Ремонт светодиодных ламп своими руками: причины поломок и как починить. Устройство ламп светодиодных


Основные компоненты в устройстве светодиодных ламп

Не смотря на то, что светодиодные лампы уже прочно вошли в нашу жизнь и 60 процентов населения нашей страны давно используют их в своих квартирах, для большинства устройство светодиодных ламп остается "секретом». И не потому, что внутренности лампы сложны, а из-за того, что мало кого интересует из чего состоят любые LED лампы. Мы уже выяснили, что светодиодные лампы не имеют аналогов по энергоэффективности. Но немаловажным является и то, что эти источники света являются экологически чистыми.

Но не будем опять переливать из пустого в порожнее о том, на сколько хороши LED лампы. Цель этой статьи – рассмотреть как устроены светодиодные лампы. В отличии от ламп накаливания состоят они из нескольких важных элементов. Но обо всем по порядку…

Устройство светодиодных ламп

Цоколь - одна из важных частей в устройстве LED ламп при их выборе

 

Цоколи светодиодных ламп

Эта часть практически ничем не отличается от привычных нам ЛН или КЛЛ. Так же, как и везде при производстве используют либо металл, либо керамику. Хорошие лампы от известных производителей выпускают без применения пайки, что позволяет полностью исключить окисление или прилипание цоколя к патрону. Вроде бы несущественное изменение, но очень приятное, особенно для тех, кто помнит, сколько времени стоит потратить, чтобы «вызволить цоколь из лап патрона» светильника.

Цоколи выпускают разных типов и видов. Наиболее популярные и распространенные представлены на картинке выше. В нашей стране большинство потребителей используют LED лампы с цоколем Е27 и Е14.

Устройство LED ламп не мыслимо без радиатора

Мы рассматривали вопрос о том, что излишнее тепло очень критично сказывается на работоспособности светодиода. И это если мы берем во внимание только один диод. А если рассматривать лампу, то тепловой нагрев в этом случае становится еще более критичным. Без хорошего теплоотвода лампа проживет в лучшем случае год. В худшем – два-три месяца. Поэтому перед покупкой стоит обратить внимание на то, каким образом выполнен теплоотвод в лампе.

Много LED lamp устроены таким образом, что теплоотвод выполнен ТОЛЬКО одними продольными или поперечными отверстиями по всему корпусу лампы. Как показывает эксплуатация, этого не достаточно. Не зря «продвинутые» производители используют металлические радиаторы. Китайцы зачастую вместо металла могут впихнуть керамику. Не скажу, что это плохо, но хрупкое от этого получается детище.

Радиаторы могут быть сплошными, спиралевидными, пластинчатыми и т.д. Толщина зависит от мощности используемых светодиодов.

Радиаторы LEDs lamp

Какой бы радиатор не использовался, как бы не отводилось тепло, мы все-равно до сих пор не можем найти тот единственный радиатор, который смог бы установить необходимое рабочее тепло для светодиодов. Разные производители с попеременным успехом пытаются решить эту проблему.

Есть даже такие, которые внесли кардинальное изменение в устройство светодиодной лампы и в качестве охладителя используют обычную воду. К сожалению, мне еще не попадались такие экземпляры, но я бы с удовольствием их протестировал. Может когда-нибудь и свершится это чудо))).

Драйвер в устройстве светодиодных ламп

Драйеры для светодиодных ламп

Драйвер – один из главных, если не основных компонентов в устройстве светодиодной лампы. Ни один LED источник света без него не будет работать. Другое дело, что кто-то выполняет его из качественных компонентов, а кто-то использует минимум компонентов. Драйверы можно разделить на электронные и на конденсаторах. Лампа и в том и в другом случае работать будет, но как долго и какая безопасность от этого – другой вопрос.

О том, какие драйвера лучше я рассмотрю в другой статье. А сейчас могу только сказать, что огромным минусом в устройстве светодиодных ламп драйверов на конденсаторах стоит считать пульсацию.

Монтажные платы со светодиодами

Лирическое отступление))) Вообще я не люблю писать материал на очевидные темы. Мне всегда кажется, что понятные вещи мне, должны быть понятны и другим. Так и с этой статьей. Пишу и думаю… А кому эта информация нужна? Ведь все очевидно! Но да ладно… Раз начал, то прийдется закончить и перейти к более интересным темам.

Монтажная плата со светодиодами

Монтажная плата. Тут каждый производитель изгаляется по своему. Пытаясь удешевить свою конструкцию за счет использования этих плат. Вернее материалов, на которых выполнена плата. В настоящий момент я отдаю предпочтение лампам, в которых монтажные платы выполнены из сплава алюминия. Т.к. это способствует абсорбции теплового излучения до 90 процентов. При этом не стоит забывать о том, что использование термопасты уменьшит тепловое сопротивление самой платы, тем самым передав тепло на радиатор.

