Jasné LED: konstrukce a princip činnosti, kde se používají, typy supersvítivých žárovek

Díky moderním technologiím došlo v posledních letech k zásadní modernizaci svítidel. Obvyklé žárovky byly nahrazeny úspornějšími a odolnějšími. Zvláštním stádiem je vznik LED lamp, vyznačujících se vysokou svítivostí. Jasné LED našly uplatnění v různých oblastech.

Odrůdy svítidel

Dnes je řada svítidel pro osvětlení prezentována v různých modelech od standardních až po ultramoderní. Všechny mají různé vlastnosti:

• Žárovky. Dlouhou dobu to byly jediné světelné zdroje s výkonem 15 až 300 wattů. Moderní lampy jsou rozděleny do dvou typů. V kryptonu se používá inertní plyn krypton, který poskytuje dobrý světelný výkon. Jejich minimální výkon je 40 W, maximální 100 W. Bispirální modely fungují díky obloukovitému wolframovému vláknu, mohou mít zrcadlový, průhledný nebo opálový povrch.
• Světélkující. Vyzařují světlo díky fosforovému povlaku, který je vystaven ultrafialovým paprskům plynového výboje. Zajistěte měkké rozptýlené světlo různého výkonu (od 8 do 80 W). Poskytují 7-8krát větší světelný tok než žárovky, vydrží 10-20krát déle. Vyznačují se mihotavým světlem a citlivostí na teplotní extrémy.
  instagram viewer
• Halogen. Dostupné v různých tvarech a velikostech. Světlo, které vyzařují, může být rozptýlené nebo ve formě koncentrovaných paprsků. Vzhledem ke schopnosti svítit ve velmi jasných sytých barvách jsou halogenové žárovky široce používány v moderním designu k vytvoření originálních řešení osvětlení v obytných i venkovních prostorech. Halogenové žárovky mají různé možnosti instalace. Mohou být zavěšeny nahoře nebo na stěnách, zapuštěny do podhledu ve formě bodových svítidel a připevněny k nábytku. Otočné modely mají speciální otočný držák, který umožňuje nasměrovat světelné paprsky požadovaným směrem.

Mezi celou řadou osvětlovacích svítidel vynikají LED diody nejnižší spotřebou energie, proto jsou mezi spotřebiteli velmi oblíbené. Vyznačují se vysokou svítivostí, propustností světla řádově 60 - 80 lm/W. Životnost zařízení s výkonem od 7 do 21 W / h může dosáhnout 100 tisíc hodin.

Samostatným typem LED diod jsou samostatné svítilny napájené dobíjecími a solárními bateriemi. Takové lampy jsou účinné jak při vysokých (+50) tak nízkých (-30) teplotách. Mají tendenci se zapínat samostatně s nástupem tmy, proto se úspěšně používají pro pouliční osvětlení.

LED konstrukce

LED svítidlo má poměrně složitou konstrukci. Jeho design obsahuje několik prvků, z nichž každý plní specifickou funkci:

• LED čipy. Fungují jako hlavní části, které poskytují záři. V závislosti na velikosti svítidla a požadovaném výkonu může obsahovat jeden až několik desítek vzájemně propojených čipů. Pokud se jeden z nich porouchá, přestanou fungovat i ostatní. Vlastnosti lampy a její životnost závisí na kvalitě čipů.
• Tištěný spoj. Je vyroben z hliníkových slitin, které dobře odvádějí teplo a zajišťují teplotu potřebnou pro fungování čipů.
• Chladič. Odvádí teplo z desky plošných spojů s čipy. Jsou vyrobeny z hliníkových slitin a forem s mnoha jednotlivými deskami. Pomocí těchto desek se zvětší plocha pro odvod tepla radiátoru.
• Řidič. Vyhlazuje, snižuje a stabilizuje napětí na vstupu elektrického obvodu. Může být vzdálený nebo vestavěný. Druhý typ se používá častěji.
• Kondenzátor. Eliminuje zvlnění napětí, které přichází z budiče do LED krystalů.
• Základna / sokl. Slouží pro připojení kartuší. K jeho výrobě se používá poniklovaná mosaz. Tyto materiály poskytují dobré spojení a dlouhodobou ochranu proti korozi.
• Polymerový základ. Pevně ​​přilne k soklu a zaručuje ochranu skříně před elektrickými poruchami. Základna také chrání uživatele před úrazem elektrickým proudem při výměně žárovek.
• Difuzér. Má tvar polokoule, vyrobený z matného polykarbonátu nebo průhledného plastu, což eliminuje riziko poškození při pádu. Navrženo pro zvětšení úhlu rovnoměrného rozptylu světelného paprsku. Při rozsvícené lampě se prakticky nezahřívá.

Zvláštností LED je umístění oblasti maximálního vytápění. Jestliže u jiných typů svítidel je tepelná energie distribuována z vnější strany povrchu, pak u diodových žárovek se deska plošných spojů zahřívá zevnitř. Proto je pro zajištění efektivního a bezpečného provozu vyžadován pravidelný odvod tepla z lampy.

Typy a vlastnosti

S rozvojem technologií na bázi klasických LED žárovek začala výroba polovodičových součástek, vyznačujících se velmi vysokou svítivostí. Supersvítivé LED mají specifickou klasifikaci.

Lampy tchajwanského výrobce Epistar se vyznačují kompaktními rozměry a vysokou kvalitou ukazatelů. Mají velmi dlouhou životnost.

