Светодиодная лента — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Светодиодная лента на светодиодах SMD3528, 120 светодиодов на 1 метр. Поперечной линией с контактными площадками обозначены отдельные блоки светодиодов, по которой при необходимости отрезается лента необходимой длины

Светодио́дная ле́нта — источник света, собранный на основе светодиодов. Представляет собой гибкую печатную (монтажную) плату, на которой равноудалённо друг от друга расположены светодиоды. Обычно ширина ленты составляет 8-20 мм, толщина (со светодиодами) 2—3 мм. При изготовлении лента сматывается в рулоны длиной 1 до 30 м. Для ограничения тока через светодиоды, в электрическую схему ленты вводятся балластные сопротивления (резисторы), которые также монтируются на ленте.

Принципиальная электрическая схема монохромной светодиодной ленты — блоки из нескольких светодиодов с резистором соединённых последовательно, объединённые между собой параллельно основными токопроводящими дорожками ленты (обычно, при напряжении питания ленты 12 В, по 3 светодиода в блоке). По этой причине при отрезании ленты вне обозначенных на ней мест светодиоды повреждённого блока перестают работать

Светодиодные ленты производятся с использованием SMD- и DIP-технологий. Цифры в обозначении означают размер чипа кристалла в десятых долях миллиметра (SMD 3528 — размер 3,5 мм на 2,8 мм).

В зависимости от типа светодиодов ленты разделяются по величине светового потока (количеству светодиодов в 1 метре ленты) и цвету свечения. Бывают ленты с монохромным свечением (красного, зелёного, синего, жёлтого, белого цвета) и многоцветные (с возможностью создания практически любого оттенка, RGB). Так же, как и светодиоды с белым цветом, светодиодные ленты бывают различной цветовой температуры — от 2700 К до 10000 К.

В конструкции RGB-ленты используются либо размещённые на одной основе (ленте) чередующиеся светодиоды трёх цветов (красный, зелёный, синий), то есть эту ленту можно представить как три одноцветные ленты, либо трёхкомпонентные RGB-светодиоды, имеющие в своём составе три полупроводниковых излучателя красного, зелёного и синего свечения, объединённые в одном корпусе.

Светодиодная лента работает от постоянного тока и подключается к постоянному напряжению, величиной обычно 12 В, реже 24 В и 5 В. Поэтому для подключения светодиодной ленты к сети электропитания дополнительно необходим преобразующий блок питания.

Для плавного управления яркостью и цветом свечения цветной светодиодной ленты применяются контроллеры, принцип работы которых состоит в изменении яркости свечения светодиодов отдельно по каждому цвету. Многие контроллеры могут управляться с помощью пульта дистанционного управления.

Большинство лент имеют ограничение по длине последовательно подключенных участков в 5 метров (ограничено сопротивлением току токопроводящих дорожек ленты, соответственно с падением напряжения и нагревом их при большей длине), поэтому реализуя проекты с большим количеством ленты следует использовать параллельную схему подключения. При этом также следует учитывать сечение провода: чем больше расстояние между блоком питания и лентой, тем выше потери, и соответственно тем больше требуется сечение провода.

Расчет необходимой мощности блока питания осуществляется исходя из номинальной мощности ленты, длины подключаемых участков, а также коэффициента запаса, который обычно следует принимать как 1,15. Так к примеру для ленты 240 SMD 3014, общей длиной в 4 метра потребуется блок питания мощностью = 24 Вт (номинальная мощность ленты) * 4 м * 1,15 (коэффициент запаса) = 110,4 Вт.

Характеристики некоторых светодиодных лент в зависимости от используемых светодиодов^[1]

Применяемый светодиод	Количество светодиодов в 1 метре ленты	Напряжение на которое рассчитана лента	Cила тока возникающая в цепи питания ленты и на которую должен быть рассчитан блок питания	Мощность потребления 1 метра ленты
3528	60	12 В	0,4 А	4,8 Вт
	120		0,8 А	9,6 Вт
	240		1,6 А	19,2 Вт
5050	30		0,6 А	7,2 Вт
	60		1,2 А	14,8 Вт
	120		2,4 А	29 Вт
	240	24 В	2,4 А	58 Вт

Радужная 3-цветная тень от предметов при общем белом фоне освещения многоцветной светодиодной лентой с монохромными светодиодами 3-х основных цветов, возникающая вследствие того, что точки излучения света разных цветов разнесены друг от друга на ленте на несколько сантиметров

Преимущества[править | править код]

