой света более 100 мкд).

Светодиод также может быть разделен на два типа в зависимости от его рабочего тока: стандартный тип, который работает при рабочем токе от более десяти мА до десятков мА; слаботочный светодиод, который работает при рабочем токе ниже 2 мА (однако, с той же яркостью, что и стандартный светодиод).

Типы светодиодов и светодиодов »Электроника Примечания

Использование светодиодов, светодиодов огромно, и их использование растет по мере развития технологий и внедрения новых типов светодиодов.

Светодиод Учебное пособие включает в себя:
Светодиод Как работает светодиод Как сделан светодиод Спецификация светодиодной таблицы Срок службы светодиодов Светодиодные пакеты Светодиоды высокой мощности / яркости Светодиодная технология освещения Органические светодиоды, светодиоды

Другие диоды: Типы диодов

Светодиоды, светодиоды очень широко используются в современном электронном оборудовании и являются одной из основных технологий отображения, используемых сегодня.

Светодиоды, светодиоды используются для многих работ. Они не только используются в качестве панельных индикаторов на всем, от телевизоров, радиоприемников и других видов бытового электронного и промышленного оборудования, но и заменяют более традиционные технологии для освещения. Чтобы удовлетворить все эти потребности, существует множество различных типов светодиодов.

Благодаря разработке и внедрению органических светодиодных технологий светодиодные технологии оказывают еще большее влияние на современные технологии.

История светодиодов

История о том, как был обнаружен светодиод, завораживает и оттеняет грусть. От первоначальных наблюдений до окончательного коммерческого успеха потребовалось много лет.

Примечание к истории светоизлучающих диодов:

Первые сообщения об испускании света диодами, по-видимому, были сделаны английским радиоинженером по имени HJ Round в 1907 году. С тех пор было предпринято много попыток принести светодиод в мир, но судьба, казалось, помешала этому, пока союзные технологии не стали гораздо более созревают.

Подробнее о Светодиод, история светодиодов.

Светодиод, символ LED

Символ схемы для светодиода относительно прост. Символ светодиода содержит символ диода с двумя стрелками, указывающими наружу, чтобы обозначить тот свет, который исходит от диода.

Иногда символ светодиода отображается только в виде контура и без закрашенных фигур.Форма контура одинаково приемлема,

Другие версии светодиодных символов также могут быть видны. Иногда символ светоизлучающего диода может быть заключен в круги. Этот символ не так широко используется в наши дни, но все еще может быть замечен на многих цепях.

Типы светодиодов

С момента появления первых светодиодов эта технология породила огромное количество различных типов светодиодов, каждый из которых имеет свои свойства и области применения.

• Традиционные неорганические светодиоды: Этот тип светодиодов является традиционной формой диодов, доступной с 1960-х годов. Изготовлено из неорганических материалов. Некоторыми из наиболее широко используемых являются сложные полупроводники, такие как арсенид алюминия-галлия, фосфид арсенида галлия и многие другие — цвет света часто зависит от используемых материалов.

  Эти светодиоды характеризуются небольшими светодиодными лампами, которые используются в качестве индикаторов панели, хотя существует очень много форматов для светодиодов этого типа.Однако даже в категории неорганических светодиодов есть много разных стилей светодиодов, которые можно увидеть и использовать:
  

  • Одноцветный 5 мм и т. Д. — очень традиционная светодиодная упаковка
  • Светодиоды для поверхностного монтажа
  • Двухцветные и многоцветные светодиоды — типы светодиодов содержат несколько отдельных светодиодов, которые включаются при разных напряжениях и т. Д.
  • мигающих светодиодов — с небольшим временем, интегрированным в пакет
  • Буквенно-цифровые светодиодные дисплеи
  • , , , , Больше . , , ,
  Все эти различные типы неорганических светодиодов используются в очень больших количествах.
• Светодиоды высокой яркости: Светодиоды высокой яркости, HBLED, представляют собой тип неорганических светодиодов, которые начинают использоваться для освещения. Этот тип светодиодов, по сути, такой же, как и основной неорганический светодиод, но имеет гораздо большую светоотдачу. Чтобы генерировать более высокую светоотдачу, этот тип светодиода должен иметь возможность обрабатывать гораздо более высокие уровни тока и рассеиваемую мощность.Часто эти светодиоды устанавливаются так, чтобы их можно было установить на радиатор для отвода нежелательного тепла.

