Na co uważać przy korzystaniu z oświetlenia LED o dużej mocy?

Przede wszystkim najważniejsze jest, by nie dopuścić do przegrzania się LED-ów. Ponadto, zagrożeniem jest nawet trwające krótką chwilę dołączenie napięcia, które charakteryzuje się przeciwną polaryzacją do polaryzacji przewodzenia.

LEDy o dużej mocy - czy wymagają chłodzenia?

Aby zmaksymalizować sprawność świetlną LED-ów, należy je chłodzić. Wynika do z tego, że duża moc sprawia, iż takie oświetlenie podnosi temperaturę do 120 stopni Celsjusza, a wzrost temperatury powoduje znacznie szybsze zużywanie się struktur. Dodatkowe opcje zmian barwy światła wpływają na sprawność świetlną. Ponadto wierność oddawania barw na wyświetlaczach, również może się pogorszyć.

Czym zasilać diody LED?

Naturalną rzeczą jest zasilanie oświetlenia prądem stałym. Jednak istotną kwestią jest odpowiedni kierunek polaryzacji diody („prawidłowe przyłożenie biegunów zasilania +/-„), czyli biegun dodatni powinien być podłączony do anody diody, a ujemny do katody.

Jaki jest czas włączenia i wyłączenia światła LED?

Czas jest bardzo krótki. Włączenie diody nie przekracza 100 ns, natomiast czas wyłączenia 200 ns. Porównując te wartości do adekwatnych czasów zwykłych żarówek, LEDy charakteryzują się czasem o ponad 2 miliony krótszym, ponieważ klasyczna żarówka osiąga 90% swojej światłości w 200 ms.

Czy światło LED jest odporne na uderzenia?

Odpowiedź jest jednoznaczna. Tak, diody są odporne na wszelkie wstrząsy i uderzenia. W swojej konstrukcji nie mają żadnych kruchych elementów. Ponadto, przewody elektryczne i chip diody dodatkowo zabezpieczone są przezroczystym, wytrzymałym materiałem albo sylikonem. I to między innymi dzięki temu, oświetlenie LED może być montowane tam, gdzie wydaje się to niemożliwe.

Jak powstaje światło LED o białej barwie?

Oświetlenie LED ma to do siebie, że promieniuje w bardzo wąskim zakresie widma, jest monochromatyczne. Biała barwa światła ma zakres widma od 420 nm do 760 nm, co oznacza, że uzyskanie go ze złącza półprzewodnikowego jest po prostu niemożliwe. Jak zatem tworzy się białe światło? Jest na to kilka sposobów.

Pierwszym z nich, najdroższym, ale i najbardziej wydajnym jest zmieszanie trzech podstawowych barw światła: niebieskiego, zielonego i czerwonego. Wymieszanie tych barw musi być odbyć się w ściśle określonych proporcjach. Zwykle wygląda to tak, iż wstawia się potrójne chipy z oddzielnymi obwodami sterującymi.

Kolejnym sposobem aby uzyskać białą barwę światła, jest pokrycie promieniującego w paśmie nadfioletu chipu trzema warstwami luminoforu. Każda z tych warstw odpowiada za konwersję światła UV na barwy podstawowe. Niewątpliwą zaletą tej metody są niższe koszty. Jednak wady są dosyć znaczące, ponieważ konstruując białe światło w ten sposób nie da się wyeliminować szkodliwego prominiowania UV całkowicie, a wydajność energetyczna jest obniżona.

Do powstania najnowszej metody uzyskiwania białego światła przyczyniły się dwa powyższe sposoby. Wygląda to tak, iż żółtym luminoforem pokrywa się niebieską diodę. Luminofor częściowo pochłania, a częściowo przepuszcza owe niebieskie światło. Efektem całego zabiegu jest zmieszanie się barwy niebieskiej i żółtej, co daje nam białą barwę oświetlenia. W zależności od tego jaki rodzaj luminoforu zostanie użyty, jest możliwość uzyskania barwy białej ciepłej lub zimnej.

Czy białe diody LED dostępne są tylko w jednej odmianie bieli?

