График работы:
10:00 - 19:00
Звонок по России бесплатный Заказать обратный звонок

Что такое светодиод? История развития, интересные факты, перспективы

Во всех наших статьях мы стараемся доносить информацию до читателей и покупателей магазина в максимально доступной форме, старательно избегая малопонятных обывателю терминов и описания физико-химических процессов. Так мы попробуем поступить и сейчас, поскольку, подкованные в научных дисциплинах читатели без труда смогут найти в Интернете информацию по данной теме на гораздо более научном языке.

Что такое светодиод?

Светодиод — это полупроводниковый прибор, трансформирующий электроток в видимое свечение. У светодиода есть общепринятая аббревиатура - LED (light-emitting diode), что в дословном переводе на русский язык означает "светоизлучающий диод". Светодиод состоит из полупроводникового кристалла (чип) на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Непосредственно излучение света происходит от этого кристала, а цвет видимого излучения зависит от его материала и различных добавок. Как правило, в корпусе светодиода находится один кристалл, но при необходимости повышения мощности светодиода или для излучения разных цветов возможна установка нескольких кристаллов.

В светодиоде, в отличие от привычной лампы накаливания или люминесцентной лампы (ее еще называют "энергосберегающей"), электроток трансформируется в видимый свет. В теории, такое преобразование можно выполнить вообще без, так называемых, "паразитных" потерь электроэнергии на нагрев. Это связано с тем, что при грамотно спроектированном теплоотводе светодиод нагревается очень слабо. Светодиод излучает свет в узком спектре, его цвет "чист", что особенно ценно применительно к дизайнерскому освещению. Ультрафиолетовые и инфракрасные излучения, как правило, отсутствуют.
 

История развития светодиода

В 1907 году британский инженер-экспериментатор Генри Джозеф Раунд (на фото слева) впервые обнаружил едва заметное излучение, испускаемое карбидокремниевыми кристаллами, вследствие неизвестных в то время электронных превращений.

В 1923 году в Нижнем Новгороде, молодой российский ученый Олег Лосев (на фото справа) также зафиксировал это свечение при проведении радиотехнических лабораторных опытов с полупроводниковыми детекторами, но интенсивность обнаруженных свечений была крайне низкой и Российское научное сообщество не придало этому событию должного значения. Через несколько лет Олег Лосев провел целенаправленные исследования этого феномена и углублялся в их изучение вплоть до своей смерти - Олег Лосев ушел из жизни в блокадном Ленинграде зимой 1942 года в возрасте 38 лет. До начала войны Олег Лосев активно публиковал результаты своих изысканий в немецкий научных изданиях, где открытый им эффект посчитали сенсационным и назвали его именем ученого - "Losev Licht". Природа этого излучения окончательно стала понятна только в 1948 после изобретения транзистора и появления теории "p-n-перехода", являющейся научной основой функционирования известных ныне полупроводников. 

В 1962 году группа ученых из Университета Иллинойса (США), которой руководил Ник Холоньяк (на фото слева), продемонстрировала работу первого светодиода, что стало знаковым событием и именно этот момент многие специалисты считают открытием привычного нам светодиода. В этом же году Ник Холоньяк создал первые "красные" светодиоды, которые уже можно было применять в промышленности. 

В 1972 были открыты полупроводниковые излучатели зеленого и желтого цвета. Их яркость постепенно увеличивалась и в 1990 году уже составляла 1 люмен.

Суджи Накамура (на фото справа) - инженер малоизвестной тогда японской фирмы Nichia (Ничиа) в 1993 году получил первый синий сверхъяркий светодиод. После этого, почти моментально были созданы светодиодные RGB (Red-Green-Blue) устройства, поскольку эти три цвета (зеленый, синий, красный) в своем сочетании сделали возможным создать любой цвет, даже белый. Этот момент стал настоящим прорывом и первые светодиоды белого цвета "увидели свет" в 1996 г., что явилось сильнейшим толчком к развитию отрасли.

К 2005 году яркость светодиода достигла значения 100 лм/Вт и продолжает увеличиваться. Были сконструированы так-называемые многоцветные светодиоды, а повышение яркости и надежности всех компонентов светодиодных ламп позволило начать конкуренцию с энергосберегающими (люминесцентными) и лампами накаливания. У нас есть интересная статья на эту тему, где сравниваются разные типы ламп.

С 2008-2009 годов стартовало активное применение светодиодных источников света в бытовых светильниках и чуть позднее с ростом светоотдачи - в уличном освещении. В 2012-2013 годах из-за многократного роста объемов производства их стоимость начала снижаться, что привело к стремительному повышению интереса со стороны потребителей.
 

