Светодиодное освещение — теория, типы и применение светодиодов

Можно ли сказать, что светодиодное освещение вытесняет или хотя бы заменяет другие, традиционные типы освещения? Однозначно, нельзя. Причин несколько — высокая цена, масса недостатков, спорные пользовательские характеристики и отсутствие законодательных норм и правил.

Теория светодиодное освещение

Прежде всего, разберемся с теорией светодиодного освещения. Источником света светодиодного освещения является светодиод.

Фото светодиода подключение светодиода

Светодиод имеет несколько названий, одно из них, наиболее правильно его характеризует. Светодиод это светоизлучающий диод (СИД).

Физика процесса, основана на выделении фотонов электронами диодов при прохождении p-n перехода. То есть, при определенных физических характеристиках p-n перехода, диод начинает излучать в определенном диапазоне спектра.

Стоит отметить, что для освещения используют диоды, излучающие не только в видимой части спектра, но и диоды, излучающие в ультрафиолетовом спектре. Такие диоды покрывают специальным люминофором, который светиться при выделении диодом ультрафиолетового излучения.

Один из крупнейших производителей мощных полупроводниковых светодиодов является компания Cree Inc. Производят они не только светодиоды, но и другие электронные компоненты. Чтобы cree купить, лучше обратиться в компанию специализирующейся на поставке отечественной и зарубежной измерительной техники и электронных компонентов. Это обезопасит от некачественной покупки и долгих ожиданий.

История светодиода

Первый светодиод был изготовлен в 1962 году, в Иллинойском университете, они излучали красный свет низкой интенсивности.

Отмечу, что полупроводниковый прибор диод, был известен ранее 60-х годов прошлого века. Обычный диод не излучает в видимом диапазоне. Видимое излучение начинается при определенной толщине p-n перехода диода и определенных материалах, из которых изготовлены слои p-n перехода.

светодиод

Цвет видимого излучения (длина волны) зависит от применяемого в диоде материала полупроводника. На фото видим красный светодиод.

До 90-х годов, светодиоды не находили применение в технологиях освещения, свет был тусклым и не годным для освещения. Только в 90-х годах, был изготовлен сверхяркий синий световой диод, годный для технологий освещения.

Примечательно, нет светодиодов излучающих белый свет. Чтобы добиться белого светодиодного излучения используется следующие технологии:

1. В паре с цветным светодиодом используется линза, на которую наносят различное люминофорное покрытие. Нанося на линзу голубого светодиода, желтое люминофорное покрытие, получаем белый свет светодиода.
2. Второй способ получить белый свет от светодиода, называется RGB. Смысл очень прост. На единой плате размещаются красные, зеленые, синие светодиоды. Именно по этому, эту технологию называют Red-Green-Blue (RGB). Смешивание этих излучений на линзе светодиода, дает монохромный белый свет. Недостаток RGB метода, слабая цветопередача (индекс CRI).
3. На диод, излучающий невидимое ультрафиолетовое излучение, наносят цветное люминофорное покрытие, получают свет различного цвета.

Светодиоды для освещения

Светодиоды нашли широкое применение не только в освещении. Всем знакомы светодиодные подсветки в мониторах и телевизорах. Тип этих светодиодов называется DIP и Superflux. У них очень слабый световой поток и они не пригодны для освещения.

Для освещения используются следующие типы светодиодов:

• SMD светодиоды (Surface Mounted Device). Эти светодиоды получили наибольшее распространение. Наиболее популярны типы светодиодов: SMD 5050, 5630, 5730, 3030, 3528, SMD 4014, Маркировки SMD 3528, 5050, 5630, 5730 означают размер корпуса светодиода, 5050 это размер 5 на 5 мм.
• Мощные светодиоды 10;20;30;50 и 100 вт. Имеют угол рассеивания 140˚ и выполняются на теплоотводящей платформе.

• Светодиоды COB (Chip on Board). Новое поколение LED освещения, идущее на смену SMD светодиодам с 2014 года. По этой технологии несколько кристаллов размещаются на единой платформе, что позволяет эффективнее отводить тепло и получать большую световую отдачу.

Примечание: Частое упоминание об отводе тепла требует пояснений. В отличие от традиционных ламп, светодиоды не излучают тепло, свет от них фактически холодный, а отдают тепло в p-n переход светодиода. Отсюда потребность, предпринимать шаги по отводу тепла при увеличении мощности светодиода.

Фото 10 ваттного светодиода.

