Особенности устройства и сферы применения светодиодного оборудования

Светодиодное освещение: сферы применения

Благодаря высоким показателям энергоэффективности и эксплуатационной экономичности, уникальным световым, цветовым, экологическим и иным характеристикам светодиодного оборудования, оно используется в самых разных сегментах искусственного освещения.

Светотехническая компания «Центр инновационных решений» поможет реализовать любой проект.

Освещение офисов, административных зданий, учреждений медицины, образовательных учреждений. Современное светодиодное оборудование позволяет создать в этих помещениях систему эффективного, экономичного и безопасного освещения необходимой цветовой температуры и цветопередачи, без пульсации светового потока, обеспечить комфортное пребывание людей на рабочем месте, в переговорных комнатах, зонах отдыха, технических помещениях, холлах и т.п.

Освещение площадей торговых центров, супермаркетов, магазинов и других торговых точек, а также местная подсветка их интерьеров: витрин, зон выкладки товара, примерочных, манекенов, стеллажей и т.п. Возможность регулирования яркости и цветового оттенка, широкий диапазон цветовой температуры светодиодных светильников позволяют создать и даже настроить освещение магазина в целом, а также отдельных его зон с учетом особенностей продаваемого товара. Свет при этом может быть как точечным, так и рассеянным. Светодиодное оборудование отличается очень низким тепловыделением и отсутствием нагрева в зоне свечения, что крайне важно для таких товаров как продукты питания или парфюмерия, а отсутствие у светодиодов ультрафиолетового излучения весьма значимо, например, для одежды, при освещении витрин с ювелирными изделиями или стеллажей с вином. Таким образом, используя светодиодные источники света, можно осуществить оптимальное комплексное решение проблемы освещения любого магазина, обеспечив, при этом, полную безопасность и экономичность.

Промышленное освещение. Это внутреннее освещение производственных и складских помещений, а также открытых производственных площадок, железнодорожных станций, карьеров, территорий и дорог нефтебаз, складских комплексов и т.п. К оборудованию для промышленного освещения предъявляются особые требования: защита от проникновения пыли и влаги, повышенный запас прочности, взрывозащищенность и др. Современные светодиодные светильники в полной мере отвечают этим требованиям и способны обеспечить качественное экономичное освещение.

Освещение гостиниц, ресторанов, кафе, баров. Светодиодное освещение в этих сферах услуг, помимо достижения энергоэффективности, позволит создать ощущение комфортабельности и уюта для гостей, а также неповторимый образ конкретного заведения. Особо значимы для данных заведений такие возможности светодиодного освещения, реализовать которые с использованием других источников света, весьма затруднительно – это полная безвредность для светодиодов многократного включения–выключения, регулировка яркости, динамичное изменение цвета, низкое тепловыделение, высокая степень пожарной безопасности и др.

Освещение театральных и концертных залов, киностудий, клубов, дискотек. Все сказанное выше относительно освещения гостиниц, ресторанов и кафе, в полной мере относится и к данной сфере учреждений культуры, досуговых и зрелищно-развлекательных заведений. В тоже время, для освещения театральных, концертных и т.п. залов особое значение приобретают такие возможности и характеристики светодиодного оборудования как программируемое управление силой света и изменением цвета без применения светофильтров, направленность светового потока, отсутствие эффекта мерцания (это особенно важно при киносъемке).

Освещение музейных и выставочных экспозиций. Здесь, помимо экономичности, безопасности, неограниченных возможностей дизайнерской акцентной подсветки, особо важными факторами светодиодного освещения являются отсутствие нагрева в месте свечения, отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучений, что гарантирует сохранность освещаемых экспонатов от коробления и выцветания (особенно, таких как картины, документы, одежда).

Освещение жилых помещений. Светодиодные светильники используются в жилых помещениях не только для освещения, но и для декоративной подсветки, которая позволяет осуществить оригинальные дизайнерские проекты, придать особенность интерьеру разных по своей функциональности помещений (гостиная, спальня, детская, ванная комната и др.). Светодиодная подсветка может быть встроена в кухонную и комнатную мебель, использоваться для подсветки потолков, штор, зеркал, лестниц, стен и т.д. Она может быть статичной и динамичной. При этом светодиодное освещение всегда будет экономичным и безопасным.

Освещение в сфере ЖКХ: помещения общего назначения и придомовые территории с невысокими требованиями к освещенности, но с серьезными требованиями по вандалоустойчивости, экономичности, электро- и пожаробезопасности (подъезды, подвалы, лифтовые холлы, чердаки и т. д.). Равноценной альтернативы по этим параметрам светодиодным светильникам нет.

Освещение автозаправок и автостоянок, подземных паркингов и переходов, тоннелей и т.д. Низкое напряжение питания, взрыво- и пожарная безопасность, механическая прочность, в совокупности с высокими эксплуатационными и светотехническими характеристиками светодиодных светильников – все это делает их наиболее оптимальным и экономичным оборудованием для использования в данной сфере, где освещение должно быть включено ежедневно на протяжении значительного времени либо вообще круглосуточно.

Освещение спортивных объектов различного назначения – как закрытых, так и открытых площадок. Это могут быть спортивные сооружения, как международного класса, так и объекты различного уровня: стадионы, горнолыжные комплексы, спортивные базы и отдельные спортзалы, трассы, корты, бассейны и т.п. Светодиодное оборудование дает широкие возможности учесть в реализации проектов спортивного освещения особенности того или иного вида спорта, позволяет запрограммировать эксплуатацию осветительной системы для работы в различных режимах, например, при проведении соревнований или тренировок, с учетом наличия или отсутствия телетрансляций и др.