Яркость светодиода

Яркость светодиода зависит от силы тока (измеряемой в амперах), который через него проходит. Однако, силу тока нельзя увеличивать без ограничений, так как кристалл перегреется и выйдет из строя. Именно по этой причине конструкция светодиодных ламп относительно сложна и дорога в производстве. Но прогресс не стоит на месте и ежегодно ведущие производители светодиодов добиваются роста светового потока своих светодиодов на 20-30%, что с точки зрения скорости прогресса, весьма впечатляющие цифры. Постоянному совершенствованию подвергаются конструкции и материалы элементов светодиодных ламп. 

По силе света светодиоды делятся на три основные группы:
- светодиоды ультравысокой яркости, мощностью от 1W (Ultra-high brightness LEDs) – сотни канделл;
- светодиоды высокой яркости, мощностью до 20 mW (High brightness LEDs) – сотни и тысячи милликанделл;
- светодиоды стандартной яркости (Standard brightness LEDs) – десятки милликанделл.

Яркость свечения светодиодов очень хорошо поддается регулированию или "диммированию" при использовании так называемого метода широтно-импульсной модуляции, для чего необходим специальный управляющий блок, встроенный в лампу. Однако, на сегодняшний день (2013-2014 года) не все продаваемые светодиодные лампы диммируются, что делает их немного дешевле и этот момент надо учитывать при покупке. Именно поэтому, перед приобретением светодиодных ламп мы настоятельно рекомендуем прочитать нашу статью "Как выбрать светодиодную лампу".
 

Основные типы светодиодов

Существует два основных типа светодиодов: индикаторные и осветительные.

Индикаторные светодиоды - не яркие, маломощные и оттого дешевые в производстве светодиоды, используемые в качестве световых индикаторов в различных электронных приборах, подсветке дисплеев компьютеров, ЖК-телевизоров, приборных панелей автомобиля и многих других устройств.

Осветительные светодиоды отличаются высокой мощностью и яркостью, что позволяет использовать их в производстве бытовых и промышленных лампах и светильниках.

Исторически из-за небольшой яркости и мощности светодиоды применялись только для индикации. Чтобы сделать их пригодными для освещения, необходимо было прежде всего научиться изготавливать светодиоды с белым светом, что, как мы писали выше, произошло только в 90-х годах двадцатого века, а также значительно увеличить светоотдачу, чего в свою очередь, удалось добиться только в двухтысячных годах.
 

Долговечность и старение светодиодов

Светодиод механически прочен и надежен - даже при нынешнем развитии технологий, его срок эксплуатации в системе освещения теоретически может достигать ста тысяч часов, что примерно в 100 раз больше среднего срока эксплуатации обычной лампы накаливания и примерно в 10 раз больше, чем у энергосберегающих (люминесцентных) ламп. Однако, срок службы светодиода может быть разным и напрямую зависит от типа светодиода, силы подаваемого на него тока, охлаждения кристалла (чипа) светодиода, состава и качества кристалла, компоновки элементов и сборки в целом. Именно поэтому срок службы у осветительных светодиодов короче, чем у маломощных индикаторных. В бытовом смысле, старение светодиода связано в большей степени со снижением его яркости и в меньшей - с изменением цвета видимого излучения. Сам процесс старения начинает быть заметным по истечение нескольких десятков тысяч часов и происходит достаточно медленно, т.е. резкого угасания светодиода не происходит.

Однако, все вышесказанное относится исключительно к качественным продуктам от производителей с именами мировой величины. Проблема в том, что большинство российских светодиодных ламп построено на ультра-дешевых китайских светодиодах и других комплектующих, что сказывается на потребительских свойствах продуктов. Чаще всего это проявляется в том, что указанные на упаковке характеристики мощности, светового потока и срока службы очень сильно завышены. Именно по этой причине мы рекомендуем покупать лампы известных брендов.

Наибольшему старению подвержены как раз белые светодиоды, применяемые в освещении. Как мы уже писали ранее, светодиодов с белым светом пока не изобрели и белый свет получается за счет наложения структуры кристаллов, на которую нанесен люминофор (специальный состав). При этом люминофор ухудшает тепловые характеристики светодиода и срок его службы сокращается. Тем не менее, на сегодняшний день, светодиодные лампы по заявлениям ведущих производителей будут работать без ухудшения своих характеристик от 30 до 50 тысяч часов, что при их непрерывной работе составляет минимум 3,5 года. Если учесть, что по статистике лампа включена не более 3-х часов в сутки, то этот срок увеличивается минимум до 30 лет! Такие цифры впечатляют!
 