Produkty značky Smd mají několik sérií (3528,3014, 3020, 2835 atd.) R.). Nejžádanější jasné LED diody řady SMD 5050, vyznačující se silným bílým svitem (výkon dosahuje 1 W). Často se používají ve spojení se speciálními napájecími zdroji, které snižují provozní napětí na 12 V.

Řada XLamp se skládá ze tří ultrajasných LED - XR, XP a MC. Každý je individuálně dimenzován a tvarován, ale všechny používají velký provozní proud přesahující 350 mA a mají vysoce účinný systém odvodu tepla. Používají se pro vnitřní i venkovní osvětlení moderních automobilů.

Jedním z nápadných příkladů vysoce výkonných LED jsou lampy americké společnosti Cree. Vyrábí svítidla v různých pouzdrech:

• S vývody STD (374, 512, 503, 4SM, 5SM atd.) R.). Standardní skříně mají kruhový průřez 3 a 5 mm a oválný průřez 4 a 5 mm.
• V pouzdře "Piranha" typu P4 (řada P41, P42, P43).
• V balení typu PLCC (řada LM1, LM3, LM4, LP6, LN6, LA1 atd.) ). Vhodné pro povrchovou montáž.

Bez ohledu na typ fungují superjasné LED na stejném principu směrovaného toku elektronů od p-anody k n-katodě. Pro vytvoření spojení jsou LED čipy uvnitř lampy potaženy příměsí. Stín a vlnová délka světelného toku v každé vysoce svítivé lampě jsou určeny šířkou pracovní p-n zóny.

Kvalita diod je dána jasem světelného toku a úhlem rozptylu. V závislosti na teplotě je záře oranžová, jantarová, zelená, modrá, červená nebo bílá. Bílé světlo se dělí na studené (5000 - 7000K) a teplé (2700-3500K).

Úhel rozptylu se také mění od 15 do 120 stupňů. Díky žárovkám s různými úhly rozptylu vznikají originální řešení osvětlení se zvýrazněním různých zón.

Funkce instalace

Před instalací ultrajasné LED byste měli věnovat pozornost tomu, jaké aktuální vlastnosti má. Hlavní veličinou je jeho konstantní provozní proud. Průměr pro většinu ultrajasných zařízení je v rozsahu 15-20 mA. Maximální hodnoty ultrajasných žárovek dosahují 1 A.

Další důležitý ukazatel - provozní napětí - závisí na odstínu vyzařovaného světla. Infračervená barva se vyznačuje minimální hodnotou od 1,5 do 1,9 V, pro bílou - maximální, dosahující 3,7 V. Na jeden budič s konstantním výstupním napětím 12 V lze připojit 4 jasné diody s napětím 3 V nebo 12 diod po 1 V. Ovladač s výstupním napětím 12 V by měl být připojen k 220 V.

Hlavní podmínkou pro instalaci jakékoli diodové lampy je dodržení polarity napájecího zdroje. Protože svítidla s vysokým jasem silně zahřívají světelné krystaly, musí být zajištěn účinný chladicí systém. Ve většině superjasných modelů je implementován pomocí radiátorů odvádějících teplo. Pokud takové radiátory výrobce neposkytuje, musíte se o chlazení postarat sami. Během procesu instalace musíte zajistit vysoce kvalitní elektrickou izolaci.

Správně nainstalovaná LED lampa může pracovat po dobu nejméně 50 tisíc hodin. Zároveň bude jeho použití ekonomicky výhodné a nebude poškozovat životní prostředí díky absenci plynných par, rtuti a dalších nebezpečných složek. Jasné LED se vyznačují takovými vlastnostmi, jako je odolnost vůči napěťovým a teplotním rázům, odolnost proti vibracím a odolnost proti nárazům. Kompaktní žárovky jsou schopny odolat velkému počtu startů.

Všechny výhody supersvítivých diod se odrážejí v jejich ceně. Jejich cena je poměrně vysoká, ale jejich dlouhá životnost a kvalitní vlastnosti umožňují dosáhnout návratnosti zařízení.

Každé LED svítidlo má své vlastní vlastnosti. Proto je s pomocí několika diodových žárovek obtížné dosáhnout rovnoměrného osvětlení (i když jsou vyrobeny stejným výrobcem a patří do stejné řady). Deklarované barevné podání také nemusí vždy odpovídat skutečnému. Ne všechna svítidla jsou vybavena stmívači.

Oblast použití

Vysoké technické a provozní indikátory umožňují široké použití superjasných LED diod. Nejběžnější aplikace jsou:

• Mobilní zařízení. Hrají roli podsvícení u jednobarevných i vícebarevných displejů pracujících na tekutých krystalech.
• Dopravní značky. Používají se v semaforech, pouličních značkách, protože po instalaci nevyžadují častou údržbu.
• Světelná reklama. Používá se k osvětlení volumetrických písmen, světelných boxů, reklamních nápisů a ultratenkých světelných boxů. Bílé světlo vyzařované diodami je účinnější alternativou k dříve používanému neonu.
• Alfanumerické výsledkové tabulky. Přímé světlo slouží jako nástroj pro předávání informací na jednobarevných tabulích a plnobarevných videodisplích v obchodních centrech a sportovních stadionech.
• Doprava. Díky svým malým rozměrům a ultra vysokému jasu zajišťují chod externích signalizačních zařízení (směrovky, brzdová světla) a palubní desky instalované v interiérech vozidel (auta, autobusy, motocykly, letadlo).
• Architektura a krajina. Vykazují vysokou účinnost při osvětlování fasád budov a různých krajinných kompozic.

Diody s vysokým jasem se používají nejen v běžném použití, ale také v každodenním životě. Například při instalaci napínacích stropů stále častěji nahrazují tradiční osvětlení.