FAQ по светодиодам, осветительным приборам и светодиодному освещению

[DmitriyZ]

Коллеги! В данной ветке будем собирать информацию по светодиодам (FAQ), обсуждение, ошибки, исправления и добавления обсуждать в уже [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]. В процессе добавления информации шапка будет обновляться.

[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]

[DmitriyZ]

Светодиоды. Определение. Принцип работы
Светодиод или светоизлучающий диод (СД, СИД, LED англ. Light-emitting diode) – полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом или контактом металл-полупроводник, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его спектральные характеристики зависят, в том числе, от химического состава использованных в нём полупроводников. Он кардинально отличается от традиционных источников света, таких как лампы накаливания, люминесцентные лампы, разрядные лампы высокого и низкого давления.
Генерация света (рис. 1) в СД происходит за счет энергии, выделяемой при рекомбинации носителей тока - электронов и дырок - на границе на границе полупроводниковых материалов с разным характером проводимости. Характер проводимости определяется не только самим материалом, но и примесями (легирующими веществами), вводимыми в основной материал в строго дозированных количествах. Материал, у которого в результате легирования проводимость определяется, в основном, избытком электронов, называется «полупроводником типа n». Материал с недостатком электронов, т. е. с избытком положительно заряженных ионов (так называемых «дырок»), способных поглотить электрон и стать нейтральным атомом, называется «полупроводником типа p». На границе таких материалов образуется p-n переход. При подаче напряжения прямой полярности (минус - к материалу с электронной проводимостью n, плюс - с дырочной проводимостью p) через переход пойдет ток, а при рекомбинации электронов и дырок будет выделяться энергия. Величина энергии квантов, выделяемых при рекомбинации, зависит от разницы энергетических уровней электронов в возбужденном и нейтральных атомах, т. е. от ширины запрещенной зоны. При ширине запрещенной зоны от 1,7 до 3,4 эВ энергия излучаемых квантов соответствует видимому диапазону спектра с длинами волн от 700 до 400 нм. Эта энергия распространяется во всех направлениях. На рисунке 2 показана схема распространения света при рекомбинации одного электрона и «дырки».

Рисунок 1


Рисунок 2

Полупроводниковые материалы с различными типами проводимости и разной шириной запретной зоны делают на специальных установках методом эпитаксиального выращивания многопроходных двойных гетероструктур, которые возникли благодаря работам Ж. И. Алферова в начале 90-х годов, в жидкой или газообразной среде.

[DmitriyZ]

Типы светодиодов. Конструктивные особенности светодиодов
Существует два основных типа светодиодов: индикаторные и осветительные. Индикаторные светодиоды (рис. 3) обычно являются недорогими, маломощными источниками света, пригодными для использования только в качестве световых индикаторов в индикаторных панелях и электронных приборах, для подсветки приборных панелей автомобиля. Осветительные светодиоды (рис. 4), представленные светодиодами поверхностного монтажа (SMD), высокой яркости (HB) и высокой мощности (HP) - это надёжные мощные устройства, способные обеспечить нужный уровень освещенности и обладающие световым потоком, равным или превосходящим световой поток традиционных источников света, например, КЛЛ.

Рисунок 3


Рисунок 4

Все осветительные светодиоды имеют одинаковую базовую конструкцию и состоят из полупроводникового кристалла или чипа, подложки, на которую они устанавливаются, контакты для электрического подключения, соединительные проводники для подсоединения контактов к кристаллу, теплоотвод, линзу и корпус. Т. к. индикаторные светодиоды являются маломощными, все генерируемое в них тепло рассеивается самим светодиодом. Осветительные светодиоды, напротив, снабжаются корпусом для прямого припаивания к поверхности, что обеспечивает отвод тепла, генерируемого светодиодом. Хороший теплоотвод жизненно необходим для обеспечения температурного режима и нормальной работы светодиода.

[DmitriyZ]

Цвета и материалы полупроводника
Путём соответствующего выбора полупроводникового материала и примеси можно целенаправленно воздействовать на характеристики светового излучения светодиодного кристалла, прежде всего на спектральную область излучения и эффективность преобразования подводимой энергии в свет (табл. 1). GaAlAs - арсенид галлия алюминия; на его базе - красные и инфракрасные светодиоды. GaAsP - фосфид арсенида галлия; AlInGaP - фосфид алюминий-индий-галий; красные, оранжевые и жёлтые светодиоды. GaP - фосфид галлия; зелёные светодиоды. SiC - карбид кремния; первый, коммерчески доступный голубой светодиод с низкой световой эффективностью. InGaN - нитрид индия-галлия; GaN - нитрид галлия; УФ, голубые и зелёные светодиоды.

