Уважаемые Покупатели! В связи с постановлением Правительства РФ наш шоу-рум и пункт выдачи заказов не будут работать с 30.03.20 по 05.04.20. Работа офиса и отдела продаж временно переходит на удаленный режим, но мы продолжим принимать и обрабатывать Ваши заявки и заказы на сайте. Отгрузка всех заказов по СПБ будет осуществляться только силами наших водителей, без возможности самовывоза. По РФ все остается без изменений. Приносим извинения за возможные неудобства.
Все разделы
Подбираете освещение? Смета на 15% дешевле за счет оборудования. Получить расчет бесплатно

История создания светодиодов

Электрические источники света появились более 130 лет назад, и за все эти годы люди использовали два типа источников света — тепловые и газоразрядные. И только в самом конце 20-го века появился третий тип электрических источников света — полупроводниковые источники света или светоизлучающие диоды (светодиоды).

В светодиодах используется принцип генерации света при прохождении электрического тока через границу полупроводникового и проводящего материалов. Прохождение электрического тока можно представить как поток электронов в определенном направлении, движущийся под действием напряжения между концами проводника. Проводящие материалы или проводники можно сравнить с каналом, по которому течет поток воды, а полупроводники — с порогом на пути потока. В одну сторону («сверху вниз») поток без проблем преодолевает порог, при этом даже выделяя какое-то количество энергии. Но чтобы заставить поток преодолеть порог в обратную сторону, надо затратить усилие, необходимое для подъема потока на высоту порога.

В полупроводниках электрический ток в одну сторону (в проводящем направлении) течет при приложении даже небольшого напряжения (как бы уклона в канале с водой), свободно преодолевая порог. В потоке воды энергия, выделяющаяся при преодолении порога, может вращать турбины, мельничные колеса и т. п. — все зависит от высоты порога и количества протекающей воды. Точно так же электроны при преодолении «энергетического порога» выделяют определенную энергию. Обычно эта энергия выделяется в виде тепла, но при определенных условиях может превращаться и в свет.


Факт свечения некоторых полупроводниковых материалов (вернее, границы между проводником и полупроводником) при прохождении электрического тока был замечен учеными очень давно (в 1920 году русским инженером А. Ф. Лосевым). Однако это свечение было очень слабым, и практического применения этот эффект долго не находил. В начале 60-х годов появились первые приборы, использующие этот эффект, — индикаторные элементы со слабым красным, а через несколько лет и зеленым свечением. Приборы получили название светодиодов. В качестве полупроводникового материала в них использовались арсениды алюминия, индия и смеси этих веществ. Световая отдача светодиодов в те годы составляла не более 0,1 лм/Вт (в 100 раз меньше, чем у ламп накаливания), срок службы измерялся сотнями часов, и, естественно, они даже не рассматривались как источники света в общепринятом понимании.

Положение коренным образом начало меняться в конце 80-х годов благодаря работам Ж. И. Алферова и других ученых, когда были созданы принципиально новые полупроводниковые материалы, позволившие сразу на порядки увеличить мощность, яркость, световую отдачу и срок службы светодиодов. В новых материалах используются соединения индия, галлия, алюминия в различных сочетаниях. Светодиоды на основе этих материалов давали уже довольно яркий свет красного, зеленого, желтого и оранжевого цветов. В 1996 году японским специалистам из компании Nichia после двадцатилетних поисков удалось создать первые светодиоды с синим цветом излучения. Синий свет с помощью люминофоров стали превращать в желтый, дающий в комбинации с синим белый свет различных оттенков, и с 1997-98 гг. в разных странах одновременно стали появляться первые осветительные приборы, в которых светодиоды выполняли функции не индикаторных элементов, а именно источников света.

Сегодня светодиоды (иностранное обозначение — LED, Lighting Emitted Diode) — наиболее развивающееся направление в области источников света. Сейчас созданы светодиоды практически всех цветов радуги — от красного до фиолетового, а также диоды, излучающие в инфракрасной области. К производству светодиодов приступили мировые лидеры в области источников света Osram и Philips и десятки более мелких фирм во всех развитых странах.

В настоящее время достигнуты следующие параметры светодиодов массового производства: световая отдача белых до 35 лм/Вт (выше, чем у галогенных ламп накаливания), красных и зеленых — до 50 лм/Вт; срок службы — 50000 часов. На лабораторных образцах белых светодиодов достигнута световая отдача 125 лм/Вт. Фирма Hewlett Packard сообщала о сроке службы светодиодов 1 миллион часов или 120 лет непрерывной работы! Американская фирма TREE в 2005 году в своих рекламных материалах информировала о промышленном выпуске белых светодиодов мощностью 1 Вт со световым потоком 87 лм, то есть со световой отдачей 87 лм/Вт— больше, чем у большинства люминесцентных ламп!

Несомненно, что светодиоды в ближайшие десятилетия вытеснят с рынка и тепловые, и разрядные источники света.
Основу светодиодов составляет полупроводниковый кристалл, расположенный на проводящей подложке. К кристаллу и подложке подводится электрическое напряжение через вводы. Кристалл окружен отражателем, направляющим свет в одну сторону. От внешних воздействий кристалл защищен корпусом из прозрачной эпоксидной смолы или поликарбоната. Верхняя часть корпуса, как правило, делается в виде купола с определенной кривизной и исполняет роль линзы, формирующей световой пучок. Иногда вместо купола делаются «линзы Френеля», то есть наборы кольцевых концентрических микролинз на общем плоском основании.
Внутренний отражатель и корпус-линза формируют световой поток, излучаемый кристаллом, надлежащим образом, поэтому в светильниках со светодиодами не требуется применения какой-либо дополнительной оптической системы, как при «обычных» источниках света.
Для питания светодиодов нужен постоянный ток низкого напряжения, величина которого зависит от цветности излучения: у красных светодиодов это 1,9-2,1 В, у зеленых 2,5 - 3 В, у синих и белых — около 4-х В.

Основную массу выпускаемых в настоящее время светодиодов составляют светодиоды с куполообразным корпусом диаметром 5 мм. Их номинальный рабочий ток — 20 мА. Некоторые фирмы производят светодиоды диаметром 10 мм с рабочим током 40 мА. Наибольшая мощность отдельного светодиода сегодня — 5 Вт.
Кроме большого срока службы, светодиоды имеют много других достоинств: высокую надежность; очень высокую устойчивость к внешним воздействующим факторам (окружающей температуре, влажности, механическим нагрузкам); малые габариты; высокий коэффициент использования светового потока; легкую управляемость; полную экологическую безопасность из-за отсутствия ртути и стекла; безопасность обслуживающего персонала. Широкая цветовая гамма и разнообразие углов излучения (от 3°, то есть очень узкого светового пучка, до 180°, то есть равномерного свечения в полусфере) способствуют использованию светодиодов в различных световых приборах.

До недавнего времени светодиоды использовались прежде всего, в светосигнальных приборах — автодорожных и железнодорожных светофорах, информационных табло, указателях . А в последнее время светодиодное освещение активно вошло в нашу жизнь. Уже на отдельных магистралях и улицах, офисных и торговых помещениях а также в быту можно увидеть новые светодиодные источники света, которые полностью заменили привычное для нас лампы и создали качественно новую модель освещения.



Возврат к списку

ООО «Новолампа»
Санкт-Петербург
ул. Катерников, дом 7, лит А, 1 этаж
8 (800) 700-80-91
post@novolampa.ru