Что такое светодиод? (LED — light emitting diode)

Главная / Информация / Что такое светодиод? (LED — light emitting diode)

Светодио́д или светоизлучающий диод (СД, СИД, LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра. Его спектральные характеристики зависят во многом от химического состава использованных в нём полупроводников. Иными словами, кристалл светодиода излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона), в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, и где конкретный цвет отсеивается внешним светофильтром.

В 1907 году Генри Джозеф Раунд впервые открыл и описал электролюминесценцию, обнаруженную им при изучении прохождения тока в паре металл — карбид кремния (карборунд, SiC), и отметил жёлтое, зелёное и оранжевое свечение на катоде.

Эти эксперименты были позже, независимо от Раунда, повторены в 1923 году О. В. Лосевым, который, экспериментируя с выпрямляющим контактом из пары карборунд — стальная проволока, обнаружил в точке контакта двух разнородных материалов слабое свечение — электролюминесценцию полупроводникового перехода (в то время понятия «полупроводниковый переход» ещё не существовало). Это наблюдение было опубликовано, но тогда весомое значение этого наблюдения не было понято и потому не исследовалось в течение многих десятилетий.

Вероятно, первый светодиод, излучающий свет в видимом диапазоне спектра, был изготовлен в 1962 году в Университете Иллинойса группой, которой руководил Ник Холоньяк.

При пропускании электрического тока через p-n переход в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).

Не все полупроводниковые материалы эффективно испускают свет при рекомбинации. Лучшие излучатели относятся кпрямозонным полупроводникам (то есть таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона), типа A^IIIB^V(например, GaAs или InP) и A^IIB^VI (например, ZnSe или CdTe). Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS).

Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния), свет практически не излучают. Впрочем, в связи с развитием кремниевой технологии, активно ведутся работы по созданию светодиодов на основе кремния. Советский жёлтый светодиод КЛ 101 на основе карбида кремния выпускался ещё в 70-х годах, однако имел очень низкую яркость. В последнее время большие надежды связываются с технологией квантовых точек и фотонных кристаллов.

По материалам Wikipedia

 

Что такое led экран. Led что это. Что такое led монитор.

Каталог экранов

Постараемся ответить на самые распростроненные вопросы наших клиентов — что такое led монитор, что такое led экран, led что это, технические характеристики светодиодного экрана?
Светодиодный экран (также называемый LED экран, видеоэкран, светодиодная панель, LED вывеска, LED screen, LED display и т. д.) — это устройство отображения и передачи визуальной информации, в котором каждой точкой — пикселем — является один или несколько полупроводниковых светодиодов. Светодиоды образуют пиксели, пиксели встроены в модули, модули помещаются в кабинеты, из которых впоследствии собирается светодиодный экран. Площадь светодиодного экрана может быть любой, т.к. из кабинетов монтируется абсолютно целостная конструкция. Некоторые экраны могут иметь несколько вариантов использования. Например, светодиодный экран от завода BAKO можно использовать как обычный светодиодный экран, либо как спортивный светодиодный периметр, что несомненно пригодится для различных спортивных комплексов.

Рекомендуем

|

Область применения:

Светодиодные LED-экраны для внешней установки. К ним относятся стационарные или фиксированные экраны, в том числе медиафасады, видео-вывески, которые монтируются на стены зданий, крыши, отдельно стоящие металлоконструкции и т. п.

Светодиодные LED-экраны внутренней установки. Обычно такие экраны монтируют в торговых центрах, на сцене концертных залов и концертных площадках, различных шоу, кинотеатрах, кафе, барах, ресторанах и т.д.

LED-видеоборд. Это большие светодиодные экраны, основная задача которых состоит в трансляции видео контента для большого количества зрителей, например, для дорожного трафика или для зрителей на спортивных аренах.

Устройство светодиодного экрана:

Первым, без чего была бы невозможна работа светодиодного экрана, является: Светодиод или Light-emitting diode (LED) — это полупроводник, который загорается, когда электричество проходит через него. Светодиоды не содержат нити, как обычные лампочки, и они не имеют тонких деталей, которые ломаются или сгорают, поэтому светодиоды служат долго, иногда более 10 лет. Для экранов применяется два типа светодиодов DIP и SMD.

DIP- это одна лампочка-светодиод, имеет излучатель какого-нибудь одного цвета в одной пластиковой линзе, в полноцветных экранах используются в основном DIP-светодиоды красного, зеленого и синего цветов. Каждый DIP светодиод создает пиксель на светодиодном экране и состоит минимум из 3х светодиодов: красного, зеленого и синего (1R1G1B — каждого цвета по одному).