Светодиоды в устройстве диодных ламп

Второй по значимости компонент))

Светодиоды в лампах

Тут уж точно, ставят виды светодиодов какие бог на душу положит. Лампы могут быть на smd диодах, мощных или COB. Упоминалось в наших статьях и о филаментных светодиодах. Важным моментом остается только факт «правильного» количества чипов. Чем больше свтодиодов, тем больше тепла выделяется, тем тяжелее его отводить. Чем меньше, тем холоднее будет лампа. Но от этого пострадает мощность. Дилемма…

Рассеиватели и линзы в светодиодных лампах

Рассеиватели светодиодных ламп

Очень мало видов ламп, которые выпускаются без рассеивателей. Они способствуют концентрировать свет под определенным углом. В своем большинстве изготовлены из матового пластика. Плюсом стоит отметить то, что такие рассеиватели безопасны, в отличии от стеклянных колб по вполне понятным причинам. По конструкции могут быть шарообразные, грушевидные, свечеообразные и т.п.

Линзы для светодиодных ламп

Часто производители вместо рассеивателей используют линзы для светодиодов. Они также имеют огромное количество разновидностей. Производят их из разнообразных материалов. Более полную информацию о рассеивателях и линзах я опубликую не много позднее.

В принципе, устройство любой светодиодной лампы одинаково. И основные компоненты указаны в моей статье. Кто-то может вносить некоторые изменения в форму, корпус, радиатор и т.п. Но от этого ничего не меняется. Улучшаются одни характеристики и занижаются другие. Какие? Это уже необходимо смотреть каждую лампу индивидуально. Но сам факт того, что устройство LED ламп простое не подвергается сомнению. Пока «рожал» в муках ( так как особо писать про устройство не вижу смысла ) статью, появилась мысль о создании другого интересного материала, в частности про светодиодные драйверы лед ламп. Типы, виды и преимущества… Чем и займусь в ближайшее время. А пока можете оставить комментарии, поругать или похвалить…Как говорится, мне все равно…Вообще, у меня стоит задача в настоящее время наполнить наш раздел общей информацией по светодиодным лампам. Для меня это тяжело, т.к. больше люблю освещать не обыденные и обмусоленные всеми темы, а что-то новое и интересное. Жду-не дождусь, когда закончу с общими вопросами и приступлю к публикации тестов и обзоров). Благо материала накопилось вагон и маленькая тележка.

Видео материал по устройству светодиодных ламп

Ну и в конце, как уже повелось, приведу пример видео материала, в котором Вы можете воочию увидеть то, из чего устроена светодиодная лампа. Пишу, пишу... А может заняться и делать видеообзоры? Стоит подумать. Но и времени, как всегда, катастрофически не хватает...( Жаль.

leds-test.ru

Ремонт светодиодных ламп своими руками: пошаговая инструкция

ПОДЕЛИТЕСЬ В СОЦСЕТЯХ

Из предметов роскоши в приборы бытового пользования перешли светодиодные лампы. В настоящее время подобные источники света производят многие компании, так как для их изготовления не нужна сложная аппаратура, а схема сборки проста. Купить чудо источник освещения теперь может каждый, но что делать, если он вдруг перестал работать. Хорошо если есть гарантия, а если она закончилась или ее вообще не было? Можно ли сделать ремонт светодиодных ламп своими руками – попробуем разобраться в сегодняшнем обзоре.

Источники освещения светодиодного типа отличаются параметром мощности и разнообразием конфигураций

Содержание статьи

Ремонт светодиодных ламп своими руками: устройство и принцип работы

Прежде чем решить, как разобрать светодиодную лампу, нужно разобраться с ее устройством. Конструкция данного источника освещения не сложна: светофильтр, плата питания и корпус с цоколем.

На схеме изображено подобное устройство конструкции

В дешевых изделиях часто используются конденсаторы, которые призваны ограничивать напряжение и ток. В лампочке присутствует 50-60 светодиодов, которые представляют собой последовательную цепь. Они образуют светоизлучающий элемент.

Принцип работы изделий похож с функционированием полупроводниковых диодов. При этом ток от анода к катоду перемещается только прямо. Что способствует возникновению потоков света в светодиодах. Детали обладают незначительной мощностью, поэтому лампы производятся со множеством светодиодов. Чтобы убрать неприятные ощущения от производимых лучей используется люминофор, который устраняет этот недочет. Прибор устраняет нагрев от точечных светильников, так как световые потоки снижаются при потерях тепла.