Таблица 1

[DmitriyZ]

Люминофоры (неорганические сцинтилляторы)
В процессе производства белых светодиодов на светодиоды кристалл наносится слой люминофора. Оттенок или цветовая температура белого света, излучаемого светодиодом, определяется длиной волны света, испускаемого синим светодиодом и составом люминофора.
Белые светодиоды это обычно синие светодиоды InGaN с покрытием из подходящего материала. Часто используемый Церий(III)- легированный алюминиево-иттриевым гранатом (YAG:Ce3+ или Y3Al5O12:Се3+) (рис. 5-1); он поглощает свет от синего светодиода и излучает в широком диапазоне от зеленоватого до красноватого, причем большая часть выходит желтым светом. Бледно-желтые выбросы Се3+:YAG могут быть настроены путем замещения церия другими редкоземельными элементами, такими как тербий (Tb) и гадолиний (Gd) и даже может дополнительно скорректирована замещением части или всего алюминия в YAG галлием (Ga). Однако этот процесс не является люминесценцией. Желтый свет вырабатывается процессом, известным как [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!], полное отсутствие послесвечения является одной из характеристик процесса.

Некоторые редкоземельные легированные Сиалоны (керамические сплавы на основе элементов кремния (Si), алюминия (Al), кислорода (O) и азота (N)) являются фотолюминесцентными и могут применяться в качестве люминофоров (рис. 5-2).

Сообщение от http://en.wikipedia.org/wiki/Sialon

Керамика сиалона специальный класс высокотемпературных огнеупорных материалов, высокой прочности (в т.ч. при высоких температурах), хорошей термостойкости и исключительной устойчивости к увлажнению и коррозии жидких металлов по сравнению с другими тугоплавкими материалами, такими как глинозём (Al2O3). Сиалоны имеют высокую износостойкость, низкий коэффициент теплового расширения и хорошую стойкость к окислению до ~1000 градусов по Цельсию.

Европий(Eu II)- легированный β-сиалоном поглощает в ультрафиолетовом и видимом спектрах и излучает интенсивное широкополосное видимое излучение. Его яркость и цвет не меняется существенно с температурой, из-за температурной стабильностью кристаллической структуры. Он имеет большой потенциал как зелёный понижающий частоту люминофор, для белых светодиодов; желтый вариант тоже существует. Для белых светодиодов, синий светодиод используется с желтым люминофором, или с зеленым и желтым люминофором сиалона и красным CaAlSiN3- основой (CASN) люминофора.
Белые светодиоды могут быть сделаны путем покрытия светодиодов излучающих ближний ультрафиолет (NUV) смесью высокой эффективности европия (Eu) основанные на красном и синем излучающих люминофорах плюс излучающем зеленым люминофором из меди и алюминия легированных сульфидом цинка (ZnS:Cu,Al). Это метод, аналогичен работе люминесцентных ламп.

Рисунок 5

[DmitriyZ]

Сцинтилляторы. Сцинтилляция
Сцинтилля́торы — вещества, обладающие способностью излучать свет при поглощении ионизирующего излучения (гамма-квантов, электронов, альфа-частиц и т. д.). Как правило, излучаемое количество фотонов для данного типа излучения приближённо пропорционально поглощённой энергии, что позволяет получать энергетические спектры излучения.

Основными характеристиками сцинтилляторов являются: спектр испускаемых определяемый вероятностью испускания фотонов данной длины волны; световой выход – отношение среднего числа фотонов одной сцинтилляции к энергии, затраченной частицей на торможение (количество фотонов, излучаемых сцинтиллятором при поглощении определённого количества энергии (обычно 1 МэВ). Большим световым выходом считается величина 50—70 тыс. фотонов на МэВ.); энергетический выход – отношение суммарной энергии фотонов одной сцинтилляции к энергии, затраченной частицей на торможение; время высвечивания – время, в течение которого интенсивность отдельной сцинтилляции уменьшается в е раз; квенчинг-фактор отношение световыхода данного типа частиц к световыходу гамма-квантов с равной энергией называется квенчинг-фактором (от англ. quenching — «тушение») (частицы разной природы, но с одинаковой энергией при поглощении в сцинтилляторе дают, вообще говоря, различный световыход: частицы с высокой плотностью ионизации (протоны, альфа-частицы, тяжёлые ионы, осколки деления) дают в большинстве сцинтилляторов меньшее количество фотонов, чем гамма-кванты, бета-частицы, мюоны или рентген; квенчинг-фактор электронов (бета-частиц) обычно близок к единице; квенчинг-фактор для альфа-частиц называют α/β-отношением, для многих органических сцинтилляторов он близок к 0,1). Все характеристики сцинтилляторов зависят от их химического состава, размеров и степени чистоты.

