Как работает светильник светодиодный


Как работает светодиодный светильник? Описание принципов функционирования и преимуществ.

Светодиодный светильник представляет собой электрический прибор, который обеспечивает яркое освещение. При этом, не стоит забывать о том, что светодиод является самым экономичным источником освещения.

Приобрести светодиодные светильники по наиболее доступным ценам вы сможете на http://www.feron.ua/svetodiodnye-svetilniki/. В данной публикации подробно расскажем о том, как осуществляется функционирование светодиодного светильника.

Принцип работы светодиодного светильника

По сути, светодиодный светильник представляет собой электрическую дугу, которая зажигается в вакууме. При этом означенный процесс возникает на границе p-n перехода. Управляя напряжением, можно регулировать свет электрической дуги.

Ниже представлены преимущества светодиодных светильников:

  • доступная цена;
  • простота монтажа;
  • абсолютная доступность;
  • широкие возможности использования в дизайне.

Кроме того, светодиодные светильники обладают невероятным ресурсом. Они выигрывают у любых аналогов. По большому счёту, конкурентов для светодиодных светильников сегодня нет.

Стоит ли говорить о том, что светодиодные светильники используются не только в бытовом освещении, но и в освещении промышленных объектов. Помимо этого, светодиодные светильники могут быть использованы для освещения улицы. Для этого они должны быть определённым образом защищены.

Речь идет не только об антивандальной защите, но и о защите от агрессивных проявлений окружающей среды.

Что такое диммер и для чего он нужен?

Сегодня многие светодиодные светильники оснащаются диммером. Немногие знают о том, что это устройство позволяет управлять световым потоком светодиодного светильника.

При этом управление осуществляется по току. Если изменять напряжение питающее светодиодный светильник, то он будет изменять цвет. Как уже было сказано выше, светодиодные светильники обладают колоссальным ресурсом.

Если нет возможности заменить все осветительные приборы в доме на светодиодные, не беда. Можно поступить следующим образом. На рынке присутствуют светодиодные лампы. Преимущества их использования заключается в том, что они вкручиваются в обыкновенный патрон.

Таким образом, все имеющиеся осветительные приборы в доме могут быть преобразованы в светодиодные.

Смотрите также:

В видео будут представлены классические встраиваемые светодиодные светильники:

Твитнуть

Как работают светоизлучающие диоды

Диод - это простейший полупроводниковый прибор. Вообще говоря, полупроводник - это материал с различной способностью проводить электрический ток. Большинство полупроводников сделано из плохого проводника, в который были добавлены примеси (атомы другого материала). Процесс добавления примесей называется легированием .

В случае светодиодов материалом проводника обычно является арсенид алюминия-галлия (AlGaAs).В чистом арсениде алюминия-галлия все атомы идеально связываются со своими соседями, не оставляя свободных электронов (отрицательно заряженных частиц) для проведения электрического тока. В легированном материале дополнительные атомы изменяют баланс, либо добавляя свободные электроны, либо создавая дыры, по которым электроны могут уходить. Любое из этих изменений делает материал более проводящим.

Объявление

Полупроводник с дополнительными электронами называется материалом N-типа , так как в нем есть дополнительные отрицательно заряженные частицы.В материале N-типа свободные электроны перемещаются из отрицательно заряженной области в положительно заряженную.

Полупроводник с дополнительными дырками называется материалом P-типа , так как он фактически содержит дополнительные положительно заряженные частицы. Электроны могут прыгать от отверстия к отверстию, переходя из отрицательно заряженной области в положительно заряженную. В результате кажется, что сами отверстия перемещаются из положительно заряженной области в отрицательно заряженную.

Диод состоит из секции материала N-типа, прикрепленной к секции материала P-типа, с электродами на каждом конце. Это устройство проводит электричество только в одном направлении. Когда на диод не подается напряжение, электроны из материала N-типа заполняют дырки из материала P-типа вдоль стыка между слоями, образуя зону обеднения. В зоне истощения полупроводниковый материал возвращается в исходное изолирующее состояние - все отверстия заполнены, поэтому нет свободных электронов или пустых пространств для электронов, и электричество не может течь.

Чтобы избавиться от зоны истощения, вы должны заставить электроны двигаться из области N-типа в область P-типа, а дырки - в обратном направлении. Для этого вы подключаете сторону N-типа диода к отрицательному концу цепи, а сторону P-типа к положительному концу. Свободные электроны в материале N-типа отталкиваются отрицательным электродом и притягиваются к положительному электроду. Отверстия в материале P-типа перемещаются в другую сторону. Когда разница напряжений между электродами достаточно высока, электроны в зоне обеднения выталкиваются из своих отверстий и снова начинают свободно перемещаться.Зона истощения исчезает, и заряд перемещается по диоду.