Как работает конструкция можно увидеть на представленной схеме

Драйвер в конструкции используется для подачи напряжения к диодным группам. Они применяется в качестве преобразователя. Диодные детали представляют собой полупроводники незначительного размера. Напряжение перемещается на специальный трансформатор, где производится некоторое замедление рабочих параметров. На выходе образуется постоянный ток, который позволяет включить диоды. Установка дополнительного конденсатора позволяет предотвратить пульсацию напряжения.

Не всегда неисправность светодиодов можно определить, не демонтируя корпус

Светодиодные лампы бывают разных видов. Они различаются по особенностям устройства, а также по количеству деталей полупроводников.

Статья по теме:

Как выбрать светодиодные лампы для дома. Об этом подробнее поговорим в статье, чтобы помочь вам сократить расходы при покупке и в процессе эксплуатации, и решить другие практические задачи. 

Причины для ремонта светодиодных ламп: устройство, электрические схемы

Перед тем как приступить к ремонту светодиодных ламп своими руками, важно выяснить причины их сбоя. Заявленный эксплуатационный срок  ламп может не совпадать с реальными сроками. Это происходит из-за кристаллов плохого качества.

Существуют такие причины неисправностей осветительных приборов:

  • перепады напряжения не так сильно влияют на работу электрических деталей, заметные колебания показателей напряжений могут спровоцировать появление неисправности;
  • неподходящий светильник. Если выбран неправильный плафон, то может произойти перегрев источника освещения.
  • светоизлучающие элементы плохого качества способствуют быстрому выходу из строя изделий;
  • неправильная установка системы освещения оказывает негативное влияние на электропроводку;
  • сильные вибрации и удары могут способствовать поломке подобного оборудования.

Разбор устройства позволяет определить точные причины поломок

Чтобы не пришлось делать ремонт светодиодной лампочки своими руками, нужно минимизировать воздействие перечисленных факторов на лампу.

Обратите внимание! Если нет визуально определяемых деформаций, то надо искать причину поломок при помощи специальных приспособлений: мультиметра и тестера.

Частые проблемы, возникающие с лед – устройствами        

Часто требуется провести ремонт светодиодных ламп своими руками, при проблемах с конденсатором. Чтобы осуществить проверку, его придется выпаять из платы. Можно измерить напряжение элемента мультиметром. Этим же прибором осуществляется проверка рабочего состояния диодов.

На схеме изображен порядок подсоединения драйверов

В некоторых случаях наблюдается моргание светодиодных элементов. Подобное происходит, если неисправен токоограничивающий конденсатор. Причиной поломки может стать сгоревший излучатель. Неисправность можно увидеть далеко не по всем светодиодам, поэтому придется проверять каждую деталь. Чтобы найти проблемный диод применяется тестер.

Делая ремонт, вы можете поэкспериментировать со светодиодными элементами. Например, подобрать теплые или холодные температуры света. В некоторых устройствах нет сглаживающего конденсатора и выпрямителя. Их можно установить с помощью паяльника.

Тестирование источников освещения производится при помощи мультиметра или пробника

Совет! Если сгорел только один светодиод, то можно замкнуть его контакты.

Статья по теме:

Потолочные светодиодные люстры для дома. Высокотехнологическое осветительное оборудование позволяет создать комфортную обстановку в помещении. Давайте выясним, какую информацию следует знать, чтобы выбрать подобную продукцию.

Как отремонтировать светодиодную лампу своими руками

Если вам интересно, как починить светодиодную лампу на 220v, то познакомьтесь со стандартными схемами ремонта. Самая часта причина поломки – выход из строя конденсатора. Для проверки этой детали используется мультиметр. В случае перегорания конденсатора, он меняется на новый. Еще к частым неисправностям ламп можно отнести проблемы с драйвером. При замене данной детали, важно подобрать подходящий вариант.

Чтобы извлечь неисправные детали производится демонтаж

Токоограничительные резисторы ломаются не часто, но такое происходит. Проверить неисправность можно при помощи мультиметра в режиме прозвонки. Если отклонение показателя будет более, чем на 20 %, то прибор неисправен.

Часто требуется замена светодиодов. Их проверку стоит выполнять только после того, как будет ясно, что с источником питания все в порядке. Для замены этих деталей потребуется паяльник. Все неисправные элементы выпаиваются.

Причиной мерцания светодиодных источников освещения является некачественный конденсатор. Чтобы устранить подобную неисправность стоит приобрести более мощный механизм.

Можно попробовать сделать своими руками ремонт лед ламп LL – corn (лампы кукурузы).

Полезные рекомендации

Перед любым ремонтом обязательно проверяется наличие напряжения. При этом включается нужный выключатель. Если напряжения нет, проверяется электрическая проводка и устраняется неисправность.