В качестве сцинтилляторов используются различные вещества (твёрдые, жидкие, газообразные). Сцинтиллятор может быть органическим (кристаллы, пластики или жидкости) или неорганическим (кристаллы или стекла). Используются также газообразные сцинтилляторы. В светодиодах используются неорганические сцинтилляторы (в частности, YAG), они и будут рассмотрены подробнее.

Неорганические сцинтилляторы представляют собой кристаллы неорганических солей. Практическое применение в сцинтилляционной технике имеют главным образом галоидные соединения некоторых щелочных металлов. Для увеличения светового выхода таких сцинтилляторов вводятся специальные примеси других элементов, называемых активаторами (например, таллий).

Процесс возникновения сцинтилляций можно представить при помощи зонной теории твердого тела. В отдельном атоме, не взаимодействующем с другими, электроны находятся на вполне определенных дискретных энергетических уровнях. В твердом теле атомы находятся на близких расстояниях, и их взаимодействие достаточно сильно. Благодаря этому взаимодействию уровни внешних электронных оболочек расщепляются и образуют зоны, отделенные друг от друга запрещенными зонами. Самой внешней разрешенной зоной, заполненной электронами, является валентная зона. Выше ее располагается свободная зона - зона проводимости. Между валентной зоной и зоной проводимости находится запрещенная зона, энергетическая ширина которой составляет несколько эВ.

Если в кристалле имеются какие либо дефекты, нарушения решетки или примесные атомы, то в этом случае возможно появление энергетических электронных уровней, расположенных в запрещенной зоне. При внешнем воздействии, например при прохождении через кристалл быстрой заряженной частицы, электроны могут переходить из валентной зоны в зону проводимости. В валентной зоне останутся свободные места, обладающие свойствами положительно заряженных частиц с единичным зарядом и называемые дырками.

Описанный процесс и является процессом возбуждения кристалла. Возбуждение снимается путем обратного перехода электронов из зоны проводимости в валентную зону, происходит рекомендация электронов и дырок. Во многих кристаллах переход электрона из зоны проводимости в валентную происходит через промежуточные люминесцентные центры, уровни которых находятся в запрещенной зоне. Указанные центры обусловливаются наличием в кристалле дефектов или примесных атомов. При переходе электронов в две стадии испускаются фотоны с энергией, меньшей ширины запрещенной зоны. Для таких фотонов вероятность поглощения в самом кристалле мала и поэтому световой выход для него много больше, чем для чистого, беспримесного кристалла.

[KALAN]

Привет! Дмитрий, зачем так много "инфы" по физике в СД. Это многие знают. Проще было дать ссылку или отсканировать. Я не понял, зачем так все подробно в своих сообщениях писать.
Понятно, что на волне популярности СД источников света, Вы хотите делать благо. Но, наверное, те кто не знал физику полупроводников, тот вряд ли узнает её из ваших сообщений.
Извините! Примите мои слова, как совет и наилучшими пожеланиями.
Удачи Вам!

[DmitriyZ]

Светодиодные световые приборы и их состав
Для использования в целях освещения светодиоды должны быть объединены в систему, включающую оптику, драйверы, источники питания и теплоотводы. Все названные компоненты присутствуют в световом приборе.

К основным компонентам светодиодного светового прибора относятся: светодиоды; драйверы, для питания светодиодов стабилизированным током; источники питания; устройства для отвода тепла (вентиляционные отверстия и радиаторы); линзы и вторичная оптика, для концентрирования и эффективного распределения света в пространстве.

Светодиодные световые приборы имеют общие черты с традиционной светотехникой и в то же время отличаются от неё. Очень важно понимать эти сходства и различия, для того, чтобы корректно проводить сравнения между обычными и светодиодными приборами, а также для того, чтобы правильно подбирать светодиодные приборы для различных областей применений.

