новини

Світлодіодне освітлення зараз є найпопулярнішою технологією освітлення. Майже всі знайомі з численними перевагами світлодіодних світильників, особливо з тим фактом, що вони більш енергоефективні та довговічні, ніж традиційні світильники. Однак більшість людей не мають достатнього знання про основну технологію світлодіодного освітлення. У цій публікації ми розглянемо, як лежить в основі технології світлодіодного освітлення, щоб зрозуміти, як працюють світлодіодні ліхтарі та які переваги вони мають.

Розділ 1: Що таке світлодіоди та як вони працюють?

Першим кроком до розуміння технології світлодіодного освітлення є розуміння того, що таке світлодіоди. LED розшифровується як світлодіоди. Ці діоди є напівпровідниковими за своєю природою, що означає, що вони можуть проводити електричний струм. Коли електричний струм подається через світлодіод, результатом є вивільнення енергії у формі фотонів (світлова енергія).

Через те, що світлодіодні світильники використовують напівпровідниковий діод для випромінювання світла, їх називають твердотільними світловими пристроями. Інші твердотільні лампи включають органічні світлодіоди та полімерні світлодіоди, які також використовують напівпровідниковий діод.

Розділ 2: Колір і колірна температура світлодіодного світла

Більшість світлодіодних світильників випромінюють світло білого кольору. Біле світло класифікується на різні категорії залежно від тепла чи прохолоди кожного світильника (отже, колірної температури). Ці класифікації колірної температури включають:

Теплий білий – від 2700 до 3000 кельвінів
Нейтральний білий – від 3000 до 4000 кельвінів
Чистий білий – від 4000 до 5000 кельвінів
Денне біле – від 5000 до 6000 кельвінів
Холодний білий – від 7000 до 7500 кельвінів
У теплому білому колір світлодіодів має жовтий відтінок, подібний до кольору ламп розжарювання. Коли колірна температура підвищується, світло стає білішим на вигляд, поки не досягне денного білого кольору, який схожий на природне світло (денне світло від сонця). Коли колірна температура продовжує зростати, світловий промінь починає мати блакитний відтінок.

Одна річ, яку ви повинні зауважити щодо світлодіодів, полягає в тому, що вони не виробляють білого світла. Діоди доступні в трьох основних кольорах: червоний, зелений і синій. Білий колір, який зустрічається в більшості світлодіодних світильників, утворюється шляхом змішування цих трьох основних кольорів. По суті, змішування кольорів у світлодіодах передбачає поєднання різних довжин світлових хвиль двох або більше діодів. Таким чином, шляхом змішування кольорів можна досягти будь-якого із семи кольорів, які знаходяться у спектрі видимого світла (кольори веселки), які створюють білий колір, коли всі вони поєднані.

Розділ 3: Світлодіодні лампи та енергоефективність

Одним з важливих аспектів технології світлодіодного освітлення є їх енергоефективність. Як вже було сказано, майже всі знають, що світлодіоди енергоефективні. Однак багато людей не усвідомлюють, як виникає енергоефективність.

Те, що робить світлодіод більш енергоефективним, ніж інші технології освітлення, полягає в тому, що світлодіоди перетворюють майже всю вхідну потужність (95%) у світлову енергію. Крім того, світлодіоди не випромінюють інфрачервоне випромінювання (невидиме світло), яким керують шляхом змішування довжин хвиль кольорів діодів у кожному світильнику для отримання лише довжини хвилі білого кольору.

З іншого боку, звичайна лампа розжарювання перетворює лише невелику частину (приблизно 5%) спожитої енергії на світло, а решта витрачається через тепло (приблизно 14%) та інфрачервоне випромінювання (приблизно 85%). Таким чином, традиційні технології освітлення потребують великої потужності, щоб створити достатню яскравість, а світлодіодам потрібно значно менше енергії, щоб створити аналогічну або більшу яскравість.

Розділ 4: Світловий потік світлодіодних світильників

Якщо ви раніше купували лампи розжарювання або люмінесцентні лампи, то ви знайомі з потужністю. Довгий час потужність була загальноприйнятим способом вимірювання світла, яке виробляє світильник. Однак з появою світлодіодних світильників це змінилося. Світло, вироблене світлодіодами, вимірюється у світловому потокі, який визначається як кількість енергії, що випромінюється джерелом світла в усіх напрямках. Одиницею вимірювання світлового потоку є люмен.

Причина зміни міри яскравості з потужності на яскравість пов’язана з тим, що світлодіоди є пристроями малої потужності. Тому доцільніше визначати яскравість, використовуючи світловий вихід замість вихідної потужності. Крім того, різні світлодіодні світильники мають різну світловіддачу (здатність перетворювати електричний струм у світловий вихід). Таким чином, світильники, які споживають однакову кількість енергії, можуть мати дуже різну світлову потужність.

Розділ 5: Світлодіоди та тепло

Поширена помилка щодо світлодіодних світильників полягає в тому, що вони не виробляють тепла через те, що вони холодні на дотик. Однак це неправда. Як вже було сказано вище, невелика частина потужності, що подається на світлодіоди, перетворюється в теплову енергію.

Причина, чому світлодіодні світильники прохолодні на дотик, полягає в тому, що невелика частка енергії, перетвореної на тепло, не надто велика. Крім того, світлодіодні світильники будуть оснащені радіаторами, які розсіюють це тепло, що запобігає перегріву світлодіодів і електричних ланцюгів світлодіодних світильників.

Розділ 6: Термін служби світлодіодних світильників

Окрім енергоефективності, світлодіодні світильники також славляться своєю енергоефективністю. Деякі світлодіодні світильники можуть працювати від 50 000 до 70 000 годин, що приблизно в 5 разів (або навіть більше) довше порівняно з деякими лампами розжарювання та люмінесцентними лампами. Отже, чому світлодіодні лампи служать довше, ніж інші типи світла?

Що ж, одна з причин пов’язана з тим, що світлодіоди – це твердотільні лампи, тоді як лампи розжарювання та флуоресцентні лампи використовують електричні нитки, плазму або газ для випромінювання світла. Електричні нитки легко перегорають через короткий проміжок часу через погіршення температури, тоді як скляні корпуси, у яких міститься плазма чи газ, дуже чутливі до пошкоджень через удар, вібрацію чи падіння. Таким чином, ці освітлювальні прилади не довговічні, і навіть якщо вони живуть досить довго, їх термін служби значно коротший порівняно зі світлодіодами.

Щодо світлодіодів і терміну їх служби слід зауважити одне: вони не перегорають, як люмінесцентні лампи або лампи розжарювання (якщо діоди не перегріваються). Натомість світловий потік світлодіодного світильника поступово зменшується з часом, доки не досягне 70% вихідного світлового потоку.

У цей момент (який позначається як L70) погіршення світла стає помітним для людського ока, і швидкість погіршення збільшується, що робить подальше використання світлодіодних світильників непрактичним. Таким чином, на даний момент вважається, що термін служби приладів закінчився.