Архитектурное и ландшафтное освещение. Использование светодиодного оборудования в архитектурном освещении позволяет подсветить фасады, сделать контурное освещение зданий, осветить прилегающие к ним зоны (парковки, дорожки, лестницы, дворики и т.д.) подчеркивая, выделяя и даже усиливая неповторимость и уникальность освещаемых объектов. Особо следует отметить самую серьезную проблему архитектурного освещения – это обслуживание установленных светильников, размещенных, как правило, в труднодоступных местах. Именно светодиодное освещение, как никакое другое оборудование, позволяет минимизировать эту проблему (отсутствует необходимость замены ламп, самый длительный срок эксплуатации, низкое энергопотребление).

Уличное освещение. Применение светодиодных светильников для освещения автомобильных дорог и улиц, пешеходных зон и дворов, площадей, парковых территорий и т.п. даст не только большую экономию электроэнергии, но повысит качество освещения и улучшит видимость по сравнению с такими источниками света как ДнаТ и др. Переход на светодиодное уличное освещение является одним из факторов, позволяющих достичь существенного снижения энергодефицита, причем не только в крупных городах, но и в небольших населенных пунктах.

Наружное и внутреннее рекламное освещение. В этой сфере светодиодные технологии получили очень широкое распространение. Малое потребление электроэнергии светодиодными модулями, лентами, трубками и т.п. делает рекламу яркой, красочной, динамичной, эффектной, привлекающей внимание, запоминающейся и, что очень важно, самой экономичной, компактной и безопасной по сравнению с другими источниками искусственного света.

Светосигнальное и специальное взрывозащищенное светодиодное освещение. Это различные светосигнальные (в том числе взрывозащищенные) устройства, заградительные и аэронавигационные огни, сигнальные огни для высотных сооружений и т.п. Особо в данной группе светодиодного оборудования выделяются как переносные аккумуляторные фонари (прожектора), так и стационарные осветительные искробезопасные приборы, предназначенные для эксплуатации в потенциально взрывоопасных зонах, а также в зонах с повышенным содержанием влаги и пыли. Данное оборудование может использоваться на шахтах в горнодобывающей промышленности, в нефте- и газодобывающей промышленности, а также на нефте- и газоперерабатывающих производствах и хранилищах, на химических заводах, на транспорте, в черной и цветной металлургии, в пищевой промышленности, на электростанциях, на всех поднадзорных объектах Ростехнадзора РФ, в подразделениях МЧС, в особых подразделениях спецслужб и в Вооруженных силах. По степени безопасности, безотказности, экономичности и с учетом светотехнических характеристик, светодиодное осветительное оборудование в данной сфере применения является наиболее оптимальным решением.

Светодиодный экран

Портал о светодиодной технике

Светодиодный экран

Портал о светодиодной технике

Где применяются светодиодные экраны?

Достаточно новым направлением в области представления информации выступают светодиодные экраны. Их можно встретить практически повсюду, где массово собираются люди.

К основным сферам использования относятся:

• Различные концерты, шоу, развлекательные мероприятия не обходятся без огромных мониторов, которые в большом формате дублируют все то, что происходит на сцене. Зритель может наблюдать за выступающими с разных углов зрения (как установлены камеры).
• Стадионы и арены также оснащены экранами для трансляции спортивных соревнований и игр. Болельщики могут следить не только за ходом игры, но и видеть повтор ключевых моментов, информацию о матчах.
• В аэропортах и на автовокзалах с помощью светодиодных табло пассажирам предоставляют актуальную информацию о рейсах.
• Выставки и различные презентации товаров и услуг, где использование экранов позволяет привлечь внимание людей и качественно донести информацию.
• Деловые переговоры с участием большой аудитории пройдут наиболее продуктивно, если использовать светодиодный экран. На него можно выводить любую информацию и быть уверенным, что она не исказится, не засветится и будет видна всем присутствующим.
• Многие торговые и развлекательные центры используют светодиодные мониторы для вывода информации о товарах и как к ним пройти.
• Для декоративного оформления офисов и создания нужной атмосферы в помещении и на уличной площадке отлично подходят LED-мониторы.
• Также они применяются для массового оповещения при ЧС и в военных штабных комплексах.

Идеальное решение для рекламы

Осуществляется это за счет неоспоримых преимуществ перед своими конкурентами:

• Светодиодные экраны способны воспроизводить яркое и качественное изображение, которое хорошо видно с больших расстояний и при любой погоде.
• Дают возможность без труда обновлять информацию. Можно устанавливать периодичность показов рекламы и т.д. Например, при использовании статических плакатов, приходилось проводить демонтаж.
• LED-мониторы имеют множество форматов, воспроизводят видео, фото, графику, таблицы, текст.
• Можно использовать звук, но нужно учитывать, что он будет слышен окружающим. Например, на улице, вблизи автодороги, вряд ли звук будет восприниматься. Реклама со звуком подойдет в местах ожидания (аэропорт, автовокзал), отдыха (развлекательный центр).

Особенности конструкций

Большим преимуществом светодиодных экранов перед другими источниками информации являются особенности конструкции, которые позволяют быстро проводить монтаж и демонтаж устройств больших размеров.

Осуществляется это благодаря отдельным фрагментам экрана или модулям, площадью около 1 кв.м., которые надежно монтируются между собой.

Если вы приобретаете экран для сдачи в аренду или вынуждены его часто перемещать с места на место, то существуют специальные облегченные конструкции модулей, которые транспортируются в удобных кейсах.

Сверхлегкими являются гибкие экраны, их основой служит прорезиненная ткань. Благодаря такой конструкции, им можно придать самую разнообразную форму.

Как люди воспринимают рекламу на экранах?