• Простота монтажа. Многие ленты имеют на обратной стороне двухсторонний скотч, что позволяет её легко крепить практически на любые поверхности.
• Невысокая цена эксплуатации. По отношению световой поток/стоимость эксплуатационных расходов светодиоды имеют один из самых высоких показателей.
  [2].
• Надёжность. По сравнению с традиционными лампами накаливания и люминесцентными лампами, светодиоды имеют бо́льший срок службы.
• Неограниченный потенциал в увеличении светового потока по сравнению с точечными источниками, совместимыми со старой арматурой. Нет опасности перегрева элементов — световой поток пропорционален длине ленты.
• Возможность реализации оригинальных дизайнерских решений за счет гибкости и небольшой толщины светодиодной ленты ^[3].
• Возможность выбора желаемого цветового оттенка сцены при использовании RGB-светодиодных лент с контроллерами, позволяющими управлять независимо яркостью каждого канала ^[4] и также применение художественных эффектов поддерживаемых большинством контроллеров (мигание, смена цветов, плавное перетекание оттенков из одного в другой, эффект «бегущей волны», регулировка яркости и т. д., как вручную, так и предустановленными режимами работы контроллера).
• Отсутствие необходимости в дополнительной влагозащитной арматуре при использовании влагозащищённых светодиодных лент и блоков питания (или размещении блоков питания вне помещений с повышенной влажностью).
• Электробезопасность обусловленная низким напряжением питания самих лент (при условии использования блоков питания имеющих трансформаторы и гальванический разрыв между цепями питания ленты и питания самого блока).

Недостатки[править | править код]

• При одинаковом световом потоке, стоимость светодиодной ленты выше, чем традиционных источников света, таких как лампа накаливания или люминесцентная лампа (на 2012 год).
• Полностью несовместима со старой арматурой.
• Худшие показатели цветопередачи при использовании RGB-ленты по сравнению с белым светодиодом. Это связано с тем, что применяемые светодиоды 3528/5050 имеют невысокий индекс цветопередачи на уровне 80, а некоторыми производителями вовсе не нормируется ^[5].

Пример применения светодиодной ленты в освещении комнаты Синий светодиодный шнур

Компактные размеры, большая гамма цветов и малое потребление электроэнергии определили широкое применение светодиодной ленты. Подсветка интерьера домов и квартир (потолков, напольная, периметров помещений, арок и ниш), дизайн экстерьера (контуры зданий, фонтаны, бассейны, архитектурные элементы), рекламная подсветка, автомобильный дизайн, мебельное освещение — все это сферы, где можно применять и использовать светодиодные ленты^[2][3].

Герметичные (влагозащищённые) светодиодные ленты и шнуры c IP6X используются для внешней подсветки зданий и сооружений и для сигнализации на дорогах (в том числе для размещения на транспортных средствах), а также применяются в помещениях с повышенной влажностью

[6].

Светодиодная нить — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 марта 2017; проверки требуют 25 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 марта 2017; проверки требуют 25 правок.

Светодиодная филаментная лампа с четырьмя светодиодными нитями и байонетным цоколем

Светодиодная нить (англ. LED filament) — светоизлучающий элемент светодиодной лампы, имитирующий нить накала лампы накаливания. Светодиодные нити в лампочке закрепляются прямо на токоподводящих электродах, которые в свою очередь впаяны в стеклянный изолятор, аналогично лампе накаливания. Чаще всего такие лампы со светодиодными нитями имеют стандартные цоколи и используются в светильниках, предназначенных для стандартных сменных ламп.

Впервые лампы с использованием светодиодных нитей были изготовлены в 2008 году Японской компанией Ushio Lighting

[1] для имитации традиционных ламп накаливания. В дальнейшем многие производители светодиодных ламп начали производство сменных ламп со светодиодными нитями различной конфигурации, мощности и с различными типами цоколя.

Светодиодная нить Схема светодиодной нити:
     Люминофор     Основа — стекло/сапфировое стекло     Светодиоды     Проводник

Светодиодные нити изготавливаются по технологии чип-на-стекле (Chip-on-glass или COG). На прозрачной подложке из стекла или сапфирового стекла располагают несколько (обычно 28) синих светодиодов, соединённых последовательно. Сверху нить покрыта люминофором. Поскольку светодиоды в нити включены последовательно, питается такая нить высоким напряжением. Так, две нити в лампе, включенные последовательно, питаются напряжением, близким к напряжению питающей сети, что снижает требования и повышает эффективность преобразователя питания.