Правильно сконструированные светодиодные световые приборы по своим эксплуатационным характеристикам и экономичности не уступают и даже превосходят традиционные. Главным отличием светодиодных источников света от традиционных является то, что в светодиодах применяется совершенно иной принцип генерации света и используются абсолютно другие материалы.

Светодиодные источники света изначально являются направленными, и это минимизирует потери, связанные с фокусированием и экранированием света. Для светодиодов испускающих цветной свет, устраняются потери, связанные с использованием светофильтров для изменения цвета или распределения света, излучаемого традиционными источниками света.

[DmitriyZ]

Характеристики световых приборов на светодиодах
Световой поток - мощность световой энергии, эффективная величина, измеряемая в люменах. Характеризует количество света, излучаемое световым прибором.

Кривая силы света характеризует светораспределение светильника, т. е. зависимость значения силы света от направления.

КПД светового прибора - отношение светового потока светильника к световому потоку ламп; для светодиодного оборудования, учитывая неотделимость источника света (светодиодов) от светового прибора данный параметр принят за 100%. Данный параметр необходимо учитывать при сравнении светодиодных световых приборов с приборами на традиционных источниках света.

Индекс цветопередачи (color rendering index, CRI) - отражает способность источника света правильно передавать цвета различных объектов в сравнении с идеальным источником света. Этот параметр является количественным показателем качества воспроизведения цветовых оттенков по шкале от 0 до 100. По определению, индекс цветопередачи солнечного света или освещения лампами накаливания равен 100.

Коррелированная цветовая температура (correlated color temperature, CCT) - характеризует излучение абсолютно черного тела - твердого тела, которое поглощает все падающее на него электромагнитное излучение и находится в раскаленном состоянии. Она измеряется в градусах Кельвина (К), в которых обычно измеряется абсолютная температура. При повышении температуры черного тела цвет испускаемого им светового излучения меняется следующим образом: красный - оранжевый - желтый - белый - голубой. Последовательность изменения цвета соответствует кривой в цветовом пространстве (рис. график МКО 1931г.).
Постоянство цвета является показателем качества света, как цветных, так и белых светодиодов. Для белого света применяется коррелированная цветовая температура (Тцв), значение которой показывает, каким воспринимается белый цвет: теплым, нейтральным или холодным. Стандартное определение Тцв допускает отклонения цветности, которые легко могут различаться наблюдателями даже при одинаковой Тцв. Поэтому обеспечение постоянства цвета является важнейшей задачей производителей светодиодов, которые разрабатывают методы строгого контроля над цветовыми характеристиками света.

Линия цветности излучения АЧТ при различных значениях Tцв на графике МКО 1931 г.

Одной из основных задач производителей светотехники является такое разделение светодиодов (деление по бинам), которое сводит к минимуму различие цветов между отдельными осветительными приборами или между партиями такой продукции.

Изменения цветовой температуры располагаются на кривой излучения абсолютно черного тела, но изменения цвета светодиода располагаются выше или ниже кривой излучения абсолютно черного тела, имеют зеленоватый оттенок, а те у которых ниже, - розоватый. На практике это означает, что указание цветовой температуры не обеспечивает одинаковый цвет. Порог, при котором разница света становится заметной, определяется эллипсом Мак-Адама. Эллипс Мак-Адама вычерчивается на диаграмме цветового пространства так, что цвет в центре эллипса отличается на определенную величину от цвета в любой точке на границе эллипса. Шкала эллипса Мак-Адама определяется стандартным порогом цветоразличения (SDCM). Разница цвета, соответствующая 1 единице SDCM, не видна, от 2 до 4 единиц - едва видна, 5 и более единиц - отчетливо видна. Стандарт цветности C78.377A (рис. Стандарт цветности C78.377A), разработанный Американским национальным институтом стандартов (ANSI), определяет 8 номинальных значений Тцв, диапазоны цветов которых ограничиваются рамками, окружающими эллипсы Мак-Адама с 7 ступенями. Светодиоды, цвет которых соответствует указанному номинальному значению Тцв и цветовому диапазону (табл. Тцв по стандарту ANSI C78.377A), соответствуют стандарту. Разница цвета в пределах областей, которые соответствуют стандартам Тцв и цветности, легко заметна. Поэтому производители светодиодов и светодиодных световых приборов разделяют каждую область на несколько бинов. Необходимо учитывать, что в России не актуализирован ГОСТ «Приборы осветительные светотехнические требования и методы испытаний» под современные технологии освещения.