Бесперебойная работа светодиодных экранов позволяет транслировать рекламу круглосуточно, а их яркость делает заметным на большие расстояния. Казалось бы, при таком варианте информация может быстро надоесть людям и даже раздражать. Но исследования показали следующее:

• Большинство считают, что информация на больших мониторах совсем не раздражает, и является полезной.
• Психологи утверждают, что такая реклама надолго остается в памяти и вызывает ассоциации с товаром или услугой.
• Светодиодная реклама способна привлечь внимание потенциального покупателя в семь раз больше, чем реклама на плакатах.
• Повышается престиж компании, которая имеет возможность рекламировать свой товар на экране, ведь это не дешево.

Какой тип выбрать?

Сначала нужно решить, где вы будете ставить светодиодный экран для рекламы в помещении или на улице. От этого и будет зависеть выбор типа. Экраны DIP — наружные и SMD – внутренние, отличаются способом монтажа светодиодов и имеют различные характеристики.

Технология DIP

На DIP-экраны светодиод припаивается к плате на длинной ножке, пиксель формируется минимум из 3 лампочек. На сегодняшний день для достижения большей яркости используют 4 и более лампочек на пиксель. Такие экраны более устойчивы к механическим повреждениям и погодным условиям, поэтому не заменимы для уличного использования.

Какие устройства могут служить источником изображения для LED-экранов? Статья на данную тему здесь.

Реклама в торговом центре на LED-экране поможет привлечь больше покупателей. О преимуществах данного вида рекламы читайте в этой статье.

Технология SMD

При SMD технологии, светящийся элемент крепится на поверхность печатной платы без использования ножек, что позволяет добиться меньшего расстояния между пикселями и, соответственно, хорошего разрешения. В итоге мы видим три кристалла в одном корпусе, которые могут светиться по-разному.

Если говорить в сравнении, то DIP- мониторы более яркие, а SMD показывают более качественную картинку.

Несколько слов о главном

На сегодняшний день производители экранов предлагают огромный ассортимент продукции. Только правильно подобранный экран позволит добиться максимального эффекта от информации, которую вы хотите донести людям с его помощью. Не стоит пренебрегать советами опытных специалистов и экспертов в этой области.

Несколько полезных рекомендаций:

• По возможности устанавливайте двухсторонние светодиодные экраны для рекламы.
• На оживленных городских улицах лучше не транслировать видео ролики с поставленным сюжетом, так как люди не будут успевать улавливать смысл и концентрироваться на главном.
• Отличным решением является объединение нескольких рекламных мониторов и координирование их работы из одного центра.

2 thoughts on “ Где применяются светодиодные экраны? ”

Хорошо что осветили в статье основные моменты которые стоит учитывать при выборе экрана. Но в любом случае нужна грамотная консультация от специалиста. Хорошо если фирма в которой планируется делать заказ может предложить варианты подходящие именно для конкретного случая, с минусами и плюсами того или иного экрана.

Светодиоды. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Светодиоды для человечества стали одним из наиболее распространенных источников света для промышленных и бытовых нужд. Этот полупроводниковый прибор имеет один электрический переход, он преобразует электроэнергию в энергию видимого светового излучения. Явление открыто Генри Джозефом Раундом в 1907 году. Первые эксперименты были поставлены советским физиком-экспериментатором О.В. Лосевым, которому в 1929 году удалось получить рабочий прототип современного светодиода.

Первые современные светодиоды (СД, СИД, LED) были созданы в начале шестидесятых годов. У них было слабое красное свечение, их применяли в качестве индикаторов включения в самых разных приборах. В 90-х появились синие, желтые, зеленые и белые светодиоды. Их стали выпускать в промышленных масштабах многие компании. Сегодня LED-диоды применяются повсеместно: в светофорах, лампочках, автомобилях и так далее.

Устройство

Светодиод представляет полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, который создает оптическое излучение при прохождении через него тока в прямом направлении.

Стандартный индикаторный светодиод выполнен из следующих частей:

1 — Эпоксидная линза
2 — Проволочный контакт
3 — Отражатель
4 — Полупроводник (Определяет цвет свечения)
5 и 6 — Электроды
7 — Плоский срез

В основании светодиода закрепляются катод и анод. Все устройство сверху герметично закрыто линзой. На катоде установлен кристалл. На контактах имеются проводники, которые подсоединены к кристаллу p-n-переходом (проволока соединения для объединения двух проводников с различными типами проводимости). Для создания стабильной работы светодиода применяется теплоотвод, который необходим для осветительных приборов. В индикаторных приборах тепло не имеет решающего значения.

DIP-диоды имеют выводы, которые монтируются в отверстия печатной платы, они при помощи пайки подсоединяются на электрический контакт. Имеются модели с несколькими кристаллами различного цвета в одном корпусе.

SMD-светодиоды сегодня являются наиболее востребованными источниками света любых форматов.

• Основа корпуса, куда крепится кристалл, является отличным проводником тепла. Благодаря этому в разы улучшился отвод тепла от кристалла.
• В структуре белых светодиодов между линзой и полупроводником имеется слой люминофора, который нейтрализует ультрафиолет и задает необходимую цветовую температуру.
• В SMD-компонентах, имеющих широкий угол излучения, линза отсутствует. При этом сам светодиод выделяется формой параллелепипеда.

Chip-On-Board (COB) представляют новейшее практическое достижение, которое должно занять в искусственном освещении лидерство в создании белых светодиодов.

Устройство светодиодов по технологии COB предполагает следующее:

• На алюминиевую основу посредством диэлектрического клея крепят десятки кристаллов без подложки и корпуса.
• Полученная матрица покрывается общим слоем люминофора. В итоге получается источник света, который имеет равномерное распределение светового потока без возможности появления теней.

Разновидностью Chip-On-Board является Chip-On-Glass (COG) технология, предусматривающая размещение на поверхности из стекла множества мелких кристаллов. К примеру, это филаментные лампы, где излучающим элементом является стеклянный стержень со светодиодами, которые покрыты люминофором.