Варианты освещения LED светильниками

Уличное LED освещение. Яркое, мощное освещение готовыми (в сборе) светильниками антивандального исполнения со светодиодами различного типа и высокой IP (степенью защиты корпуса).

Уличный LED светильник

LED лампы для дома и офиса. Лампы, идущие на смену лап накаливания, галогенных и люминесцентных ламп. Имеют стандартные винтовые цоколи E 14 и E27 и цоколи GU5.3, GU10. (читать статью: Типы цоколей светодиодных ламп: маркировка, обозначение, фото)

Фото лампочки LED, цоколи Фото лампочки LED, корпуса

LED подсветка, декоративная. Более известна как светодиодная лента.

Лента светодиодная синяя (Blue)

Светодиодные прожектора.

Фото прожектора LED

Grow light освещения для подсветки растений.

Фото LED подсветки растений

Фонарики с LED светом.

LED фонарик

Вывод

Как видите на фото, благодаря компактности светодиодов, их можно «засунуть» в любой стандартный футляр ламп другого типа. Это технически упрощает переход на LED освещение. Однако, есть в светодиодном освещении и недостатки, которые тормозят их повсеместное внедрение:

• Прежде всего, они очень дорогие;
• Требуется отвод тепла для мощных светодиодов;
• Пульсирующий свет светодиодов, плохо влияет на зрение.
• Присутствие эффекта ослепления.

Именно по этому, светодиодное освещение, нашло широкое применение, как освещение декоративное в виде подсветок по потолку и полу, а также в рекламе и садоводстве.

LED светильники активно используются как подсветка лестницы. Они практически незаменимы в частных домах повышенной этажности. Проблема заключается в ночной подсветке лестниц. И здесь отличным решением могут стать LED светильники для лестниц Livolo. По внешнему виду это квадратный светильник небольших размеров, предназначенный для встраивания в стену около ступенек лестниц. По типу освещения это LED светильник, что по определению улучшает освещенность со снижением энергопотребления (их мощность около 1 Вт). Кроме этого, светильники для лестниц Livolo имеют встроенные датчики освещенности, что позволяет автоматизировать их ночное включение.

Кроме этого, светильники для лестниц Livolo имеют встроенные датчики освещенности, что позволяет автоматизировать их ночное включение. Наличие неожиданных, но очень современных и удобных функций характерны для электрооборудования компании Livolo.

Например, бесконтактные и сенсорные выключатели всех типов и диммеры не только украсят любое жилище, но и создадут современные условия для жизни. Интересны и актуальны радиоуправляемые выключатели освещения. Они обеспечить управления светом дома с пульта управления. Вдобавок, к функциональности, розетки и выключатели Livolo выполнены в изящном, современном дизайне, которые невозможно не оценить.

Светодиодные ленты для освещения квартиры

Светодиодные ленты набирают все большую популярность, уводя на задний план даже энергосберегающие лампочки. Ленточная подсветка очень универсальная, и позволяет осветить буквально все в доме или квартире, начиная от потолка, и заканчивая мебелью и полом. Давайте разберемся, как выбрать светодиодную ленту по цвету, мощности и защищенности от влаги.

Перед тем, как купить светодиодную ленту, нужно определиться с ее назначением: декоративное освещение любой зоны в квартире или яркая подсветка рабочей зоны. Для декоративной освещения выбирайте RGB ленту, которую можно регулировать по цвету и яркости. Цветная лента меняет свой цвет с помощью пульта: можно выбрать плавное изменение цвета, только один цвет или частое переключение цветов.

• Низкое энергопотребление
• Долгий срок службы;
• Гибкость, компактность;
• Простота и легкость монтажа
• Возможность выбора цвета

Светодиодные ленты

Тип светодиодов

На яркость свечения влияют светодиоды, которые установлены на ленте. Производители делят светодиоды на следующие типы: (четыре цифры в маркировке обозначают размеры самих источников света):

• SMD3528
• SMD5050
• SMD5630/5730

Кроме того, ленты различаются по количеству светодиодов на 1 метр изделия. Минимальное количество точек на один метр составляет 30 штук, максимальное – 240 штук для SMD3528, 120 штук для SMD5050 и 72 штуки для SMD 5630. От количества точек зависит и мощность самой ленты. Если вы не знаете, как подобрать светодиодную ленту по мощности, учитывайте следующий совет:

Блок питания для светодиодной ленты

Следующее, о чем не стоит забывать при покупке светодиодной ленты – мощность блока питания. Чтобы не ошибиться в выборе блока питания светодиодной ленты, достаточно посчитать, сколько потребляют сами светодиоды и добавить к этому значению запас мощности в 20%.
Например, для ленты SMD3528 с плотностью точек 60 штук на метр, потребляемая мощность составит 4,8 Ватт на метр. На 5 метров потребление составит: 4,8*5м = 24 Вт; 24+20%=29 Ватт.

