Сообщение про светодиодные лампы: Всё о светодиодных лампах / Мастерская

История создания светодиодной лампы

История создания светодиодной лампы

Имеющая многолетнюю историю лампочка светодиодная является на сегодняшний день самой экономичной и долговечной. Она еще не так доступна для обычного потребителя, как более дешевые источники искусственного света, но впереди ее ждет большое будущее.

Первое сообщение

В начале прошлого века (1907 год) английский изобретатель Генри Раунд впервые обнаружил излучение света от твердотельного диода. Сообщение об этом событии появилось в научных кругах. Раунд исследовал и описал явление электролюминесценции при прохождении тока через полупроводник – соединение карбида кремния и металла. На катоде появлялось свечение трех цветов:

• оранжевое;
• желтое;
• зеленое.

Независимо от Генри Раунда подобные результаты были получены советским ученым.

В лаборатории Лосева

Через 16 лет после первого сообщения Раунда о необычном явлении советский физик Олег Лосев открыл люминесценцию полупроводникового перехода. Во время экспериментов в своей лаборатории в Нижнем Новгороде он заметил свечение в кристаллах из карборунда и стальной проволоки, применявшихся в радиопередатчиках.

О наблюдении ученый сообщил в прессе. К сожалению, это открытие не стало рождением светодиодной лампочки. В то время никто кроме самого изобретателя не понял значение и возможности электролюминесценции.

Хотя теоретически объяснить открытое явление в то время не представлялось возможным, советский ученый в полной мере оценил уникальность открытия, позволявшего создавать безвакуумные, очень экономичные и быстродействующие источники света. Он запатентовал свое изобретение, назвав его «Световым реле».

Без поддержки со стороны государства Лосев не смог организовать полномасштабные исследования своего открытия. Он продолжал самостоятельно изучать полученные результаты исследований. К сожалению, Лосев умер во время войны в блокадном Ленинграде. Если бы не трагические события истории, возможно, именно Советскому Союзу принадлежала честь производства первых светодиодных ламп.

История исследований электролюминесценции в СССР на этом не закончилась. Выдающийся физик из Беларуси Ж. Алферов защитил в 1970 году диссертацию, тема которой заключалась в исследовании в полупроводниках гетеропереходов. Он получил степень доктора наук, а позднее стал профессором и почетным академиком Российской академии.

Через тридцать лет (2000, Швеция) Алферов получил Нобелевскую премию за прорыв в исследовании полупроводниковых гетероструктур. Его изобретение позволило усовершенствовать светодиоды, увеличив внешний световой поток для красной части видимого спектра излучения.

Начало практического использование светодиода

Американцам принадлежит первенство в изобретении светодиода, имевшего практическое применение. В шестидесятых годах двадцатого столетия Ник Холоньяк сделал первый красный светодиод по заказу компании, занимающейся производством электрических приборов. Это произошло в Иллинойском университете.

Немного раньше американские ученые запатентовали первый инфракрасный светодиод, который был слишком сложно устроен и не нашел практического применения. После этого события разработкой светодиодов занялись в широких масштабах, с целью их использования в промышленности. Были получены лампы, светящиеся желто-зеленым светом. В 1968 году фирмой «Монсанто» была выпущена первая серия таких ламп. Другой компанией в целях рекламы был создан слабосветящийся красным светом дисплей, на котором отображалась информация при помощи работы встроенных красных светодиодов.

Учеником Холонька Джорджем Крафордом был изобретен желтый светодиод. Он по яркости в десять раз превосходил первый красный светодиод его учителя.

Работавший в лаборатории компании «АйБиЭм» Дж. Панков изобрел светодиоды фиолетового и голубого излучения. К сожалению, небольшой срок их службы не позволил применять их в промышленных целях.

Фирма Hewlett Packard в 1976 году выпустила серию оранжево-красных и желто-зеленых светодиодов, которые работали на фосфидах.

Открытие в Японии

К началу двадцать первого века были получены все цвета диапазона, не удавалось создать только синий излучатель. Честь его открытия в девяностых годах двадцатого века принадлежит доктору Накамура из Японии. Благодаря его изобретению недорогого синего светодиода появилась возможность выпускать лампы белого света, который получается в результате сочетания синего, красного и зеленого излучения. Эти лампы нашли широкое применение не только в быту, для освещения помещений, но и в других электроприборах. Появились экраны со светодиодной подсветкой. Компания «Ситизен Электроникс» впервые в 2003 году выпустила СИД модуль, запатентовав технологию.