Если вы попытаетесь пропустить ток другим способом, когда сторона P-типа подключена к отрицательному концу цепи, а сторона N-типа подключена к положительному концу, ток не будет течь. Отрицательные электроны в материале N-типа притягиваются к положительному электроду. Положительные отверстия в материале P-типа притягиваются к отрицательному электроду. Ток не течет через переход, потому что дырки и электроны движутся в неправильном направлении.Зона истощения увеличивается. (См. «Как работают полупроводники» для получения дополнительной информации обо всем процессе.)

Взаимодействие между электронами и дырками в этой установке имеет интересный побочный эффект - он генерирует свет!

.

Как работают светодиодные лампы

Хотя в наши дни вы не найдете светодиоды в слишком многих бытовых осветительных приборах, есть несколько веских причин, чтобы их было больше.

Во-первых, это снижение потребления энергии. Светодиодный метод получения света теряет гораздо меньше энергии на тепло, чем другие технологии освещения. Он значительно более эффективен, чем метод вакуума / нити накаливания, используемый в лампах накаливания - иногда примерно на 85 процентов эффективнее; и это даже примерно на 5 процентов эффективнее, чем подход с плазменной трубкой CFL [источник: Тауб].

Объявление

Один осветительный прибор с лампой накаливания мощностью 60 Вт потребляет около 525 кВтч электроэнергии в год; поместите в этот светильник светодиодную лампу GeoBulb, и годовое потребление энергии будет примерно 65 кВтч [источник: Sundance]. Годовое сокращение CO 2 исчисляется сотнями фунтов на одну лампу.

Но энергоэффективность - это только часть истории. Другая часть - это экономия времени: вы можете прожить 20 лет без замены светодиодной лампы.Твердотельные лампы, такие как светодиоды, являются более стабильными источниками света, чем лампы накаливания или люминесцентные лампы, и разница поразительна: срок службы обычной лампы накаливания составляет около 750 часов; Геобульба действует 30 000 часов [источник: Sundance].

Некоторые светодиодные лампы служат до 50 000 часов [источник: Linden].

Из-за этого преимущества по времени все становится немного более запутанным, когда вы переходите к вопросу о стоимости. Замена 60-ваттной светодиодной лампы стоит около 100 долларов, и даже версии с меньшей мощностью, используемые для таких вещей, как точечное освещение, будут стоить от 40 до 80 долларов.Это по сравнению с лампой накаливания за 1 доллар и люминесцентной лампой за 2 доллара.

Реальность такова, что даже при цене 100 долларов за одну лампочку светодиоды в конечном итоге сэкономят деньги, потому что вам понадобится только одна лампа каждые десять или два года, и вы тратите меньше денег на домашнее освещение, которое может составлять около 7 процентов ваш счет за электричество [источник: Greener Choices]. Но первоначальная стоимость по-прежнему остается непомерно высокой. Многие люди просто не могут потратить тысячу долларов на 10 лампочек.

Другая основная проблема светодиодов - ухудшение цвета света до чего-то голубоватого - решена в новых моделях.Светодиоды могут давать такой же мягкий белый свет, как и обычные лампы. (Хотя Energy Star действительно рекомендует искать этикетку Energy Star при покупке светодиодных ламп, поскольку организация проверяет стабильность цвета в рамках своих критериев сертификации.)

Так что цена действительно единственная проблема светодиодных лампочек прямо сейчас. Но это может скоро измениться.

.

Как работают светодиоды? [Как изготавливаются светодиоды?]

Большинство людей знают, как работают лампы накаливания и как они создают теплое свечение, которое прорезает тьму и приносит свет в нашу жизнь, но вы когда-нибудь спрашивали себя, как работают светодиоды?

Мы знаем, что в мире существует множество различных типов светодиодов. Они также используются по-разному, возьмем, к примеру, маски для светодиодной терапии, которые могли подумать, что светодиоды действительно могут помочь вашей коже. А как именно работают светодиоды?

Вот почему мы собрали эту статью о том, как работают светодиоды. Все дело в современных светодиодных лампах (светоизлучающих диодах), из чего они сделаны и как именно работают светодиоды.

В следующем посте мы подробно объясним все об этих светодиодах и ответим на ваш вопрос - Как работают светодиодные фонари?

Как работают светодиоды?

Светодиоды работают за счет использования двух полупроводниковых материалов, хитроумно расположенных между электродами.

Когда полупроводник P-типа подключен к положительному электроду, а полупроводник N-типа подключен к отрицательному электроду, электроны активируются и начинают течь от отрицательной стороны к положительной.