SMD – это, по сути, то же самое, что и DIP, только светодиоды трех цветов упакованы в один корпус.

Очень важно при покупке светодиодного экрана знать упаковочную компанию, которая выпустила светодиоды для вашего экрана. Потому что во многом именно от упаковочной компании зависит будущее качество светодиодного экрана и его стоимость. Так, более качественные модели светодиодов могут стоить дороже аналогичных по техническим характеристикам в несколько раз. Например, китайские производители светодиодных экранов чаще всего используют светодиоды от компаний MLS, DSBJ, KingLight, Nationstar. Все они могут иметь «на бумаге» одинаковые характеристики, но по факту сильно отличаться по качеству и цене, чем и пользуются недобросовестные поставщики светодиодной продукции, выдавая одну продукцию за другую.

Driver IC и Количество обновлений кадров

 

Driver IC (Integrated Circuit) — еще одна ОЧЕНЬ важная часть светодиодного экрана, от которой, как и от светодиода, зависит качество будущего изображения на светодиодном экране. Driver IC был специально изобретен для корректного питания светодиодов. Он обеспечивает стабилизацию тока, что позволяет получить стабильный световой поток. Состоит такой драйвер из понижающего трансформатора и диодного оста (это преобразователь переменного тока в постоянный), ёмкостей и контроллера. Контроллер — это самая главная часть драйвера, он убирает или, правильнее сказать, регулирует мерцание (частоту обновления), обеспечивая защитные функции (защита от КЗ, перегрева, бросков напряжения и т.д.). Стоимость драйвера, а, следовательно, и светодиода определяется качеством и функциональностью контроллера.

Так мы плавно подошли к частоте обновления (рефреша, refresh) — это количество обновлений кадров за определенное время (измеряется в Гц или Hz). Например, если частота рефреша компьютерного монитора 75Гц, то это говорит о том, что обновление картинки происходит 75 раз за 1 секунду. Этот показатель очень важен, поскольку от него зависит качество восприятия изображения. Если частота рефреша будет недостаточной, то будет видно «биение» изображения — мерцание. Долго на такой экран смотреть не получится, глаза быстро устанут. Если же мерцание происходит быстро, то суммирование вспышек света воспринимается как горящим постоянно, на такой экран можно смотреть долго, при этом не чувствуя никакого дискомфорта. На сегодняшний день частота обновления в светодиодных экранах составляет не менее 600 Гц., но чем выше этот показатель, тем лучше воспринимается изображение.

Пиксель (pixel) SMD & DIP

Теперь поговорим про пиксель (pixel) – это минимальная единица изображения на светодиодном экране, создаваемая светодиодами SMD или DIP.

Количество пикселей на 1 м2 на светодиодном экране – это разрешение светодиодного экрана. Чем больше пикселей, тем выше качество изображение.

Отсюда получаем шаг пикселя – это расстояние от центральной точки одного пикселя до центральной точки соседнего пикселя. Соответственно, чем меньше шаг, тем выше разрешение экрана и четче картинка. Шаг пикселя получил обозначение латинской буквой «Р», например, P2. 5 – означает, что LED экран с шагом пикселя 2.5мм.

Итак, мы разобрали, что такое светодиод, из чего он состоит и как влияет на качество изображения и стоимость светодиодного экрана. Но это еще не все. Светодиодный экран также состоит из модулей.

Светодиодный модуль и кабинет

Светодиодный модуль – это корпус, с лицевой стороны которого размещены светодиоды, а с обратной электронные элементы. Разные производители выпускают модули разных размеров, например: 160х160мм, 320х160мм, 256х256мм и др. В состав модуля входят: монтажная плата, светодиоды и светодиодная маска. Светодиодные модули складываются в кабинет, размер кабинета напрямую зависит от того, какого размера модули используются. Материал кабинета зачастую зависит от целей, для которых планируется использовать светодиодный экран. Например, если экран будет висеть стационарно на одном месте (фиксированный тип экрана), то дешевле использовать железо, а если экран планируется собирать и разбирать (арендный тип экрана), то их делают из алюминия (такие кабинеты называют Die-casting cabinet). Для состыковки кабинетов между собой используют замки. Конструкция кабинета и замков позволяет стыковать кабинеты между собой так, что на изображении не будет видно никаких стыков и полос. Конечно, мы говорим о кабинетах хорошего качества, в противном случае на изображении мы увидим много стыков и черных полос.

