Светодиодное освещение в настоящее время является самой популярной технологией освещения.Почти все знакомы с многочисленными преимуществами светодиодных светильников, особенно с тем, что они более энергоэффективны и долговечны, чем традиционные светильники.Тем не менее, большинство людей не обладают достаточными знаниями о технологии, лежащей в основе светодиодного освещения.В этом посте мы рассмотрим, какова основа технологии светодиодного освещения, чтобы понять, как работают светодиодные светильники и в чем заключаются все их преимущества.
Глава 1: Что такое светодиоды и как они работают?
Первым шагом к пониманию технологии светодиодного освещения является понимание того, что такое светодиоды.LED означает светоизлучающие диоды.Эти диоды являются полупроводниковыми по своей природе, что означает, что они могут проводить электрический ток.Когда электрический ток подается через светоизлучающий диод, результатом является высвобождение энергии в виде фотонов (световой энергии).
Из-за того, что в светодиодных светильниках для получения света используется полупроводниковый диод, их называют твердотельными световыми приборами.Другие твердотельные источники света включают органические светоизлучающие диоды и полимерные светоизлучающие диоды, в которых также используется полупроводниковый диод.
Глава 2: Цвет светодиодного освещения и цветовая температура
Большинство светодиодных светильников излучают свет белого цвета.Белый свет подразделяется на различные категории в зависимости от теплоты или холодности каждого прибора (отсюда и цветовая температура).Эти классификации цветовой температуры включают:
Теплый белый — от 2700 до 3000 Кельвинов
Нейтральный белый – от 3000 до 4000 Кельвинов
Чистый белый — от 4000 до 5000 Кельвинов
Дневной белый — от 5000 до 6000 Кельвинов
Холодный белый — от 7000 до 7500 Кельвинов
При теплом белом цвете светодиоды имеют желтый оттенок, похожий на цвет ламп накаливания.По мере повышения цветовой температуры свет становится белее, пока не достигнет дневного белого цвета, который похож на естественный свет (дневной солнечный свет).По мере того, как цветовая температура продолжает увеличиваться, световой луч начинает приобретать голубоватый оттенок.
Одна вещь, которую вы должны, однако, отметить в отношении светоизлучающих диодов, заключается в том, что они не излучают белый свет.Диоды доступны в трех основных цветах: красный, зеленый и синий.Белый цвет, присутствующий в большинстве светодиодных светильников, получается путем смешивания этих трех основных цветов.По сути, смешение цветов в светодиодах включает в себя комбинирование различных длин волн света двух или более диодов.Таким образом, путем смешивания цветов можно получить любой из семи цветов, присутствующих в спектре видимого света (цвета радуги), которые при смешении дают белый цвет.
Глава 3: Светодиоды и энергоэффективность
Одним из важных аспектов технологии светодиодного освещения является их энергоэффективность.Как уже было сказано, практически все знают, что светодиоды энергоэффективны.Однако многие люди не понимают, как достигается энергоэффективность.
То, что делает светодиод более энергоэффективным, чем другие технологии освещения, заключается в том, что светодиоды преобразуют почти всю подводимую мощность (95%) в световую энергию.Кроме того, светодиоды не излучают инфракрасное излучение (невидимый свет), которое управляется путем смешивания цветовых длин волн диодов в каждом светильнике для получения только длины волны белого цвета.
С другой стороны, типичная лампа накаливания преобразует лишь небольшую часть (около 5%) потребляемой мощности в свет, а остальная часть расходуется на тепло (около 14%) и инфракрасное излучение (около 85%).Следовательно, при использовании традиционных технологий освещения требуется много энергии для обеспечения достаточной яркости, а светодиодам требуется значительно меньше энергии для обеспечения такой же или большей яркости.
Глава 4: Световой поток светодиодных светильников
Если вы покупали лампы накаливания или люминесцентные лампы в прошлом, вы знакомы с мощностью.Долгое время мощность была общепринятым способом измерения света, излучаемого светильником.Однако с появлением светодиодных светильников все изменилось.Свет, излучаемый светодиодами, измеряется световым потоком, который определяется как количество энергии, излучаемой источником света во всех направлениях.Единицей измерения светового потока является люмен.
Причина изменения меры яркости с мощности на яркость связана с тем, что светодиоды являются маломощными устройствами.Поэтому имеет смысл определять яркость по световой отдаче, а не по выходной мощности.Кроме того, разные светодиодные светильники имеют разную световую отдачу (способность преобразовывать электрический ток в световой поток).Следовательно, светильники, потребляющие одинаковое количество энергии, могут иметь очень разную световую отдачу.
Глава 5: Светодиоды и тепло
Распространенное заблуждение о светодиодных светильниках заключается в том, что они не выделяют тепла из-за того, что они холодные на ощупь.Однако это не так.Как уже упоминалось выше, небольшая часть мощности, подаваемой на светодиоды, преобразуется в тепловую энергию.
Причина, по которой светодиодные светильники холодные на ощупь, заключается в том, что небольшая часть энергии, преобразованная в тепловую энергию, не слишком велика.Кроме того, светодиодные светильники комплектуются радиаторами, которые отводят это тепло, что предотвращает перегрев светодиодов и электрических цепей светодиодных светильников.
Глава 6: Срок службы светодиодных светильников
Помимо энергоэффективности, светодиодные светильники также славятся своей энергоэффективностью.Некоторые светодиодные светильники могут работать от 50 000 до 70 000 часов, что примерно в 5 раз (или даже больше) дольше по сравнению с некоторыми лампами накаливания и люминесцентными лампами.Итак, что делает светодиодные лампы более долговечными, чем другие типы света?
Ну, одна из причин связана с тем фактом, что светодиоды — это твердотельные лампы, в то время как лампы накаливания и люминесцентные лампы используют электрические нити, плазму или газ для излучения света.Электрические нити легко перегорают через короткое время из-за теплового разложения, в то время как стеклянные корпуса, в которых находится плазма или газ, очень восприимчивы к повреждениям из-за ударов, вибрации или падения.Таким образом, эти светильники недолговечны, и даже если они прослужат достаточно долго, их срок службы значительно короче по сравнению со светодиодами.
Одна вещь, которую следует отметить в отношении светодиодов и срока службы, заключается в том, что они не перегорают, как люминесцентные лампы или лампы накаливания (если только диоды не перегреваются).Вместо этого световой поток светодиодного светильника со временем постепенно ухудшается, пока не достигнет 70% исходной световой отдачи.
В этот момент (обозначаемый как L70) деградация свечения становится заметной для человеческого глаза, а скорость деградации увеличивается, что делает дальнейшее использование светодиодных светильников нецелесообразным.Таким образом, считается, что в этот момент срок службы светильников истек.
Время публикации: 27 мая 2021 г.