На плате размещаются многие важные элементы

Важно проверить на работоспособность лампочки, а также целостность предохранителей. Можно прозвонить не только целостность, но и возможное присутствие короткого замыкания. Также проверяется блок питания и светодиоды. Светодиоды можно проверить с помощью батарейки. Для этого через резистор подается напряжение на каждый светодиод.

При правильном подходе подобные лампы станут превосходным украшением современного интерьера

Если в лампе перегорело большее количество светодиодных элементов, то нужно выпаять все старые, а потом к обратной стороне припаять исправные элементы.

Использование отдельных элементов позволяет создать единый замысел для освещения

Используя полезные рекомендации и техники ремонтных работ, вы всегда сможете самостоятельно убрать любую неисправность.

Ремонт светодиодной лампы (видео)

 

ПОДЕЛИТЕСЬ В СОЦСЕТЯХ

Загрузка...

aquatic-home.ru

Подробное устройство и принцип работы светодиода

С момента открытия красного светодиода (1962 г.) развитие твердотельных источников света не останавливалось ни на миг. Каждое десятилетие отмечалось научными достижениями и открывало для ученых новые горизонты. В 1993 году, когда японским ученым удалось получить синий свет, а затем и белый, развитие светодиодов перешло на новый уровень. Перед физиками всего мира стала новая задача, суть которой заключалась в использовании светодиодного освещения в качестве основного.

В наше время можно сделать первые выводы, свидетельствующие об успехах становления светодиодного освещения и продолжающейся модернизации светодиода. На прилавках магазинов появились светильники со светодиодами, изготовленными по технологии COB, COG, SMD, filament.

Как устроен каждый из перечисленных видов, и какие физические процессы вынуждают полупроводниковый кристалл светиться?

Что такое светодиод?

Перед разбором устройства и принципа работы, кратко рассмотрим, что светодиод из себя представляет.

Светодиод – это полупроводниковый компонент с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании электрического тока в прямом направлении.

В отличие от нити накала и люминесцентных источников света, испускаемый свет светодиодом лежит в небольшом диапазоне спектра. То есть кристалл светоизлучающего диода испускает конкретный цвет (в случае со светодиодами видимого спектра). Для получения определенного спектра излучения в светодиодах используют специальный химический состав полупроводников и люминофора.

Устройство, конструкция и технологические отличия

Существует много признаков, по которым можно классифицировать светодиоды на группы. Одним из них является технологическое отличие и небольшое различие в устройстве, которое вызвано особенностью электрических параметров и будущей сферой применения светодиода.

DIP

Цилиндрический корпус из эпоксидной смолы с двумя выводами стал первым конструктивом для светоизлучающего кристалла. Закругленный цветной или прозрачный цилиндр служит линзой, формируя направленный пучок света. Выводы вставляются в отверстия печатной платы (DIP) и с помощью пайки обеспечивают электрический контакт.

Излучающий кристалл располагается на катоде, который имеет форму флажка, и соединяется с анодом тончайшим проводом. Существуют модели с двумя и тремя кристаллами разного цвета в одном корпусе с количеством выводов от двух до четырёх. Кроме этого, внутри корпуса может быть встроен микрочип, управляющий очередностью свечения кристаллов либо задающий чистоту его мигания. Светодиоды в DIP корпусе относятся к слаботочным, используется в подсветке, системах индикации и гирляндах.

В попытках нарастить световой поток, появился аналог с усовершенствованным устройством в DIP корпусе с четырьмя выводами, известный как «пиранья». Однако увеличенная светоотдача нивелировалась размерами светодиода и сильным нагревом кристалла, что ограничило область применения «пираньи». А с появлением SMD технологии их производство практически прекратилось.

SMD

Полупроводниковые приборы с креплением на поверхность печатной платы коренным образом отличаются от предшественников. Их появление расширило возможности конструирования систем освещения, позволило снизить габариты светильника и полностью автоматизировать монтаж. Сегодня SMD-светодиод – это самый востребованный компонент, используемый для построения источников света любых форматов.

Основа корпуса, на которую крепится кристалл, является хорошим проводником тепла, что в разы улучшило отвод тепла от светоизлучающего кристалла. В устройстве белых светодиодов между полупроводником и линзой присутствует слой люминофора для задания нужной цветовой температуры и нейтрализации ультрафиолета. В SMD-компонентах с широким углом излучения линза отсутствует, а сам светодиод имеет форму параллелепипеда.

COB

Chip-On-Board – одно из новейших практических достижений, которое в ближайшем будущем займет лидерство по производству белых светодиодов в искусственном освещении. Отличительная черта устройства светодиодов по технологии COB заключается в следующем: на алюминиевую основу (подложку) через диэлектрический клей крепят десятки кристаллов без корпуса и подложки, а затем полученную матрицу покрывают общим слоем люминофора. В результате получается источник света с равномерным распределением светового потока, исключающий появление теней.