Сфера применения светодиодов. Перспективы развития.

Сферу применения светодиодов в качестве источников света можно описать одним словом - повсеместно: в уличном, промышленном, автотранспортном и бытовом освещении. При подготовке этой статьи мы планировали перечислить сферы применения, но начав составления перечня, поняли, что в этом нет смысла, так как придется перечислять все. Потом мы попробовали идти от обратного - где сейчас пока еще не применяют светодиоды в качестве источников света и пришли к выводу, что примеров этому нет. Все крупные Компании переводят освещение своих производственных и офисных помещений на светодиодное. Те, кто пока не делает - планируют это сделать в самое ближайшее время и ждут еще большего снижения цен. Основных причин такого массового перехода две: экономический эффект и безвредность для человека и экологии планеты в целом.

По мнению большинства специалистов отрасли, стоимость светодиодных ламп, как бытовых, так и специальных будет снижаться и весьма сильно. По разным оценкам, от 10 до 20% в год в течение последующих нескольких лет. Ежегодно, световой поток самого производительного светодиода каждого из мировых брэндов возрастает на 20-30%.

Светодиодная лампа абсолютно безопасна для использования в жилых и рабочих помещениях. В отличие от ламп накаливания и люминесцентных ("энергосберегающих") ламп, она не содержит стекло (за редким исключением) и опасные вещества, такие как ртуть и свинец. Лампа не наносит вреда экологии и не требует специальной утилизации. В наше время это особенно важно: экологические требования всех развитых стран постоянно меняются в сторону уменьшения вреда здоровью людей и экосистеме планеты в целом. При этом всячески стимулируется развитие технологий энергосбережения. В подавляющем большинстве стран Евросоюза и в США продажа ламп накаливания уже запрещена, а продажи люминесцентных ламп стремительно снижаются. На этом фоне "светлое" будущее систем освещения на основе светодиодов видится весьма отчетливо. 

Лампы накаливания и галогенные лампы уходят в прошлое. Объемы производства падают в разы год от года. Люминесцентные (энергосберегающие) лампы также по всем параметрам проигрывают светодиодным и их объем производства также снижается. Причины победного шествия светодиодных технологий настолько очевидны, что не возникает ни малейшего сомнения, что другие типы ламп скоро просто вымрут или останутся в узких сегментах рынка.


    

 

