тпс. Жарық диодтар. Жарыдиодтарды тсінігі, трлері, рылымы Жарыдиодты шамдарды асиеттері мен сипаттамалары
 Скачать 89.93 Kb.
|
|
Кіріспе Жарықдиодтардың түсінігі, түрлері, құрылымы Жарықдиодты шамдардың қасиеттері мен сипаттамалары Жарықдиодты шамдардың мүмкіндіктері, қолданылуы және кемшіліктері Қорытынды Әдебиеттер тізімі https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html Кіріспе Жарықдиодты шамдар өзінің сипаттамалары бойынша ерекше жарықты ғана емес, сонымен қатар оның жарықтандыру нарығындағы орны туралы қызғанышты оптимизмді де шығарады. Ағылшын тілінде жарық диодты жарық шығаратын диод немесе жарық диод деп аталады Жарықдиодты кеңейту әсіресе интерьер дизайны мен жарықтандыру дизайны саласында белсенді. Жарықдиодты шамдарға деген қызығушылық олардың жарықтандыру технологиясында қолданылу аймағына қарағанда жылдам өсуде. Өндірушілер мен тұтынушылар, сатушылар мен сатып алушылар – бәрі басқалардан қалып қоюдан қорқып, басында қатып қалғандай болды. Жарықдиодты шамдардың бірегей мүмкіндіктерін тек дизайнерлер ғана қолданады. Жарықдиодты шамдар ғалымдарды ғана қызықтыратын күндер артта қалды. Енді LED тақырыбы әркімнің аузында. Олар болашақ деп айтады! Олег Лосев, 1920 жылдардың ортасында алғашқы жарықдиодты шамдардың бірін жасаушы. Кремний карбидіндегі люминесценцияны алғаш рет 1907 жылы Раунд бақылағанымен, 1923 жылы Нижний Новгород радиозертханасында Олег Владимирович Лосев оның p-n түйіскен жерінде болатынын көрсетті. О.В.Лосев өте төмен қоректену кернеуі (10 В-тан төмен) және өте жоғары жылдамдықпен шағын өлшемді қатты денелі (вакуумды емес) жарық көздерін жасауға мүмкіндік берген ашқан жаңалығының практикалық маңыздылығын толық бағалады. Ол «Жарық эстафетасы» үшін алған екі авторлық куәлік (алғашқысы 1927 жылы ақпанда жарияланған) Ресейдің 1960 жылдары жоғалған жарықдиодты шамдар саласындағы басымдығын ресми түрде қамтамасыз етті. практикалық қолдануға жарамды заманауи жарықдиодты шамдарды ойлап тапқаннан кейін АҚШ пайдасына. Олар арқылы электр тогы өткенде тиімді жарық шығаратын органикалық қосылыстардан жасалған көп қабатты жұқа қабықшалы құрылымдар. Органикалық жарық шығаратын диодтардың негізгі қолданылуы - OLED ақпаратты көрсету құрылғыларын (дисплейлерді) жасау кезінде табады. Мұндай дисплейлерді өндіру сұйық кристалды дисплейлерді өндіруге қарағанда әлдеқайда арзан болады деп болжануда. OLED үшін негізгі мәселе үздіксіз жұмыс уақыты болып табылады, ол кемінде 15 мың сағатты құрауы керек. Қазіргі уақытта бұл технологияны кеңінен қолдануға кедергі келтіретін мәселенің бірі - «қызыл» OLED және «жасыл» OLED «көк» OLED-ге қарағанда ондаған мың сағат ұзақ жұмыс істей алады. Бұл кескінді көрнекі түрде бұрмалайды және сапалы көрсету уақыты коммерциялық тұрғыдан жарамды құрылғы үшін қолайсыз. Бүгінгі күні «көк» OLED әлі де 17,5 мың сағат үздіксіз жұмыс істеу белгісіне жетті. OLED дисплейлері ұялы телефондарда, GPS навигаторларында және түнде көру құрылғыларын жасауда кеңінен қолданылады. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html Жарықдиодтардың түсінігі, түрлері, құрылымы Жарық диодты - электр тогын тікелей жарыққа түрлендіретін жартылай өткізгіш құрылғы. Жарықдиодты жартылай өткізгіш құрылғы болғандықтан, тізбекке қосылған кезде полярлықты сақтау керек. Жарық диодты екі шығысы бар, олардың біреуі катод («минус»), екіншісі — анод («плюс»).  