Nie. Mamy cały szereg odmian barw światła białego. Rozpoczynając od światła zbliżonego do fluorescencyjnego- bardzo zimnego 10 000 K, poprzez chłodne - 6000 K, biel zbliżoną do światła słonecznego - 4500 K, barwę światła halogenu - 3000 K oraz światło 2700 K - bardzo ciepła barwa, zbliżona do żarówki żarnikowej.

Czym jest „temperatura barwowa”?

Temperatura barwowa jest to temperatura ciała doskonale czarnego, które wysyła promieniowanie o tej samej chromatyczności (kolorze), co promieniowanie rozpatrywane. Inaczej mówiąc, jest to obiektywna miara wrażenia barwy danego światła wyrażona w Kalwinach (K).

Jakie wielkości fizyczne występują w określaniu światła LED?

Kandele [cd] - światłość - strumień świetlny odniesiony do danego kąta bryłowego.
Lumeny [lm] - mierzą strumień światła (moc) - całkowity energetyczny efekt jego promieniowania widzialnego [o zakresie długości fali od 380 do 780 nm].
Kandela na metr kwadratowy [cd/m2] - luminacja - czyli światłość w odniesieniu do powierzchni.
Luxy [lx] - natężenie oświetlenia - powierzchniowa gęstość strumienia świetlnego, podczas gdy strumień odniesiony jest do powierzchni.
Lumeny na watt [lm/W] - skuteczność oświetlenia - czyli strumień świetlny odniesiony do pobranej przez jego źródło mocy elektrycznej.

Jaka wartość jest najważniejsza w diodach LED? Czym się kierować?

Często spotyka się, iż producenci określają moc LEDów w watt, jednak jest to niezwykle mylące, ponieważ wartość w watach nie dotyczy światła, a prądu elektrycznego, który zasila diodę, w związku z czym te wartości nie mają nic wspólnego z wydajnością świetlną. Informacje określane przez producenta powinny być zawsze uzupełnione o wartość lumenów i kandeli. Najlepiej zwracać uwagę na lumeny, ponieważ to one pokazują zdolność źródła światła do oświetlenia przestrzeni. Jednostka ta uwzględnia także, promieniowanie emitowane w wszystkich stronach, przez diodę LED.

Kiedy posługujemy się lumenami wiemy, że w sklepach znaleźć można diody z wbudowaną soczewką, które nie mają ujednoliconego kąta emisji, jak i diody bez soczewkowe. Dioda emitująca światło o wiązce bardzo skupionej, może charakteryzować się światłością znacznie wyższą, podawaną w kandelach, niż by to wynikało z jej zdolności oświetlenia obiektu podawanej w lumenach.

Jak duża jest żywotność światła LED?

Diody LED charakteryzują się najdłuższą żywotnością spośród innych źródeł światła. Niektóre z nich mogą świecić nawet do 100 000 godzin. Kiedy używa się takiego oświetlenia w stopniu umiarkowanym, standardowo, takie żarówki mogą świecić nawet 10 lat. Parametr, który określa żywotność diody LED jest czas, w jakim następuje 50-procentowy spadek strumienia świetlnego, w stosunku do stanu początkowego. Te diody, które dobrane są prawidłowo nie przepalają się w sposób szybki i gwałtowny, ich strumień osłabia się stopniowo.

Jak sprawna jest dioda LED?

Obecnie najbardziej wydatne emitery światła czerwonego mają sprawność zewnętrzną na poziomie 60%. Właśnie otrzymanie sprawności zewnętrznej jest takie trudne, ponieważ naukowcy głowią się nad problemem jak wyprowadzić światło na zewnątrz, bez ponoszenia znaczących strat. Obecnie w laboratoriach, badając sprawność na poziomie chipów, dochodzi ona do poziomu 100%.

Jak działa dioda LED?

Do działania diody LED przyczynia się zjawisko rekombinacji promienistej, tzn. ma miejsce przeskok elektronu z wyższego poziomu energetycznego na niższy, co skutkuje oddaniem energii w postaci promieniowania. Określając to inaczej, jest to zjawisko luminescencji (elektroluminescencji), która występuje pod wpływem przepływu prądu w diodzie p-n, która jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia. Świecąca dioda nazywana jest diodą elektroluminescencyjną.


©Wszystkie prawa zastrzeżone EElektryka.com 2017