Выбираете светодиоды и не знаете какие из них самые яркие и эффективные? Хотите узнать все о современных светодиодах, чтобы сделать правильный выбор? Тогда эта статья для вас!
История создания ярких светодиодов
Первые светодиоды были изобретены еще в середине прошлого столетия и излучали слабый красный свет. Для создания синего и зеленого цвета потребовались новые полупроводниковые материалы.
Прорыв произошел в конце двадцатого века, когда группа японских ученых изобрела синий светодиод на основе нитрида галлия (GaN). Это позволило наладить массовый выпуск ярких светодиодов практически любого цвета.
В XXI веке произошло еще одно важное событие, благодаря которому светодиоды стали еще более "продвинутыми". Несколько лет назад появились эффективные белые светодиоды за счет добавления люминофора. Их световая отдача непрерывно растет. Так, компания Cree в 2006 году достигла показателя 100 лм/Вт, в 2010 - 200 лм/Вт, а в 2012 - 250 лм/Вт.
Показатели яркости и эффективности светодиодов
Яркость светодиодов характеризуют несколько ключевых параметров:
- Световой поток (лм) - общее количество излучаемого света.
- Светоотдача (лм/Вт) - эффективность преобразования электричества в свет.
- Цветовая температура (К) - оттенок белого света от теплого до холодного.
- CRI - индекс цветопередачи, показывает насколько натуральными кажутся цвета.
Чем выше эти показатели, тем ярче и качественнее свет от светодиода. Лучшие современные модели имеют светоотдачу свыше 150-200 лм/Вт и CRI выше 90.
Конструкция современных ярких светодиодов
Высокая яркость светодиодов достигается за счет совершенствования их конструкции:
- Кристалл из полупроводникового материала (GaN, InGaN, AlGaInP) формирует свет.
- Кристалл помещен в компактный корпус разных форм и размеров.
- Линза из оптического пластика или стекла фокусирует световой поток.
- Система охлаждения отводит тепло от кристалла, повышая срок службы светодиода.
Размер кристалла напрямую влияет на яркость светодиода.
Большие мощные кристаллы создают максимальный световой поток.
Основные типы ярких светодиодов
Существует несколько основных типов конструкции современных ярких светодиодов:
- Стандартные светодиоды диаметром 5 мм с выводами для пайки в плату.
- SMD (surface mounted device) - миниатюрные светодиоды для поверхностного монтажа.
- Мощные многокристальные светодиоды с высоким световым потоком.
- COB (chip-on-board) матрицы, объединяющие сразу несколько кристаллов.
- Гибкие светодиодные ленты на основе SMD светодиодов.
Благодаря широкому выбору типов и размеров светодиодов, их можно использовать в самых разных областях освещения.
Ведущие мировые производители
К ведущим компаниям, выпускающим самые яркие и эффективные светодиоды, относятся:
- Cree - лидер в производстве мощных светодиодов.
- Nichia - один из пионеров синих и белых светодиодов.
- Lumileds - крупнейший производитель светодиодов высокой мощности.
- Osram - выпускает широкий спектр светотехники, в том числе и светодиоды.
- Samsung - знаменитый производитель светодиодов Seoul Semiconductor.
Эти компании постоянно совершенствуют технологии производства светодиодов, увеличивая их эффективность и яркость.
Преимущества ярких светодиодов
Яркие светодиодные источники света имеют ряд важных преимуществ:
- Высокая энергоэффективность и длительный срок службы.
- Компактные размеры, возможность создавать разнообразные формы светильников.
- Широкий выбор цветовой температуры и оттенков.
- Возможность плавного регулирования яркости (диммирование).
- Экологичность, отсутствие вредных веществ и инфракрасного излучения.
Благодаря этим качествам, области использования ярких светодиодов непрерывно растут. Рассмотрим их подробнее.
Сферы применения ярких светодиодов
Светодиоды активно применяются в самых разных областях:
- Освещение жилых, офисных, торговых, промышленных помещений.
- Прожекторы, светильники для уличного и дорожного освещения.
- Автомобильные фары, стоп-сигналы, габаритные огни.
- Фонари, переносные светильники, настольные лампы.
- Подсветка рекламных вывесок, витрин, зданий.
- Декоративная подсветка в интерьерах, садах, на фасадах.
По мере совершенствования технологий и снижения стоимости светодиодов, области их использования будут только расширяться.
Критерии выбора самых ярких светодиодов
Чтобы выбрать оптимальный вариант, при подборе светодиодов стоит обращать внимание на такие критерии:
- Потребляемая мощность в зависимости от задач освещения.