  Ввиду их большей эффективности, этот тип светодиодов используется в качестве замены для многих более традиционных видов освещения. Внутреннее освещение наряду с автомобильными лампами в настоящее время широко используются. Они имеют преимущества с точки зрения эффективности и факторов окружающей среды по сравнению с лампами накаливания и компактными флуоресцентными лампами, КЛЛ. HBLED имеют более высокий уровень эффективности, а также имеют более длительный срок службы, особенно при многократном включении и выключении.Однако у них есть конечная жизнь, фактор, который иногда упускают из виду.

• Органические светодиоды: Органические светодиоды являются развитием основной идеи для светодиодов. Этот тип светодиодов использует органические материалы, как видно из названия.

  В традиционных типах светоизлучающих диодов используются традиционные неорганические полупроводники с различными уровнями легирующей примеси, и они излучают свет из определенного PN-перехода — часто это точка света. Светодиодный дисплей органического типа основан на органических материалах, которые изготавливаются в виде листов и обеспечивают рассеянную область света.Обычно очень тонкая пленка органического материала печатается на подложке из стекла. Затем используется полупроводниковая схема для переноса электрических зарядов к отпечатанным пикселям, заставляя их светиться.

С улучшением технологии светодиодов уровни эффективности всех типов светодиодов обязательно улучшатся, и их использование будет увеличиваться.

светодиодных цветов

Традиционные неорганические светодиоды доступны в различных цветах. Первые светодиоды, которые были произведены, были красными, но с тех пор появилось много других цветов.Теперь они доступны в следующих цветах:

Из доступных цветов синий и белый типы светодиодов являются более дорогими, чем светодиоды других цветов, из-за более высокой стоимости изготовления.

Помимо светодиодов, излучающих видимый свет, другие производятся для излучения инфракрасного излучения. Эти часто используются для таких приложений, как телевизионные пульты дистанционного управления, где видимый свет не виден.

Цвет светодиода определяется полупроводниковым материалом, используемым в диоде.Хотя пластиковый корпус диода может казаться цветным, это не то, что придает диоду его цвет.

Разноцветные светодиоды

Иногда может быть очень полезно иметь лампу, имеющую более одного цвета, указывающую другой цвет для обозначения другого состояния. Это можно сделать с помощью светодиодов. Есть два вида:

• Двухцветные светодиоды Двухцветный светодиод состоит из двух светодиодов, соединенных параллельно друг с другом в одном корпусе, но они соединены одним внешним соединением пакета, идущим к катоду одного диода, и анод другой.Другой вывод снова соединен с анодом первого диода и катодом второго. Таким образом, когда напряжение подается в одну сторону, загорается один светодиод, а когда оно подается в другую сторону, загорается другой.
• Трехцветные светодиоды Этот тип светодиодов имеет три провода, которые позволяют светиться любой комбинации светодиодов, то есть первый светодиод, второй или оба. Наиболее популярная форма трехцветного светодиода использует красный и зеленый диоды. Это означает, что когда один диод включен, то получается либо красный, либо зеленый.Если оба цвета светлые, цвета объединяются в желтый.

Несмотря на то, что светодиоды по-прежнему будут очень широко использоваться в качестве небольших индикаторных ламп, число приложений, которые они могут найти, увеличивается с улучшением технологии. Новые диоды с очень высокой яркостью теперь доступны. Они даже используются в качестве формы освещения, приложения, которое они ранее не могли выполнить из-за своей низкой светоотдачи. Новые цвета вводятся. Теперь доступны белые и синие светодиоды, которые раньше были очень сложны в изготовлении.Ввиду постоянного развития технологий и удобства их использования эти устройства будут оставаться в каталогах электроники в течение многих лет.

Больше электронных компонентов:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды транзистор Фототранзистор FET Типы памяти тиристор Соединители РЧ разъемы Клапаны / Трубы батареи Выключатели Реле
Вернуться в меню компонентов., ,