Жарық диоды субстраттағы жартылай өткізгіш кристалдан, контактілі сымдары бар корпустан және оптикалық жүйеден тұрады. Заманауи жарықдиодты шамдар индикация үшін пайдаланылатын бірінші корпустың жарықдиодты шамдарына шамалы ұқсайды. Lumileds шығарған Luxeon сериясының жоғары қуатты жарық диоды дизайны суретте схемалық түрде көрсетілген.  Жарық диодты жұмыс принципі келесідей: жарқырау электрондар мен тесіктер p-n түйісу аймағында қайта біріктірілген кезде пайда болады. Сонымен, ең алдымен бізге p-n өтуі керек, яғни өткізгіштігі әртүрлі екі жартылай өткізгіштің контактісі. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html Ол үшін жартылай өткізгіш кристалдың жанасуға жақын қабаттары әртүрлі қоспалармен легирленген: бір жағында акцептор, екінші жағында донор.Бірақ әрбір p-n өтуі жарық шығармайды. Неліктен? Біріншіден, жарық диодының белсенді аймағындағы жолақ саңылауы көрінетін диапазондағы жарық кванттарының энергиясына жақын болуы керек. Екіншіден, электрон-тесік жұптарының рекомбинациясы кезінде сәуле шығару ықтималдығы жоғары болуы керек, ол үшін жартылай өткізгіш кристалда аздаған ақаулар болуы керек, соның арқасында рекомбинация сәулеленусіз жүреді. Бұл шарттар белгілі бір дәрежеде бір-біріне қайшы келеді. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html Шындығында, екі шартты қанағаттандыру үшін кристалдағы бір pn түйісуі жеткіліксіз және гетероқұрылымдар деп аталатын көп қабатты жартылай өткізгіш құрылымдарды жасау керек, оны зерттеу үшін ресейлік физигі, академик Жорес Алферов 2000 жылы Нобель сыйлығын алған. . Жарық диоды арқылы ток неғұрлым көп өтсе, соғұрлым ол жарқырайды. Өйткені, ток неғұрлым көп болса, уақыт бірлігінде рекомбинация аймағына соғұрлым көп электрондар мен тесіктер кіреді. Бірақ токты шексіздікке дейін арттыру мүмкін емес. Жартылай өткізгіш пен p-n өткелінің ішкі кедергісіне байланысты диод қызып, істен шығады . Жарықдиодтың жақсы жағы - қыздыру немесе флуоресцентті лампадан айырмашылығы, электр тогы тікелей жарық сәулеленуіне айналады және теориялық тұрғыдан мұны дерлік жоғалтпай жасауға болады. Шынында да, жарық диоды (тиісті жылу диссипациясымен) аздап қызады, бұл оны кейбір қолданбалар үшін таптырмас етеді. Әрі қарай, жарықдиодты спектрдің тар бөлігінде сәуле шығарады, оның түсі анық, оны әсіресе дизайнерлер бағалайды, ал ультракүлгін және ИК сәулелену әдетте жоқ. Жарық диодты шам механикалық тұрғыдан берік және ерекше сенімді, қызмет ету мерзімі 100 000 сағатқа дейін, бұл қыздыру шамынан 100 есе дерлік және флуоресцентті лампадан 5-10 есе ұзақ. Ақырында, жарық диоды төмен вольтты электр құрылғысы болып табылады, сондықтан қауіпсіз.  Бастапқыда жарықдиодты шамдар тек индикация үшін пайдаланылды. Оларды жарықтандыруға жарамды ету үшін, ең алдымен, ақ жарықдиодты шамдарды қалай жасау керектігін, сондай-ақ олардың жарықтығын, дәлірек айтқанда, жарық шығысын, яғни жарық ағынының тұтынылатын энергияға Галий нитриді GaN 2000 °C температурада балқиды, азот буының тепе-теңдік қысымы 40 атмосфера болса; мұндай кристалдарды өсіру оңай емес екені анық. Ұқсас қосылыстар – алюминий және индий нитрилдері де жартылай өткізгіштер болып табылады. Олардың қосылыстары құрамға байланысты жолақ саңылаулары бар үштік қатты ерітінділерді құрайды, олар көк түсті қоса алғанда, қажетті толқын ұзындығының сәулесін шығару үшін таңдалуы мүмкін. Бірақ ... мәселені 80-жылдардың соңына дейін шешу мүмкін болмады. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html Өткен ғасырдың 70-жылдарында сапфир субстратындағы галлий нитриді пленкаларына негізделген алғашқы көк жарықдиодты IBM (АҚШ) компаниясынан профессор Жак Панков (Яков Исаевич Панчечников) алды. Кванттық кіріс практикалық қолдану үшін жеткілікті болды, бірақ Панковтың жұмысы қолдау таппады. Осы уақытта Мәскеу мемлекеттік университетінен келген Сапарин мен Чукичев тобы мырышпен легирленген GaN электронды сәуленің әсерінен жарқын фосфорға айналатынын анықтады, тіпті оптикалық жад құрылғысын патенттеді. Бірақ содан кейін жұмбақ құбылысты түсіндіру мүмкін болмады. Мұны жапондықтар – Нагоя университетінің профессоры И.Акасаки мен доктор X. Амано жасады. Магний қосылған GaN пленкасын сканерлеуші электронды сәулемен өңдеу арқылы олар саңылаулардың жоғары концентрациясы бар жарқын p-типті люминесцентті қабат алды. Дегенмен, жарықдиодты әзірлеушілер өздерінің жарияланымдарына тиісті назар аудармады. Кванттық кірістілік – рекомбинацияланған электрон-тесік жұбына шығарылатын жарық кванттарының саны. Ішкі және сыртқы кванттық шығымдылықты ажыратыңыз. Ішкісі p-n өткелінің өзінде, сыртқысы тұтастай құрылғыға арналған (яғни, жарық «жол бойында» жоғалуы мүмкін - сіңіріледі, шашыраңқы). Жақсы жылу диссипациясы бар жақсы кристалдар үшін ішкі кванттық тиімділік шамамен 100% жетеді, қызыл жарық диодтары үшін сыртқы кванттық тиімділік рекорды 55%, көк үшін - 35%. Сыртқы кванттық тиімділік жарық диодты тиімділігінің негізгі сипаттамаларының бірі болып табылады. Көк жарық диодтарының өнертабысы RGB шеңберін аяқтады және ақ жарықдиодты шамдарды мүмкін етті. Ақ жарықдиодты шамдарды жасаудың төрт жолы бар, олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Олардың бірі - үш немесе одан да көп түсті жарықдиодты сәулеленуді араластыру. Суретте. 2 қызыл, жасыл және көк жарықдиодтардың сәулеленуін белгілі бір пропорцияда араластыру арқылы ақ жарықтың өндірілуін көрсетеді. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html  Бұл әдістер ең қарапайым және қазіргі уақытта ең үнемді болып табылады. InGaN/GaN негізіндегі гетероструктурасы бар кристалдың құрамы оның сәулелену спектрі люминофорлардың қозу спектрлеріне сәйкес келетіндей етіп таңдалады. Кристалл фосфор ұнтағы бар гель қабатымен қапталған, осылайша көк сәулеленудің бір бөлігі фосфорды қоздырады, ал бір бөлігі сіңірілмей өтеді. Ұстағыштың пішіні, гель қабатының қалыңдығы және пластикалық күмбездің пішіні сәулеленудің қажетті қатты бұрышта ақ түске ие болуы үшін есептеледі және таңдалады. Қазіргі уақытта ақ жарықдиодты шамдарға арналған он шақты түрлі люминофорлар зерттелуде. Суретте. 4 5 мм ақ жарық диоды құрылымын көрсетеді. Төртінші әдіс - ультракүлгін светодиодпен қоздырылған үш люминофордың (қызыл, жасыл және көк) сәулеленуін араластыру. Суретте. 5 ультракүлгін жарықдиодты және RGB люминофорын пайдаланып ақ жарықтың өндірісін көрсетеді. Бұл әдіс флуоресцентті лампалар үшін жылдар бойы әзірленген технологиялар мен материалдарды пайдаланады. Ол үшін әр эмитентке тек екі контакт кірісі қажет. Бірақ бұл әдіс фосфордағы диодтан жарықты түрлендіру кезіндегі іргелі энергия шығындарымен байланысты. Сонымен қатар, сәулелену көзінің тиімділігі төмендейді, өйткені. Әртүрлі люминофорлардың люминесценция қозу спектрлері әртүрлі, олар жарықдиодты кристалдың ультракүлгін сәулелену спектріне дәл сәйкес келмейді. Ақ жарық диодтарының жарық шығысы тар спектрлі жарықдиодтардың жарық шығысынан төмен, өйткені олар қос энергия түрлендіруінен өтеді, оның бір бөлігі люминофорда жоғалады. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html Қазіргі уақытта ең жақсы ақ жарық диодтарының жарық шығысы 25...30 лм/Вт құрайды.  Жарықдиодтардан ақ жарық алудың үш жолы бар. Біріншісі - RGB технологиясын қолданатын түстерді араластыру. Қызыл, көк және жасыл жарық диодтары бір матрицаға тығыз орналастырылған, олардың сәулеленуі линза сияқты оптикалық жүйенің көмегімен араласады. Нәтиже - ақ жарық. Екінші әдіс - ультракүлгін диапазондағы жарықдиодты жарықдиодтың бетіне сәйкесінше көк, жасыл және қызыл жарық шығаратын үш люминофор қолданылады (кейбіреулер бар). Бұл флуоресцентті лампаның жарқырағанына ұқсас. Ақырында, үшінші жолмен, сары-жасыл немесе жасыл плюс қызыл люминофор көк жарық диодты шамға қолданылады, осылайша екі немесе үш сәуле араласып, ақ немесе аққа жақын жарық пайда болады. Әрбір әдістің өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. RGB технологиясы, негізінен, ақ түсті алуға ғана емес, сонымен қатар әртүрлі жарықдиодтар арқылы ток өзгерген кезде түстер диаграммасы арқылы өтуге мүмкіндік береді. Бұл процесті қолмен немесе бағдарлама арқылы басқаруға болады, сонымен қатар әртүрлі түс температураларын алуға болады. Сондықтан RGB матрицалары динамикалық жарық жүйелерінде кеңінен қолданылады. Сонымен қатар, матрицадағы жарық диодтарының үлкен саны жоғары жалпы жарық ағынын және үлкен осьтік жарық қарқындылығын қамтамасыз етеді. Бірақ оптикалық жүйенің аберрацияларына байланысты жарық нүктесінің ортасында және жиектерінде бірдей емес түс бар, ең бастысы, матрицаның шеттерінен және оның ортасынан біркелкі емес жылуды кетіруге байланысты жарық диодтары басқаша қызады, және, тиісінше, қартаю процесінде олардың түсі әртүрлі өзгереді - жұмыс кезінде жалпы түс температурасы және түс «жүзу». Бұл жағымсыз құбылыстың орнын толтыру өте қиын және қымбат. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html Фосфорлы ақ жарықдиодты шамдар RGB жарықдиодты шамдарынан айтарлықтай арзанырақ және жақсы ақ түс береді. Кемшіліктері келесідей: біріншіден, оларда люминофор қабатында жарықтың түрленуіне байланысты RGB матрицаларына қарағанда жарық шығаруы аз; екіншіден, технологиялық процесте фосфор шөгіндісінің біркелкілігін, демек, түс температурасын дәл бақылау өте қиын; және ақырында, үшіншіден, фосфор да қартаяды және жарықдиодтың өзінен жылдамырақ. Жарықдиодты шамдардың қасиеттері мен сипаттамалары Жарық диодты төмен кернеулі құрылғы. Көрсеткіш үшін пайдаланылатын кәдімгі жарық диоды 50 мА дейінгі ток кезінде 2-ден 4В-қа дейінгі тұрақты кернеуді тұтынады. Жарықтандыру үшін қолданылатын жарық диодты бірдей кернеуді тұтынады, бірақ ток жоғары - жобада бірнеше жүз мА-дан 1А-ға дейін. Жарық диодты модульде жеке жарық диодтарын тізбектей қосуға болады, ал жалпы кернеу жоғарырақ (әдетте 12 немесе 24 В). Жарық диодты қосу кезінде полярлықты сақтау керек, әйтпесе құрылғы істен шығуы мүмкін. Бұзылу кернеуін өндіруші анықтайды және әдетте бір жарықдиодты үшін 5 В-тан жоғары. Жарық диодты шамның жарықтығы жарық ағынымен және осьтік жарық қарқындылығымен, сондай-ақ бағыттылық үлгісімен сипатталады. Қолданыстағы әртүрлі дизайндағы жарықдиодты шамдар 4-тен 140 градусқа дейін қатты бұрышта шығарады. Түс, әдеттегідей, хроматикалық координаталар мен түс температурасымен, сондай-ақ сәулелену толқынының ұзындығымен анықталады. Жарық диодты шамның температураның жоғарылауына