Снажни ЛЕД низови у освјетљењу: функције уређаја и апликације

Од развоја првог практично применљивог ЛЕД-а од стране професора Универзитета у Илиноису Ника Холоњака 1962. године прошло је више од пола века, али револуционарни изум до данас пролази кроз прогресивне промене, постајући све савршенији, све више технолошки и корисни.

Електролууминисценција полуводичког прелаза, са рекомбинацијом електрона и рупа, сада је основа за суперекономске изворе светла. ЛЕД, често назване ЛЕД (скраћено за енглеску светлећу диоду), лампе постепено добијају стабилну позицију на тржишту савремених технологија за осветљење које штеде енергију, како за домаће потребе, тако и за предузећа, па чак и за системе уличне расвете.

ЛЕД сијалице надмашују сигурност компактне флуоресцентне цеви, које садрже живу и жаруље са жарном нити и сада постају потпуно реликвија далеке прошлости.

Главни разлог што се жаруље са жарном нити замењују ЛЕД изворима светлости је тај што жаруља са жарном нити емитује у веома широком спектру, чији значајан део једноставно не делује за осветљење. Само 5 процената укупне снаге коју потроши лампица са жарном нити иде за осветљење, а остатак за грејање.

Зато су у последње време на тржишту широко заступљени веома моћни ЛЕД и ЛЕД низови (монолитни склопови) да замењују индустријске лампе. ЛЕД емитује у прилично уском распону спектра, на пример, наранџасти ЛЕД има таласну дужину у опсегу од 590 нм до 610 нм.

Предности ЛЕД извора су:

• висок светлосни учинак упоредив са натријумским лампама (достигнута је вредност 160 лумена по вату),

• чврстоћа и отпорност на вибрације, дуг радни век (до 100000 сати),

• широк опсег за избор светлосне температуре (од топлих 2700 К до хладних 6500 К),

• спектрална чистоћа коју обезбеђује сам уређај.

Због мале инерције, светла се пале одмах при пуној светлости, без обзира на температуру околине, а укључивање / искључивање не утиче значајно на живот ЛЕД-ова. Угао зрачења може бити од 15 до 180 степени.

Употреба таквих производа је потпуно сигурна за људе због ниског напона напајања, ниске радне температуре и, наравно, љубазности околине коју обезбеђује одсуство живе и фосфора, као и ултраљубичастог дела зрачења у спектру. Међутим, треба имати на уму да су високе температуре штетне за било који полуводич, тако да не треба дозволити загревање изнад 60-70 степени Целзијуса.

Снажни ЛЕД низови су склопови неколико кристала у једном блоку. Зрачни кристали пресвучени фосфором су повезани серијски паралелно да би се оптимизирала потрошња струје.

Равна површина блока је провидан пластични премаз, који вам омогућава да инсталирате додатну оптику за стварање потребног узорка распршења светлости. Матрице се испоручују са прилично густом бакарном или алуминијумском подлогом са монтажним отворима за постављање јединице на хладњак.

Глатка површина подлоге обезбеђује поуздан контакт јединице са хладњаком. Уградњу треба обавити пажљиво како се кућиште не би деформисало или оштетило. Топло проводљиву пасту треба нанети на целу површину подлоге.

Пресек прикључних жица не сме бити мањи од 0,5 квадратних милиметара, а површина хладњака по вати треба да буде око 20-30 квадратних центиметара, на температури околних објеката од 25-35 степени Целзијуса. Такве матрице су доступне у различитим називним снагама, до 300 вати или више. У основи нема ограничења величине матрице.

Просечна вредност радног напона за један кристал је око 3,4 волта, а јачина струје је око 350 миллиампс. Ове вредности могу мало варирати, али не би требало да прелазите напон дозвољен за одређени склоп, јер ЛЕД-ови имају карактеристику јаког напона који се јако повећава и брзо ће изгорети ако струја пређе критичну вредност за кристал.

Употреба радијатора са маргином у области најбоље је осигурање за дуг, поуздан и безбрижан рад ЛЕД матрице. Ако ограничите струју кроз кристал на 320 милиампера, светлосни ток ће се смањити за 3-5%, али истовремено, животни век ЛЕД кристала ће се повећати за велицину, у пракси ће услови за његово напајање бити идеални.

Извор напајања за ЛЕД диоде може бити било који извор са стабилизацијом струје оптерећења, а ако не постоји стабилизација струје, тада треба обезбедити значајну границу за прекорачење максималне дозвољене струје. Промјена напона напајања за 1 волт може довести до повећања јачине струје за фактор два до три, а резултат ће бити деградација кристала (кристал ће се оштетити - смањиће се свјетлосни ток) или замрачење фосфора.

Приликом дизајнирања комбинација група ЛЕД-ова у серијско-паралелним везама, по могућности серијске везе како би се избегле велике радне струје.

Ако радна температура кристала током дужег времена пређе оптималну вредност, фосфор ће потамнити и изгубити своју функцију под утицајем температуре. Затамњивање и уништавање фосфора може изазвати директно сунчево светло, ако и даље утичу на површину ЛЕД-а.

Пожељно је у дизајн напајања укључити термички релеј, постављајући његов сензор на радијатор лампе.

Ако планирате да користите ЛЕД матрицу зими на улици, морате узети у обзир да електролитички кондензатори у напајању имају ограничење употребе на ниским температурама, стога би најбоље решење било постављање напајања у соби.

Када користите ЛЕД матрице на улици на ниским температурама, треба имати на уму да ће се ефикасност знатно повећати, а јачина светлости повећати за 10-20 процената од номиналне. И након 500-1000 сати рада, излаз светлости ће у сваком случају бити 5-10 процената више, ово својство кристала назива се "ефекат тренинга".

Избор радијатора за уличну расвету такође захтева посебну пажњу, он не треба да садржи непотребне избочине, удубљења и кривине тако да природна конвекција буде максимална, а на њеној површини не могу се накупити нечистоће и прљавштина.

Пожељно је да поставите јединицу за напајање лампе тако да сва влага која се акумулира унутар лампе не утиче најмање на елементе круга.

Сваке године се побољшава технологија за производњу ЛЕД снаге са великом снагом, произвођачи траже најбоље опције за фосфор. Тренутно већина произвођача користи жуте фосфоре, они су модификоване верзије граната од итријум-алуминијума допираних тровалентним церијумом.

Технологије ЛЕД осветљења су ефикасне, а дизајн њих је прилично једноставан. Они се широко користе у рефлектора, лампи, ЛЕД тракама, декоративној расвети и у једноставним лампама. Њихова светлосна снага достиже 5000 лм.

Данас се ЛЕД модули користе за осветљавање зграда, улица, рекламних конструкција, тунела и мостова, фонтана, користе се за осветљавање канцеларијских и индустријских просторија, ентеријера куће и елемената намештаја, као и у разним модерним дизајнерским пројектима.

За време празника моћни ЛЕД системи расвете украшавају фасаде зграда, дрвећа и других објеката. Поузданост ЛЕД извора омогућава њихово коришћење на местима која су тешко доступна и честа замена.

Тренутно је у многим земљама света ЛЕД расвета брзо заменила друге. Многи градови планирају да се ускоро пребаце на ЛЕД уличну расвету.