Разновидностью COB является Chip-On-Glass (COG), которая подразумевает размещение множества мелких кристаллов на поверхности из стекла. В частности, широко известны филаментные лампы на 220 В, в которых излучающим элементом служит стеклянный стержень со светодиодами, покрытыми люминофором.

Принцип работы светодиода

Несмотря на рассмотренные технологические особенности, работа всех светодиодов базируется на общем принципе действия излучающего элемента. Преобразование электрического тока в световой поток происходит в кристалле, который состоит из полупроводников с разным типом проводимости. Материал с n­-проводимостью получают путем его легирования электронами, а материал с p-проводимостью – дырками. Таким образом, в сопредельных слоях создаются дополнительные носители заряда противоположной направленности. В момент подачи прямого напряжения начинается движение электронов и дырок к p-n-переходу. Заряженные частицы преодолевают барьер и начинают рекомбинировать, в результате чего протекает электрический ток. Процесс рекомбинации дырки и электрона в зоне p-n-перехода сопровождается выделением энергии в виде фотона.

Вообще, данное физическое явление применимо ко всем полупроводниковым диодам. Но в большинстве случаев длина волны фотона находится за пределами видимого спектра излучения. Чтобы заставить элементарную частицу двигаться в диапазоне 400-700 нм ученым пришлось провести немало экспериментов с подбором подходящих химических элементов. В результате появились новые соединения: арсенид галлия, фосфид галлия и более сложные их формы, каждая из которых характеризуется своей длиной волны, а значит, и цветом излучения.

Кроме полезного света, испускаемого светодиодом, на p-n-переходе выделяется некоторое количество теплоты, которая снижает эффективность полупроводникового прибора. Поэтому в конструкции мощных светодиодов должна быть продумана возможность реализации эффективного отвода тепла.

Читайте так же

ledjournal.info

Устройство и принцип действия светодиодной лампы. Лампочка светодиодная. Принцип работы и преимущества

Resize

Современные светодиодные светильники.

Многообразие использующихся сегодня разновидностей источников света не может не впечатлять.

В офисах, цехах, квартирах, учреждениях, можно встретить самые разнообразные системы освещения, отличающиеся не только мощностью, экономичностью, излучаемым спектром, сроками службы, но и использующие в работе различные физические принципы.

Какие преимущества у энергосберегающих ламп в пользу их выбора?

Сегодня все чаще на передний план выходят параметры экономичности в работе и долговечности, поэтому повышенное внимание уделяется светильникам, создающим яркое освещение, но при этом выделяющим минимальные количества тепла и потребляющим малые объемы электричества.

Кроме того, они демонстрируют малую чувствительность к перепадам параметров потребляемого электрического тока, выдерживают большое количество циклов «включение — выключение» и способны исправно прослужить весьма продолжительный срок.

В быту их именуют «энергосберегающими лампами», в этом названии отражено их коренное отличие от, долгое время использовавшихся монопольно, ламп накаливания.

Сегодня используется несколько их разновидностей. Однако, помимо перечисленных выше характеристик, имеются и другие, достаточно значимые при выборе наиболее подходящего типа источника освещения.

Среди таковых наличие или отсутствие мерцания и его частота, показатели экологической безопасности, необходимость использования выпрямителя тока и пр.

Основными разновидностями современных источников света служат традиционные лампы накаливания, газоразрядные светильники и светодиодные осветительные системы. Именно последние все истекшие десятилетия постоянно расширяли свои позиции на рынке систем освещения.

Как устроенны светодиодные лампы?

Конструктивно, светодиод включает располагающиеся по противоположным сторонам излучающего кристалла катод с анодом. Кристалл легируется с одной стороны акцепторной примесью, с другой - донорской. Располагается он на подложке, выполняемой из различных материалов - кремния и пр. или же внутри колбы из стекла.

Все различия между светодиодными светильниками основаны исключительно на форме плафонов, потребляемой мощности, световой и цветовой отдаче, сам принцип работы светодиодных ламп не меняется. Стандартно для них используется напряжение в 4В, 12В и в 220В.

Принцип работы светодиодных ламп основан на получении светового излучения из светодиодов при пропускании через эти элементы электрического тока. Устройства могут использоваться поодиночке или же объединяться в группы в р

strpo.ru

Характеристики и устройство светодиодных ламп

Светодиоды

В настоящее время большая часть электроники имеет китайское происхождение. К сожалению, это касается и светодиодов. Простой покупатель без квалификации, определённых знаний и специализированного оборудования не имеет возможности оценить качество светодиодов. Помимо этого, многие пребывают в уверенности, что светодиод является простейшим прибором и чтобы получить качественное изделие достаточно припаять его на плату. В том случае, если стоимость изделия откровенно низкая, скорее всего, виной этому одна из трёх причин, речь о которых пойдёт ниже.

