I LED sono piccole lampadine luminose realizzate con materiali semiconduttori. In passato venivano utilizzati come indicatori per indicare che il dispositivo era acceso. Ora gli sviluppatori forniscono dispositivi innovativi che possono essere utilizzati in vari campi. La potenza del LED consente di utilizzarli non solo come decorazione, ma anche per l'illuminazione di locali.
Contenuto
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Processo di fabbricazione
- Varietà di LED
- Caratteristiche principali
- Vantaggi e svantaggi
Processo di fabbricazione
I LED sono piccoli cristalli cresciuti da componenti chimici. Ognuno di loro è installato in un caso speciale. Con quale processo verrà realizzato il cristallo dipende dal tipo di LED. Ordine di lavoro:
- Un substrato (piatto) viene posto in una camera ermetica per far crescere i cristalli. Lo zaffiro artificiale ha una rete di cristalli adatta. Un piatto è fatto sulla sua base.
- La camera è riempita con un composto chimico sotto forma di gas. Si basa su semiconduttori e droganti. Grazie a questi additivi, la composizione acquisisce caratteristiche speciali.
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La miscela all'interno della camera viene riscaldata. In questo caso la miscela gassosa precipita e si fissa sulla piastra in più strati. La loro densità totale è di diversi micron. Il processo dura diverse ore ed è impossibile distinguere ad occhio la differenza tra lo stato iniziale e quello finale.
- I contatti dorati sono applicati alla piastra finita. Per questo, viene utilizzato uno stencil.
- Quindi il piatto viene tagliato in piccoli pezzi. Ciascuna delle parti ha contatti ed è un LED indipendente.
- La custodia per i cristalli viene scelta in base all'uso pianificato del LED. Uno o più cristalli sono posti in un alloggiamento e ricoperti da un fosforo.
- I prodotti finiti sono ordinati per colore, forma esterna e potenza, poiché non ci sono dispositivi identici, ognuno di essi ha le sue caratteristiche.
Prima di realizzare lampade a LED o altri dispositivi, viene verificata la funzionalità dei LED. Sono testati su supporti speciali.
Varietà di LED
Prima di acquistare un prodotto, è necessario capire che tipo di LED sono, dove vengono utilizzati e come viene decifrata la marcatura indicata. Sono divisi non solo dal metodo di applicazione, ma anche dalla loro installazione su un circuito. Possono essere indicatori, luci e laser. Tipi di LED:
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Indicatore. Questi modelli sono utilizzati per indicare dispositivi e strumenti. Molto spesso appartengono al tipo DIP (Dual In - Line Package) o DIL (Dual In - Line). Ad esempio, il modello dell'indicatore è installato sul pannello TV e mostra se è acceso o meno. I telecomandi sono dotati di led con luce infrarossa invisibile. Si possono ancora trovare nelle auto e nei semafori. I monitor e i televisori OLED sono tutti alimentati a diodi organici.
- Laser. I diodi laser sono creati utilizzando una tecnologia speciale, quindi non appartengono a indicatori e dispositivi di illuminazione. Questi sono cristalli semiconduttori che creano un sottile raggio di luce. I modelli più recenti sono in grado di fornire un raggio compreso tra 5 e 10 gradi. In questo caso, il raggio può essere visibile o nella gamma UV, IR. Sono utilizzati in unità DVD, puntatori laser e mouse ottici.
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Illuminazione. I LED bianchi vengono utilizzati per illuminare le stanze. Si dividono in 3 colori: caldo, semplice e freddo. La sua stessa tecnologia viene utilizzata per creare diverse temperature di colore. A seconda della modalità di installazione, i dispositivi sono di tipo SMD e COB. I modelli del tipo SMD sono montati su una plafoniera, una striscia LED o una lampada. E prodotti di tipo COB sul tabellone. Un gran numero di cristalli viene saldato alla scheda e coperto con un fosforo: si ottiene un LED solido. In caso di esaurimento, il substrato sui LED COB viene completamente sostituito e nelle lampade SMD è sufficiente sostituire un cristallo bruciato.
È impossibile contare il numero di LED nelle lampade COB. Per questo motivo, le sue caratteristiche tecniche a volte non coincidono, che è ciò che i produttori senza scrupoli usano quando offrono prodotti di bassa qualità.
