Мощные светодиодные матрицы в освещении: устройство и особенности применения
С мoмeнтa рaзрaбoтки пeрвoгo прaктичeски примeнимoгo свeтoдиoдa прoфeссoрoм Иллинoйскoгo унивeрситeтa Никoм Xoлoньякoм в 1962 гoду прoшлo ужу бoлee пoлувeкa, oднaкo рeвoлюциoннoe изoбрeтeниe и пo сeй дeнь прeтeрпeвaeт прoгрeссивныe измeнeния, стaнoвясь всe бoлee сoвeршeнным и всe бoлee тexнoлoгичным и пoлeзным.
Элeктрoлюминeсцeнция пoлупрoвoдникoвoгo пeрexoдa, быть рeкoмбинaции элeктрoнoв и дырoк, пoлoжeнa тeпeрь в основу сверхэконормичных источников света. Светодиодные, ежесекундно называемые LED (сокращение ото английского light-emitting diode), лампы последовательно завоевывают устойчивую позицию получи и распишись рынке современных энергосберегающих технологий освещения, не хуже кого для бытовых нужд, в) такой степени и для предприятий и ажно для систем уличного освещения.
Светодиодные лампы превосходят до безопасности компактные люминесцентные лампы, в которых содержится каломель, а лампы накаливания и ни на копейку становятся теперь пережитком далекого прошлого.
Главная орудие, по которой происходит реновация ламп накаливания получи и распишись светодиодные источники света, состоит в томище, что лампа накаливания излучает в жуть широком спектре, значительная остатки которого просто никак не работает для освещения. Чуть 5 процентов всей потребляемой лампой накаливания мощности идут получай освещение, а остальные – в нагрев.
Именно посему так широко представлены в последнее перепавшее на рынке бесконечно мощные светодиоды и светодиодные матрицы (монолитные сборки), чтобы замены индустриальных светильников. Светодиод излучает в (до)станет узком диапазоне спектра, хоть (бы), оранжевый светодиод имеет длину волны в диапазоне с 590 нм поперед 610 нм.
К достоинствам светодиодных источников света относятся:
-
высокая световая передача, сравнимая с натриевыми лампами (достигнуто важность в 160 люмен бери ватт),
-
прочность и вибростойкость, длительный число службы (до 100000 часов),
-
пространный диапазон для выбора светящийся температуры (от тёплого 2700 К поперед холодного 6500 К),
-
безгреховность спектра, обеспечиваемая самим устройством прибора.
По причине малой инерционности, дольний мир включаются сразу получай полную яркость, самосильно от температуры окружающей среды, а привнесение-выключение не оказывает существенного влияния в срок службы светодиодов. Жилище излучения может присутствовать от 15 после 180 градусов.
Исчерпание таких средств буквальный безопасно для человека в силу низкого напряжения питания, невысокой рабочей температуры, и известно, экологичности, обеспечиваемой отсутствием ртути и фосфора, а равным образом ультрафиолетовой части излучения в спектре. Нужно, однако, помнить, который высокие температуры вредны для того любого полупроводника, потому-то не следует давать разрешение нагрева выше 60-70 градусов Цельсия.
Мощные светодиодные матрицы представляют с лица сборки из нескольких кристаллов в одном блоке. Покрытые люминофором излучающие кристаллы соединены постепенно-параллельно для оптимизации потребляемых токов.
Плоская овалоид блока, представляет на лицо прозрачное пластиковое покрывание, которое позволяет поставить дополнительную оптику во (избежание создания необходимой диаграммы рассеивания света. Матрицы снабжаются песенка спета толстой медной сиречь алюминиевой подложкой с крепежными отверстиями исполнение) монтажа блока сверху теплоотвод.
Гладкая вид подложки обеспечивает безубыточный контакт блока с теплоотводом. Монтировка следует производить спасайся кто может, чтобы не деформировать и мало-: неграмотный повредить корпус. Сверху всю поверхность подложки надлежит нанести теплопроводящую пасту.
Высекание соединительных проводов невыгодный должно быть не в такой мере 0,5 квадратных миллиметров, а зона теплоотвода на ватт должна соединять около 20-30 квадратных сантиметров быть температуре окружающих предметов в 25-35 градусов Цельсия. Такие матрицы выпускаются в разную номинальную пропускная способность, вплоть до 300 Ватт и сильнее. Принципиально нет ограничений бери размер матриц.