Понравилась статья? Расскажи о ней друзьям!
Статьи о светодиодном освещении
Индекс цветопередачи или CRI (Ra)
В данной статье легко и доступно объясняется что такое индекс цветопередачи светодиодной лампы. Краткая история методик измерения. Почему иногда мы ошибаемся с цветом предмета. Данная статья доступно и популярно поясняет, почему так происходит.
Светодиодное освещение: что это такое
Эта статья для тех, кто впервые задался подобным вопросом и не имеет технического образования. Светодиодное освещение – это освещение чего-либо с использованием относительно новых источников света – светодиодов. Светодиод это промышленно созданный кристалл, который при подключении к электричеству начинает излучать свет.  Справедливо говоря, новым источником света светодиод назвать нельзя, т.к. он изобретен уже несколько десятков лет назад, но активно развиваться и использоваться во всех сферах нашей жизни он стал только в начале 2000 годов, благодаря новым открытиям в технологической области и существенным снижением стоимости производства.
Расчеты освещенности в Диалюксе - опыты дилетанта
Данная статья предназначается тем, кто хотел бы попробовать, но не решился самостоятельно выполнить расчет освещенности. Как оказалось, ничего сложного в этом нет, и простые проекты можно запросто рассчитать своими силами.
Светодиодные светильники с датчиком
Современные технологии не стоят на месте и научно-технический прогресс не оставляет без внимания такую сферу нашей жизни, как освещение. Развитие происходит как в сторону повышения светотехнических характеристик, так и в сторону появления дополнительных смежных технологических устройств, повышающих полезность светильников и системы освещения вообще. Мы говорим о многочисленных разновидностях светодиодных светильников со встроенными датчиками.
Светодиодные лампы: отзывы покупателей
Мы решили сделать обзор, в котором будут собраны наиболее интересные отзывы о светодиодных лампах. Эти отзывы мы собрали как с наших покупателей (и продолжаем собирать), так и из интернета - с различных форумов, блогов, тематических порталов и прочих ресурсов. Получив большой объем данных мы его систематизировали, обезличили и получился некий набор интересных мнений и советов реальных людей, использующих светодиодные лампы дома, на даче, в офисе и т.д.
Лучшие светодиодные лампы на российском рынке
Клиенты нашего Интернет-магазина часто задают вопросы - какие светодиодные лампы лучшие, каких фирм? Чем конкретно они лучше? Можно ли доверять характеристикам ламп, указанным на упаковке? Можно ли покупать светодиодные лампы, изготовленные в Китае? Можно ли использовать светодиодные лампы в детских комнатах? Это лишь часть вопросов, которыми задаются покупатели при выборе лучшего для себя варианта. Причем подобные вопросы возникают тогда, когда покупатель уже знает какой именно тип ламп нужен и с какими характеристиками. В этой статье мы постараемся дать ответы на все эти вопросы и избежать новых головоломок для потребителя :-)
Что такое светодиод? История развития, интересные факты, перспективы
Светодиод - это полупроводниковый прибор, трансформирующий электрический ток в световое излучение. У светодиода есть общепринятая аббревиатура - LED (light-emitting diode), что в дословном переводе на русский язык означает "светоизлучающий диод". Светодиод состоит из полупроводникового кристалла (чип) на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Непосредственно излучение света происходит от этого кристала, а цвет видимого излучения зависит от его материала и различных добавок. Как правило, в корпусе светодиода находится один кристалл, но при необходимости повышения мощности светодиода или для излучения разных цветов возможна установка нескольких кристаллов.
Влияние светодиодных ламп на здоровье человека
Это, безусловно, важнейший вопрос, поскольку мир сегодня стоит на пороге новой эры в технологиях освещения и надо быть уверенными в том, что светодиодное освещение не наносит вред здоровью. На сегодняшний день (2014 год) данный вопрос нельзя считать досконально изученным, поскольку период внедрения светодиодного освещения в жизнь человека еще достаточно мал и необходимое количество статистических данных для анализа еще не накоплено. Тем не менее, на текущий момент имеется огромное количество фактов и мнений профессионалов в этой области, свидетельствующих об отсутствии какого-либо вреда от светодиодного освещения.
Как выбрать светодиодную лампу?
Эта статья для тех, кто не разбирается в лампочках, типах их цоколей и электричестве вообще, но уже понимает, что использовать светодиодные лампы экономически гораздо выгоднее, чем лампы накаливания и даже чем люминесцентные (их часто называют "энергосберегающими"). Подобрать нужные светодиодные лампы очень просто и мы поможем Вам сделать правильный выбор, следуя по инструкциям ниже. Либо Вы можете сразу позвонить нам и мы с удовольствием поможем с выбором.
Сравнение светодиодных ламп с люминесцентными, галогенными и лампами накаливания
В этой статье мы расскажем о выгоде использования светодиодных ламп по сравнению с люминесцентными (их часто называют "энергосберегающими"), галогенными и лампами накаливания. Во второй части мы приведем экономический расчет окупаемости при замене ламп на светодиодные. Экономическая эффективность светодиодных ламп настолько очевидна, что Вам не потребуется никаких специальных знаний для того, чтобы самостоятельно сделать выводы.
Расчет уровня освещенности помещения
Одна из задач с которой зачастую сталкиваются при глубоком ремонте или строительстве жилых и офисных помещений, это уровень достаточного освещения. В ситуации, когда в качестве источников света используются обычные лампы накаливания, по опыту можно примерно определить необходимое количество и мощность лампочек, а вот если есть идея сделать жилье более современным и удобным, а при этом еще и регулярно экономить на освещении весьма существенные суммы, то имеет смысл присмотреться к светодиодному освещению. Так, какое количество и каких именно светодиодных ламп требуется установить, чтобы в помещении было комфортно?