Caratteristiche principali
Prima di scegliere la lampada giusta per l'illuminazione, è necessario conoscere le caratteristiche di base dei LED. Ciò contribuirà a ottenere l'illuminazione necessaria nella stanza. Le caratteristiche principali includono corrente di funzionamento, potenza e tensione, livello di flusso luminoso, temperatura del colore, angolo e gamma di luminescenza. Da cosa dipendono queste caratteristiche:
- Forza attuale. Questo è l'indicatore più importante da cui dipendono le prestazioni del LED. Con l'aumento della forza della corrente, la radiazione diventa meno intensa e la temperatura del colore, al contrario, aumenta. Questo minaccia la distruzione e l'esaurimento del cristallo. Resistori, driver e condensatori installati nelle lampade a LED e altri dispositivi inviano la quantità di corrente richiesta al LED.
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Voltaggio. La tensione di esercizio è influenzata dai conduttori e dagli elementi chimici che sono stati utilizzati per creare i LED. Ma i prodotti non hanno il parametro "tensione". Una caratteristica significativa è l'entità della caduta di tensione nel prodotto. Questo valore coincide con i parametri della tensione di uscita del LED quando la corrente nominale lo attraversa. Il potere può essere riconosciuto dal colore del cristallo. I prodotti gialli e rossi hanno una tensione di 1,8-2,4 V, blu, verde e bianco - 3 V. Se i diodi sono collegati in parallelo, ogni elemento viene attentamente monitorato. A causa di un piccolo aumento di tensione, la corrente aumenterà e il prodotto si brucerà.
- Potenza. Per sostituire una lampada a incandescenza con un prodotto a LED, è necessario determinarne correttamente la potenza. Per fare ciò, utilizzare un coefficiente pari a 8. In modo che quando si sostituisce una lampada da 100 W, il livello di illuminazione venga preservato, utilizzare un analogo a LED con una potenza di almeno 12,5 W (100 W / 8) e sostituire le lampade da 25 W con 3 W. Inoltre, quando si sostituisce un prodotto, viene preso in considerazione un indicatore di efficienza. Per questo, il flusso luminoso (Lm) viene diviso per la potenza (W). Il raggio medio per le lampade ad incandescenza varia da 10 a 12 lm/W, i prodotti a LED da 130 a 140 lm/W.
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Flusso luminoso e suo ritorno. Il flusso luminoso e l'efficienza luminosa dei LED di illuminazione è 2 volte superiore a quello delle lampade ad incandescenza, dei dispositivi fluorescenti e di altri prodotti. Allo stesso tempo, consumano meno elettricità.
- Angolo di dispersione. A differenza di altre sorgenti di radiazioni, l'angolo di diffusione dei LED è inferiore, è di 20-120 gradi. Ai bordi dell'angolo di diffusione, il livello di illuminazione diminuisce, ma al centro è molto più luminoso. Grazie a ciò, viene illuminato solo un determinato luogo, ma viene consumata meno energia. Per ampliare l'area di illuminazione, vengono utilizzate lenti diffuse.
- Colori LED. La temperatura del colore dei LED ha una varietà di sfumature. Il colore dei modelli di tipo DIP dipende dal materiale con cui sono realizzati e non dal colore della custodia del LED. Il corpo mostra quale sarà il bagliore. I prodotti a due e tre colori sono costituiti da diversi cristalli e cambiano la loro tonalità quando viene modificata la polarità dell'alimentatore. Se applichi energia a due fonti contemporaneamente, ottieni il terzo colore. Ad esempio, puoi ottenere una sfumatura gialla mescolando un LED rosso e uno verde. I diodi RGB sono costituiti da un cristallo blu, verde e rosso. Se passi questi tre colori attraverso una lente, si fonderanno con la luce bianca. Serve solo per illuminare le stanze.
Vantaggi e svantaggi
Le lampade a LED sono una tecnologia nuova e ampiamente utilizzata. Per determinare se tali prodotti sono necessari in casa, è necessario conoscerne i vantaggi e gli svantaggi. Pro dei diodi:
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Lunga durata - da 6 a 10 anni.
- Basso consumo energetico.
- Ottima resa luminosa.
- La lampada non si scalda molto.
- È possibile scegliere qualsiasi tonalità di temperatura della luce.
- Grazie alla sua compattezza, può essere utilizzato come decorazione.
- La custodia in plastica non teme i danni meccanici.
- Non contengono sostanze tossiche, quindi le lampade a LED sono completamente sicure da usare.
- Non hanno radiazioni UV e non sfarfallano.
Il più grande svantaggio delle lampadine a LED è il loro costo elevato. Se li confrontiamo con le normali lampade, il loro prezzo è 2 volte superiore. Ma si ripaga rapidamente.
Nonostante il produttore offra una garanzia di 10 anni, questo periodo può essere molto più breve. Ciò è influenzato dalla tecnologia di produzione e dai materiali utilizzati. Un altro svantaggio delle lampade a LED è che non si adattano a semplici dimmer e interruttori indicatori. Per eliminare questo problema, vengono acquistate lampade speciali.