Светодиодное освещение

 

Оглавление

1.Введение……………………………………………………………………………....3

2.Обзор рынка  светодиодного освещения…………………………………………….4

3.Эффективность  светодиодных светильников………………………………………6

4.Светильник  СППО220-60……………………………………………………………7

   4.1 Назначение………………………………………………………………………..7

   4.2 Технические  характеристики……………………………………………………7

   4.3 Условия  эксплуатации…………………………………………………………...8

5.Мощные светодиоды компании CREE……………………………………………...9  

   5.1 Выбор светодиодов……………………………………………………………...11

   5.2 Технические  параметры………………………………………………………...11

6. Преимущество применения драйвера……………………………………………..12

7.Универсальный  драйвер для светодиодов высокой  яркости компании                      Supertex.………………………………………………………………………………..14

    7.1.Выбор драйвера для светодиодов высокой яркости………………….............14

    7.2. Краткое описание ……………………………………………………………..14

    7.3.Основные свойства……………………………………………………………..15

8.Заключение…………………………………………………………………………..16

9.Список использованной литературы………………………………………………17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Введение.  

    Явление электролюминесценции, заключающееся  в излучении фотонов твердым  телом под воздействием электрического тока, было открыто в начале ХХ века. В том, что электролюминесценция может происходить при комнатной температуре, и заключается ее главное отличие от теплового свечения. В 1907 году английский инженер Х. Д. Раунд случайно заметил, что у работающего детектора вокруг точечного контакта возникает свечение. Всерьез же заинтересовался этим физическим явлением и его практическим применением Олег Владимирович Лосев. Обнаружив в 1922 году свечение кристаллического детектора, он перешел к экспериментам. Стремясь получить устойчивую генерацию кристалла, он пропускал через точечный контакт диодного детектора ток от батарейки. В 1928 году Лосев опубликовал результаты своих исследований. Он установил, что излучение света в одних диодах возникает только при их смещении в обратном направлении, а в других — как в прямом направлении, так и в обратном. Первые светодиоды были изготовлены из SiC, а в 1936 г. появилась публикация о создании Ж. Дестрио светодиодов на основе кристаллов цинка ZnS. В 1961 году экспериментаторы Роберт Биард и Гари Питтмэн обнаружили, что GaAs испускал инфракрасную радиацию при прохождении электрического тока. Первый светодиод видимого спектра (красный) был разработан в 1962 году Ником Холоньяком-младшим, когда он работал в компании «Дженерал Электрик». Холоньяк был назван отцом светодиодов. Джордж Крэфорд, прежний аспирант Холоньяка, изобрел первый светодиод желтого цвета и улучшил яркость красного и красно-оранжевого светодиодов в десятки раз в 1972 году. В 1976 г. T. P. Пирсал получил первые светодиоды высокой яркости и производительности для волокон оптических телекоммуникаций, изобретая новые материалы полупроводников, приспособленные к оптическим длинам волн

передачи  оптики. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Обзор рынка светодиодного освещения. 

    Прогнозируется, что данный рынок будет расти в 2010–2013 гг. со средними годовыми темпами в 35% и к 2013 г. достигнет объема в $1,5 млрд. В целом рынок светодиодного освещения растет значительно быстрее, чем его отдельно взятые сектора цветных или изменяющих цвет светодиодов. Это время станет

лишь  началом процесса полной замены традиционных источников света, в том числе энерго-эффективных флуоресцентных и HID-ламп. Как показала рограмма, осуществленная DOE’s CALiPER, светодиоды применимы в самых разных формах освещения и помогают решать недоступные прежде задачи. Сегмент светодиодного освещения сильно фрагментирован и нацелен на удовлетворение

самых разнообразных потребностей. Стоимость качественных и высокоэффективных осветительных приборов по-прежнему высока.

    Как и прежде, велик спрос на цветные светодиоды. Однако неожиданно возросла потребность в системах с белым светом — например в секторе наружного освещения. Остро обозначилась актуальная для производителей, продавцов и потребителей светодиодов проблема отсутствия разработанных стандартов. Сформулированные организацией Energy Star требования к осветительным системам, построенным на базе светодиодных источников света, описывают производительность, электрические параметры, степень рассеивания света, «температурные» особенности цветности, безопасность и многие другие характеристики. Основным, но не единственным фактором продвижения светодиодов на рынок систем освещения станет их эффективность: использование изделий также должно быть выгодным. На раннем этапе развития рынка важную роль играют государственные субсидирование и регулирование — до тех пор, пока светодиоды не докажут свою эффективность и надежность, завоевав доверие

потребителей. Уже видны объективные изменения таких показателей, как высокая

себестоимость и насыщенность цветом. Но необходимо развивать экономичность и дизайн. Как уже говорилось, нас ждет активный рост мирового рынка светильников на основе светодиодов — более чем на 30% в год. Вероятно, это

произойдет  благодаря появлению светодиодов для общего освещения. Ожидается, что спрос на них вырастет с 700 млн в 2007 г. до 1,5 млрд в 2010-м, а к 2016 г. светодиодные устройства будут занимать более трети рынка общего освещения (рис. 2.1).  

Рис. 2.1 Прогноз состояния мирового рынка общего освещения.

Выводы:

    Светодиодные  светильники за счет низких эксплуатационных расходов в течение рабочего периода, длительного жизненного цикла, высокой яркости, отсутствия инфракрасного и УФ-излучения, являются лидерами в рейтинге прочих источников освещения. Относительно высокая цена пока еще является основным недостатком светодиодов, но постепенно она снижается, и светодиоды становятся все более конкурентоспособными.

