Resize
Современные светодиодные светильники.
Многообразие использующихся сегодня разновидностей источников света не может не впечатлять.
В офисах, цехах, квартирах, учреждениях, можно встретить самые разнообразные системы освещения, отличающиеся не только мощностью, экономичностью, излучаемым спектром, сроками службы, но и использующие в работе различные физические принципы.
Красочные светоизлучающие диоды
Это дает радужный цветной дисплей, который очень привлекателен.
Инфракрасный диод - источник невидимого света
Инфракрасное излучение - фактически нормальный свет с особым цветом, который не чувствителен к человеческому глазу, поскольку его длина волны составляет 950 нм, ниже видимого спектра. Многие источники, такие как солнце, луковицы, даже человеческое тело, излучают инфракрасные лучи. Инфракрасные диоды имеют пакет, который непрозрачен для видимого света, но прозрачен для инфракрасного излучения.Какие преимущества у энергосберегающих ламп в пользу их выбора?
Сегодня все чаще на передний план выходят параметры экономичности в работе и долговечности, поэтому повышенное внимание уделяется светильникам, создающим яркое освещение, но при этом выделяющим минимальные количества тепла и потребляющим малые объемы электричества.
Основная операция фотодиода основана на поглощении фотонов в полупроводниковом материале. Фотогенерируемые носители разделяются приложенным электрическим полем, и полученный фототок пропорционален падающему свету. Скорость, с которой носители движутся в области истощения, связана с силой электрического поля по области и подвижностью носителей. Фотон, поглощаемый полупроводником в области истощения, вызовет образование электронно-дырочной. Отверстие и электрон будут транспортироваться электрическим полем к краям области истощения.
Кроме того, они демонстрируют малую чувствительность к перепадам параметров потребляемого электрического тока, выдерживают большое количество циклов «включение — выключение» и способны исправно прослужить весьма продолжительный срок.
В быту их именуют «энергосберегающими лампами», в этом названии отражено их коренное отличие от, долгое время использовавшихся монопольно, ламп накаливания.
Как только носители покидают зону истощения, они перемещаются к клеммам фотодиода для формирования фототока, протекающего во внешней схеме. В большинстве схем фотодиод обращен смещен, так что заряд переносится внешними носителями заряда. Время отклика фотодиода обычно составляет 250 наносекунд.
В лазерном пучке ряд атомов вибрирует таким образом, что все излучаемое излучение одной длины волны находится в фазе друг с другом. Лазерный свет является монохроматическим и проходит в виде узкой пучки. Поэтому он очень полезен в телекоммуникационных системах. Поскольку лазер генерирует тепло при попадании в ткани тела, он используется в хирургии для лечения поражений в высокочувствительных частях, таких как сетчатка, мозг и т.д.
Сегодня используется несколько их разновидностей. Однако, помимо перечисленных выше характеристик, имеются и другие, достаточно значимые при выборе наиболее подходящего типа источника освещения.
Среди таковых наличие или отсутствие мерцания и его частота, показатели экологической безопасности, необходимость использования выпрямителя тока и пр.
Светодиоды стали освещающими в последние годы. Но знаете ли вы, что эти осветительные электростанции существуют уже более полувека? Еще более удивительно, что Холоньяк не пытался создать свет, который заменил бы лампы накаливания; его целью было сделать видимый полупроводниковый лазер.
Эти волокна должны быть нагреты до температуры, которая дает свет, поэтому лампы накаливания настолько теплы на ощупь. Пропускайте электричество через газы для производства света. Они известны как «твердотельное» освещение, потому что твердая материя производит свет; не требуется никаких нитей или газов. Давайте взглянем на технологии и науку на работу в наиболее эффективную лампу накаливания.
Основными разновидностями современных источников света служат традиционные лампы накаливания, газоразрядные светильники и светодиодные осветительные системы. Именно последние все истекшие десятилетия постоянно расширяли свои позиции на рынке систем освещения.