Производители светодиодов и светодиодных ламп
В одной из наших статей мы рассказали о том, что такое светодиод и как он развивался. Сейчас мы хотим подробнее остановиться на нынешних лидерах отрасли - тех, кто производит светодиоды и светодиодные лампы. Это не одно и тоже, поскольку производители ламп не всегда делают светодиоды и наоборот, производители светодиодов не всегда занимаются массовым производством ламп на их основе. По официальным данным компании IMS Research на февраль 2013 года производство светодиодов сосредоточено в Китае (более 50%), далее Тайвань (около 20%), Южная Корея (около 10%), Япония, США, Европа и другие регионы (совокупно 20%).
Светодиодное освещение для дома: идеи и советы
Эта статья представляет собой практическое пособие для тех, кто собирается делать глобальный ремонт в квартире или доме и размышляет над тем, как сделать освещение будущего жилища удобным, уютным, уникальным, простым в обслуживании, но при этом экономным и экологичным. На сегодняшний день, действительно, есть над чем задуматься, так как светодиодное освещение становится совсем недорогим. Выбор мощности, размеров и внешнего оформления источников света очень богатый и свою фантазию можно не ограничивать. С чего же начать? Как правильно подойти к задаче? Для этого нужно понять, что именно Вы хотите сделать, а затем найти наиболее эффективные решения как с практической, так и с экономической точек зрения. Это не так сложно как кажется и мы с удовольствием поможем Вам в этом.
Системы управления освещением. Интеграция и автоматизация
В нашем Интернет-магазине Вы можете приобрести светодиодные лампы и светодиодные светильники, подобрав их под задачу освещения любого объекта. Но наша деятельность ограничиваются далеко не только продажей - в составе нашей команды есть и многоопытные инженеры в области проектирования, производства, установки и дальнейшей эксплуатации систем управления освещением. Нашими партнерами являются многие инжиниринговые и дизайнерские компании, вместе с которыми мы можем реализовать проекты систем освещения объектов любого масштаба и сложности. Данное направление деятельности нашей компании представлено на рынке как проект WLightiT.
Офисные светодиодные светильники
В данной статье мы коснемся очень важной темы – офисное освещение. Треть жизни большинства людей проходит на работе, поэтому качество освещения на рабочем месте является залогом хорошего самочувствия и производительности труда. Именно поэтому при планировании освещения в офисном помещении важно учитывать основные факторы, влияющие на качество освещения. На качество освещения влияют даже такие, казалось бы, мелочи, как цвет стен, расстановка и материал мебели. В нашей статье мы кратко классифицируем офисные светильники, чтобы у Вас сформировалось первое представление о многообразии светотехнических решений в офисном освещении, но основное внимание уделим офисным светильникам, реализованным с применением светодиодов в качестве источников света.
Теплый и холодный свет светодиодных ламп
Цветовая температура в описании ламп измеряется в градусах по шкале Кельвина (К) и характеризует оттенок их света при восприятии зрением человека. Для упрощения понимания покупателей производители маркируют свои изделия не только указанием цветовой температуры светодиодной лампы, но и визуальным соответствием их оттенка на рисунках. Теплым светом считается белый свет с желтоватым оттенком и чем меньше градус по шкале Кельвина, тем более желтый оттенок и тем "теплее" излучаемый ими свет.
Что такое диммер и диммируемые лампы?
Диммер, это небольшой по размеру прибор, предназначенный для плавной регулировки яркости свечения одной или нескольких ламп. Внешне он представляет собой ручку регулятор, вращая которую мы можем изменять уровень освещенности. Процесс регулировки называют диммированием. Нередко можно встретить светильники, торшеры и люстры уже со встроенным диммером. Его также можно приобрести отдельно в радиотехнических магазинах, стоит он не дорого, но позволяет создать более комфортные условия по освещению жилых и нежилых помещений, ведь яркое освещение нужно не всегда.
Типы цоколей светодиодных ламп
В нашей статье "Как выбрать светодиодную лампу" в одном из разделов мы рассказали о том, как правильно подобрать тип цоколя и описали несколько их видов. В этой статье мы подробнее остановимся именно на этой теме и более детально рассмотрим большинство известных типов цоколей. Эти знания будут полезны, если Вы хотите установить редкие светодиодные лампы для решения более тонких задач в области освещения дома, квартиры, офиса, склада, магазина или производственного помещения.
Конструкция светодиодных ламп. Почему они дороже обычных лампочек?
Конструкция, используемые материалы, мощность светодиодов и элементный состав светодиодной лампы зависят от ее размера и электрической мощности. Наиболее именитые производители уделяют большое внимание точному расчету конструкции лампы, поскольку от этого напрямую зависит долговечность ее работы. В общем виде светодиодные лампы очень похожи по конструкции и элементному составу, тем не менее, каждый производитель стремится создавать наиболее эффективные по светоотдаче и долговечности лампы. Лучше всего в этом преуспели такие именитые производители как Philips, Osram, Verbatim, Toshiba, Samsung и LG.
Светильники для ванной комнаты. Индекс защищенности IP
Тема настоящей статьи несколько шире ее названия, поскольку мы хотим рассказать о принятой в мире классификации защиты электрооборудования (Ingress Protection Rating, сокращенно IP), в том числе и светильников, от попадания твердых частиц и воды. При выборе светильников для ванной комнаты, бассейнов, саун и прочих помещений с повышенной влажностью необходимо выбирать светильники со специальной маркировкой. Данная статья будет полезная и для выбора светильников вне помещений, где возможны естественные осадки - дождь, снег, ветер.
Популярные товары
Товаров для сравнения: 0
Сравнить