Ученые из Японии вместе с Судзи Накамуро получили Нобелевскую премию за свое изобретение. А прогресс светодиодных устройств пошел с тех пор ускоренными темпами.

Перспективы

Отживает свое привычная лампочка Ильича с вольфрамовой спиралью в вакуумной колбе. Электроэнергия при ее горении расходуется в основном на нагрев спирали. Поэтому КПД невелик и составляет не более 4%. Замена лампочки происходит довольно часто из-за ограниченного срока службы и быстрого перегорания вольфрамовой спирали.

Немного экономичнее галогенновая лампочка – лампа, в которую добавлен газ. Принцип ее работы позволяет продлить срок службы благодаря возвращению вольфрама на тело накала в особой среде, которой наполнена колба. Повышается также температура внутренней спирали, что позволяет увеличить яркий свет лампочки. Максимальный срок службы галогенных ламп не превышает полутора лет.

Необходимы осветительные приборы не только для того, чтобы сделать светлее квартиры и дома. Лампочка ближнего света в автомобиле помогает в ночное время избежать аварий на дороге. Это может быть галогенная лампа или светодиодный прибор.

Преимущество светодиодных лампочек позволило найти им широкое применений во многих отраслях производства. Электроэнергия в них расходуется очень экономно, так как непосредственно преобразовывается в световой поток, миную необходимость нагрева поверхностей для получения светового потока. Срок службы тоже впечатляет. Горит лампочка более двадцати лет.

Купить светодиодные лампы в Тюмени можно у нас в магазине. Товар в наличии.

Светодиодные лампы и их сравнение с традиционными

• Технические параметры светодиодных ламп
• Сравнение светодиодных и традиционных ламп

Лампочка Ильича с нитью накала, ставшая символом электрификации России (СССР) и массового перехода на электрическое освещение не только в городах, но и в самых отдалённых и небольших населённых пунктах страны, в наши дни уступает место более современным и эффективным источникам света.

Пройдя через несколько этапов технологического развития, современная светодиодная лампа относится уже не к электрике, а к электронике: свет излучается полупроводниковым элементом – светоизлучающим диодом (LED – light-emitting diode), а сама она может быть частью «умного дома» («smart building»). Характеристики светодиодной лампы такие как: световой поток, коэффициент пульсаций, а в некоторых случаях регулируемые интенсивность и цвет свечения – задаются встроенным в лампу источником питания – ещё одним элементом из микроэлектронных компонентов в её составе, который стабилизирует переменное напряжение бытовых сетей, выдаёт на светодиоды необходимый ток и в некоторых видах ламп принимает и обрабатывает управляющий сигнал. Для работы светодиодной лампы больше не нужны дополнительные стартеры и ПРА, устанавливаемые в светильник или около него.

Технические характеристики светодиодных ламп выводят их на лидирующие позиции в конкуренции с другими типами по таким параметрам, как безопасность, энергоэффективность, цветопередача, разнообразие форм и цоколей. При этом в светодиодной лампе уже нет ни хрупких элементов, как вольфрамовая нить и стеклянная колба; ни среды, насыщенной парами ртути; ни раскалённой поверхности, температура которой в традиционных лампах может достигать от 100 до 300°С в зависимости от типа и мощности.

Разнообразие форм-факторов и применяемых компонентов не только позволяет механически заменить один-в-один традиционные типы ламп, но и сделать это максимально незаметно для потребителей: грушевидные, типа «свеча» и филаментные (имитирующие нить накала) вытесняют лампы накаливания в люстрах и бытовых светильниках; линейные разной длины и диаметра неотличимы от люминесцентных; лампы типа «кукуруза» – аналог ДнаТ и ДРЛ.

Вариативность видов и характеристик светодиодных ламп позволяют использовать их в любых светильниках: от бытовых до промышленных и специального назначения, от утилитарных до декоративных, от офисных до уличных и садово-парковых.