Как устроенны светодиодные лампы?
Конструктивно, светодиод включает располагающиеся по противоположным сторонам излучающего кристалла катод с анодом. Кристалл легируется с одной стороны акцепторной примесью, с другой - донорской. Располагается он на подложке, выполняемой из различных материалов - кремния и пр. или же внутри колбы из стекла.
На самом деле это один из простейших типов полупроводниковых устройств. В общем, полупроводник представляет собой вещество или материал, способный проводить электрический ток. Когда напряжение подается на устройство, электроны заполняют электронные дыры в полупроводнике и одновременно выделяют энергию в виде фотонов в процессе, известном как электролюминесценция. Электронная дырка возникает, когда атом не имеет электронов, которые создают отрицательный заряд, и поэтому атом имеет положительный заряд.
Этот процесс известен как допинг. Допинг полупроводника позволяет сделать два отдельных типа полупроводников в одном материале. Соединение является односторонней поездкой; ток может протекать только в одном направлении. Для облегчения этого пути диоды имеют анодную проволоку и катодную проволоку. Когда электроны проходят через один кристалл к другому, они заполняют дырки и расслабляют свои энергетические уровни, излучая фотоны, о которых мы говорили ранее. Диоды устанавливаются в виде цилиндра, охватывающего почти 360 градусов по горизонтали.
Все различия между светодиодными светильниками основаны исключительно на форме плафонов, потребляемой мощности, световой и цветовой отдаче, сам принцип работы светодиодных ламп не меняется. Стандартно для них используется напряжение в 4В, 12В и в 220В.
Принцип работы светодиодных ламп основан на получении светового излучения из светодиодов при пропускании через эти элементы электрического тока. Устройства могут использоваться поодиночке или же объединяться в группы в различном количестве. В последнем случае в осветительный прибор встраивается специальная управляющая их работой микросхема.
Диоды также размещаются на верхней части цилиндрической решетки, чтобы обеспечить восходящее освещение. Это образование позволяет свету имитировать распространение луча ламп накаливания. Это потому, что Шудзи Накамура, инженер-электронщик и профессор Калифорнийского университета, Санта-Барбара, является соучредителем. В то время как большинство из нас знакомы с теплым свечением традиционных ламп накаливания, многие могут не знать о том, как этот тип ламп действительно работает. Вот немного фона: лампы накаливания производят свет, нагревая нить накаливания до тех пор, пока она не загорится - на самом деле до 90% энергии, используемой для освещения лампы накаливания, идет на производство этой жары!
Также в конструкцию светодиодных светильников включается преобразователь тока из электросети в рабочий, параметры которого могут значительно различаться. Собственно светодиод является образчиком полупроводникового аналогового элемента. Свою «карьеру» это устройство начинало как средство индикации в микроэлектронике.
Схема светодиодной лампы 220 В.
Схему светодиодной лампы 220 В можно использовать для лучшего изучения устройства и принципов работы светодиодных ламп в целом.
Обычно светодиодный светильник на 220 В (схему см. выше), применяется для систем промышленного и уличного освещения, а заменой бытовых электроламп накаливания выступают светодиодные лампы на 12 В. Но во избежание недоразумений, потребителям следует знать, что прямого соответствия мощности и светоотдачи между лампами накаливания не существует, соответствие мощностей нелинейное.
Первые две части этого имени легко понять - «излучение света» означает, что оно дает свет, но что такое «диод» и что он делает? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно научиться немного. Все диоды испускают фотоны, но только некоторые типы диодов излучают эту электромагнитную энергию как свет вместо тепла. Светоизлучающий диод - это тип твердотельной технологии освещения, что означает, что он излучает свет из куска твердого вещества. В этом случае этот кусок твердого вещества представляет собой двухпроводный полупроводник.