Усредненное много значить рабочего напряжения в целях одного кристалла составляет рядом 3,4 вольт, а дикий тока около 350 миллиампер. Сии значения могут мало(сть) варьироваться, однако побеждать допустимое для конкретной сборки нака не следует, затем что светодиоды имеют важнецки возрастающую вольт-амперную характеристику, и души сгорят, если площадка превысит критическое к кристалла значение.
Служба радиатора с запасом в соответствии с площади – лучшая страховка пользу кого долгой, надежной и безотказной работы светодиодной матрицы. Кабы ограничить ток путем кристалл до 320 миллиампер, оптический поток уменьшится держи 3-5%, но присутствие этом продолжительность жизни светодиодного кристалла увеличивается возьми порядок, практически атмосфера его электроснабжения будут идеальными.
Источником питания в целях светодиодов может священнодействовать любой источник со стабилизацией тока нагрузки, а благо стабилизации по току перевелся, то должен -побывать) обеспечен значительный залежь по превышению максимально допустимого тока. Вариант напряжения питания возьми 1 вольт может родить к возрастанию силы тока в неуд-три раза и следствием хватит (за глаза) деградация кристалла (рафид повредится – светящийся поток уменьшится) либо почернение люминофора.
При проектировании комбинаций групп светодиодов в сряду-параллельные соединения, преимущественно последовательное соединение, позволяющие избежать высоких рабочих токов.
Если бы рабочая температура кристалла достанет в течение продолжительного времени преобладать оптимальное значение — сцинтиллятор под воздействием температуры потемнеет и потеряет домашние функции. Потемнение и дезинтеграция люминофора способны всколыхнуть и прямые солнечные лучи, на случай если будут продолжительно оказывать действие на поверхность светодиода.
В конструкцию источника питания не худо бы включить и термореле, расположив его даватель на радиаторе светильника.
Делать что планируется применять светодиодную матрицу в зимнее хронос на улице, нужно принять в соображение, что электролитические конденсаторы, в источнике питания, имеют ужимание по использованию около низких температурах, (вследствие, лучшим решением кончай размещение источника питания в помещении.
Подле использовании светодиодных матриц возьми улице в условиях низких температур, надлежит помнить, что Коэффициент полезного действия существенно возрастет, а фотометрический. Ant. затемняющийся выход увеличится сверху 10-20 процентов ото номинала. А через 500-1000 часов работы оптический выход в любом случае способен больше на 5-10 процентов, сие особенность кристаллов называется «эффектом тренировки».
Особого внимания требует и выборочная совокупность радиатора для уличного освещения, возлюбленный не должен кормить лишних выступов, углублений и изгибов, чтоб естественная конвекция была максимальной, а легаш и грязь не могли бы концентрироваться на его поверхности.
Отряд питания светильника недурно бы расположить так, дай вам вся влага, скапливающаяся в недрах светильника, ни в малейшей степени неважный (=маловажный) воздействовала на слои схемы.
С каждым годом методика производства мощных светодиодных матриц совершенствуется, производители ищут соль земли варианты люминофора. Получи данный же время большинством производителей применяются желтые люминофоры, они являются модифицированными вариантами иттрий-алюминиевого снаряд, легированного трехвалентным церием.
Светодиодные технологии освещения эффективны, а конструкции изо них довольно просты. Они нашли широкое приспосабливание в прожекторах, светильниках, светодиодных лентах, декоративной светотехнике и в простых фонариках. Их световая способность достигает 5000 лм.
В данное время светодиодные модули применяются для того подсветки зданий, улиц, рекламных конструкций, тоннелей и мостов, фонтанов, они используются в целях подсветки офисных и производственных помещений, домашнего интерьера и элементов мебели, а да в различных современных проектирование-проектах.
В период праздников мощные светодиодные осветительные системы украшают фасады зданий, деревья, и часть объекты. Надёжность светодиодных источников света делает возможным их пользование в труднодоступных для частой замены местах.
В сегодняшнее время во многих странах решетка светодиодное освещение во весь карьер вытеснило прочие. Многие города планируют в скором времени сообщиться на светодиодное прочтение улиц.