реакциясы келесідей: pn өткелі - бұл әртүрлі өткізгіштік типтерімен (бірінде электрондардың артық болуымен) біріктірілген жартылай өткізгіштің екі бөлігі болып табылатын жартылай өткізгішті электронды технологияның «кірпіші». n-типі», екіншісі артық саңылаулары бар - «p- түрі»). Егер p-n өтуіне «алға ығысу» қолданылса, яғни. p-бөлігіне электр тогының плюс көзін қосыңыз, содан кейін ол арқылы ток өтеді. Заманауи технологиялар бір микросхемада көптеген p-n өткелдерін қамтитын интегралды схемаларды жасауға мүмкіндік береді; мысалы, Pentium-IV процессорында олардың саны ондаған миллионмен өлшенеді. СИД температурасы туралы айтатын болсақ, кристалдың бетіндегі және p-n өту аймағындағы температураны ажырату қажет. Қызмет ету мерзімі біріншіге байланысты, жарық шығысы екіншісіне байланысты. Жалпы алғанда, p-n өткелінің температурасы жоғарылаған сайын жарық диодтың жарықтығы төмендейді, өйткені тор тербелістерінің әсерінен ішкі кванттық кіріс азаяды. Сондықтан жақсы жылуды тарату өте маңызды. Жарық диоды арқылы өтетін токты тұрақтандыру қажет. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html  Суреттен көрініп тұрғандай, жұмыс жағдайында ток экспоненциалды түрде кернеуге тәуелді және кернеудің шамалы өзгеруі токтың үлкен өзгеруіне әкеледі. Жарық шығысы токқа тура пропорционал болғандықтан, жарық диодының жарықтығы да тұрақсыз. Сондықтан токты тұрақтандыру керек. Сонымен қатар, егер ток рұқсат етілген шектен асып кетсе, онда жарық диодының қызып кетуі оның жылдам қартаюына әкелуі мүмкін. Жарық диодты шамдарды импульстік режимде «қоздыруға» болады, ал құрылғы арқылы өтетін импульстік ток тұрақты ток мәндерінен жоғары болуы мүмкін (импульс ұзақтығы 100 мкс және импульстік жиілігі 1 кГц 150 мА дейін). Жарық диодты шамдардың жарықтығын (және түстерді араластыру жағдайында) басқару үшін импульстік ені модуляциясы (PWM) қолданылады - бұл заманауи электроникада өте кең таралған әдіс. Бұл жарықтылықты (диммерлер) және түсті (түс өзгерткіштер) біркелкі өзгерту мүмкіндігі бар контроллерлерді жасауға мүмкіндік береді. Жарықдиодты шамдар ерекше төзімді болып саналады. Бірақ олай емес. Жарық диодты қызмет ету мерзімі ішінде неғұрлым көп ток өткізілсе, оның температурасы соғұрлым жоғары болады және соғұрлым тезірек қартаю жүреді. Сондықтан қуаттылығы жоғары жарықдиодты шамдардың қызмет ету мерзімі төмен қуатты сигналдық диодтарға қарағанда қысқа және қазіргі уақытта 20-50 мың сағатты құрайды. Қартаю ең алдымен жарықтықтың төмендеуімен көрінеді. Жарықтық 30%-ға немесе жартыға азайған кезде жарық диодты өзгерту керек. Жарықдиодты сәулелену спектрі монохроматқа жақын, бұл оның күн спектрінен немесе қыздыру шамынан түбегейлі айырмашылығы. Мұның жақсы немесе жаман екені белгісіз, өйткені бұл салада елеулі зерттеулер еш жерде жүргізілмеген. Светодиодтардың адам көзіне зиянды әсері туралы деректер жоқ. Жақында жарықдиодты шамдардың көру қабілетіне әсері жан-жақты зерттеледі деген үміт бар. Мәселеге түс көру саласындағы көрнекті маман академик Михаил Аркадьевич Островский қызығушылық танытты. Бүгінгі күні бар жарықдиодты және жарықдиодты модульдерді өндіру технологиялары: кристалдарды өсіруге келетін болсақ, негізгі технология – https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html металл-органикалық эпитаксия. Бұл процесс өте таза газдарды қажет етеді. Заманауи қондырғылар автоматтандыруды және газдардың құрамын, олардың бөлек ағындарын, газдар мен