Принцип действия

Несмотря на технологические особенности и разновидности, работа всех светодиодов основывается на общем принципе функционирования излучающего элемента:

• Преобразование электроэнергии в световой поток осуществляется в кристалле, который выполнен из полупроводников с самым разным типом проводимости.
• Материал с n­-проводимостью обеспечивают путем легирования его электронами, а материал с p-проводимостью при помощи дырок. В результате в сопредельных слоях появляются дополнительные носители заряда разной направленности.
• При подаче прямого напряжения стартует движение электронов, а также дырок к p-n-переходу.
• Заряженные частицы проходят барьер и начинают рекомбинировать, вследствие этого протекает электрический ток.
• Процесс рекомбинации электрона и дырки в зоне p-n-перехода идет выделением энергии в качестве фотона.

В целом, указанное физическое явление свойственно всем полупроводниковым диодам. Однако длина волны фотона в большинстве случаев располагается за пределами видимого спектра излучения. Чтобы элементарная частица двигалась в диапазоне 400-700 нм, ученые проводили множество опытов и экспериментов с разными химическими элементами. В итоге появились новые соединения: фосфид галлия, арсенид галлия и более сложные формы. У каждой из них своя длина волны, то есть свой цвет излучения.
К тому же, кроме полезного света, который испускает светодиод, на p-n-переходе образуется некоторое количество теплоты, которое уменьшает эффективность полупроводникового прибора. Именно поэтому в конструкции мощных светодиодов предусматривается эффективный отвод тепла.

Разновидности

На текущий момент LED-диоды могут быть следующих видов:

• Осветительные, то есть с большой мощностью. Их уровень освещенности равен вольфрамовым и люминесцентным источникам света.
• Индикаторные – с небольшой мощностью, их применяют для подсветки в приборах.

Индикаторные LED-диоды по типу соединения делятся на:

• Двойные GaP (галлий, фосфор) – имеют зеленый и оранжевый свет в структуре видимого спектра.
• Тройные AIGaAs (алюминий, мышьяк, галлий) – имеют желтый и оранжевый свет в структуре видимого спектра.
• Тройные GaAsP (мышьяк, галлий, фосфор) – имеют красный и желто-зеленый свет в структуре видимого спектра.

По типу корпуса светодиодные элементы могут быть:

• DIP — устаревшая модель низкой мощности, их применяют для подсветки световых табло и игрушек.
• «пиранья» или Superflux – аналоги DIP, но с четырьмя контактами. Они применяются для подсветки в автомобилях, меньше нагреваются и лучше крепятся.
• SMD – самый распространенный тип, применяются во множестве источников света.
• COB – это усовершенствованные светодиоды SMD.

Применение

Область применений светодиодов условно можно разделить на две широкие категории:

1. Освещение.
2. С использованием прямого света.

Светодиод в освещении применяется для освещения объекта, пространства или поверхности, вместо того, чтобы быть непосредственно видимым. Это интерьерная подсветка, фонарики, освещение фасадов зданий, освещение в автомобилях, подсветка клавиш мобильных телефонов и дисплеев и так далее. Широкое применение LED-диоды находят в коммуникаторах и сотовых телефонах.

Прямой светодиодный свет применяется для передачи информации, к примеру, в полноцветных видео дисплеях, в которых LED-диоды формируют пиксели дисплея, а также в алфавитно-цифровых табло. Прямой свет также применяется сигнальных устройствах. К примеру, это индикаторы поворота и стоп-сигналы автомобилей, светофоры и знаки.

Будущее светодиодов

Ученые создают светодиоды нового поколения, к примеру, на основе нано-кристаллических тонких пленок из перовскита. Они дешевые, эффективные и долговечные. Исследователи надеются, что такие LED-диоды будут применяться вместо обычных экранов ноутбуков и смартфонов, в том числе в бытовом и уличном освещении.

Создаются и волоконные LED-диоды, которые предназначены для создания носимых дисплеев. Ученые считают, что создаваемый метод производства волоконных светодиодов позволит наладить массовый выпуск и сделать интеграцию носимой электроники в одежду и текстиль совершенно недорогой.

Типичные характеристики

Светодиоды характеризуются следующими параметрами:

• Цветовая характеристика.
• Длина волны.
• Сила тока.
• Напряжение (тип применяемого напряжения).
• Яркость (интенсивность светового потока).

Светодиодная яркость пропорциональна протекающему через него току, то есть чем напряжение будет выше, тем будет больше яркость. Единицей силы света служит люмен на стерадиан, она также измеряется в милликанделах. Бывают яркие (20-50 мкд.), а также сверх яркие (20000 мкд. и более) LED-диоды белого свечения.

Величина падения напряжения – характеристика допустимых значений прямого и обратного включений. Если подача напряжений выше этих значений, то наблюдается электрический пробой.

Сила тока определяет яркость свечения. Сила тока осветительных элементов обычно равняется 20 мА, для индикаторных светодиодов она составляет 20-40 мА.

Цвет излучения светодиода зависит от активных веществ, внесенных в полупроводниковый материал.

Длина волны света определяется разностью энергий при переходе электронов на этапе рекомбинации. Она определяется легирующими примесями и исходным полупроводниковым материалом.

Устройство и принцип работы светодиодов

С момента открытия красного светодиода (1962 г.) развитие твердотельных источников света не останавливалось ни на миг. Каждое десятилетие отмечалось научными достижениями и открывало для ученых новые горизонты. В 1993 году, когда японским ученым удалось получить синий свет, а затем и белый, развитие светодиодов перешло на новый уровень. Перед физиками всего мира стала новая задача, суть которой заключалась в использовании светодиодного освещения в качестве основного.

В наше время можно сделать первые выводы, свидетельствующие об успехах становления светодиодного освещения и продолжающейся модернизации светодиода. На прилавках магазинов появились светильники со светодиодами, изготовленными по технологии COB, COG, SMD, filament.