Далее кабинеты имеют класс защиты от окружающей среды – IP. Защита IP – это классификация степеней защиты электрооборудования от попадания в него каких-либо предметов и жидкостей, в соответствии с международным стандартом IEC 60529, разработанным Европейским комитетом по электротехнической стандартизации (CENELEC). Для уличных и внутренних экранов применяется разная степень защиты. К примеру, для внутреннего экрана будет достаточно IP31, а для уличного лучше использовать кабинеты с защитой IP65.

 

Еще одной важной особенностью кабинета является то, как он будет обслуживаться в будущем, т.е. с какой стороны его можно будет открыть для технического обслуживания. Кабинеты с передним обслуживанием чаще всего встречаются у светодиодных экранов для внутреннего применения, а кабинеты для уличного — зачастую с задним обслуживанием. Это связано с тем, что для уличного кабинета важна герметичность, которую достаточно сложно обеспечить при маленьком шаге пикселя (ниже P8) и переднем обслуживании, также это увеличит стоимость оборудования до 30%. Поэтому проще и надежнее для уличных экранов использовать кабинет с задним обслуживанием.

Управление светодиодным экраном

Зачастую ВСЁ, что может показать монитор вашего компьютера, без проблем покажет и светодиодный экран, будь то статическая картинка, видеофайл или онлайн-трансляция. Для светодиодного экрана это не имеет никакого значения. Все дело в программном обеспечении и видеопроцессоре или компьютере, который led панелью упарвляет, передавая информацию на драйвера постоянного тока, а те, в свою очередь, уже подают напряжение в определенной последовательности на светодиоды экрана. Видеопроцессор или управляющий компьютер с помощью программного обеспечения управляют каждым светодиодом, включая и выключая его в определенный момент, тем самым формируя разноцветное изображение на экране.

Качество изображения в немалой степени зависит от возможностей системы управления светодиодным экраном, которая может быть синхронной или асинхронной. На нашем сайте подставлены системы управления от компании VDWALL, которые являются одними из лидеров на рынке по производству видеопроцессоров.

Итак, при синхронной системе управления LED экран показывает то же самое изображение, что и монитор компьютера, т.е. отображает информацию в режиме реального времени. Так можно выводить информацию с видеокамеры или организовать онлайн-трансляции.

При асинхронной системе светодиодный экран выводит ранее записанную информацию. Такая система управления позволяет экрану работать автономно, без использования управляющего компьютера по заданной программе.

Закажите Расчет LED экрана
прямо сейчас

И наш менеджер подготовит расчет стоимости нескольких вариантов светодиодных экранов для Вашего проекта

Нажимая на кнопку «ОТПРАВИТЬ», я даю согласие на обработку персональных данных

Есть вопросы? Звоните, и мы с удовольствием на них ответим.

8-800-201-2942 Звонок по России бесплатный

Светодиод: что такое светодиод?

LED получает много эфирного времени. Обычно это происходит, когда новые технологии производят фурор на открытом рынке.

Здесь, в блоге Lighting Insights, авторы Regency включили слово «LED» в заголовок статьи почти 25 раз, и эта аббревиатура присутствует почти в каждом сообщении.

Но, несмотря на все разговоры о технологии — как здесь, так и в других местах — сколько людей действительно знают, что такое светодиод и как он работает? Что такое светодиод?

Во-первых, LED означает «светоизлучающий диод».

Хорошо, круто, но что такое диод и как он излучает свет?

Все эти вопросы стоит задать. Давайте углубимся в введение в светодиоды, чтобы помочь вам понять, как они работают, на что способны и какими они будут в будущем.

Как работают светодиоды?

Если вы вообще знакомы с тем, как работает технология ламп накаливания, эти знания практически бесполезны, когда дело доходит до понимания того, как работают светодиоды.

Светодиодная технология настолько отличается от всего, что мы видели раньше.

На приведенной ниже схеме показаны основные компоненты средней светодиодной лампы.

Хотите узнать о том, как меняется технология ламп накаливания? Прочтите наш пост: «Инновация Массачусетского технологического института по переработке света может спасти лампочку накаливания».

Вот определение, которое вы найдете в нашем загружаемом глоссарии по освещению под записью «LED»:

«Полупроводниковое устройство, излучающее видимый свет при прохождении через него электрической валюты».

Иными словами, светодиод – это волшебство.

Хорошо, если вы действительно хотите получить техническую информацию по этому поводу, мы можем.