Основные технические параметры светодиодных ламп

• Тип цоколя. Самые распространенные E27 «Стандарт», E14 «Миньон» применяются в маломощных светильниках для внутреннего освещения. В светильниках повышенной мощности (для улиц и в промышленности) используются лампы с патроном E27 и E40. LED-светильники с цоколями G4, GU5.3, GU10 заменяют галогенные лампы. Поворотный цоколь G13 устанавливается на линейных светодиодных лампах, служащих заменой люминесцентных ламп.
• Мощность. Это электрическая мощность, потребляемая из сети светодиодной лампой. Для сравнения мощности на упаковке, как правило, указывается эквивалентная лампа накаливания (см. ниже сравнительную таблицу).
• Световой поток. Для сравнения светового потока светодиодных ламп используется параметр, характеризующий энергоэффективность источника света. Он измеряется в люменах на Ватт (лм/Вт). Лампы накаливания имеют эффективность 10-12 лм/Вт, современные светодиодные – более 100 лм/Вт. Высокая энергоэффективность светодиодных ламп по сравнению другими лампами – главное их преимущество.
• Цветовая температура. Этот параметр характеризует цвет свечения. У ламп накаливания цветовая температура около 2400-2600 К, у дневного света и электролюминесцентных ламп – 4500-6000 К. У светодиодных ламп может быть с любая цветовая температура, значение которой указывается на упаковке, и даже разноцветная световая палитра (RGBW-лампочки).
• Индекс цветопередачи (CRI). Параметр, характеризующий корректность отображаемых цветов освещаемых объектов в сравнении с идеальным источником света. Максимальное значение равно 100, как у солнечного света.
• Коэффициент пульсации (Кп). Наряду с уровнем освещённости (количеством света) Кп является важнейшим параметром, влияющим на возникновение усталости, плохого самочувствия, снижения работоспособности и даже головной боли и крайне негативно отражается на самочувствии и здоровье при постоянном пребыванием под таким освещением, особенно в период формирования организма (в дошкольных и учебных заведениях). Российским законодательством (СП52.13330.2011) в помещениях с постоянным пребыванием людей в зависимости от разряда зрительной работы он нормируется на уровне не превышающем 10%, 15% или 20%. У ламп накаливания коэффициент пульсации составляет около 20%. Кп люминесцентных ламп около 50%, что является недопустимым в большинстве помещений. Коэффициент пульсации современных светодиодных ламп менее 5% (у лучших образцов
• Возможность регулировки (диммирования) яркости и цветности светодиодных ламп в сравнении с остальными источниками света гораздо шире. Присутствует не у всех светодиодных ламп, что тоже указывается на упаковке.

Сравнение светодиодных и традиционных ламп (накаливания, галогенных и люминесцентных).

Сравнительная таблица

• КПД и энергоэффективность: до 80% энергии, потребленной лампой накаливания, уходит на нагревание вольфрамовой нити и только 20% преобразуются в свет. КПД галогенных – около 50%. Светодиодная лампа превращает в свет не меньше 95% потребленной электроэнергии.
• Срок службы лампы накаливания всего около 1 тысячи часов непрерывного свечения. Галогеновой лампы – до 2,5 тысяч часов, люминесцентной – около 7-10 тысяч часов. Светодиодная лампа работает до 100 тысяч часов.
• Спектр лампы накаливания – теплый белый (около 2600 К). Спектр галогеновой лампы близок к холодному белому цвету. Спектр светодиодной лампы может быть любым. Бывают даже разноцветные светодиодные лампы. Кроме того, цвет светодиодной лампы может регулироваться.
• Прочность и безопасность лампы. Колба включенной лампы разогревается до 200 градусов. Она легко разрушается не только ударом, но и каплей воды, попавшей на раскаленное стекло. Острые осколки стекла наносят глубокие и опасные травмы. Светодиодные лампы изготовлены в основном из пластика. Их температура не поднимается выше 50 градусов. Для разрушения светодиодной лампы необходимы значительные усилия.
• Экологическая безопасность: галогенным и ртутьсодержащим (люминесцентным) лампам требуется специальная утилизация. Кроме того, при повреждении люминесцентной лампы, её разрушении от удара или падения на твердую поверхность в воздух попадают пары ртути, потенциально опасные для здоровья. Светодиодные лампы выполнены без применения вредных для здоровья человека и окружающей среды газов и экологически безопасны, не требуют специальной утилизации.

Сравнение по большинству параметров явно в пользу светодиодных ламп. Более высокая цена LED-ламп быстро компенсируется экономией от низкого энергопотребления и значительно большего срока службы. Особенно ярко это проявляется в сравнении прожекторов на светодиодных и галогенных лампах: затраты на замену галогенных ламп на светодиодные окупаются за счет пониженного расхода электроэнергии и стоимости эксплуатации осветительных установок.