Как устроен каждый из перечисленных видов, и какие физические процессы вынуждают полупроводниковый кристалл светиться?

Что такое светодиод?

Перед разбором устройства и принципа работы, кратко рассмотрим, что светодиод из себя представляет.

Светодиод – это полупроводниковый компонент с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании электрического тока в прямом направлении.

В отличие от нити накала и люминесцентных источников света, испускаемый свет светодиодом лежит в небольшом диапазоне спектра. То есть кристалл светоизлучающего диода испускает конкретный цвет (в случае со светодиодами видимого спектра). Для получения определенного спектра излучения в светодиодах используют специальный химический состав полупроводников и люминофора.

Устройство, конструкция и технологические отличия

Существует много признаков, по которым можно классифицировать светодиоды на группы. Одним из них является технологическое отличие и небольшое различие в устройстве, которое вызвано особенностью электрических параметров и будущей сферой применения светодиода.

Цилиндрический корпус из эпоксидной смолы с двумя выводами стал первым конструктивом для светоизлучающего кристалла. Закругленный цветной или прозрачный цилиндр служит линзой, формируя направленный пучок света. Выводы вставляются в отверстия печатной платы (DIP) и с помощью пайки обеспечивают электрический контакт.

Излучающий кристалл располагается на катоде, который имеет форму флажка, и соединяется с анодом тончайшим проводом. Существуют модели с двумя и тремя кристаллами разного цвета в одном корпусе с количеством выводов от двух до четырёх. Кроме этого, внутри корпуса может быть встроен микрочип, управляющий очередностью свечения кристаллов либо задающий чистоту его мигания. Светодиоды в DIP корпусе относятся к слаботочным, используется в подсветке, системах индикации и гирляндах.

В попытках нарастить световой поток, появился аналог с усовершенствованным устройством в DIP корпусе с четырьмя выводами, известный как «пиранья». Однако увеличенная светоотдача нивелировалась размерами светодиода и сильным нагревом кристалла, что ограничило область применения «пираньи». А с появлением SMD технологии их производство практически прекратилось.

Полупроводниковые приборы с креплением на поверхность печатной платы коренным образом отличаются от предшественников. Их появление расширило возможности конструирования систем освещения, позволило снизить габариты светильника и полностью автоматизировать монтаж. Сегодня SMD-светодиод – это самый востребованный компонент, используемый для построения источников света любых форматов.

Основа корпуса, на которую крепится кристалл, является хорошим проводником тепла, что в разы улучшило отвод тепла от светоизлучающего кристалла. В устройстве белых светодиодов между полупроводником и линзой присутствует слой люминофора для задания нужной цветовой температуры и нейтрализации ультрафиолета. В SMD-компонентах с широким углом излучения линза отсутствует, а сам светодиод имеет форму параллелепипеда.

Chip-On-Board – одно из новейших практических достижений, которое в ближайшем будущем займет лидерство по производству белых светодиодов в искусственном освещении. Отличительная черта устройства светодиодов по технологии COB заключается в следующем: на алюминиевую основу (подложку) через диэлектрический клей крепят десятки кристаллов без корпуса и подложки, а затем полученную матрицу покрывают общим слоем люминофора. В результате получается источник света с равномерным распределением светового потока, исключающий появление теней.

Разновидностью COB является Chip-On-Glass (COG), которая подразумевает размещение множества мелких кристаллов на поверхности из стекла. В частности, широко известны филаментные лампы на 220 В, в которых излучающим элементом служит стеклянный стержень со светодиодами, покрытыми люминофором.

Принцип работы светодиода

Несмотря на рассмотренные технологические особенности, работа всех светодиодов базируется на общем принципе действия излучающего элемента. Преобразование электрического тока в световой поток происходит в кристалле, который состоит из полупроводников с разным типом проводимости. Материал с n­-проводимостью получают путем его легирования электронами, а материал с p-проводимостью – дырками. Таким образом, в сопредельных слоях создаются дополнительные носители заряда противоположной направленности. В момент подачи прямого напряжения начинается движение электронов и дырок к p-n-переходу. Заряженные частицы преодолевают барьер и начинают рекомбинировать, в результате чего протекает электрический ток. Процесс рекомбинации дырки и электрона в зоне p-n-перехода сопровождается выделением энергии в виде фотона.

Вообще, данное физическое явление применимо ко всем полупроводниковым диодам. Но в большинстве случаев длина волны фотона находится за пределами видимого спектра излучения. Чтобы заставить элементарную частицу двигаться в диапазоне 400-700 нм ученым пришлось провести немало экспериментов с подбором подходящих химических элементов. В результате появились новые соединения: арсенид галлия, фосфид галлия и более сложные их формы, каждая из которых характеризуется своей длиной волны, а значит, и цветом излучения.

Кроме полезного света, испускаемого светодиодом, на p-n-переходе выделяется некоторое количество теплоты, которая снижает эффективность полупроводникового прибора. Поэтому в конструкции мощных светодиодов должна быть продумана возможность реализации эффективного отвода тепла.

Примеры использования светодиодов

Как только производство светодиодов достигло промышленно значимых масштабов, началось их повсеместное внедрение. Использование светодиодов в наши дни настолько обширно, что если оглянуться вокруг, то почти наверняка на глаза попадется что-нибудь, где есть светодиоды. Чем объясняется такая их популярность?

Все просто: светодиод – это очень эффективный, безопасный, и недорогой источник света, который отвечает многим запросам по освещению, не уступая ни лампам накаливания, ни неоновым лампам, и на самом деле, существенно превосходя их все. Где же используются светодиоды, каковы сферы их применения? Ответ на этот вопрос мы и попробуем здесь дать.

