Статьи
Светодиоды и обычные лампы. Что лучше?
Светоизлучающий диод (или попросту СИД) представляет собой полупроводниковый прибор, который может излучать определенный свет (красный, зеленый, синий). В отличие от традиционных источников света (ламп накаливания, люминесцентных ламп и прочих), светодиоды не имеют нити накала, хрупкой стеклянной колбы и других потенциально ненадежных деталей.
История светодиодов.
В 1962 году американский изобретатель Ник Холоньяк, работающий в компании General Electric, создал первый в истории монохромный светодиод, способный излучать красный цвет. Данная технология применялась преимущественно для производства небольших индикаторов, которые широко используются в различных электронных приборах. Примерно в начале 70-х годов появились желтые и зеленые светодиоды. К 1990 году световой поток таких излучателей уже начал достигать значения 1 лм (люмен), благодаря чему область применения диодов значительно расширилась. И, наконец, в 1993 году японец Суджи Накамура представил миру первый светодиод, дающий синий цвет высокой яркости, что позволило получать белый свет, поскольку белый цвет образуется путем смешения трех основных цветов - красного, зеленого и синего. Спустя всего несколько лет, уровень потока излучения СИДов достиг более 100 лм, и это послужило серьезным основанием для внедрения подобных источников световой энергии в системы общего освещения. В наши дни светодиодное оборудование применяется во многих областях и сферах человеческой жизнедеятельности (светофоры, светодиодные прожекторы, мониторы и многое другое).
Как устроен светодиод?
Любой диод представляет собой полупроводниковый электронно-дырочный переход (p-n-переход), в котором при помощи процесса легирования материал n-типа приобретает отрицательные носители заряда (дополнительные электроны), а материал p-типа приобретает положительные носители заряда (дырки на внешних электронных орбитах тех атомов, в которых электроны отсутствуют). При воздействии на диод электрического поля дырки и электроны в p-n материалах начинают двигаться в сторону p-n-перехода, где происходят определенные процессы, в результате которых выделяется энергия в виде фотонов.
При изготовлении светодиодов материал подбирается таким образом, чтобы длина испускаемых фотонами волн находилась в пределах спектра излучения, воспринимаемого человеческим глазом. Работающий СИД генерирует тепло, поэтому во избежание перегрева полупроводника любое осветительное светодиодное оборудование имеет теплоотвод.
Светодиод vs обычная лампа. Что лучше?
Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо произвести сравнительный анализ параметров обоих устройств. Попробуем оценить производительность, теплоотдачу, чувствительность к условиям окружающей среды, средний срок службы, а также прочность обоих видов приборов.
1. Производительность
Производительность светового оборудования можно вычислить, зная уровень его яркости. Измеряется яркость в люменах. Традиционная лампа накаливания, мощностью 100Вт, имеет выход 1700 лм. В то же время 13-ваттный СИД выдает 1000 лм. Путем нехитрых вычислений, разделив яркость на мощность, получим, что эффективность традиционной лампы – 17 лм/Вт, а светодиодной – почти 77 лм/Вт. Очевидно, что в плане производительности диод имеет явное преимущество.
2. Теплоотдача
Теплоотдача является важным показателем, поскольку чем она больше, тем выше риск возникновения пожара в результате эксплуатации прибора. 100-ваттная лампа накаливания способна нагреваться аж до 170 градусов Цельсия. Что касается светодиода, то его температура не превышает 31 °C . Поэтому и здесь полупроводник одерживает победу.
3. Чувствительность к перепадам температур и влажности
Практика показывает, что некоторые лампы накаливания весьма чувствительны к резким изменениям условий окружающей среды. Например, на морозе такая лампа при включении может запросто перегореть. За светодиодами такого недостатка не замечено. Да и повышенная влажность им нипочем. Следовательно, использование диодов в местах с неустойчивой температурой и большим уровнем влажности оказывается предпочтительнее.
4. Средний срок службы
Что касается долговечности, то согласно паспортным данным светодиоды рассчитаны на 50 000 часов работы, а обычные лампочки примерно на 700-800 часов. Разница просто колоссальная – более чем в 70 раз! Кто бы что ни говорил, но старые приборы не выдерживают никакого сравнения с устройствами, изготовленными по новым технологиям.
5. Прочность
И последний пункт, который также является немаловажным, поскольку чем прочнее прибор, тем меньше вероятность выхода его строя по причине небрежного обращения с ним. Лампочки накаливания имеют хрупкую стеклянную колбу и тонкую нить (обычно вольфрамовую), которые очень легко можно повредить. СИДы же устроены по совсем иному принципу и не содержат в своей конструкции каких-либо чрезвычайно хлипких деталей, поэтому их можно трясти, ронять, и ничего им от этих действий не будет. Это означает, что вероятность случайно испортить диод крайне мала, а вот традиционную лампу повредить можно одним неосторожным движением.
Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что светодиодные осветительные приборы по всем важным параметрам превосходят аппараты, в которых используются лампы накаливания. Они прочнее, имеют гораздо большую производительность и пожаробезопасны. Им даже нипочем ни суровые климатические условия, ни халатное обращение с ними.
