Светодиод: разновидности и преимущества

Применение LED позволяет создавать исключительно экономичную, долговечную и стойкую к неблагоприятным воздействиям светотехнику. Мы расскажем о принципе работы современных светодиодов, а также коснемся основных особенностей и сферы применения устройств.

Общая информация о светодиодах

Светодиод представляет собой полупроводниковый прибор, излучающий свет при пропускании электротока. Излучение исходит из кристалла и имеет узкий спектральный диапазон, что отличает LED от классических ламп. Диапазон излучения зависит от химического состава полупроводника и может корректироваться при помощи светофильтра.

Принцип работы светодиода предусматривает прохождение тока через p-n-переход таким образом, что рекомбинация носителей заряда приводит к излучению фотонов. Правильный подбор полупроводникового материала позволяет добиваться высокой эффективности прибора в нужной части спектра, что приводит к снижению общего энергопотребления.

Независимо от модификации, любой светодиод состоит из таких элементов, как:

• анод, подающий положительную полуволну на кристалл полупроводника;
• катод, подающий отрицательную полуволну;
• отражатель, направляющий световой поток на рассеиватель;
• полупроводниковый кристалл или чип;
• рассеиватель, увеличивающий угол свечения.

Разновидности светодиодов

• Устройства индикаторного типа. Наиболее старый вид светодиодов, представляющих собой полимерный корпус с линзой, внутри которого размещен анод с катодом, кристалл и соединительный проводник. Сегодня редко встречаются из-за большого количества недостатков, включающих большой вес и размеры, небольшой угол свечения, быструю деградацию кристалла и низкий световой поток.
• Мощные светодиоды, рассчитанные на пропускание через кристалл значительного тока. Как правило, выполнены в виде микросхемы, на которой распаян кристалл проводника и радиатор, отводящий избыток тепла. Подобные устройства широко применяются в мощных карманных фонарях. Основные недостатки — высокая стоимость и необходимость использования драйвера, стабилизирующего напряжение и ограничивающего ток.
• Филаментные светодиоды. Сравнительно новая разновидность, изобретенная в 2008 году. Филаментные LED представляют собой элементы, выполненные из обыкновенного или сапфирового стекла и искусственно выращенных полупроводниковых кристаллов, прикрепленных к подложке. Диоды помещены в покрытую люминофором колбу. Основное достоинство — способность излучать свет во всех направлениях.
• Органические светодиоды (OLED). Технология предусматривает применение особой светоизлучающей прослойки из особых полимеров, разделяющей катод и анод. Преимущества OLED включают миниатюрность, высокий КПД, равномерное свечение по всей площади, большой ресурс, умеренную стоимость.

Достоинства светодиодов

LED-системы обладают массой преимуществ перед традиционными источниками света:

• высокий ресурс, исчисляемый десятками тысяч часов непрерывного горения;
• возможность использования светодиодов с различной цветовой температурой;
• устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам;
• работоспособность в большом температурном диапазоне;
• невысокие пусковые токи, снижающие нагрузку на электросеть при включении светодиодов;
• сохранение исходных характеристик на протяжении всего периода эксплуатации кристалла;
• КПД, превышающий 60 %;
• отсутствие мерцания;
• компактные размеры;
• электробезопасность.

Где применяются светодиоды?

Многочисленные достоинства объясняют широкую сферу применения светодиодов. Выделяют два основных направления их использования: для освещения помещений и объектов и в качестве прямого света, выполняющего информационную функцию.

Светодиоды повсеместно применяются для освещения помещений, уличного пространства, определенных поверхностей и объектов. Они используются в электронных гаджетах для индикации, в клавиатурах, кнопках, панелях управления в автомобиле, чтобы сделать их видимыми в темноте. С помощью LED-ламп создаются системы интерьерной и экстерьерной подсветки, рекламные конструкции, декоративные электрические гирлянды, бытовые и специальные фонари.

В качестве информационного ресурса светодиоды выступают в больших уличных экранах, где играют роль пикселей. С их помощью также создаются художественные и дизайнерские инсталляции в помещениях и на открытом воздухе. Диоды применяются в алфавитно-цифровых LED-вывесках, рекламных и информационных табло, например, в аэропортах, вокзалах, банках. С помощью прямого света создаются сигнальные устройства: указатели поворота в автомобилях, светофоры, дорожные знаки.

Уточнить характеристики и стоимость светодиодов можно у менеджеров нашей компании!