(Если вы ищете что-то более практичное, вы можете сразу перейти к ‘ Лучше ли светодиодные лампы, чем лампы накаливания и люминесцентные?’)

Вот схема работы типичного современного светодиода:

1. Перед излучением света электричество должно пройти через светодиод водитель . Что такое драйвер? Ну, в отличие от люминесцентных ламп, светодиоды не требуют балластов. Вместо этого большинство используют драйверы для управления электричеством (хотя есть светодиоды без драйверов, которые начинают пробиваться на рынок).

   Драйверы делают две вещи. Во-первых, они преобразуют электричество в постоянный ток или постоянный ток. Во-вторых, они контролируют это электричество — сигнализируя о диммировании, реагируя на изменения напряжения и т. д.
2. Диод, самый простой тип полупроводника, светится, когда через него проходит электричество. Вот так мы получаем свет от светодиода. Много раз несколько диодов конфигурируются в один Светодиодная матрица, , позволяющая лампе излучать больше света.

   Когда электричество попадает на диод, он излучает свет, который проходит через люминофорное покрытие. Роль этого покрытия заключается в улучшении качества света, исходящего от диода, и определении цветовой температуры света.

3. Представьте себе теплое, манящее, равномерное свечение традиционной настольной лампы. Естественно, светодиоды не такие — они излучают свет в одном направлении. Современные инженеры по освещению добились больших успехов, используя сложные рассеиватели или оптика преломляют, смягчают или отражают свет, исходящий от диодов, чтобы имитировать световой поток традиционной настольной лампы, прожектора или чего-либо промежуточного.
4. Есть еще один компонент светодиодных ламп, от которого зависит их долговечность, — радиатор . Почему это так важно? Радиатор отводит тепло от диодов, предохраняя их от преждевременного износа, что продлевает срок службы. Этот компонент часто бывает в форме тепловые ребра .

   И хотя многие новые светодиодные лампы скрывают тепловые ребра на внутренней стороне лампы или вообще используют другую конструкцию рассеивания тепла, важно знать роль радиатора.

Подведем итоги.

Что такое светодиод?

Светоизлучающий диод (LED) — это технология освещения, в которой используется полупроводниковое устройство для получения светящегося света. Это очень универсальная технология электронного освещения 

 

 

Лучше ли светодиодные лампы, чем лампы накаливания и люминесцентные?

Светодиодная технология, безусловно, выгодно отличается от ламп накаливания и люминесцентных ламп в нескольких ключевых областях. Они, вероятно, наиболее широко известны как более энергоэффективные, чем традиционные технологии.

Но не преувеличена ли ценность энергоэффективности? Что делать, если в вашей компании не так много ценности для «зеленых» методов ведения бизнеса? Должны ли вы по-прежнему заботиться об этом?

Что ж, скорее всего, в вашей компании найдется много выгодных предложений для экономии денег.

Понимание общей стоимости освещения — это первое, на что следует обратить внимание, если вы пытаетесь определить, подходит ли вам светодиодное освещение.

Вот как разбивается общая стоимость традиционных источников освещения:

• Электричество включает 77 процентов затрат на освещение
• Еще 11 процентов идет на оплату труда, необходимого для обслуживания освещения – замена перегоревших ламп, старых балластов и т. д.
• Восемь процентов от общей стоимости освещения приходится на ОВК, необходимые для компенсации тепла, выделяемого освещением
• Три процента от стоимости приходится на фактическую стоимость материалов или ламп
• Окончательный один процент содержится в затратах на утилизацию сгоревших продуктов

Подробнее: «Сколько стоит освещение? Понимание общей стоимости освещения»

Многие из современных светодиодов в пять-семь раз дороже, чем лампы накаливания сравнительной яркости — в два или три раза дороже, чем компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Однако технологически они чрезвычайно продвинуты: некоторые из них имеют возможность настройки для точной цветопередачи, а другие способны излучать дополнительный свет на определенных длинах волн, чтобы сделать определенные цвета более яркими в свете светодиода. И пастбища выглядят достаточно зелеными для постоянных инноваций в области светодиодов — их CRI становится все лучше и лучше, поскольку они одновременно становятся все более эффективными.

Вот более подробное сравнение современных светодиодов с традиционными источниками света на основе стандартных критериев.