Мы объясним, как это работает в следующем разделе. Индикатор - недорогое маломощное устройство, которое используется в качестве индикаторов в автомобилях, панелях и других электронных устройствах. Они могут быть найдены в различных стилях, формах и цветах, подходящих практически для любого приложения. Прожектор - мощное устройство, обеспечивающее подсветку. . Когда лишние электроны движутся через дополнительные отверстия, они испускают свет. Материалы выбраны специально потому, что они создают фотоны, которые будут высвобождаться на видимой части спектра света.
Одной из основных причин, почему на правительственном уровне было обращено внимание на необходимость замены ламп накаливания светодиодными, является экономия электроэнергии. Но это не единственное их достоинство.
Преимущества светодиодов
Говоря об обычных лампах, люди сразу вспоминают о том, что они недолговечны. Правда, цена на них вполне приемлемая, а замена одного освещающего элемента другим чрезвычайно проста. Но не все знают, что, например, люминесцентные осветительные приспособления еще и вредны из-за постоянного мерцания, которое становится причиной раздражительности и повышенной утомляемости человека.
Тип выбранного материала и используемое количество изменяет цвет света, потому что каждый материал генерирует фотоны на разных длинах волн, влияя на то, как он выглядит для человеческого глаза. Кто не любил бы вспышки света? Электроника намного сложнее, чем программирование. Мне было трудно понять, как работают светодиодные матрицы. Какой лучший способ узнать что-то?
Светодиодные матрицы имеют два аромата. Анод общего ряда и катод общей строки. На рисунке выше показаны различные конфигурации. Разница между этими двумя конфигурациями заключается в том, как вы зажигали светодиод. При склеивании светодиодов убедитесь, что длинные и короткие ноги выровнены одинаково. 
Когда клей высох, настало время согнуться и припаять. Сначала согните все катоды слева как можно ближе к прототипирующей доске. Припаяйте все катоды в каждом ряду вместе. Когда катоды готовы, согните все аноды.
Лампочка светодиодная создана по другой технологии. Она вырабатывает свет, близкий к дневному. Это обеспечивает больший комфорт для глаз человека. Помимо удобства, также важна и экономия. Потребление электроэнергии в светодиодных лампах практически в 10 раз меньше, чем в обычных. Кроме того, они более долговечны.
Аноды не должны касаться катодов. 
Теперь припаяйте все аноды в каждой строке. Припаяйте заголовки и соедините ряды катодов непосредственно с заголовком. 
Ряды анодов соединены с заголовком с токоограничивающими резисторами. 
Интуиция скажет, что освещение обоих и в то же время просто соединяет все четыре провода.
Такие осветительные приборы предпочтительнее устанавливать в охраняемых помещениях, так как они не создают помех для камер ночного видения и других устройств.
Немаловажно и то, что лампочка светодиодная практически не греется. Благодаря этому у нее отсутствует тепловое излучение, и она является пожаробезопасной. К достоинствам можно отнести и то, что такие осветительные приспособления не требуют специальной утилизации.
Мультиплексирование и сохранение видения
Мультиплексирование может использоваться для отображения произвольных паттернов со светодиодными матрицами. Мультиплексирование иногда также называют сканированием. Он сканирует строки, а огни нуждаются в светодиодах только в один ряд во времени. Выполняйте те же шаги один за другим для всех строк, а затем начинайте с начала.
- Начните с того, что все отключено.
- Подключите положительное напряжение всех необходимых колонок.
- Подключите строку к земле.
- Это загорается необходимыми светодиодами в строке.
- Отключите строку и все столбцы.
Классификация
Сейчас производители выпускают разные светодиодные лампочки для дома. Они различаются по форме, способу вкручивания и мощности. Так, в продаже можно найти варианты с обычным цоколем, заменители для галогенных или люминесцентных ламп.