Большая часть светодиодов китайского производства имеет структуру backlight, рассчитанную на работу в импульсном режиме (мониторы ПК, экраны телевизоров, светодиодные модули и т.п.). Выпуск светодиодов со структурой backligh запущен в массовое производство, что позволяет получить на выходе невысокую стоимость. В первое время они и правда дают хорошие характеристики светового потока, однако, спустя полгода, постепенно их теряют.

 

 

Светодиод относится к полупроводниковым приборам. Чтобы обеспечить эффективную работу полупроводников, led-светильники должны иметь хороший отвод тепла. Применение теплоотводящих материалов низкого качества плохо влияет на показатели светового потока. В нашем случае качество светильника определяется и профессиональной поддержкой производителя матрицы светодиодов.

Поэтому отдавайте предпочтение продукции мировых производителей: Osram, Phillips, Cree, Гаусс и т.п. Брендовая продукция отличается хорошим качеством. Поэтому лучше не экономить, особенно если это встраиваемые светодиодные светильники. Деградация на допустимом уровне и стабильный световой поток обеспечат вам длительное время хорошее освещение.

Деградация

Несмотря на то, что по нормам допустимое значение деградации должно составлять в год 20%, на практике лучше выбирать значение не более 5% для светодиодных ламп, так как при высоком показателе деградации цвет может кардинально измениться: к примеру отзывы говорят, что может стать розовым или голубым.

Блоки питания

Правильное питание влияет на качество света и срок службы осветительного прибора. Так при некачественной работе блока питания, цель которого – давать постоянный ток, станет минимальным уровень пульсации. При этом, в соответствии со СНиП, для офисных помещений он не должен превышать 5%. Коэффициент пульсации растёт при пульсирующем токе. А это значит, что источник света не будет обеспечивать комфортные условия для глаз.

Корпус

Качество светового потока во многом зависит от корпуса осветительного прибора и его составляющих. Применение для диффузора дешевого пластика может снижать до 70% световой поток вследствие плохого пропускания света. Корпус, изготовленный из металла низкого качества, который не прошел должной обработки, через несколько лет будет подвержен коррозии. Именно поэтому серьёзные производители осуществляют контроль качества применяемых материалов на всех этапах выпуска светильников. В качестве диффузора чаще всего применяют закалённое стекло. Оно на 100% отвечает по своим показателям самым высоким требованиям пожарной безопасности. Офисные светодиодные светильники должны давать чистый свет без моргания, иначе будет снижаться работоспособность персонала.

Гарантийный срок

Большинство компаний предоставляют гарантию на свою продукцию, сроком от 5 лет. Выглядит это прекрасно: вы приобретаете недорогую светодиодную настольную лампу и получаете на него длительный гарантийный срок.

На деле все не так замечательно и маленькая компания с привлекательными низкими ценами может быстро обанкротиться. Фирма может функционировать и в течение всех 5 лет и добросовестно производить вам замену низкокачественных светильников. При этом подобное будет доставлять массу хлопот: необходимость постоянного монтажа и демонтажа, трудовые и временные затраты. Светильники на замену вам дадут (и то на деле не всегда они есть в наличии, поэтому просят подождать несколько дней), но снимать и менять их вы будете вынуждены за собственные средства (особенно остро стоит вопрос использования продукции в производственных цехах, где осветительные приборы подвешены на значительной высоте).