астарлардың температурасын дәл бақылауды қамтамасыз етеді. Өскен қабаттардың қалыңдығы ондаған ангстромнан бірнеше микронға дейінгі диапазонда өлшенеді және бақыланады. n-аймақтағы электрондардың жоғары концентрациясы және p-аймақтағы саңылаулары бар p-n өткелін жасау үшін әртүрлі қабаттарды қоспалармен, донорлармен немесе акцепторлармен легирлеу керек. Бірнеше сағатқа созылатын бір процесте диаметрі 50-75 мм болатын 6-12 субстраттағы құрылымдарды өсіруге болады. Негіздердің бетіндегі құрылымдардың біртектілігін қамтамасыз ету және бақылау өте маңызды. Еуропада (Aixtron және Thomas Swan) және АҚШ-та (Emcore) жасалған жартылай өткізгішті нитридтердің эпитаксиалды өсуіне арналған құрылғылардың құны 1,5-2 миллион долларға жетеді. Әртүрлі фирмалардың тәжірибесі бір жылдан үш жылға дейінгі мерзімде мұндай қондырғыда қажетті параметрлері бар бәсекеге қабілетті құрылымдарды алуды үйренуге болатындығын көрсетті. Бұл жоғары мәдениетті қажет ететін технология. Жарықдиодты шамдар жарықтандыру өндірісінің аймақтарын қоспағанда, жарықтандыру технологиясының барлық дерлік салаларында қолданылады, тіпті онда олар апаттық жарықтандыруда қолданылуы мүмкін. Жарықдиодты шамдар таза түсінің арқасында дизайндық жарықтандыруда, сондай-ақ динамикалық жарықтандыру жүйелерінде таптырмас. Оларды жиі жөндеу қымбат тұратын жерлерде, энергияны айтарлықтай үнемдеу қажет және электр қауіпсіздігі талаптары жоғары жерлерде қолданған тиімді. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html Жарықдиодты шамдардың мүмкіндіктері, қолданылуы және кемшіліктері Алғашқы жарық диодтарының өнертабысы - электр тогына қосылған кезде монохроматикалық жарық шығаратын эпоксидті қабықтағы жартылай өткізгіш диодтар - 1960 жылдардан басталады. Дегенмен, 1980 жылдарға дейін төмен жарықтылық, көк және ақ жарықдиодтардың болмауы және оларды өндірудің жоғары құны олардың жарық көздері ретінде кеңінен қолданылуын шектеді. Сондықтан светодиодтар негізінен сыртқы электронды дисплейлерде қолданылды, олар қозғалысты басқару жүйелерімен жабдықталған, олар талшықты-оптикалық деректерді беру жүйелерінде және медициналық жабдықтарда қолданылды. Жарықдиодты шамдар энергияның төмен сұранысына байланысты энергия проблемалары бар жерлерде сәндік жарықтандыру үшін ең жақсы таңдау болып табылады. Люминесцентті лампаларға қарағанда 6-8 есе көп жарықдиодты шамдардың қызмет ету мерзімі, өнімді құрастыру сатысында олармен жұмыс істеудің салыстырмалы қарапайымдылығы, тұрақты техникалық қызмет көрсету қажеттілігінің болмауы және олардың антивандалдық қасиеттері бұл жарықты жасайды. дәстүрлі газ разрядты, флуоресцентті және қыздыру шамдарымен бәсекеге қабілетті көздер. Неонның таңбалық жарықтандыру сегментінде өз орнын сақтайтын бірнеше және маңызды аспектілерінің бірі - жарықдиодты шамдардың әлі де жоғары құны. Артықшылықтары Экономикалық... Жарықдиодты шамдардың артықшылықтарының бірі - олардың беріктігі. Бұл жарық көздерінің пайдалану ресурсы 100 000 сағатты құрайды және бұл 10-12 жыл үздіксіз жұмыс істейді. Салыстыру үшін неон және люминесцентті лампалардың максималды қызмет ету мерзімі 10 мың сағатты құрайды. Сонымен қатар, флуоресцентті лампаларды пайдаланатын жарық модулінде оларды 8-10 рет өзгерту керек болады, ал қыздыру шамдарын 30-дан 40 ретке дейін қайтадан «бұрады». Жарықдиодты модульдерді пайдалану энергия шығындарын 87%-ға дейін төмендетуге мүмкіндік береді! Ыңғайлы... Жарықдиодты модуль