В первую очередь обратим внимание на то, что многие жидкокристаллические экраны, например, экраны телевизоров, мониторов, дисплеи мобильных телефонов, и разнообразных мобильных гаджетов, имеют светодиодную подсветку. Это касается как старых моделей, так и новейших, ибо меняются сами светодиоды, но суть остается неизменной.

Например, подсветка дисплея Retina в ноутбуке Apple MacBook Pro, осуществляется 48 яркими светодиодами, расположенными внизу дисплея, свет которых преобразуется системой рассеивания, благодаря чему дисплей отображает картинку наилучшим для человеческого восприятия образом.

Одиночные светодиоды в качестве индикаторов включения на лицевых панелях различных бытовых приборов давно стали нормой. Здесь можно вспомнить индикаторы режима ожидания телевизора или DVD-плеера, свидетельствующие о том, что прибор включен в розетку. Сюда же относится подсветка жидкокристаллических часов на том же DVD-плеере, и аналогичные подсветки часов на других бытовых устройствах, на кухонной технике, и т.д.

Подсветка приборов в автомобиле заслуживает особого внимания, поскольку это неразрывно связано с обеспечением безопасности жизни людей, как пассажиров, так и пешеходов. Использование здесь светодиодов открывает также широкие возможности для тюнинга, и все ограничивается лишь творческим подходом хозяина автомобиля.

Говоря об автомобилях и об индикации, нельзя не упомянуть светодиодные дорожные знаки. За последние пару лет их все чаще можно встретить как на улицах мегаполисов, так и на широких автострадах.

Что касается светофоров, то в них давно используют светодиоды, и появление мощных светодиодов в последние годы делает свет светофоров более качественным, более комфортным для водителей.

Уличное светодиодное освещение – важный шаг к энергосбережению в масштабах городов. В уличных фонарях используют мощные светодиоды, которые позволяют многократно экономить электроэнергию, а срок их службы существенно превосходит любые другие лампы, достигая 50000 часов.

Пример использования светодиодов в освещении – уличные светильники УСС, которые отличаются совей многофункциональностью и лакончиным дизайном. Средний срок службы таких светильников – около 20 лет.

Мощные светодиоды применяются также в промышленных прожекторах на предприятиях, ими сейчас заменяют индустриальные лампы. Служат они для освещения оборудования, установок, и просто как источники света в больших производственных помещениях, цехах большой площади, и т.п.

Бытовое светодиодное освещение заслуживает особого внимания. В первую очередь важно отметить, что компактные люминесцентные лампы уже могут быть заменены светодиодными лампами, отличающимися повышенной экономичностью и долговечностью. Это касается и потолочных встраиваемых светильников, и ночников, а также декоративной подсветки.

Декоративная подсветка – поистине всеобъемлющее применение светодиодов, а особенно – светодиодных лент. Светящиеся знаки на стенах, узоры на дверях комнат, узоры на стенах, «звездное небо» на потолке, световое зонирование пространства в жилище, – это все далеко не полный список декоративных решений.

Дежурное или ночное освещение, подсветка ступенек, подсветка мебели, делающая обычные предметы интерьера яркими и необычными, подсветка сувениров на стеллажах, и многое другое. Как видим, для светового оформления интерьера светодиоды подходят идеально.

Примечательно и световое оформление интерьеров автомобилей, способное придать индивидуальность каждому салону.

Внешнее светодиодное оформление автомобиля – еще один способ создания индивидуального стиля.

Не обойдутся без тюнинга и фары. Мощные лампы уже могут быть заменены на светодиодные.

При снижении нагрузки на генератор, световой поток остается достаточно сильным, это важное преимущество светодиодной технологии по сравнению как с обычными, так и с галогенными лампами накаливания.

Существование светодиодов основных оттенков (красный, синий, зеленый) создает огромные возможности построения больших рекламных дисплеев для отображения полноценной анимации.

Это и просто светодиодные вывески с графикой различных оттенков и цветов, и гигантские полотна, как огромный экран, простирающийся на 500 метров над главной улицей Лас-Вегаса, состоящий из 12,5 миллионов светодиодов.

Светодиодные бегущие строки и световые коробы, в которых также использованы светодиоды, давно стали привычным рекламным атрибутом магазинов и прочих заведений, где владельцы всегда применяют современные методы визуального привлечения внимания потенциальных посетителей.

Светодиоды применяют для передачи модулированного оптического излучения по оптоволокну, также они успешно работают в высокоскоростных оптронах.

Светодиодные лампы применяются и в растениеводстве. Светодиодные лампы мощностью 8 Вт могут использоваться в теплицах, оранжереях, и садах, где растения по каким-то причинам не получают достаточного количества света.

Светодиодное освещение улучшает фотосинтез растений, поскольку специально предназначенные для них светодиодные лампы обладают более высокой светоотдачей, у них отсутствует тепловое излучение, а главное – это нужный спектр света.

Специальные светодиодные лампы для растений комбинируют две длины волны, состоящие на 1 часть из синего (450-460 нм) и на 8 частей из красного света (650-670 нм), либо на 6 частей из красного и на 3 из синего. Здесь отсутствует ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, поэтому такие лампы абсолютно безопасны как для любых растений, так и для окружающей среды.

Несколько примеров использования светодиодов на практике из других статей на Электрик Инфо:

Светодиодное освещение в промышленности. Виды, особенности использования, рекомендации по выбору

Категории:

В цехах, на складах и других производственных объектах все чаще устанавливают LED-светильники . Они обеспечивают условия для эффективного и безопасного труда, являются более экономичными и простыми в обслуживании, чем другие модели. Предлагаем узнать больше о светодиодных решениях и их использовании на производстве.

Пример освещения производства с помощью светодиодных светильников

Особенности промышленного освещения

Свет в логистическом парке, на заводе и других объектах требует большего внимания, затрат времени и специальной светотехники. Эта отрасль строго регламентируется нормами и стандартами, которые призваны создавать условия для эффективного и безопасного труда.