Каждая лампочка светодиодная должна проработать не менее 40-50 тыс. часов. В пересчете это получится 6 лет непрерывного освещения. При условии, что она будет работать около 8 часов, ее может хватить более чем на 15 лет. Преимущества становятся очевидными, если учесть тот факт, что привычные лампы накаливания рассчитаны на 1 тыс. часов работы, а люминесцентные - не более чем на 15 тыс.
Феномен называется стойкостью зрения. Давайте напишем простой код для рисования шаблона на матрице. Начнем с настройки контактов и состояния по умолчанию для них. Задержка используется только для демонстрации стойкости зрения. Чтобы проверить постоянство эффекта зрения, мы рисуем шаблон с разными задержками.
Это обычное электронное оборудование, используемое во многих устройствах для указания целей. Металлическая чашка помещается на отрицательный вывод, в котором находится полупроводниковая матрица. Наружное тело образовано эпоксидным стеклом, которое обеспечивает направленность света, а также защиту штампа и проводов. Более пристальный взгляд ясно показывает структуру различных компонентов. Кубок формы конуса, который удерживает полупроводниковый кристалл. Коническая форма играет важную роль для отражения света, излучаемого полупроводниковой матрицей.
Производители предлагают как обычные варианты для дома, рассчитанные на напряжение 220 вольт, так и автомобильные экземпляры, для которых достаточно двенадцати. Практически все изготовители дают на свою продукцию двухлетнюю гарантию.
Принцип работы
Говоря о том, почему лампочка светодиодная предпочтительнее, надо разобраться, как именно она функционирует. Современные технологии позволили сделать так, что 90% тока преобразовывается в них в свет. В то время как в обычных лампах накаливания этот показатель составляет всего 5%, в люминесцентных вариантах - 25%.
Оба провода соединены с матрицей проволочной связью. Вся сборка инкапсулирована в корпус из эпоксидного стекла. Форма стекла дает направленность света, излучаемого полупроводниковой матрицей. Отрицательный вывод имеет полость, в которой помещается полупроводниковая матрица. Эта полость имеет такую форму, чтобы отражать полученный свет в направлении вверх.
Это связано с падением от зоны проводимости к нижней орбите, а электроны выделяют некоторую энергию в виде фотонов. Частота и длина волны световых фотонов зависят от материала и уровня легирования полупроводника. Свет излучается, когда электрический ток проходит через органические молекулы.
Это достигается благодаря специальной технологии производства светодиодов. Они состоят из нескольких прослоек, в которые входит сапфировая подложка, буферный Gan, токопроводящий n-GaN, активный InGaN, еще один токопроводящий p-GaN слои. Также в каждый светодиод включен анод и катод. Активная часть состоит из тонких слоев полупроводников n- и p-типов. Это все позволяет преобразовывать электроны в фотоны. Правда, достигнуть 100% конверсии не под силу даже этой технологии.
Эмиссионный слой: изготовлен из органических молекул или полимеров, которые переносят электроны из слоя катода. Проводящий слой: состоит из органических молекул или полимеров, которые переносят дыры из анодного слоя. Субстрат: Стеклянная пластина.
- Уплотнение: стеклянная верхняя пластина.
- Катод: отрицательно заряженный электрод.
- Анод: положительно заряженный электрод.
Но для получения белого света необходимо его преобразование из других спектров, а это влечет за собой повышение себестоимости. Конечно, такие светодиодные лампочки для дома достаточно дороги. Но если высчитать себестоимость часа работы, то окажется, что они в разы экономичнее привычных ламп накаливания.
Лучшие варианты
Если выбирать наиболее оптимальный вариант освещения, то желательно обратить внимание не на продукцию безымянных китайских производителей, а на зарекомендовавшие себя компании. На отечественном рынке можно найти лампы «Оптоган». Также в продаже часто встречается продукция российских производителей Radiy и SvetaLED. Кроме того, лучшие светодиодные лампочки выпускают такие компании, как Maxus, Intelite, Geen, Electrum, Delux, Eurolamp.