қарапайым қосылым схемасы бар көп компонентті құрылым болып табылады. Мысалы, елу светодиод тізбегінде бір немесе екі ақаулы жарнамалық фрагментті өшіріп қана қоймайды, сонымен қатар жалпы жарық шығаруға әсер етпейді. Жарықдиодтардың үлкен қызмет ету мерзімі оларды ауыстыру қажеттілігімен байланысты мәселелерді іс жүзінде шешеді. Сонымен қатар, жарық диодтары жұмыс температурасының ең кең диапазонында сенімді жұмыс істей алады. Сенімді... Адам өмірі кейде тәуелді болатын өте ерекше түрдегі сенімділік бар. Ақпаратты көрсету құрылғыларында (жол белгілері, бағдаршамдар, https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html ақпараттық таблолар және т.б.) жарықдиодты шамдарды қолдану олардың адам көзімен қабылдау қашықтығын айтарлықтай арттыруға әкеледі. Дамыған елдердің көптеген ірі қалаларында кәдімгі бағдаршамдардың жоқтығы кездейсоқ емес, ал жарықдиодты схемалар әуе және жер үсті навигация жүйелерінде қолданылады. Жарықдиодты шамдар қайда қолданылады? жарықтандырылған жарнаманың барлық түрлері (белгілер, билбордтар, лайт бокстар және т.б.) неонды ауыстыру интерьер дизайны жиһаз дизайны сәулеттік және ландшафттық жарықтандыру жүгіру сызығы бар бір түсті дисплейлер негізгі ақпараттық тақталар үлкен бейне экрандарға арналған толық түсті дисплейлер жеңіл, жүк көліктері мен автобустардағы ішкі және сыртқы жарықтандыру жол белгілері мен бағдаршамдар Жарықдиодтардың болашағы? Сарапшылар алдағы бірнеше жылда жарықдиодты шамдардың бағасы олардан дайын өнімдер неонға қарағанда арзан болатын деңгейге дейін төмендейтінін атап өтті. Бұл жағдайда неонмен жұмыс істеу, газ разрядтық түтіктерді қосу үшін жоғары вольтты сымдардың электр сымдары және жарық көздерінің күйіп кетуіне әкелетін қателерді болдырмау шаралары бойынша біліктілік қажет емес. Мүмкін, ең қызықтысы - жарықдиодты технологияның «дәстүрлі» жарықтандыруға енуі. Ол жарықтандырудың жоғары деңгейі қажет емес қондырғылардан басталды: кезекшілік және апаттық жарықтандыру, түнгі интерьерді жарықтандыру, белгілер мен тақталар, «таңбалау» жарықтандыру. Жарықдиодты модульдердің бай түсі кеңістікті түсті аймақтарға бөлу үшін жарықдиодты шамдарды пайдалануға мүмкіндік береді, түсті екпін жасайды. Мөлдір құрылымдардың (терезелер, қабырғалық панельдер, шыны жиһаздар) икемді сызықты жарықдиодты модульдерімен үйлесуі жарқыраған және түс өзгертетін пішіндерді жасауға мүмкіндік береді. Субминиатюралық жарық көздерін пайдалану таныс интерьер заттары үшін «балама» жарқын жарық кескіндерін жасауға мүмкіндік береді. Жарық шығысының өсуімен және арзан құрылғылармен жарықдиодты «кеңейту» тек жергілікті ғана емес, сонымен қатар дәстүрлі және галогендік қыздыру шамдары (тұрғын үй-жайлар) және люминесцентті лампалар (офистік үй-жайлар) жетекші орын алатын жалпы жарықтандыруға да таралады. Жарық диодтардың қанық түстері суды жарықтандыру кезінде фантастикалық әсерлер жасайды. Жарықдиодты субұрқақ жарықтандыру теңдесі жоқ «флуоресцентті» жарық үлгілерін жасайды. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html Қорытынды Бүгінгі таңда Philips компаниясының Luxeon жарықдиодты шамдары кәдімгі қыздыру шамдарына қарағанда 100 есе ұзағырақ қызмет етеді және 4 есе жарқырайды. Ең бастысы, ақ жарық диодты шамның энергиясынан алынады. Соңғы уақытқа дейін жарықдиодты шамдар принтердің қосулы екенін немесе жауап беру құрылғысында хабарлама бар екенін көрсететін электр құрылғылары ғана болды. Дегенмен, соңғы жылдары Philips LumiLeds-ке (Agilent Technologies-пен бірлескен кәсіпорын) қатысу арқылы жарықдиодты шамдардың өлшемі мен жарықтығын арттыру жолдарын іздестіруде. Оларды кәдімгі қыздыру және флуоресцентті лампалардың көпшілігімен ауыстыру міндеті тұрды. Қызыл, сары, жасыл және көк түстерді қоса алғанда, барлық түсті жарықдиодтар автомобильдерде, бағдаршамдарда және компьютер мониторларында қолдануға жарамды болғанымен, 90-шы жылдардың ортасынан бастап жарықдиодты жарықтандырудың негізгі мәні - ақ жарық - қиынырақ мәселе болып қала берді. Philips компаниясының соңғы технологиялық жетістіктерінің өзінде кәдімгі қыздыру және флуоресцентті лампаларды ауыстыру жеткілікті қолжетімді және үнемді болуы үшін шамамен бес жыл қажет болуы мүмкін. Қазіргі технологиямен ең жақсы ақ жарық диодты шамдар қыздыру шамдарына қарағанда әлдеқайда тиімді. Жалпы нарықта үлкен серпіліс жасау үшін кез келген жарықтандыру технологиясы үшін ақ жарық шығару мүмкіндігі өте маңызды. Дегенмен, ақ жарық диодтарын шығару технологиясы өте күрделі. Жарықдиодты шамдармен ақ жарық шығарудың екі жолы бар. Біріншісі - қызыл, жасыл және көк жарықты араластыру, екіншісі - жарықдиодтың көк немесе ультракүлгін сәулесін ақ жарыққа айналдыру үшін фосфорды пайдалану. Топтық жұмыс және күрделі технологияны терең білу Lumileds және Philips Research компанияларын ақ жарық шығаратын жарық диодты жасауға әкелді. Технология әлі дамудың бастапқы кезеңінде, бірақ барлық белгілер жақсы перспективаларды көрсетеді. Жарықдиодты шамдар әдеттегі шамдармен салыстырғанда керемет ұзақ қызмет ету мерзіміне ие - 50 000-нан 100 000 сағатқа дейін (қыздыру шамдары үшін шамамен 1000 сағат және люминесцентті лампалар үшін 7500 сағат). Өте маңызды! Жарықдиодты шамдардың тиімділігі артып келе жатқанда, энергияны үнемдеуге үлкен мүмкіндіктер пайда болады! Бұл технологиямен ақ жарық жасау бөлмедегі жарықтың түсі мен қарқындылығын ауыстырып-қосқышпен өзгерту мүмкіндігін білдіреді. Басқаша айтқанда, бұл шамдарды ауыстырмай ақ қонақ бөлменің жарықтандыруын тыныштандыратын көк және романтикалық қызыл түске дейін азайту мүмкіндігі. Тағы бір қосымша артықшылық - жарықдиодты шамдардың шағын өлшемдерінің арқасында жарықтандыру дизайнерлері жарық қажет жерге оңай бағытталуы үшін ықшам шам бірліктерін жасай алады. (Дәстүрлі қыздыру шамдары салыстырмалы түрде басқарылмайды және барлық бағытта жарық шығарады.) Ақыр соңында, интерьерден тыс жарықдиодты шамдарды пайдалану туралы. Бүгінгі таңда АҚШ-тағы барлық бағдаршамдардың 8% -ы жарықдиодты болып табылады. Ал жергілікті биліктің кәдімгі қыздыру шамдарымен салыстырғанда жарықдиодты шамдары бар бағдаршамдардың энергиясы мен техникалық қызмет көрсету шығындарының азаюы айқын екеніне сенімді болғандықтан, бұл үлес жақын арада артады деп күтуге болады. Әдебиеттер тізімі 1. Ж.И.Альферов, жартылай өткізгіштердің физикасы және технологиясы. 1998. V.32. №1. С.3-18. 2. Берг А., Декан П. Жарықдиодтар / Пер. ағылшын тілінен. ред. А.Е.Юнович. М., 1979 ж. 3. Kogan L. M. Жартылай өткізгішті жарық диодтары. М., 1983 ж. 4. Лосев О.В. Жартылай өткізгіштер технологиясының бастауында: Таңдамалы жұмыстар. Л., 1972 ж. 5. Мадьяри Б. Оптоэлектроника және фотоэлектрлік автоматика элементтері. М., 1979 ж. 6. Неменов Л.Л., Соминский М.С. Жартылай өткізгіштер физикасы мен технологиясының негіздері. Л., 1974 ж. 7. Ю.Р.Носов, оптоэлектроника. Физикалық негіздер, құрылғылар мен құрылғылар. М., 1978 ж. |