Светодиоды. Классификация

Теплоотводящее основание и заполненный гелем отражатель позволяют кристаллу в таком корпусе работать при более высокой температуре, а следовательно, и при повышенных значениях тока. Сверху заполненный гелем отражатель закрывается линзой, которая у разных производителей может быть изготовлена из различных материалов — пластика, кварцевого стекла или полимерных материалов (силикона и т. д.). Линза жестко не фиксируется (поэтому получила название «плавающая линза»), держится за счет адгезии геля при полимеризации, что также дает возможность ей немного смещаться при тепловом расширении за счет нагрева светодиода. Оптическая система светодиодов в корпусе SMD обеспечивает достаточно широкие углы кривой светораспределения, обычно более 90°.

В середине 2004 г. подразделение Cree Lighting компании Cree Inc. выпустило свою первую серию мощных светодиодов XL7090, световой поток которых составлял порядка 55 лм, а световая отдача была около 50 лм/Вт. Эти светодиоды сразу встали в один ряд с аналогами конкурентов — светодиодами компаний Nichia и Lumileds. В 2006 г. Cree Lighting разработала и запустила в производство серию мощных белых светодиодов — XR-E7090. Световой поток их достигал значений 100 лм, а световая отдача была до 90 лм/Вт.

К середине 2007 года стали доступны мощные светодиоды с оттенками свечения в холодном (5000–10 000 K), естественном (3700–5000 K) и теплом (2600–3700 K) белом диапазонах (рис. 7).

 

  
 
Рис. 7. Светодиоды Cree холодного, естественного и теплого белого цвета

На сегодня наилучшими из достигнутых являются значения световой отдачи более 130 лм/Вт в диапазоне цветовых температур 4000–8300 K. Это значение получено компанией Cree на светодиодах серии XP-G, запущенных в массовое производство осенью 2009 г. Постепенно к этому уровню подходят и другие производители мощных светодиодов. В феврале 2010 г. Cree заявила о получении на лабораторных образцах значения световой отдачи более 200 лм/Вт при цветовой температуре 4570 K. Это достижение является пока рекордным для светодиодов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Cветодиоды все более активно входят в нашу жизнь. Говорить о них как о будущих потенциальных источниках света начали в середине 90-х гг. ХХ в. с появлением белых светодиодов и продолжили в начале этого века с появлением первых мощных светодиодов.

Еще раз остановимся на некоторых фактах. В середине 90-х гг. прошлого века СД перекрывают весь видимый диапазон, сразу начинается их применение в светофорах, бегущих строках, экранах, рекламе. В начале 2000-х появляются первые мощные светодиоды со световой отдачей 25 лм/Вт, превышающей почти вдвое световую отдачу ламп накаливания. Как следствие, начинается применение светодиодов в качестве источников света в архитектурно-художественном освещении, где ими заменяют лампы накаливания. В 2006–2007 годах мощные светодиоды перекрывают весь белый диапазон и становятся доступны не только холодного, но естественного и теплого оттенков. Одновременно с этим начинаются первые проекты по внедрению светодиодов в качестве источников света в осветительных устройствах.

Сейчас световая отдача лабораторных образцов светодиодов некоторых производителей достигла значения 200 лм/Вт. Стоит ли ждать в скором времени массового применения светодиодов в качестве источников света в осветительных устройствах? Ближайшее будущее должно дать ответ на этот вопрос. Однако уже сейчас существуют программы по внедрению светодиодов в качестве источников света в освещение во всем мире (LED City в США, локальные программы переоборудования освещения в городах Европы). Есть такие программы и в России. Среди них стоит выделить «Новый свет». Это важнейшая часть президентской программы модернизации экономики, направленной на энергосбережение и энергоэффективность. Частью данной программы должно стать массовое производство светодиодов и внедрение светодиодных светильников. Также надо отметить отраслевые инициативы, например программу ОАО РЖД по внедрению светодиодного освещения объектов в рамках общей отраслевой программы энергосбережения.

Существуют и факторы, стимулирующие внедрение светодиодов на законодательном уровне. Здесь можно назвать «Технический регламент о безопасности низковольтного оборудования» от 27 декабря 2009 г. № 347-ФЗ. Этот закон принят Госдумой РФ и одобрен Советом Федерации России в декабре 2009 г. Также приняты изменения и дополнения № 1 в СанПиН 2.2.1/2.1.1.2585-2010, где светодиоды одобрены к применению в качестве источников света с некоторыми ограничениями. Данные изменения зарегистрированы в Минюсте РФ, утверждены главным санитарным врачом РФ и вступили в силу 15 марта 2010 г. В апреле 2011 г. приняты и утверждены изменения в СНИП-23-05-95 в виде нового Свода правил — СП 52.13330.2011, где светодиоды также разрешены к использованию. Этот документ введен в действие с 20 мая 2011 г. Также принят ФЗ № 261 от 23 ноября 2009 г., который запрещает государственным заказчикам приобретать ЛН мощностью более 100 Вт с 1 января 2011 г.

Все указанные факторы должны способствовать ускорению внедрения светодиодов в светотехнические устройства уже в ближайшее время.