Oświetlenie LED, które się sprawdza!

Jednym z najważniejszych czynników wydajności i trwałości diody jest temperatura w warstwie zaporowej. Wraz ze wzrostem temperatury maleje wydajność świetlna i trwałość diody. Dlatego centralne znaczenie ma odprowadzanie ciepła.

Wybór pomiędzy diodą i świetlówką nie jest jednoznaczny, gdyż zależy od wielu różnych, indywidualnych warunków ramowych. Jednak w każdym przypadku kluczowe znaczenie ma jakość użytego źródła światła. TRILUX od ponad 100 lat tworzy inteligentne, wydajne i innowacyjne rozwiązania oświetleniowe.Wspieramy klientów fachowym doradztwem, umożliwiając im znalezienie optymalnego, energooszczędnego i obniżającego koszty oświetlenia pod konkretne zastosowanie.

Mówiąc o trwałości diody, należy rozróżnić spadek parametrów, tzn. utratę mocy, oraz całkowitą awarię. W przypadku utraty mocy mamy do czynienia z występującym wraz z upływem czasu spadkiem strumienia świetlnego poniżej poziomu akceptowalnego w danym zakresie zastosowania. Spadek strumienia świetlnego opraw diodowych należy uwzględnić w ramach planowania instalacji oświetleniowej.

Oblicz samodzielnie trwałość znamionową

Kalkulator L80

Poprzez napięcie przyłożone na złącze p-n można zmieniać wielkość warstwy zaporowej. Decydująca jest przy tym biegunowość. Podłączenie warstwy n (donor elektronów) do ujemnie naładowanej katody powoduje przeskakiwanie elektronów ze strony N przez warstwę zaporową w stronę anody. Jednocześnie dziury z warstwy p (połączonej z dodatnio naładowanej anody) poruszają się w stronę katody. Wraz ze wzrostem napięcia warstwa zaporowa maleje aż do osiągnięcia napięcia przewodzenia, kiedy dioda zaczyna przewodzić prąd. Natomiast podłączenie warstwy n do dodatnio naładowanej anody powoduje przyciąganie elektronów przez anodę, co zwiększa warstwę zaporową i uniemożliwia przepływ prądu.

Mimo że światło emitowane przez diody LED nie ma pasma podczerwieni, a więc jest „zimne”, podczas rekombinacji w półprzewodniku powstają wysokie temperatury. Takie niemal punktowe obciążenia termiczne muszą być odprowadzane i równomiernie rozprowadzane przez przemyślany system chłodzący. System chłodzący diody przypomina zasadniczo system w procesorze komputerowym: płytka, na której znajduje się dioda, ma radiator zapewniający optymalne przewodzenie ciepła. Kształt i budowa radiatora zależy m.in. od geometrii oprawy, miejsca montażu i użytego materiału.

Na pierwszy rzut oka komponent LED składa się z kilku prostych komponentów. Centralnym elementem jest zasadnicza dioda LED (elektroluminescencyjna), specjalnie domieszkowany półprzewodnik przetwarzający energię elektryczną na widoczne światło. Proces ten zachodzi w bardzo wąskim obszarze pośrodku półprzewodnika w warstwie zaporowej. Dioda LED ma dwa przyłącza elektryczne i w celu odprowadzania ciepła wytwarzanego podczas pracy może być zamocowana na nośniku przewodzącym termicznie. Elementy te chroni stabilna obudowa, którą w kierunku emisji światła zamyka pierwotny układ optyczny (z reguły niewielka soczewka).

Porównując widmo światła z różnych źródeł, można stwierdzić duże różnice. Na przykład światło świecy ma nieprzeciętnie duży udział czerwieni, przez co odbierane jest jako ciepłe światło, a światło świetlówki ma większy udział barwy niebieskiej, co daje mu zimniejszy charakter. Ponieważ większość naturalnych źródeł światła ma szerokie widmo zawierające fale o różnych długościach, to podanie samej długości fali nie nadaje się do określenia białego światła. Decydujący jest tu raczej stosunek poszczególnych pasm widma. Określa on temperaturę barwową światła białego oraz barwę światła kolorowego.

Światło emitowane przez diodę LED nie jest jak w przypadku lampy żarowej produktem ubocznym procesu termicznego. Jest efektem elektrycznej reakcji w diodzie występującej przy rekombinacji ładunków dodatnich i ujemnych w warstwie zaporowej półprzewodnika. Uwalniana przy tym energia emitowana jest w postaci promieniowania elektromagnetycznego w paśmie widzialnym, a więc w postaci światła. Sprawność diody LED wielokrotnie przewyższa sprawność lampy żarowej. Około 50% energii elektrycznej przetwarzanej jest w diodzie na światło.