VENEZIA

STELLA

Светодиодные лампы

и коды ошибок CANbus

В этом посте мы представляем вам эпизод ABD TV, в котором мы стремимся ответить на все эти животрепещущие вопросы, прояснить путаницу и оставить вас наполненными знаниями.

Сегодня мы занимаемся мутными водами светодиодных ламп, а точнее проблемами ужасных кодов ошибок CANbus.

Итак, что я имею в виду под кодами ошибок CANbus?

В более современных автомобилях используются датчики, предупреждения и сообщения. Когда в вашем автомобиле что-то пойдет не так, вы часто будете получать какое-то уведомление об этом на приборной панели. Это может быть простое загорание предупредительной лампочки или фактическое письменное сообщение.

В вашем автомобиле полно этих датчиков, и они будут контролировать множество систем вашего автомобиля, от системы впрыска топлива до тормозных колодок и ремней безопасности.

В случае с лампочками ваш автомобиль сообщит вам, когда одно из внешних приложений выйдет из строя. Эта проверка/отчетность обычно называется системой CANbus.

Конечно, эти сообщения об ошибках очень полезны и являются отличным дополнением к современным автомобилям, так в чем проблема?

Светодиодные лампы вторичного рынка, вызывающие коды ошибок

Проблема заключается в ложных срабатываниях, создаваемых послепродажными продуктами, такими как светодиодные лампы.

Самый распространенный способ, с помощью которого система canbus проверяет, работает ли лампочка, — это измерение сопротивления в цепи. Некоторые автомобили измеряют общее сопротивление цепи, другие проверяют отдельные лампочки. Но они проверяют характеристики обычной лампы накаливания.

Одним из основных преимуществ светодиодных ламп является низкое энергопотребление. Кто не хочет дополнительной экономии топлива! Особенно с такими, как караваны и дома на колесах.

Не буду утомлять вас физикой, но чем меньше мощность, тем больше сопротивление (P=V²/R). Таким образом, система CANbus вашего автомобиля увидит что-то, чего она не ожидает, и пометит сообщение об ошибке. В некоторых случаях это даже отключит питание этой цепи, а это означает, что ваша совершенно исправная светодиодная лампа не загорится.

 

Исправление кодов ошибок

Существует 2 основных способа решения этой проблемы, и я собираюсь рассмотреть оба из них ниже:

Светодиодные лампы, совместимые с шиной CAN

Первое и самое простое решение — установить лампу, совместимую с шиной CAN.

Такие лампы, как светодиоды Twenty20 Cree и некоторые лампы линейки Ring Premium, имеют встроенные дополнительные резисторы для регулировки характеристик лампы. Это приближает их к параметрам, которые ищет ваш автомобиль.

Поскольку они являются прямой заменой существующих ламп, они всегда будут нашей первой рекомендацией, что попробовать.

В 95% случаев этого будет достаточно для решения проблемы. Однако некоторые автомобили могут быть особенно суетливыми, и они все равно выдают ошибку.

Проблема заключается в величине сопротивления, которое необходимо для соответствия лампе накаливания. Он просто был бы слишком большим и слишком горячим. Тепло от резистора приведет к его почти мгновенному выходу из строя.

Таким образом, производители могут только попытаться приблизиться как можно ближе и надеяться, что это соответствует требуемым уровням.

В тех случаях, когда у вас просто очень суетливый автомобиль, и даже светодиодные лампы CANbus не работают, мы должны перейти ко второму варианту и добавить сопротивление другим способом.

 

Комплекты резисторов для светодиодных ламп

Здесь на помощь приходят комплекты резисторов, подобные этому, от Osram.

Это может показаться сложным, но на самом деле все очень просто. Как это делается, вы можете увидеть на видео вверху страницы. Но общая концепция такова:

К обычному патрону для лампы, который может быть в вашем автомобиле, подключаются 2 провода для питания. Один для положительного и один для отрицательного. В этом случае не важно знать, что есть что, просто у вас есть правильные 2 провода для вашей светодиодной лампы.

На нашем резисторе, как удобно, тоже 2 провода.

Просто используйте прилагаемые замки, чтобы соединить одну ножку резистора с одним проводом держателя лампы, а другую ножку с другим. Это называется параллельным соединением.

Когда это сделано, это регулирует сопротивление до нужной величины, не влияя на саму лампочку.

Вот и все, просто.

Теперь вы эксперт по светодиодным лампам и Canbus. Помните, что если у вас современный автомобиль с системой CANbus, сначала попробуйте лампочку, совместимую с CANbus.