Освещение на производстве нужно не только во время рабочих смен, но и для охраны, быстрой эвакуации в случае аварии и т. п. Решать эти и другие задачи помогают разные светодиодные светильники: панели , линейные и консольные устройства, прожекторы и т. п.

Виды промышленного освещения

В отрасли применяют искусственный или комбинированный свет. Последний предполагает одновременное использование светильников и естественного солнечного света.

Также освещение на производстве бывает общим и местным. Первое необходимо, чтобы осветить всю площадь. Оно может быть довольно ярким и подходящим для работы или небольшой интенсивности — для ориентации в пространстве.

Местный свет используют только как дополнительный, например, там, где ведутся работы со значительной зрительной нагрузкой. На производствах запрещено устанавливать только местные источники, поскольку контраст между светом и тенью увеличивает число травм.

Линейные модели часто используют для общего освещения рабочих цехов

По назначению выделяют 4 типа освещения:

Бывает общим или комбинированным, используется, чтобы создать оптимальную освещенность для удобной и безопасной работы. Его интенсивность регулируется нормами для разных разрядов зрительных нагрузок и изменяется в диапазоне от 5000 до 30 люкс.

Его обычно подразделяют на аварийное и эвакуационное, оба типа обязательны, их использование регулируются нормативами. Такие светильники питают от резервных источников или встроенных батарей.

Аварийный свет является запасным, его включают в чрезвычайных ситуациях или при внезапном выключении основного. Его главная цель — указать персоналу путь выхода по заранее утвержденному плану.

Охранный свет включают в нерабочее время для защиты имущества и оборудования от краж. Для этого используют уличные прожекторы и другие модели заливающего освещения, а также специальные источники, например, с ИК-лучами.

Дежурный свет похож на охранный, но его функции другие. Он используется для минимальной подсветки в нерабочее время, в технических помещениях, коридорах и прочих местах, где люди бывают редко.

Особенности промышленных светильников

Модели для производственных помещений , в которых работают люди, отличаются:

• большим световым потоком. Это необходимо, чтобы обеспечить освещенность на значительной площади;
• защитой от вибраций, перепадов температур, влаги, пыли и других воздействий. Зачастую производства связаны со сложными условиями, поэтому светильники должны иметь соответствующую защиту;
• качественным светом без мерцаний с достаточно хорошей цветопередачей и контрастностью. Такое освещение снижает зрительную усталость, повышает производительность людей, уменьшает количество брака, предупреждает несчастные случаи;
• высокой надежностью и минимальной потребностью в обслуживании. Часто промышленные помещения имеют высокие потолки, кроме того, нередко светильники располагаются в других труднодоступных местах. Поэтому простая замена лампы может остановить работу цеха, потребовать привлечения спецтехники и т. п.

В технических помещениях , на складах , в коридорах и других зонах, где люди бывают время от времени, используют светильники с менее качественным и ярким светом. Это защищает производство от лишних затрат. Важные параметры для таких моделей — энергоэффективность, низкая стоимость и надежность.

Преимущества LED-освещения для промышленности

Современные светодиодные светильники имеют характеристики, которые важны для производств:

• рассчитаны на службу в течении 10 и более лет (если использовать модель с ресурсом работы 30 000 часов по 8 часов каждый день в году);
• не требуют обслуживания в течение всего срока службы;
• имеют невысокое энергопотребление (в среднем — 100–120 лм/Вт), а значит, затраты на них быстро окупаются;
• создают ровный свет без пульсаций с хорошей цветопередачей и контрастностью. Кроме того, можно выбрать оттенок света, который больше подходит для текущих задач;
• работают в широком диапазоне температур, есть модели с защитой от влаги и пыли, герметичным корпусом, а также специальные решения для взрывоопасных производств, химической промышленности и т. п.;
• выпускаются в большом ассортименте, поэтому легко подобрать источник света с оптимальным углом рассеивания, мощностью и т. п.;
• имеют коэффициент мощности, соответствующий нормативам;
• не издают гула, а их работоспособность не зависит от количества включений и выключений.

По основным параметрам светодиодная техника превосходит ртутные и другие традиционные источники света, поэтому является выгодным решением для рабочих цехов, техпомещений и прилегающих территорий.

Некоторых производителей останавливает тот факт, что использование светодиодных светильников и ламп никак не регулируется текущими нормативами. Но это не значит, что на их установку действует запрет. Просто стандарты были разработаны до того, как LED-освещение распространилось. Чтобы не нарушать требований закона, убедитесь, что характеристики выбранных моделей соответствует общим нормативам для данной отрасли или ситуации.

Виды и особенности LED-светильников, которые чаще всего используются на производствах

Линейные модели

Они представляют собой длинную конструкцию с прочным металлическим корпусом и рассеивателем. Часто они являются герметичными. Такие светильники рассчитаны на установку лампы или изготовляются со встроенным LED-модулем. Монтируются подвесным или накладным способом, поэтому адаптируются к помещениям с разной высотой.

Линейные светодиодные светильники используются для общего или местного освещения, т. к. создают стабильный и яркий свет. Они подходят не только для производственных цехов и складов, но и для супермаркетов и больниц.

Панели 600х600 мм и растровые светильники с лампами Т8

Современная ЛЕД-панель LED-PS-600-3650WT-05 для замены растровых светильников на производствах

Растровые модели с LED-лампами Т8 и их более современный и защищенный аналог — светодиодные панели — решение для общего и местного освещения в промышленности. Эти модели монтируются встраиваемым, накладным или подвесным способом, их удобно использовать на потолках Армстронг, Грильято и других конструкциях.

Оба типа создают комфортный для глаз свет и позволяют длительное время работать в помещении, поэтому они подходят для швейных фабрик, административных зданий и т. п.

