Світлодіодне освітлення зараз є найпопулярнішою технологією освітлення.Майже кожен знайомий з численними перевагами, які пропонують світлодіодні світильники, особливо з тим, що вони більш енергоефективні та довговічні, ніж традиційні світильники.Однак більшість людей не мають багато знань про технологію, що лежить в основі світлодіодного освітлення.У цій публікації ми подивимося на те, що лежить в основі технології світлодіодного освітлення, щоб зрозуміти, як працюють світлодіодні лампи та які всі переваги вони отримали.
Розділ 1: Що таке світлодіоди і як вони працюють?
Першим кроком до розуміння технології світлодіодного освітлення є розуміння того, що таке світлодіоди.LED означає світлодіоди.Ці діоди за своєю природою напівпровідникові, а це означає, що вони можуть проводити електричний струм.Коли електричний струм подається через світловипромінюючий діод, результатом є виділення енергії у вигляді фотонів (енергія світла).
Через те, що світлодіодні світильники використовують напівпровідниковий діод для виробництва світла, їх називають твердотільними світловими приладами.Інші твердотільні лампи включають органічні світловипромінювальні діоди та полімерні світлодіоди, які також використовують напівпровідниковий діод.
Розділ 2: Колір світлодіодного світла та колірна температура
Більшість світлодіодних приладів виробляють світло білого кольору.Біле світло класифікується на різні категорії залежно від теплоти або прохолоди кожного приладу (тому є колірна температура).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
Білий день – від 5000 до 6000 Кельвінів
Холодний білий – від 7000 до 7500 Кельвінів
У теплому білому колір світлодіодів має жовтий відтінок, схожий на колір ламп розжарювання.З підвищенням колірної температури світло стає білішим на вигляд, поки не досягне денного білого кольору, схожого на природне світло (денне світло від сонця).Коли колірна температура продовжує зростати, світловий промінь починає мати блакитний відтінок.
Проте, про світлодіодів слід звернути увагу на те, що вони не виробляють білого світла.Діоди доступні в трьох основних кольорах: червоному, зеленому та синьому.Білий колір, який зустрічається в більшості світлодіодних світильників, виникає шляхом змішування цих трьох основних кольорів.В основному, змішування кольорів у світлодіодах включає поєднання різних довжин світлових хвиль двох або більше діодів.Таким чином, шляхом змішування кольорів можна досягти будь-якого з семи кольорів, які знаходяться в спектрі видимого світла (кольори веселки), які утворюють білий колір, коли всі вони об’єднані.
Розділ 3: Світлодіоди та енергоефективність
Важливим аспектом технології світлодіодного освітлення є їх енергоефективність.Як вже було сказано, майже всі знають, що світлодіоди енергоефективні.Однак значна частина людей не усвідомлює, як виникає енергоефективність.
Те, що робить світлодіоди більш енергоефективними, ніж інші технології освітлення, полягає в тому, що світлодіоди перетворюють майже всю введену потужність (95%) у світлову енергію.Крім того, світлодіоди не випромінюють інфрачервоне випромінювання (невидиме світло), яке керується шляхом змішування довжин хвиль кольорів діодів у кожному приладі, щоб отримати лише довжину хвилі білого кольору.
З іншого боку, типова лампа розжарювання перетворює лише невелику частину (близько 5%) споживаної потужності в світло, а решта витрачається на тепло (близько 14%) та інфрачервоне випромінювання (близько 85%).Тому при традиційних технологіях освітлення потрібна велика потужність, щоб створити достатню яскравість, а світлодіоди потребують значно менше енергії для отримання такої ж або більшої яскравості.
Глава 4: Світловий потік світлодіодних світильників
Якщо ви раніше купували лампи розжарювання або люмінесцентні лампи, ви знайомі з потужністю.Довгий час потужність була прийнятним способом вимірювання світла, виробленого приладом.Однак з появою світлодіодного світильника це змінилося.Світло, вироблене світлодіодами, вимірюється у світловому потокі, який визначається як кількість енергії, що випромінюється джерелом світла в усіх напрямках.Одиницею виміру світлового потоку є люмени.
Причина зміни міри яскравості з потужності на яскравість пов'язана з тим, що світлодіоди є приладами малої потужності.Тому доцільніше визначати яскравість, використовуючи світловий вихід, а не вихідну потужність.Крім того, різні світлодіодні світильники мають різну світлову ефективність (здатність перетворювати електричний струм у світловіддачу).Тому 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 виділяють тепла через те, що вони прохолодні 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 холодні на дотик, полягає в тому, що невелика частина енергії, що перетворюється в теплову енергію, не надто велика.Крім того, світлодіодні світильники мають радіатори, які розсіюють це тепло, що запобігає перегріву світлодіодів та електричних ланцюгів світлодіодних приладів.
Глава 6: Термін служби світлодіодних світильників
Крім енергоефективності, світлодіодні світильники також славляться своєю енергоефективністю.Деякі світлодіодні світильники можуть прослужити від 50 000 до 70 000 годин, що приблизно в 5 разів (або навіть більше) довше в порівнянні з деякими лампами розжарювання та люмінесцентними лампами.Отже, чому світлодіодні лампи служать довше, ніж інші види світла?
Ну, одна з причин пов’язана з тим, що світлодіодні лампи є твердотільними, тоді як лампи розжарювання та флуоресцентні лампи використовують електричні нитки, плазму або газ для випромінювання світла.Електричні нитки легко згоряють через короткий період через тепловий деградації, тоді як скляні корпуси, в яких міститься плазма або газ, дуже сприйнятливі до пошкоджень через удар, вібрацію або падіння.Таким чином, ці освітлювальні прилади не довговічні, і навіть якщо вони прослужать достатньо довго, їх термін служби значно коротший порівняно зі світлодіодами.
Що стосується світлодіодів і терміну їх служби, слід звернути увагу на те, що вони не перегоряють, як люмінесцентні лампи або лампи розжарювання (якщо тільки діоди не перегріються).Натомість світловий потік світлодіодного приладу поступово погіршується з часом, поки не досягне 70% вихідної світлової потужності.
У цей момент (який називають L70) людське око стає помітним погіршення освітлення, і швидкість погіршення збільшується, що робить подальше використання світлодіодних приладів непрактичним.Таким чином, вважається, що на даному етапі термін служби приладів закінчився.
Час розміщення: 27 травня 2021 року