Когда эти отрицательно заряженные электроны пересекают положительно заряженные частицы, они создают свет.

Принцип работы светодиодной лампы

Используемые полупроводники:

  • P-тип - Полупроводник с дополнительными дырками или, как их чаще называют, дополнительными частицами с положительным зарядом
  • Тип N - Полупроводник с дополнительными электронами или дополнительными частицами с отрицательным зарядом

Обычно в светодиодах используется токопроводящий материал AIGaAs или алюминий-галлий-арсенид.Однако стоит отметить, что при изучении того, как работает диод, используются альтернативные типы.

Эти материалы выбраны из-за их способности производить фотоны, которые при высвобождении появляются в видимой части спектра света.

Используемое количество и тип выбранного материала определяют цвет света, потому что все проводящие материалы производят фотоны с разной длиной волны, которые, в свою очередь, влияют на цвет и воспринимаются нашими глазами (узнайте, как светодиоды меняют цвет).

Раз уж мы затронули тему - лампы накаливания могут излучать свет, потому что нить накаливания внутри нагревается до тех пор, пока не начнет светиться. Около 90% энергии, используемой для включения лампы накаливания, фактически используется для выработки этого тепла .

Прежде чем вы сможете больше узнать о светодиодах и о том, как именно они работают, важно понять, что они заменяют и почему.

Многие правительства во всем мире в последние годы пытались постепенно отказаться от использования этих традиционных типов лампочек, в основном из-за их высокого потребления энергии.Идея состоит в том, что они будут заменены более энергоэффективными осветительными решениями, такими как светодиоды.

Однако, и это возвращает нас к полному кругу того, почему мы объяснили, как работают светодиоды, поскольку светодиоды являются незнакомой территорией для многих людей, вы можете задаться вопросом, почему есть необходимость вносить изменения в то, что, как вы знаете, работает (даже если вы не знали, «как» это работает) к чему-то совершенно новому может быть ошеломляющим.

Тем не менее, в следующем посте мы хотим немного помочь вам понять, что такое светодиоды и как они работают.Мы уверены, что это поможет вам понять, почему вам следует заменить лампы накаливания на современные светодиодные.

Что такое светодиод?

Итак, обо всем по порядку. Все мы видели эти три буквы на многих продуктах, но что на самом деле означает светодиод? Это сокращение от « Light Emitting Diodes ». Мы надеемся, что первые две трети названия говорят сами за себя: светоизлучающий означает, что он производит свет / испускает свет.

Однако вам может потребоваться дополнительное объяснение того, что такое диод и для чего он нужен.Чтобы объяснить это, как однажды сказала Дженнифер Энистон в рекламе продукта для волос, «вот немного науки».

Все диоды, как правило, излучают частицы электромагнитной энергии (фотоны). Однако только определенные типы диодов излучают эту энергию в виде света, а не тепла. Светодиод - это технология SSL или твердотельного освещения .

Это означает, что он излучает свет от твердого вещества. В светодиодах твердой материей является полупроводник с двумя выводами.Подробнее об этом позже.

Если вам все еще нужна помощь в понимании того, как работают светодиоды, посмотрите это отличное видео с Luxeon :

Основные типы используемых светодиодов

Как отмечалось ранее, подавляющее большинство из нас видели и использовали светодиоды (светоизлучающие диоды) всевозможными способами. Используются два основных типа, а именно:

  • Индикаторы - недорогие устройства с низким энергопотреблением, используемые в панелях, автомобилях и всех видах электронных устройств в качестве индикаторных (и предупреждающих) огней, они также используются в своей основной форме в светодиодных фарах для работы и светодиодных кемпингах старого стиля. фонари.
  • Источники света - светодиоды повышенной мощности, производящие освещение. Вероятно, у вас есть такой светодиод дома или даже в офисе. Они бывают разных цветов, форм и размеров. Таким образом, вы можете найти светодиод для большинства приложений.

Geeky Light Fact

Итак, теперь вы знаете, как работают светодиоды, но знаете ли вы, что белых светодиодов не существует . Нет ничего, что было бы полностью и чисто белым.Любые так называемые белые светодиодные лампы имеют либо оранжевое, либо желтое покрытие (обычно люминофор), которое превращает цвет светодиода в белый свет, либо они состоят из смеси светодиодов разного цвета.

Итак, вот и все, мы надеемся, что вам удалось прояснить некоторые загадки, связанные со светодиодами.