Панели 600х600 мм — это более современное и удобное решение, они имеют закрытый плафон, встроенный светодиодный модель и полностью готовы к установке.

Светодиодная лампа Т8 1-LED-T8-090M-1140-06 для растровых светильников, которые используются для освещения промышленных объектов

Если вы уже пользуетесь растровыми светильниками, к ним можно выбрать LED-лампы Т8. Чтобы начать использовать светодиодный источник света, достаточно отключить пускорегулирующий аппарат (дроссель, стартер и балласты). О том, как правильно заменить люминесцентную лампу на светодиодную, мы рассказывали в предыдущем материале.

ЖКХ-панели

Специальная панель 1-HPL-002-E для освещения технических помещений и нужд ЖКХ

Эти небольшие светодиодные светильники пришли на смену специальным моделям под газоразрядные лампы. ЛЕД-решения более экономичны, просты в использовании и не нуждаются в замене.

ЖКХ-панели отличают небольшие размеры и световой поток средней силы, который подходит для ориентировочного и дежурного освещения. Их удобно устанавливать в технических помещениях, коридорах и других местах, где пространство ограничено. Такие модели имеют хорошо защищенный корпус, поэтому их используют в зонах со сложными условиями или на улице.

Прожекторы

Новый прожектор GLOBAL 1-GBL-02-LFL-2060 для промышленного освещения

Такие светильники имеют отражатель, который усиливает световой поток, что дает возможность использовать меньше электричества и освещать большую площадь. Прожекторы могут иметь узкий или широкий угол рассеивания, поэтому подходят как для общего, так и для местного освещения.

В промышленности их используют широко: для уличного охранного света, в ангарах, цехах, складах и других пространствах. Часто применяют в газодобывающей, нефтяной, химической, сталелитейной отрасли.

Консольные светильники

Консоль светильник CST-0650-VB можно использовать для охранного освещения прилегающих территорий

Модели отличает конструкция — кронштейн для крепления к столбу или другой опоре и козырек, защищающий от осадков. Они могут иметь кривую силы света разной формы, поэтому позволяют найти решение для освещения узкого или, наоборот, широкого объекта.

В промышленности такие модели в основном используются на дорогах, ведущих к заводу, или стоянках.

Общепромышленные светильники НСП, ГСП, ЖСП с высокомощными LED-лампами

Высокомощная лампа 1-GHW-006-1 для распространенных видов общепромышленных светильников

Модели НСП, ГСП, ЖСП используют для всех видов освещения. Чтобы не менять светильники, но пользоваться качественным и энергоэффективным светом, установите высокомощные LED-лампы. Они разработаны для подобных решений. Перед монтажом проверьте, соответствуют ли размеры лампы светильнику и удалите систему ПРА. Также высокомощные модели GLOBAL можно исопльзовать для освещения складов и других пространств в светильниках с открытыми плафорнами, если условия данного помещения позволяют разместить источник света со степенью защиты IP20. Кроме того, они подходят к уличным светильникам старого типа, а значит, позволят перейти на современное светодиодное освещние без дорогостоящей замены светильников.

Другие виды

На этом выбор промышленной светотехники не заканчивается. Также в отрасли нужны специальные модели, например, для аварийного и охранного света. О них мы подробно поговорим в следующих материалах

Как организуют промышленное освещение?

Освещение крытой стоянки с помощью линейных светильников и панелей

Покупка светильников требует точных расчетов. Здесь не обойтись без специалистов, которые разработают проект в соответствии с нормативами и подтвердят безопасность выбранной схемы. Мы же предлагаем познакомиться с принципами и правилами организации такого освещения.

1. Соответствие стандартам. Свет должен быть оптимальной интенсивности для данной деятельности. Как слишком яркий, так и тусклый свет приводит к усталости зрительного аппарата.

2. Удобный и стабильный свет. В помещении, где работают люди, нужно равномерное освещение без бликов и теней, но достаточно контрастное. Нарушение этого требования повышает количество несчастных случаев.

3. Отсутствие мерцания. От пульсации устает зрение, и она может привести к травмам. В цехах, где используют оборудование с подвижными деталями, из-за нее возникает стробоскопический эффект. Работающий станок в мерцающем свете может казаться сотрудникам неподвижным и стать причиной несчастного случая.

4. Корректная передача цветов. Правильная цветопередача более комфортна для зрения. Кроме того, она просто необходима на текстильных, швейных, полиграфических и других производствах.

5. Защита от перегрева при длительной работе. Большинство фабрик и цехов работают в несколько смен, а значит, здесь источники света не выключают сутками. Важно, чтобы выбранная модель не грелась при таких нагрузках.

6. Защита от эффекта ослепления. Мощные светильники ослепят, если попадут в зону видимости человека. Поэтому при их размещении важно предупредить эту проблему. Чаще всего достаточно поднять светильник выше.

7. Особые требования. В некоторых отраслях промышленности используются только специальные модели, например, взрывозащищенные, стойкие к химическим воздействия, высоким или низким температурам и т. п

Установка светильников в промышленности также регламентируется и проводится специалистами.

Встраиваемые светодиодные панели часто используют для освещения больших площадей

Светотехника для производств от брендового магазина MAXUS

На нашем сайте есть популярные решения для освещения цехов, складов и других объектов. В каталоге представлены недорогие и надежные модели GLOBAL, качественная светотехника MAXUS и премиальные решения Intelite. Заказать можно и высокомощные лампы и LED-панели, линейные, консольные и другие модели. Для удобства покупателей у нас есть безналичный расчет и доставка «Новой почтой».

На этом завершаем статью и рекомендуем следить за блогом MAXUS, чтобы оставаться в курсе новых тенденций в сфере освещения и выбирать эффективную светотехнику для промышленности.

Если появились вопросы, обратитесь к консультантам магазина, или оставьте комментарий к статье.