Таким образом, для 5-метровой ленты вам нужен блок питания с мощностью не менее 30 Ватт. Аналогично этим расчетом нужно подобрать и контроллер, если используется многоцветная (RGB) лента.

Комплектующие к светодиодным лентам

Защита от влаги
Помимо технических параметров, важно правильно выбрать защиту светодиодной ленты от влаги. Степень защиты обозначается как IP.
С) IP68, IP67 – если вы используете ленту в ванной комнате, на полу, для освещения аквариума, бассейна, или для уличного освещения – важно выбрать полностью герметичную силиконовую ленту, чтобы исключить вероятность попадания влаги внутрь.
В) IP65 — для освещения столешницы, кухни, помещений со средней влажностью подойдет влагозащищенная лента с герметичным слоем силикона. Ее можно протирать от пыли влажной тряпкой.
А) IP20/IP33 — для потолка в жилой комнате, для освещения мебели, полок в шкафу и других мест, где влага отсутствует, можно выбрать простую открытую ленту. Она электробезопасна, но не защищена от влаги.
Кстати, по такому же принципу нужно выбрать и блок питания. Для уличного применения используют изделия, степень защиты IP у которых не менее IP65. Для домашнего использования достаточно поставить источник питания с характеристикой IP20, если это, конечно, не ванная комната.

Где использовать светодиодную ленту?

Хоть где. Это настолько универсальная вещь, которая поможет воплотить в жизнь самые сумасшедшие идеи. Давайте посмотрим, где можно применить светодиодные ленты.

Декоративное освещение в жилой комнате. Дизайн освещения квартиры должен гармонично сочетать источник общего освещения и декоративного (или фонового). Для освещения натяжного или подвесного потолка в гостиной/спальной комнате можно выбрать цветную яркую или одноцветную белую светодиодную ленту, размещенную в специальном профиле по контуру потолка. Это создаст уютную атмосферу в легком приглушенном свете. В случае с RGB подсветкой можно создавать любые причудливые идеи освещения.

Для подсветки столешницы на кухне лучше выбрать влагозащищенную ленту ярко белого свечения. В этом случае и протирать ее будет удобнее от пыли и влаги, и работать можно в хорошо освещенной зоне. Чаще всего ленту приклеивают к нижней части кухонных навесных шкафов, чтобы свет направлялся прямо на рабочую зону.

Для ванной комнаты рекомендуем использовать влагозащищенный вариант ленты и блока питания. Ленту можно смонтировать по периметру потолка, на стенах и даже на полу. А для оригинальности влагозащищенную ленту можно установить прямо в ванной или душевой кабине. Если Вы хотите сделать подсветку зеркала либо ниши, советуем выбрать RGB ленту.

В детской комнате основное освещение должно быть теплым и мягким. Легкий рассеянный свет удобен, когда вы укладываете малыша спать. Для освещения одной из зон, к примеру, игровой, лучше подобрать светодиоды белого свечения, а уже для учебы использовать обычную настольную лампу. Однако родители и современные дизайнеры придумывают все больше вариантов, как использовать светодиодную ленту в детской комнате.

Другие идеи любителей яркого цвета в дизайне помещений. Лентой можно освещать лестницы — оригинально и безопасно; бассейны — красиво и романтично; новогодние елки, карнавальные костюмы, многоуровневые потолки, скульптуры, элементы дизайна, мебель и многое другое.

Сочетание всех этих параметров позволяет подобрать ленту практически для любой задачи. В настоящее время существуют готовые наборы из ленты и блока питания, которые подойдут для дополнительного освещения. Например, 5-метровой лентой можно осветить столешницу на кухне, или рабочий стол в комнате. Но если вы желаете использовать светодиодную ленту в сложных монтажных работах, или осветить большой участок, то без подсчетов мощности блока питания и контролера не обойтись.

https://ehto.ru/montazh-elektriki/osveshhenie/svetodiodnoe-osveshhenie
https://gipermarketdom.ru/articles/svetodiodnye-lenty-dlya-osveshcheniya/