Стандарт цветности C78.377A

Необходимо отметить, что светодиоды могут изготавливаться в широком диапазоне цветовых температур, которые аппроксимируют цветовые температуры различных несветодиодных источников - дневного и солнечного света. Определенные цветовые температуры, соответствующие свету от теплого до холодного, ассоциируются с определенными источниками света и обстановкой. Цветовая температура также влияет на эмоциональное воздействие пространства и может сильно изменять внешний вид предметов, выставленных в магазинах, галереях и музеях. Правильный выбор цветовой температуры позволяет подобрать источник света, соответствующий обстановке, может положительно повлиять на поведение покупателя и повысить производительность труда на рабочем месте.

Тцв по стандарту ANSI C78.377A

Световая отдача, или энергоэффективность светового прибора, - это световой поток (в люменах), производимого на единицу потребляемой электроэнергии (в Ваттах): лм/Вт. Самой высокой светоотдачей обладают красные светодиоды и светодиоды, излучающие холодный белый и дневной свет, у которых наименьшая толщина люминофорного покрытия.

Для правильного сравнения световой отдачи светодиодного и традиционного осветительного оборудования необходимо учитывать энергоэффективность всей системы, включающей источник света, блок питания, драйвер, пускорегулирующую аппаратуру, электронику, корпус прибора и оптику. При установке в световой прибор световая отдача как светодиодов, так и обычных ламп, значительно снижается. Как правило, это происходит по одним и тем же причинам. Люминесцентные лампы и другие разрядные источники света требуют использования пускорегулирующей аппаратуры для обеспечения напряжения зажигания и для ограничения тока лампы. Для светодиодов требуются драйверы и другие электронные устройства для преобразования сетевого напряжения в напряжение, при котором могут работать светодиоды. Фокусирующие приспособления, линзы, оптика, рабочие температуры и другие факторы также приводят к снижению световой отдачи светодиодов. Световая отдача несветодиодных источников света также должна быть уменьшена с учётом потерь в корпусе светового прибора, наличия линз, светофильтров и т.п.

Срок службы и стабильность светового потока светодиодных световых приборов. Время работы традиционных источников света выражается номинальным сроком службы - средним временем выхода из строя статистически обоснованной выборки ламп. Например, для КЛЛ Светотехническим обществом (IES) разработан стандарт LM-65, который определяет статистически обоснованный размер выборки образцов, которые должны испытываться при температуре окружающей среды 25°С с циклом длительностью 3 часа во включенном состоянии и 20 минут в выключенном состоянии (т.к. срок службы КЛЛ зависит от количества включений и выключений). Время, через которое половина ламп выходит из строя, является номинальным средним сроком службы лампы.

Световой поток, излучаемый всеми электрическими источниками света, с течением времени снижается, в большинстве случаев он незначителен, составляет 5-20%, и источник света быстрее выходит из строя, чем существенно снижается излучаемый световой поток. Измерение номинального срока службы светодиодных источников света (среднее время до выхода из строя для статистически обоснованной выборки) потребует непрерывной работы источников света до тех пор, пока они не перестанут излучать свет, и этот процесс может занять много лет. Так как светодиодные источники света продолжают излучать свет даже если их первоначальный световой поток уменьшиться на 50% или более, за срок службы принимается стабильность светового потока. Стабильность светового потока - это ставший промышленным стандартом термин, означающий процент исходного светодиодного потока, который источник света сохраняет в течение определенного времени. Обозначается Lp, где L - исходный световой поток, а p - это выраженный в процентах остаточный световой поток после определенного количества часов работы. Учитывая, что светотехнические проекты осуществляются под конкретные нормативные требования (например, минимальной освещенности), для светодиодных световых приборов важным параметром является время, за которое световой поток снизится до 70% от (L70) первоначального.

Светотехническое общество ввело следующие стандарты для измерения срока службы.
IES LM-80-08 Measuring Lumen Maintenance of LED Light Sources (Измерение стабильности светового потока светодиодных источников света) - предписывает испытания светодиодных источников света в течение 6000 часов и рекомендует 10000 часов. Эти испытания должны выполняться при трех разных температурах p-n-перехода (55°С, 85°С и при третьей температуре, определяемой производителем) так, чтобы пользователи могли видеть, как температура влияет на световой поток. Стандарт также определяет дополнительные условия испытания для получения согласованных и сопоставимых результатов. Также необходимо учесть, что в данном методе предписывается выполнять отдельные испытания светодиодных источников света, только как узлы, блоки и модули. Это означает, что производители светодиодных световых приборов должны создавать свои собственные методы расчета стабильности светового потока для выпускаемых ими светодиодных световых приборов.