Сравнение средних настольных ламп мощностью 60 Вт: лампы накаливания, компактные люминесцентные и светодиодные

	Лампа накаливания	Компактная люминесцентная лампа	Светодиод подрядчика	Светодиод
Средняя стоимость	0,50 $	2,50 $	*3,00$	*6,00$
Люмен	580	780	800	800
Мощность	60	13	9	9
Люмен/ватт	9,67	78	89	89
Средний срок службы	2 500	10 000	11 000	25 000

*Светодиоды сильно различаются по цене и характеристикам. Приведенные выше цены относятся к средним светодиодным лампам с регулируемой яркостью мощностью 60 Вт.

История светодиодов

Теперь, когда вы познакомились с основными функциями светодиодов, может быть полезно понять, откуда они взялись.

Технология светодиодов была впервые запатентована учеными Texas Instruments в 1961. Впервые они появились на рынке в 1962 году, но были узкоспециализированными и в основном использовались в качестве небольших красных индикаторов на электрических устройствах, начиная с конца 1960-х годов.

Только в 2000-х годах светодиоды стали жизнеспособным источником общего освещения, достигнув 100 люменов на ватт в 2006 году. Сегодня пастбища достаточно зелены для развития светодиодов. Только в прошлом году мы увидели ряд значительных достижений в области светодиодов, и нет причин думать, что в ближайшее время эти инновации замедлятся.

Sylvania опубликовала полезную исчерпывающую хронологию развития светодиодных технологий, которую мы подкрепили графикой ниже:

 

Вам нужна дополнительная практическая информация о светодиодах? Вот наша обширная коллекция сообщений о технологии.

 

 

Что такое светодиод?

Кажется, в наши дни во всем есть светодиод. Но что такое светодиоды и почему они так популярны? Давайте взглянем.

9Светодиоды 0002 или светоизлучающие диоды представляют собой особый тип диодов, которые преобразуют электрическую энергию в свет. По сути, это крошечные лампочки, которые можно использовать в электрической цепи. Два из многих преимуществ светодиодов по сравнению с традиционными лампочками заключаются в том, что им требуется гораздо меньше энергии для освещения и они более энергоэффективны, а это означает, что они превращают больше энергии, проходящей через них, в свет и меньше в тепло.

Как работают светодиоды?

Если вы когда-нибудь смотрели на светодиод, то могли заметить, что «выводы» или ножки имеют две разные длины. Более длинная ножка — это положительная сторона светодиода, называемая «анодом», а более короткая — отрицательная сторона, называемая «катодом».

Внутри светодиода ток может течь только от анода (положительная сторона) к катоду (отрицательная сторона) и никогда в обратном направлении. Это означает, что если включить в цепь наоборот, светодиод не загорится. Фактически, обратный светодиод может помешать правильной работе всей схемы, блокируя ток, протекающий за этой точкой. Первое, что вы должны попробовать, если светодиод не загорается при включении в цепь, это перевернуть его.

Да будет свет

Яркость светодиода напрямую зависит от потребляемого им тока. Это означает, что сверхяркие светодиоды разряжают батареи намного быстрее, чем тусклые светодиоды. К счастью, яркостью светодиода можно управлять, контролируя протекающий через него ток. Фактически, управление током через светодиод важно по нескольким причинам.

При прямом подключении к источнику тока светодиод будет пытаться рассеивать столько энергии, сколько ему разрешено потреблять. Когда для светодиода доступно слишком много тока, светодиод сгорит и умрет. По этой причине важно ограничить величину тока, протекающего через светодиод.

Сопротивление мощности

Для управления мощностью, протекающей через светодиод, резисторы имеют решающее значение. Резисторы ограничивают поток электронов в цепи и не позволяют светодиоду потреблять слишком большой ток. Мы углубимся в резисторы в другом посте, но сейчас важно знать, что базовый шаблон для схемы светодиода включает в себя последовательное соединение источника питания, резистора и светодиода, как показано ниже.

Для определения наилучшего номинала резистора можно использовать некоторые базовые математические вычисления, но для целей этого обсуждения и для большинства светодиодов хорошо начинать с 330 Ом. Таким образом, вот удобная блок-схема, которая поможет вам спроектировать схему светодиода и выбрать правильное значение резистора методом проб и ошибок.

Самая простая схема

Самый простой способ зажечь светодиод — подключить его к батарейке типа «таблетка». Этот метод работает без резистора, потому что батарейки типа «таблетка» не обеспечивают достаточную мощность, чтобы повредить светодиод. Это отличный способ продемонстрировать важность правильного размещения светодиода в цепи — если он расположен наоборот, светодиод не загорится.