Характеристики светодиодных лампочек для дома и офиса
  1. Световой поток. Параметр измеряется в люменах (Лм) и отображает количество света, испускаемого светодиодным светильником. Чем больше показатель, тем ярче светит потолочный светодиодный осветительный прибор.
  2. Мощность потребления. Измеряется в ваттах (Вт). Чем меньше этот показатель, тем меньше расход электрической энергии.
  3. Светоотдача. Измеряется в Лм/Вт. Главный показатель энергетической эффективности осветительного прибора. К примеру, сейчас весьма распространен инсталлируемый светильник в потолок типа «Армстронг». Он имеет 4 люминесцентные лампы, каждая из которых потребляет 18 Вт. Его фактическая светоотдача не превышает 30 Лм/Вт. Поэтому, в сравнении со светодиодным светильником, его нельзя назвать энергосберегающим решением.
  4. Диаграмма направленности излучения – кривая силы света. Она изображает распределение световых потоков, излучаемых светодиодным светильником. Помните о том, что инсталлированные светодиодные светильники должны обладать оптимальной для вашей задачи диаграммой направленности. К примеру, в офисе потолочные светильники по всей площади помещения должны распределять равномерные световые потоки. Поэтому они должны обладать косинусной диаграммой. Если рассматривать уличное освещение, то светильник должен иметь полу широкую или широкую кривые сила света.
  5. Оттенки белого светодиодного светильника (цветовая температура). Параметр измеряется в градусах Кельвина в диапазоне от 2700–7000 Кельвинов. Теплый белый считается самым комфортным для глаз. Он обладает цветовой температурой до 4000 К. Все, что выше, принято считать «холодным белым». Как правило, светильники с оттенками «теплого белого» стоят на много дороже, нежели «холодный белый», что связано с технологией производства.
  6. Индекс цветопередачи Rа. Величина отображает, насколько достоверно будет отображаться цвет предмета, который освещается светодиодными светильниками. Чем выше показатель, тем достовернее отображаются цвета. Индекс при освещении тех объектов, в которых различие цвета важно, должен превышать 75.
  7. Производитель осветительных приборов. Оптимальным решением будет остановиться на брендовых производителях в этой области: Semiconductor, CREE, Samsung, Seoul и т.п. Эти компании дают гарантию соответствия заявленным характеристикам в течение всего срока эксплуатации вашего осветительного прибора.
  8. КПД блока питания должен быть 80% или выше. Светодиодные светильники, имеющие менее эффективные блоки питания, будут иметь значительные потери мощности. Помимо этого, в блоке питания должна быть предусмотрена защита от скачков напряжения сети, перегрева. Устройство должно соответствовать правилам электромагнитной совместимости.
  9. Размеры и количество светодиодов в изделии. Здесь не работает принцип «лучше побольше». Так светильник, в котором находится 45 светодиодов, может быть не лучше светильника с 12 светодиодами в том случае, если в нем применяются более качественные светодиоды с хорошей светоотдачей. Также нельзя судить о достоинствах и недостатках, исходя из размеров осветительного прибора. Не имеет значения, маленькие или большие светодиоды.

hardwareguide.ru

Устройство светодиодов и принцип работы

В прошлой статье я рассказал о том, каким образом и на какие виды и типы подразделяют светодиоды. Мы определились, что ни один из видов не похож друг на друга. Точнее - конструкция светодиодов не аналогична друг другу. А вот устройство светодиодов практически похожее.

Сегодня рассмотрим каким образом устроены большинство LEDs. За основу возьмем статью, о которой упоминалось выше.

Но для начала нам стоит посмотреть на принцип работы светодиодов.

к оглавлению ↑

Принцип работы светодиодов

Чтобы не утруждать Вас научными терминами попробую все рассказать на пальцах. Все светодиоды имеют p-n-p переход. Электронно-дырочный переход. В процессе легирования материал n-типа насыщается положительными электронами, а в материале p-типа атомы насыщаются дырками. Дырки – места на внешних электронных орбитах атомов, где отсутствуют электроны.

После подачи на чип напряжения электроны и дырки в p и n материалах начинают занимать место в p-n переходе. Как только носители заряда подходят к p-n-переходу, электроны вводятся в материал р-типа.

Если к n-материалу приложить отрицательное напряжение, через диод пойдет электрический ток от материал n-типа к p-типу. Такой процесс называется прямым смещением.Поэтому материал из которого производят светодиод выбирают таким образом, чтобы испускаемые фотоны находились в видимой области спектра. Каждый материал испускает фотоны со своей длиной волны, отчего зависят цвета света.

к оглавлению ↑

Устройство светодиодов индикаторных

Первенцами в светодиодной промышленности можно назвать индикаторные светодиоды 3мм и т.п. типа. Устройство светодиодов индикаторных конструкционно  отличается от SMD, COB и filament диодов.

На графической картинке мы видим, что устройство 3 мм диодов не сложное. Линзу производят из эпоксидной смолы. Есть и другие материалы, но как точно они называются я сейчас не припомню. Я уже давно перестал следить за тем, как идет "жизнь" данных светодиодов. Они мне не интересны. Если кто-то желает дополнить мой материал, то милости прошу в комментарии.)

В корпус интегрированы анод и катод. Светодиодный кристалл помещают в рассеиватель. От анода к кристаллу припаивается проводник. Как правило выполнен он из золота. Более дешевые модели ( китайские ) оснащаются медными проводниками.

На этом вся сложность и заканчивается. Далее остается только не ошибиться с определением "плюса и минуса". В зависимости от конструкции линзы свет может рассеиваться до 90 градусов.