    Благодаря государственной поддержке производства светодиодов и запрету на использование  ламп накаливания в ближайшие  годы усилится конкуренция между производителями светодиодной продукции, увеличится светоотдача твердотельных источников света и ожидается почти 30%-ное снижение цен

на светодиодные светильники и лампы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Преимущества светодиодных светильников. 

    Самым важным преимуществом светодиодных светильников является их экономичность. Они расходуют в два раза меньше электроэнергии по сравнению с люминесцентными лампами! А если сравнивать с лампами накаливания, то экономия получится примерно в 10 раз! Такая экономия стала возможна благодаря значительно меньшему расходу энергии на выделение тепла светодиодных светильников.

    Вторым  не менее важным достоинством светодиодов  является их очень долгий срок эксплуатации. Если обычная лампа накаливания работает всего 1500-2000 часов, люминесцентная порядка 7000 часов, то светодиодная около 50000 часов! Таким образом, 25 ламп накаливания или 7 люминесцентных ламп может заменить один светодиодный светильник.

    Люминесцентные лампы, в отличие от светодиодов, после отработки положенного срока службы нуждаются в специализированной утилизации, так как содержат до 100 мг ртути, опасной для человека и окружающей среды. Именно поэтому безопасность — важное преимущество светодиодных светильников.

    Качество освещения очень важно для любой деятельности человека. Свет, исходящий от светодиодов, максимально приближен к спектру солнечного света, а значит более естественен. К тому же, обычные лампы создают невидимое мерцание (около 100-120 вспышек/сек), что не очень полезно для глаз. Светодиодные светильники лишены этого недостатка.

    Важным  достоинством, особенно в теплые периоды  года, светодиодных светильников является отсутствие ультрафиолетового излучения, которое не только привлекает насекомых, но и не всегда полезно для человеческого организма.

Экономичность, долгий срок эксплуатации, безопасность для человека и окружающей среды  — вот те преимущества, благодаря которым будущее осветительных приборов будет принадлежать светодиодам. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.Светильник  СППО220-60.

    4.1 Назначение.

    Светильник  полупроводниковый потолочный офисный (СППО220-60) встраиваемый  предназначен для освещения жилых и общественных помещений: офисов, кабинетов и т.п. Общий вид светильника приведен на рис. 4.1.1

 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.4.1.1.  Общий  вид светильника СППО220-60 

     4.2 Технические характеристики. 

Наименование  параметра	Значение параметра
1. Цвет свечения	белый
2. Освещенность на расстоянии 1м,  не менее, лк	1500
3.Световой поток, не менее, лм	4000
3. Угол раскрытия луча, не менее, градус:	120
4. Напряжение питания, В	220 (50 Гц)
5. Потребляемая мощность, не более,  Вт	60
6. Габаритные размеры, не более,  мм:	610×610
7 Установочные размеры, не более,  мм	545×545
8. Степень защиты	IР20
9. Срок службы светового модуля, не менее час.	50 000
9. Срок службы светильника, не менее, час	30 000

 

Дополнительные характеристики

- При высоте  подвеса 2 м осевая освещенность — 375 лк,  диаметр  пятна по уровню 0,5 от осевой силы света — 6,5 м. 
- При высоте подвеса 2,5 м осевая освещенность — 250 лк, диаметр пятна по уровню 0,5 от осевой силы света — 8,5 м. 
 
 
 

Рис.4.2.1. Кривая силы света светильника. 

      4.3 Условия эксплуатации.

- степень защиты (по ГОСТ 14254-96) IP20

- температура  воздуха - от -40°С до +50°С;

- относительная влажность воздуха до 98% при температуре +25°С;

- атмосферное  давление - (750±30) мм. рт. ст.;

- напряжение  сети питания ~ 220В;  частота сети – 50Гц. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Мощные светодиоды компании CREE. 

    Основная  особенность СД производства компании CREE — корпус (рис. 5.1). Впервые в массовом производстве СД применяется металлокерамический корпус с плавающей линзой из кварцевого стекла, что дает возможность получить сразу несколько важных преимуществ. Во-первых, электрически изолированное теплоотводящее основание упрощает конструирование кластеров на основе СД.

    Во-вторых, эвтектическая посадка кристалла на металлизированную керамическую подложку снимает проблему механических напряжений, возникающих за счет большой разницы в температурных коэффициентах

расширения  при эксплуатации СД в широком диапазоне температур, и особенно при отрицательных температурах [1].

Рис.5.1.Внешний вид белого СД CREE

семейства XL.

    В-третьих, корпус не содержит пластмассовых деталей, не требует предварительного приклеивания, что позволяет использовать для монтажа стандартные автоматизированные линии, а это приводит к значительному снижению себестоимости конечных изделий. Линза из кварцевого стекла устойчива к воздействию УФ-излучения, это гарантирует длительный срок эксплуатации СД при прямом солнечном свете. Подвижность линзы не только защищает от напряжений контактную систему, но и позволяет сохранять фокусировку в широком температурном диапазоне. Дальнейшее усовершенствование корпуса СД, воплощенное в семействе XRE (рис.5.2.), в основном коснулось конструкции отражателя и, самое главное, снижения теплового сопротивления «p-n-переход — теплоотводящее основание» до 8 °С/Вт.