Стандарт IES TM-21-11 Projecting Long Term Lumen Maintenance of LED Packages, введенный в феврале 2011 года, содержит рекомендации по экстраполяции измерений стандарта LM-80-08 для получения значения стабильности светового потока L70 и L50.

[DmitriyZ]

Факторы, влияющие на характеристики светодиодных источников света
Температура p-n-перехода, ток возбуждения (питания) светодиодов, характеристики линз, а также их старение, качество компонентов и конструкция устройств отвода тепла оказывают большое влияние на стабильность светового потока светодиодного источника света и коррелированную цветовую температуру.

Одной из важнейших характеристик светодиода является температура p-n-перехода, которая часто обозначается как Tj. При увеличении температуры p-n-перехода световой поток и срок службы светодиода уменьшаются. На температуру p-n-перехода влияют три фактора: ток питания светодиодов, теплоотвод и окружающая температура. Чем выше ток питания, тем выше температура перехода. Количество тепла, которое может быть отведено, зависит от окружающей температуры и конструкции теплоотвода.

Производители измеряют световой поток выпускаемых ими светодиодов при использовании импульса тока 15-20 мс при фиксированной температуре перехода, равной 25 °С. Температура перехода светодиода в правильно сконструированном светодиодном световом приборе при нормальной работе, с установленными теплоотводящими устройствами, температуре окружающей среды 25°С - находится в диапазоне 60-75°С, так называемый установившийся режим работы. Так как рабочая температура перехода практически всегда больше 25°С, то установленные в световом приборе светодиоды излучают, как минимум, на 10-15% (для теплого белого света) и 5-10% (для холодного белого света) меньше света, чем указывают их производители, если дополнительно не предоставлены данные для более высоких температур перехода или для установившегося режима работы. Также происходит возрастание коррелированной цветовой температуры на 2,5-5% и индекса цветопередачи на 0,5-1%.
На рисунке показано, какое влияние оказывает повышение температуры перехода на световой поток светодиодов разных цветов.

Влияние Tj на уровень светового потока

Непрерывная работа светодиода при высокой температуре перехода значительно сокращает полезный срок службы светового прибора.
Наиболее часто для определения рабочего ресурса светодиодов используют модель Аррениуса. В общем виде она описывает не только полупроводниковую светотехнику, но и многие процессы в химии и биологии. Модель показывает, насколько ускоряются химические реакции, в том числе процессы деградации в кристалле, при повышении температуры.
λ2 = λ1exp[Ea(1/T1 – 1/T2)/k], где λ1 – интенсивность отказов при температуре T1; λ2 — интенсивность отказов при температуре T2; T1 и T2 — температуры p-n перехода, выраженные в градусах Кельвина, Ea — энергия активации, выраженная в эВ (в полупроводниках равна ширине запрещенной зоны), k — постоянная Больцмана, равная 8,617x10-5 эВ/К.
Зная ширину запрещенной зоны полупроводника, из которого изготовлен кристалл, а также интенсивность отказов при повышенной температуре, можно определить интенсивность отказов при нормальной температуре, используя модель Аррениуса. Средняя наработка на отказ является величиной, обратной интенсивности отказов. Например для светильников повышение (понижение) Tj в установившемся режиме на 10°С уменьшает (увеличивает) срок службы в 2 раза.

Ещё одним важным параметром является влияние светопропускающих материалов (поликарбонат, полиметилметакрилат и др.) светодиодных световых приборов (линзы, оптика, рассеиватели), изготовленных из синтетических материалов, у которых низкая устойчивость к УФ излучению и они подвержены старению. Под действием света большинство материалов желтеет и становится более хрупкими. Для повышения устойчивости к свету в полимеры вводят различные добавки, которые повышают стоимость материалов, а иногда снижают коэффициент пропускания. В настоящее время применяются почти исключительно светостабилизированные полимерные материалы. Другим общим свойством всех синтетических материалов служит их старение, то есть постепенное ухудшение светотехнических и механических параметров. Если стекло может сохранять свои параметры в течение столетий, то срок службы полимерных материалов редко превышает 5-10 лет.