к оглавлению ↑

Устройство индикаторного светодиода – «Пиранья»

Маломощные светодиоды. За счет того, что конструкционно на них размещаются четыре пина, увеличивается механическая прочность. Большое распространение этот вид диодов получил в автомобилестроении. Устройство LEDs пиранья понятно из картинки. Как говорится - без комментариев. Ну и дополню еще, что у данного типа полупроводников отмечается более качественная теплопроводность.

к оглавлению ↑

Устройство светодиода на основе волокон

Интересная разработка, которая появилась в конце 2015 года. Разработка представлена корейскими учеными института науки передовых технологий ((Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST).

Как заявляют ученые, в скором будущем технология получения волоконных светодиодов станет основой создания источников света на волокнах различны тканей. Сейчас мощность у них очень маленькая и составляет всего 0,3 Вт. Подождем, посмотрим, когда удасться перенести их в группу осветительных. Сейчас же посмотрим на устройство светодиодов из волокон.

Основой будущих диодов является волокно терефталата полиэтилена. погруженного в раствор PEDOT:PSS (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate. Следующим этапом происходит сушка волокна при 130 градусах в течении получаса. На просушенную заготовку наносят OLED раствор poly-(p-phenylenevinylene) polymer organic LED (OLED) имеющий желтое свечение. Затем будущий диод снова отправляют в сушку и покрывают слоем фторида лития-алюминия (Lithium Fluoride/Aluminum (LiF/Al)).

к оглавлению ↑

Устройство осветительных мощных светодиодов

Устройство осветительных мощных диодов несколько отличается от тех, что мы рассматривали выше. Общая конструкция состоит из корпуса с кристаллом, подложку. Также на подложке монтируются выводные контакты. проводники кристаллов, теплоотвод и линзы.

По сравнению с индикаторными устройство осветительных имеет одно существенное различие. А именно, наличие теплоотвода. Индикаторные полупроводники маломощные, а следовательно практически не выделяют тепла. А если таковое и имеется. то легко рассеивается в линзе. Осветительные не могут похвастаться таким счастьем. Их припаивают к алюминиевой подложке для более быстрого распространения тепла. Ну и для тех, кто еще не понял - теплоотвод необходим для большинства светодиодов.

Некоторые различия также можно наблюдать и в устройствах SMD и COB чипах. Первые имеют как правило один кристалл ( есть исключения. в частности SMD 3528 ). COBовские имеют большее количество кристаллов и заливаются единым слоем люминофора.

к оглавлению ↑

Устройство светодиодов filament - филаментных

Первое упоминание о филаментных светодиодах датируется 2008 годом. Однако, настоящее признание пришло к ним только в 2014-2015 году, когда на их основе стали выпускать лампы.

Сами по себе led filament - ни что иное, как отрезок из сапфира или стекла диаметром до 1.5 мм и длиной 3 см. Разные источники относят филаменты или  к COB или COG ( chip on glass ). Это зависит от того, на какой подложке будет расти светодиод. Для удешевления процесса большинство маленьких производителей используют стеклянную подложку. Дешевизна - не единственное преимущество филаментов. Расположенные на нем диоды способны распространять свет на 360 градусов. Чего мы не сможем добиться. если будем применять обычные СМД или СОБ полупроводники. Стекло по сравнению с сапфиром плохо передает тепло, плюс к этому очень хрупкое. Поэтому, если заказывать лампы на основе филаментов, то необходимо просить продавцов о тщательной упаковке.

Устройство светодиодов filamen led основано на размещении 28 кристаллов на один отрезок последовательно. Для получения более теплого свечения в линейку добавляют красные диоды. Число кристаллов от этого не меняется. Их всегда будет только 28. Вся полученная конструкция заливается люминофором. Каждый отрезок потребляет от 0,8 до 1,3 Вт.

Далее полученные отрезки формируют в единое целое и "замуровывают" в колбу. Вот... На основании этой статьи родилась мысль написать статью о производстве именно филаментных ламп...

Филаментными диодами мы завершаем сегодняшнюю статью об устройстве светодиодов. В принципе, все идентично. За исключением лишь некоторых моментов. Так как мир не стоит на месте, то скорее всего будут появляться новые виды светодиодов. Возможно будет другое устройство. И если доживу, то обязательно буду дополнять этот материал. Если что-то пропустил, то прошу указать на это. Принимается только конструктивная критика).

к оглавлению ↑

Вывод об устройстве светодиодов

Решил не много дополнить материал. Времени особо нету сейчас переделывать статью, поэтому даю ссылку на свою другую работу, в которой рассказано устройство светодиода MCOB. На сегодняшний момент это самый продвинутый вид светодиодов. Как только соберусь с силами и "подточу" материал об MCOB, чтобы воткнуть его в эту статью,так сразу и опубликую. А пока - простите и сильно не пинайте.

leds-test.ru