Тюнинг Светодиоды
Лампы накаливания отслужили человеку достаточно. Их недостатки очевидны. Основными являются короткий срок службы, большие размеры и большое потребление электроэнергии, использующееся в первую очередь на нагревание, а не на освещение.
Уместен вопрос, есть ли чем заменить лампу накаливания сейчас. Решение есть – это
светодиоды. Светодиоды лишены перечисленных выше недостатков.
У многих термин "
светодиод", наверное, ассоциируется с чем-то вроде того, что изображено на первом снимке. Отчасти они правы. Однако, за 30 лет, прошедших со времени появления первых светодиодов (light-emitting diode или LED), их конструкция и возможности претерпели ощутимые изменения, так что значительно изменился даже внешний вид светодиодов. Сегодня
светодиоды являются альтернативой ламп накаливания.
Светодиоды старого образца страдали двумя основными недостатками: во-первых, излучаемый свет был слишком слаб, чтобы использовать их для освещения, а, во-вторых, при работе образовалось значительное количество тепла, причём неметаллические материалы, из которых изготовлялась линза, обладали термоизоляционными свойствами. Кроме того, устройство первых светодиодов позволяли получить лишь один цветной свет – красный. Ситуация изменилась за последнее десятилетие.
Сейчас с помощью светодиодов можно получить свет практически любого цвета, а также т.н. дневной свет, близкий по спектральному составу к естественному. Это достигается благодаря специальному фосфорному покрытию, которое придаёт желтоватый оттенок центральной части неработающего диода. Когда сквозь полупроводник устройства проходит электрический ток, диод испускает интенсивное коротковолновое излучение голубого цвета, которое вызывает переход атомов фосфора в возбуждённое состояние. Возвращение атомов на исходный уровень сопровождается желтым свечением, которое с голубым создает неплохое подобие дневного света.
При сравнении светодиодов с традиционными лампами накаливания, светодиоды характеризуются рядом преимуществ:
-
светодиоды обладают большей яркостью; поверхность, освещаемая светодиодом, получает равномерное освещение. Светодиод диаметром около двух сантиметров способен обеспечить количество света, равное таковому от 10-ваттной лампочки, при этом не выделяя столько тепла;
-
светодиоды долговечны – они выносливы к тряске, ударам и иным механическим воздействиям, в случае правильного использования способны работать на протяжении десятков тысяч (до 50 000) часов;
-
светодиоды экономят электроэнергию. Новые светодиоды способны работать на практически севших батареях;
-
малыми размерами светодиодов.
Собственно, рассматриваемые устройства содержат светодиод лишь как центральный элемент устройства, также включающего ряд вспомогательных модулей.
Четыре крупных модуля слева и в центре фото входят в серию Luxeon Star; светоизлучающая часть укреплена на прямоугольной или гексагональной металлической основе, которая используется для отведения тепла. По спецификации, максимальная мощность, на которую рассчитаны светодиоды серии Luxeon, составляет приблизительно 1,4 ватта - 350 миллиампер при напряжении 3.99 вольт. Устройства могут функционировать также с мощностью до 3-4 ватт, однако это вызывает пропорциональный разогрев светодиода и значительно сокращает срок его жизни.
Два диода слева, оснащенные линзами, являются т.н. Star/O-версией серии. Линза состоит из полиметилметакрилата, используемого также для изготовления контактных линз. Светодиоды Star/O предназначаются для использования в фонариках. Маленькие диоды справа не имеют своей охлаждающей батареи и могут быть прикреплены по усмотрению пользователя.
Но светодиоды пока не могут полностью заменить лампы накаливания. Одним из факторов, препятствующих им, является то, что, не смотря на высокую эффективность,
светодиоды всё же уступают в таковой флуоресцентным источникам света: если обычная лампа накаливания даёт 17 люмен на 1 ватт потреблённой энергии, лучшие светодиоды – 25 люмен, то эффективность флуоресцентных ламп достигает 80 люмен. Дуг Силквуд (Doug Silkwood), глава отдела маркетинга LumiLEDs, однако, сообщает, что 60 и даже 80 люмен на ватт не являются чем-то недостижимым для светодиодов, и инженеры их компании работают над этим.
Второй причиной является
высокая стоимость светодиодов – они практически в 10 раз дороже ламп накаливания. Однако, уже несколько автомобилестроительных компаний начали применять светодиоды в фарах своих дорогих моделей (Ford Model U, Audi Nuvolari и др.), а также концепт-карах, например, Dodge Tomahawk компании Chrysler). Ведущим преимуществом светодиодов в данном случае является их высокая механическая выносливость.
LumiLEDs и представители других компаний уверены, что расширение использования светодиодов в самых различных отраслях – лишь дело времени. Практически каждая крупная компания, работающая на рынке осветительной аппаратуры, имеет проект внедрения светодиодов, несколько компаний заняты исследованиями в данной отрасли. По мнению Силквуда, светодиоды одержат победу над флуоресцентными лампами примерно через 5 лет, и скорость их распространения будет возрастать по мере снижения стоимости.
Использование же светодиодов в масштабе госпрограмм для замены стандартных осветительных приборов позволило бы решить проблему энергетической безопасности во многих странах.
Можно смело сказать, что ближайшее будущее за светодиодами.