[KALAN]

Да уж! Сильно!

[alkrymov]

Полезная инфа. Кто знает физику - может не читать, никто же, вроде, не заставляет. А так, для общего развития, в самый раз.
Дмитрий, Спасибо!

П.С. не помешала бы еще ссылочка на источник!

[DmitriyZ]

Алексей, источников много, информация обновлена и актуализирована, где-то дополнена исходя из личного диалога с производителем.
NGLIA LED Technical Committee, Fall 2007
Справочная книга по светотехнике / под. ред. Ю. Б. Айзенберга. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: ООО «Типография КЕМ», 2008.
Журнал «Рынок светотехники», №1, 2010 г.
Светодиодное освещение. Принципы работы, преимущества и области применения. Справочник от Philips.
Спецификация цветности твердотельной светотехнической продукции. Американский национальный стандарт (American National Standard for electric lamps - Specifications for the Chromasity of Solid State Lighting Products). Публикация ANSI NEMA ANSLG C78.377-2008.
Thermal Management of White LEDs (Тепловой режим белых светодиодов). PNNL-SA-51901. February 2007.
Maгазин Свет, №4 ЗАО «С МЕДИА»
DOE Solid State Lighting Research and Development Workshop, (US Department of Energy, DOE)
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!])

[knjaz]

Сообщение от DmitriyZ

Рисунок 2

Рисунок 2 - не видно

[DmitriyZ]

Спасибо! Исправлено!

[савелий]

хорошая информация,
Никто не знает где можно найти переходное тепловое сопротивление кристалл-корпус для разных корпусов светодиодов? Искал но не нашел

[govoruhin87]

Сообщение от савелий

хорошая информация,
Никто не знает где можно найти переходное тепловое сопротивление кристалл-корпус для разных корпусов светодиодов? Искал но не нашел

В документации на светодиод. Каждый производитель вроде указывает. Из тех, с которыми работал:
Cree:
- XR-С - 12град/Вт
- XR-E - 8град/Вт
- XP-C - 12град/Вт
- XP-E - 9град/Вт
- XP-G - 6град/Вт
- XT-E - 5град/Вт
- XM-L - 2.5град/Вт
- MX-6 - 5град/Вт
Seoul Semiconductor:
- p4 w49180 - 8.5град/Вт
- p4 n42180 - 8.5град/Вт
- p4 s42180 - 8.5град/Вт
- p4 w42180-08 - 6.2град/Вт
- p4 s42180-08 - 6.2град/Вт
- p4 n42180-08 - 6.2град/Вт
- z5 SZW05A0A - 9град/Вт
- p7 W724C0 - 3град/Вт
- STW8Q14B - 18град/Вт
Osram:
- Oslon SSL - 7-9.4град/Вт
- Oslon EQW - 7-9.4град/Вт
- Oslon Black Series - 6.5-11град/Вт
- Golden Dragon oval plus - 6.5-11град/Вт
- Golden Dragon plus - 6.5-11град/Вт
LED SEMICONDUCTOR (COB):
- пишут~1.2град/Вт
Китайские одноваттники KF15W1PA4:
- 10град/Вт

[Olga@Bals]

Спасибо за подробную информацию. Перевожу каталог LED продукции на родной язык и затрудняюсь подобрать правильный термин к слову starter. Мож кто подскажет? Контекст: : для светодиода с встроенным блоком питания (драйвером), следует всего лишь снять стартер и балласт и подсоединить к креплению на 220V. Я лингвист, не инженер. Скажите, как это будет по-вашему?

[Litesvet.ru]

Сообщение от Olga@Bals

Спасибо за подробную информацию. Перевожу каталог LED продукции на родной язык и затрудняюсь подобрать правильный термин к слову starter. Мож кто подскажет? Контекст: : для светодиода с встроенным блоком питания (драйвером), следует всего лишь снять стартер и балласт и подсоединить к креплению на 220V. Я лингвист, не инженер. Скажите, как это будет по-вашему?

по нашему это именно так и будет как Вы написали.

