Описание и работа
Светодиод – это полупроводниковый диод (прибор), генерирующий оптическое излучение, которое в видимой области воспринимается как одноцветное (монохромное) свечение. Цвет излучения определяется как используемыми полупроводниковыми материалами, так и легирующими примесями.
За счёт добавления в полупроводниковый материал атомов определённых веществ, можно изменять в некоторых пределах цвет излучения (свечения) светодиода. Обычно излучение светодиодов является монохроматическим с оговоренной для каждого типа максимальной длиной волны, имеющий незначительный разброс внутри каждого типа. Светодиоды с управляемым цветом свечения изготавливаются на основе двух светоизлучающих переходов, один из которых имеет резко выраженный максимум спектральной характеристики в красной полосе, другой — в зеленой. При совместной работе цвет излучения зависит от их соотношения.
В последнее время светодиоды служат заменой традиционным источникам света и являются основой светодиодной подсветки, так как они обладают уникальными технологическими преимуществами, и размер их составляет всего лишь несколько миллиметров.
Одним из основных характеристик светодиодов является: яркость — значение, равное отношению силы света к площади светящейся поверхности.
Спектральная характеристика светодиода выражает зависимость интенсивности излучения от длины волны излучаемого света и дает представление о цвете свечения светодиода.
Излучение светодиода может быть узконаправленным или рассеянным, что характеризуется диаграммой направленности (угол половинной яркости), которая определятся конструкцией светодиода, наличием линзы и оптическими свойствами защищающего кристалл материала.
Основные качества светодиодов зависят от окружающей температуры. С увеличением температуры яркость (сила света), а также падение напряжения на светодиоде уменьшается. Зависимость яркости от температуры практически линейная, в интервале рабочей температуры может изменяться в 2-3 раза.
Светодиоды, применяемые в наружной рекламе, должны соответствовать самым высоким требованиям к зависимости яркости от температуры окружающей среды и выдерживать диапазон температур от –40°С до +80°С, не меняя яркости (силы света). Такие параметры светодиодов могут обеспечить только фирмы-лидеры в своей области, работающие на самом современном высокотехнологичном оборудовании и использующие самые современные технологии.
Одним из основных качеств светодиодов является высокое быстродействие (скоростью реакции на подаваемое напряжение). Световое излучение нарастает за время менее 8-10 с после подачи импульса прямого тока, что делает их незаменимыми в световой рекламе, несущей быстро сменяемую информацию (на пример бегущя строка).
По внешнему признаку светодиоды подразделяются на приборы в металлических корпусах со стеклянной линзой (обладают весьма острой направленностью излучения) и пластмассовых корпусах из оптически прозрачного, создающего рассеянное излучение. Именно эти светодиоды и применяются в наружной и интерьерной рекламе, обеспечивая одновременно и достаточную яркость, и максимальный угол просмотра.
Преимущества
Срок службы: отсутствие нити накала и газоразрядной среды обусловливает фантастический срок службы светодиодов – до 100 тысяч часов, или 11 лет непрерывной работы (в 100 раз больше, чем у лампы накаливания, и в 5–10 раз больше, чем у люминесцентной лампы).
Энергопотребление: светодиоды являются энергосберегающими источниками света, и их использование позволяет существенно экономить электроэнергию по сравнению с лампами, дюралайтом и неоном.
Термоустойчивость: благодаря полупроводниковой природе светодиодов их яркость обратно пропорциональна температуре окружающей среды, что делает их применение особенно актуальным в наших климатических условиях (диапазон температуры эксплуатации светодиодов от -40...+70 град С).
Светоотдача: яркость светодиодов сравнимая с неоном (обычная лампа накаливания дает до 10 люмен на 1Вт потребленной энергии, а светодиоды – от 50 люмен).
Безопасность: не содержат вредных веществ, побочного ультрафиолетового или инфракрасного излучения , малое тепловыделение и низкое питающие напряжение, что дает возможность их использования под водой (для подсветки фонтанов, бассейнов, аквариумов).
Направленность свечения: выпускается широкий ассортимент модификации светодиодов по направленности света с углами рассеяния светового потока от 10 до 140 градусов. Поэтому конструкция светодиодов и светильников не требует специальных отражателей или рассеивателей.
Управляемость: возможность управления интенсивностью и режимом свечения через контроллеры, диммеры, в том числе с плавным изменением яркости и цвета свечения
|