Мы также надеемся, что теперь вы видите, что, поскольку светодиоды значительно более энергоэффективны, чем лампы накаливания, преобразование и замена этих современных световых решений является очень разумным делом.Они не только дешевле в долгосрочной перспективе, потому что их нужно меньше заменять; но они также более универсальны, когда речь идет о вариантах освещения различных цветов.

.

Как работает светодиод »Электроника

Используемые полупроводниковые технологии и материалы являются ключом к пониманию того, как работают светодиоды.


Light Emitting Diode Tutorial Включает:
LED Как работает светодиод Как делается светодиод Технические характеристики светодиодов Срок службы светодиода Светодиодные пакеты Светодиоды высокой мощности / яркости Светодиодное освещение Органические светодиоды, OLED

Другие диоды: Типы диодов


Светодиодная технология считается само собой разумеющимся, поскольку светодиоды широко используются.Однако используемые технологии и материалы являются ключом к пониманию того, как работает светодиод.

Хотя основной PN переход использовался в течение многих лет, только в 1962 году был разработан светодиод, и его действие стало понятным.

Светоизлучающий диод, символ цепи светодиода

Светодиодная технология: как работает светодиод

Светодиод - это специализированная форма PN-перехода, в которой используется составной переход. Полупроводниковый материал, используемый для перехода, должен быть составным полупроводником.Обычно используемые полупроводниковые материалы, включая кремний и германий, представляют собой простые элементы, и переходы, сделанные из этих материалов, не излучают свет. Вместо этого составные полупроводники, включая арсенид галлия, фосфид галлия и фосфид индия, являются составными полупроводниками, и переходы, сделанные из этих материалов, действительно излучают свет.

Эти сложные полупроводники классифицируются по валентным зонам, которые занимают их составляющие. Что касается арсенида галлия, то галлий имеет валентность три, а мышьяк - пять, и это то, что называется полупроводником группы III-V, и есть ряд других полупроводников, которые соответствуют этой категории.Также возможно использование полупроводников, изготовленных из материалов III-V групп.

Как работает светоизлучающий диод

Светоизлучающий диод излучает свет при прямом смещении. Когда на переход подается напряжение, чтобы сделать его смещенным в прямом направлении, ток течет, как и в случае любого PN перехода. Дырки из области p-типа и электроны из области n-типа входят в переход и рекомбинируют, как обычный диод, чтобы позволить току течь. Когда это происходит, высвобождается энергия, часть которой находится в форме световых фотонов.

Обнаружено, что большая часть света излучается из области перехода, более близкой к области P-типа. В результате конструкция диодов сделана так, что эта область сохраняется как можно ближе к поверхности устройства, чтобы гарантировать, что минимальное количество света поглощается структурой.

Для получения видимого света необходимо оптимизировать стык и выбрать правильные материалы. Чистый арсенид галлия выделяет энергию в инфракрасной части спектра.Чтобы довести световое излучение до видимого красного конца спектра, в полупроводник добавляют алюминий, чтобы получить арсенид алюминия-галлия (AlGaAs). Также можно добавить фосфор, чтобы получить красный свет. Для других цветов используются другие материалы. Например, фосфид галлия дает зеленый свет, а фосфид алюминия, индия, галлия используется для желтого и оранжевого света. Большинство светодиодов основано на полупроводниках галлия.

Светодиодные материалы и цвета света

Длина волны
Диапазон (нм)
Цвет В F при 20 мА Материал
<400 Ультрафиолет 3.1 - 4,4 Нитрид алюминия (AlN)
Нитрид алюминия-галлия (AlGaN)
Нитрид алюминия-галлия-индия (AlGaInN)
400–450 фиолетовый 2,8 - 4,0 Нитрид индия-галлия (InGaN)
450–500 Синий 2,5 - 3,7 Нитрид индия-галлия (InGaN)
Карбид кремния (SiC)
500–570 Зеленый 1.9 - 4,0 Фосфид галлия (GaP)
Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP)
Фосфид алюминия-галлия (AlGaP)
570–590 Желтый 2,1 - 2,2 Фосфид арсенида галлия (GaAsP)
Фосфид алюминия галлия-индия (AlGaInP)
Фосфид галлия (GaP)
590–610 Оранжевый / янтарный 2,0 - 2,1 Фосфид арсенида галлия (GaAsP)
Фосфид алюминия галлия-индия (AlGaUInP)
Фосфид галлия (GaP)
610–760 Красный 1.6 - 2,0 Арсенид алюминия-галлия (AlGaAs)
Фосфид арсенида галлия (GaAsP)
Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP)
Фосфид галлия (GaP)
> 760 Инфракрасный <1,9 Арсенид галлия (GaAs)
Арсенид алюминия-галлия (AlGaAs)

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

.

Смотрите также