Строение и принципы работы светодиодной лампы

История светодиодных ламп начинается в середине 20 века. В 1907 году, британский физик Генри Джозеф Раунд изобретает светящийся диод на основе корборунда. Это синтетический материал, который по составу и свойствам соответствует минералу муассанит (карбид кремния). В чистом виде представляет собой бесцветные кристаллы с алмазным блеском. Светодиод, получил название «катафодный люминесцентный диод», был слабо светящимся и не был признан для применения.

Впервые, оптический эффект, на основе которого были построены светодиоды, был описан русским инженером Олегом Владимировичем Лосевым в 1927 году. Он исследовал полупроводниковые кристалы, в результате чего обнаружил эффект эффект электролюминесценции. Но, к сожалению это открытие не нашло широкого применения в тот период.

История современной светодиодной лампы начинается в 1962 году. Ноксрол, американская компания, предложила применение светодиодов в качестве индикаторов в электронике. Сначала светодиоды использовались для создания светоотражающих индикаторов на панелях приборов и мониторах. Но, благодаря развитию технологий и постоянным исследованиям, светодиодные лампы начали находить все большее применение.

Одной из важных ступеней в развитии светодиодных ламп, является открытие синего светодиода в 1994 году японскими учёными и работниками корпорации «Ничиа» Хироши Амано, Исаму Акасаки и Шудзи Накамура. Именно благодаря созданию синего светодиода, поспособствовало дальнейшему развитию и созданию всего цветового спектра, и соответственно, светодиодных ламп общего освещения.

В 2000-х годах светодиодные лампы имели уже достаточно степень яркости для того, что бы выпускать их в больших количествах для народного применения. А в  2014 году изобретение светодиодных ламп было удостоено Нобелевской премии по физике. Это стало важным и очень значимым событием для светодиодной технологии, и переходу к более энергоэффективному и экологичному освещению в современной жизни.

 Предлагаем вам посмотреть на современную светодиодную лампу изнутри и узнать из каких частей она состоит.

Светодиодная лампа – это источник света, который использует светодиоды для создания освещения. Она состоит из нескольких компонентов, которые работают совместно для преобразования электроэнергии в свет.

Основные компоненты светодиодной лампы.

схема светодиодной лампы

1. Цоколь – является неотъемлемым элементом лампы, который ввинчивается в патрон. В большинстве случаев для бытового использования выпускаются два типа винтовых цоколей Е27 и Е14. Они изготавливаются из латуни с никелевым антикоррозийным покрытием.

2. Радиатор – элемент, который отводит тепло от светодиодов и обеспечивает им оптимальный режим работы при низких температурах. Он обычно составляет видимую часть корпуса лампы. Радиаторы могут изготавливаться из различных материалов – от керамики высокой стоимости до пластика низкого ценового сегмента. Алюминиевые и композитные материалы занимают среднюю позицию, так как они являются бюджетными и эффективно отводят тепло.

3. Драйвер – это ключевой элемент, который стабилизирует поступающее напряжение и преобразует переменный ток в постоянный. Он так же обеспечивает питание светодиодов. Драйвер состоит из микросхем, импульсного трансформатора и конденсаторов. В недорогих светодиодных изделиях возможно отсутствие драйвера, а вместо него применяется простой блок питания, который не обеспечивает стабилизацию тока и напряжения.

4. Плата со светодиодами – плата является основа для расположения светодиодов, а светодиод – это главный элемент, за счёт которого и появляется свечение. 

5. Рассеиватель – прозрачный «колпак», который помогает равномерно распределить световые лучи в пространстве. Его обычно изготавливают в форме полусферы для рассеивания света под широким углом. В качестве материала используют поликарбонат или пластик. Рассеиватель также предотвращает попадание пыли и влаги внутрь корпуса. Для смягчения резкости света и уменьшения нагрузки на глаза, этот элемент может быть покрыт люминофором изнутри, что  создает цветовую температуру, приближенную к естественному освещению.  

Принцип работы светодиодной лампы.

Принцип работы светодиодных ламп основан на физических процессах в полупроводниках, и они представляют собой инновационное решение для эффективного освещения. Эти лампы оснащены светодиодами, которые испускают свет после прохождения электрического тока через границу соприкосновения двух полупроводников – n (отрицательный заряд) и p (положительный заряд).

схема работы светодиодной лампы

Прохождение электрического тока в светодиодах приводит к взаимодействию электродов на энергетическом уровне, что вызывает видимое свечение. Материалы и устройство светодиодных ламп позволяют проходить току только в одном направлении, что является одной из ключевых особенностей светодиодной технологии.

Свет, создаваемый светодиодными лампами, обычно представляет собой широкий спектр различных оттенков, включая синий, жёлтый и красный. Но, некоторые светодиоды могут иметь ограниченную способность в сознании цвета, поэтому для получения белого света, используют комбинацию разных цветов светодиодов. 

Светодиодные лампы разделяются на холодные и тёплые в зависимости от основного цвета свечения. Например лампы с преобладанием синего цвета – считается холодным, а вот лампы с преобладанием красного или жёлтого цвета – считают тёплым. Это позволяет выбрать светодиодные лампы, соответствующие нужной атмосфере и требованиям освещения в различных помещениях.

 пример свечения холодных и теплых светодиодных ламп

Сегодня светодиодные лампы являются одним из наиболее популярных и эффективных источников света. Благодаря их долгому сроку службы, энергоэффективности и возможности создания различных оттенков света, светодиодные лампы нашли широкое применение не только в домашнем освещении, но и в коммерческих, и в промышленных сферах.

История появления светодиодной лампы свидетельствует о постоянном развитии и усовершенствовании этой технологии. И это только начало. С каждым годом учёные и инженеры работают над новыми методами производства и улучшению светодиодных ламп, что бы они стали еще более доступными эффективными.

Компания ООО «СПК» профессионал по производству светодиодного освещения, предлагаем вам ознакомиться с рекомендациями при выборе светодиодных ламп.

1.  Уточните требования к яркости и цветовой температуре лампы. Некоторые лампы имеют более теплый свет, подходящий для спальных комнат и гостиной, в то время как другие имеют более холодный свет, подходящий для помещений, где требуется яркое освещение, например, для работы или чтения.

2. Учитывайте экономичность лампы. Светодиодные лампы потребляют меньше энергии, чем обычные лампы накаливания или энергосберегающие лампы, поэтому выбирайте лампы с низким показателем потребляемой мощности, чтобы сэкономить на электричестве.

3. Обратите внимание на долговечность. Светодиодные лампы длительный срок службы, что означает, что они не нуждаются в частой замене. Изучайте производителей и выбирайте для себя только лучшее.

4. Проверьте уровень освещённости. Убедитесь, что выбранная вами лампа выдает достаточно света для нужного помещения. Основывайтесь на луменах (единица измерения светового потока), чтобы определить, сколько света будет излучать лампа.

5. Рассмотрите возможность выбора диммируемых светодиодных ламп. Это позволит вам регулировать яркость света в помещении.

6. Обратите внимание на цену. Стоимость светодиодных ламп может варьироваться в зависимости от их качества и характеристик. Рассчитайте свой бюджет и выберите лампу, которая соответствует вашим требованиям.

7.  Учитывайте стиль и дизайн помещения. Светодиодные лампы доступны в различных формах и размерах, поэтому выберите ту, которая будет хорошо сочетаться с интерьером вашего помещения.

8. Проверьте гарантию. Убедитесь, что выбранная вами лампа имеет гарантию на случай каких-либо неисправностей или поломок.