[савелий]

Сообщение от govoruhin87

В документации на светодиод. Каждый производитель вроде указывает. Из тех, с которыми работал:
Cree:
- XR-С - 12град/Вт
- XR-E - 8град/Вт
- XP-C - 12град/Вт
- XP-E - 9град/Вт
- XP-G - 6град/Вт
- XT-E - 5град/Вт
- XM-L - 2.5град/Вт
- MX-6 - 5град/Вт
Seoul Semiconductor:
- p4 w49180 - 8.5град/Вт
- p4 n42180 - 8.5град/Вт
- p4 s42180 - 8.5град/Вт
- p4 w42180-08 - 6.2град/Вт
- p4 s42180-08 - 6.2град/Вт
- p4 n42180-08 - 6.2град/Вт
- z5 SZW05A0A - 9град/Вт
- p7 W724C0 - 3град/Вт
- STW8Q14B - 18град/Вт
Osram:
- Oslon SSL - 7-9.4град/Вт
- Oslon EQW - 7-9.4град/Вт
- Oslon Black Series - 6.5-11град/Вт
- Golden Dragon oval plus - 6.5-11град/Вт
- Golden Dragon plus - 6.5-11град/Вт
LED SEMICONDUCTOR (COB):
- пишут~1.2град/Вт
Китайские одноваттники KF15W1PA4:
- 10град/Вт

спасибо за онформацию

Сообщение от Olga@Bals

Спасибо за подробную информацию. Перевожу каталог LED продукции на родной язык и затрудняюсь подобрать правильный термин к слову starter. Мож кто подскажет? Контекст: : для светодиода с встроенным блоком питания (драйвером), следует всего лишь снять стартер и балласт и подсоединить к креплению на 220V. Я лингвист, не инженер. Скажите, как это будет по-вашему?

это про лампы дневного света как я понимаю, всё что тут надо (как я думаю) перебрать фразу "и подсоединить к креплению на 220" а в остальном всё правильно, в для ЛДС есть стратер и балласт (если электромагнитный ПА)

[Papaya]

Подскажите пожалуйста если сравнивать ДНАТ и светодиоды, то последние эффективней будут? вот фото есть даже что светодиоды лучше. здесь не льзя загрузить фото, так что вот ссылка на фото - [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] здесь приведены спектрограммы с примерами ламп на 100Ватт (светодиод) и 250 Ватт (ДНАТ)

[Surrpas]

все зависит от того, в какой области вы их сравниваете

Если как по указанной ссылке - в парниках, то несколько странно использование там ДНаТа. Сравнивали бы уж со специализированными лампами, и сравнение возможно имело бы смысл делать не только и не столько по световому потоку, сколько по излучению в конкретном спектре. (здесь где-то была темка по светодиоды в теплицах).

А если мы говорим про дорожное освещение, то здесь вопрос сильно спорный.

[Игорь010272]

Помогите светодиодная лента 3528 220в. постоянно перегарает...что делать

[NEMO]

Сообщение от Игорь010272

Помогите светодиодная лента 3528 220в. постоянно перегарает...что делать

Купите ленту нормального производителя. Не экономьте на канделах (свечах).

[Alexvas]

Сообщение от Игорь010272

Помогите светодиодная лента 3528 220в. постоянно перегарает...что делать

Купите светодиодную ленту на 12 или 24 В, а также блок питания. Светодиодная лента на 220 В - это, по моему мнению, извращение. Ни надежности, ни энергоэффективности.

[midimka]

Вариант - купить качественную стандартную ленту на 12 В и обычный светодиодный драйвер [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]

[dmibagaev]

Сообщение от Игорь010272

Помогите светодиодная лента 3528 220в. постоянно перегарает...что делать

Для начала протестировать качество питающего напряжения, проверить розетку... После этого есть смысл попробовать [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] и соответствующий [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!].

[resurs]

Сообщение от Игорь010272

Помогите светодиодная лента 3528 220в. постоянно перегарает...что делать

На нашем рынке полно некачественной ленты, на катушке кусками изначально может не гореть. От 3528 уже с год как отказались в пользу 3014 на Рефондах.

[bessonov]

Здравствуйте.

Вопрос такой. Уличный фонарь с лампами ДРЛ мощностью 150 ватт. Нужно вкрутить туда светодидную лампу на 36 ватт. Что произойдёт если подключить её через дроссель?

Спасибо.

[FAMOR]

Сообщение от bessonov

Здравствуйте.

Вопрос такой. Уличный фонарь с лампами ДРЛ мощностью 150 ватт. Нужно вкрутить туда светодидную лампу на 36 ватт. Что произойдёт если подключить её через дроссель?

Спасибо.

Ничего.
Все будет работать.