- Тип корпуса и его размеры.
- Необходимая цветовая температура и индекс CRI.
- Требуемый угол светорассеивания.
- Величина светового потока в люменах.
- Расчетный срок службы и надежность.
- Стоимость светодиодов и системы освещения в целом.
Грамотный подбор по этим параметрам позволит выбрать оптимальное соотношение цены и качества.
Популярные модели самых ярких светодиодов
Рассмотрим несколько популярных моделей ярких светодиодов от ведущих производителей.
Светодиод Cree XHP70.2
Мощный многокристальный светодиод компании Cree в корпусе 7x7 мм. Основные характеристики:
- Световой поток до 4000 лм.
- Потребляемая мощность - 12 Вт.
- Светоотдача - 150 лм/Вт.
- Диапазон цветовой температуры 2700-6500К.
- Индекс цветопередачи CRI 80.
- Срок службы 50 000 часов.
Используется в мощных светодиодных прожекторах и светильниках.
Светодиод Osram Duris E3
Компактный высоковольтный светодиод Osram с рабочим напряжением 100-240 В. Характеристики:
- Мощность 4 Вт.
- Световой поток 420 лм.
- Светоотдача - 105 лм/Вт.
- Цветовая температура 3000К или 4000К.
- Индекс CRI 80.
- Срок службы 30 000 часов.
Идеален для создания ламп-ретрофитов с цоколем E27.
Светодиод Nichia NVSU333A
Яркий однокристальный синий светодиод от японской компании Nichia. Параметры:
- Размер кристалла 3.5 x 3.5 мм.
- Длина волны излучения 465-475 нм.
- Световой поток при 700 мА - 1000 лм.
- Максимальный ток - 1А.
- Угол свечения 120°.
Применяется в светодиодных модулях для растениеводства.
Другие популярные сверхъяркие светодиоды: Cree XHP50, Lumileds LUXEON, Osram Oslon Square и др.
Правила выбора светодиодов для конкретных целей
Давайте рассмотрим правила выбора светодиодов для разных конкретных задач.
Выбор светодиодов для освещения дома или квартиры
При выборе светодиодных источников света для дома или квартиры стоит учитывать:
- Для основного освещения помещений подойдут светодиодные лампы или панели мощностью от 6 до 12 Вт на м2.
- Для декоративной подсветки лучше использовать RGB-ленты или модули.
- В спальне и гостиной предпочтительна теплая цветовая температура 3000-4000К.
- На кухне и в ванной нужен дневной свет 5000-6500К.
Обязательно обращайте внимание на индекс цветопередачи CRI - он должен быть не ниже 80.
Выбор светодиодов для растениеводства
При подборе светодиодов для выращивания растений необходимо:
- Выбирать светодиоды с длиной волны 450-460 нм (синий спектр).
- Светодиоды должны иметь узкий угол излучения - 60-90°.
- Плотность светового потока - от 80 до 300 μМоль/м2с.
- Равномерно освещать растения со всех сторон.
Лучше всего подойдут специализированные светодиодные модули для растениеводства.
Подбор светодиодов для автомобиля
При выборе светодиодов для автомобиля необходимо учесть:
- Для фар - светодиоды мощностью от 20 до 50 Вт.
- Для габаритных огней - 0,5-5 Вт.
- Для стоп-сигналов и поворотников - 1-5 Вт.
- Диоды должны выдерживать вибрацию и перепад температур.
Обязательно проверить совместимость с электроникой автомобиля.
Выбор светодиодных модулей и лент для рекламы
При выборе светодиодов для подсветки рекламы важно:
- Достаточная яркость и видимость днем.
- Высокий индекс цветопередачи CRI >90.
- Стабильность цвета и оттенка.
- Влагозащита IP65 или выше.
- УФ-стабилизация для защиты от выгорания.
Лучше отдавать предпочтение проверенным брендам вроде Samsung или Epistar.
Тенденции и перспективы развития светодиодных технологий
Рассмотрим основные тренды в развитии светодиодов.
Повышение эффективности и снижение стоимости
Производители продолжат увеличивать светоотдачу светодиодов (уже достигнуто 300 лм/Вт) и снижать их себестоимость.
Расширение цветовой гаммы
Ожидается появление новых оттенков и улучшение цветопередачи.
Гибкие и прозрачные светодиоды
Разрабатываются технологии гибких светодиодных лент и панелей, а также прозрачных светодиодов.
Интеграция со смарт-технологиями
Светодиоды будут интегрироваться в "умные дома", объединяясь в единую систему с датчиками и электроникой.