Чтобы цвет свечения светодиодной нити стал максимально похож на излучение лампы накаливания, производители комбинируют люминофоры и светофильтры — это позволяет получать любую цветовую температуру испускаемого света^[2].

В отличие от обычной светодиодной лампы, в которой матрица с корпусными светодиодами громоздкая, закреплена на поверхности теплоотвода и излучает свет только в одном направлении, светодиодная нить излучает свет более широко за счет рассеивания света стеклянным покрытием, также использованием различного взаимного расположения нитей в лампе. Светодиодные нити обладают бо́льшим КПД, чем SMD-светодиоды, что позволяет не использовать радиаторы охлаждения. Нитевые лампы имеют хороший коэффициент цветопередачи (CRi>80), но в то же время к недостаткам можно отнести плохую переносимость вибраций^[2]. К недостаткам относится и то, что нитевые светодиодные лампы редко бывают большой мощности, как правило, она составляет 4‒7 Вт, что обусловлено необходимостью обеспечения номинального теплового режима работы с учетом физических ограничений по типоразмеру цоколя и колбы лампы^[3].

• 

  Декоративная филаментная лампа

• Филаментная лампа с цоколем E27

• Филаментные лампы, установленные в настенный бра

• Светящиеся филаментные лампы в настенном бра

Светодиодные кластеры — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Одноцветный светодиодный кластер

Светодиóдный клáстер (англ. cluster — скопление, группа) — устройство или часть устройства определенного размера с несколькими работающими совместно светодиодами и представляющее собой единый управляемый светодиодный излучатель. Одноцветный светодиодный кластер содержит несколько светодиодов одного цвета. Многоцветные и полноцветные кластеры содержат светодиоды нескольких цветов (обычно — красного (R), зеленого (G) и голубого (B)) и позволяют создать излучение любого цвета. Светодиодные кластеры чаще всего имеют отдельный корпус, но могут быть частью блока, в котором содержится несколько независимых кластеров. Обычно кластер выполняется в виде залитого защитным компаундом блока. Альтернативные названия — «светодиодный модуль», «светодиодный блок». Многокластерный блок обычно выпускается для изготовления экранов коллективного пользования и называется «модуль табло» или «модуль экрана»^[1], в котором каждый кластер называется «пиксел».

Светодиодные кластеры различаются количеством светодиодов, геометрическими размерами, цветом свечения, яркостью, кроме того, напряжением питания и способом управления. Кластеры выпускаются нескольких типов:

• Кластеры, содержащие только светодиоды. Светодиоды в кластере соединяются в последовательные цепочки и требуют для управления специальной ограничивающей ток схемы.
• Кластеры, содержащие светодиоды и ограничивающие ток элементы. Такие устройства подключаются непосредственно к источнику питающего напряжения или к выходам управляющего контроллера — коммутатора.
• Кластеры с встроенным контроллером. Такие изделия содержат управляющую схему, которая позволяет управлять яркостью одноцветного или яркостью и цветом многоцветного кластера. Управление обычно производится от управляющего контроллера по двух или трехпроводной шине — последовательному интерфейсу.

Одноцветные кластеры бывают красного, синего, зелёного, жёлтого, белого цвета. Выпускаются двухцветные (например, красный плюс зеленый) и многоцветные (RGB). Яркость зависит от количества и свойств установленных светодиодов и обычно составляет более 1 канделы ^[2].

Размеры кластера определяются в основном количеством светодиодов и площадью светящейся поверхности. Схема управления занимает несущественно малый объем. Однако, корпус кластера может содержать линзу, отражатель, элементы крепления, козырьки защиты от солнца, дополнительные конструктивные элементы для защиты от воздействия окружающей среды, что увеличивает его габаритные размеры.

• Компактность. Небольшие размеры кластеров позволяют применять их в ограниченных пространствах.
• Большой срок службы светодиодного модуля — более 10 лет непрерывной работы.
• Высокая эффективность. Светодиодные излучатели потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания, дюралайт и неоновые лампы
• Отлично работают при отрицательных и умеренных температурах.
• Обладают хорошей надежностью и конструкционной прочностью.
• Прекрасно управляются, диммируются.
• Большая номенклатура, выпускаются многими производителями.

• Высокая стоимость.
• Боятся высоких температур

Рекламный светодиодный экран на здании

Светодиодные кластеры, применяются для изготовления электронных светодиодных табло, в наружной рекламе и для декоративной интерьерной и архитектурной подсветки. Одно из характерных применений светодиодных кластеров большого размера — светофоры и устройства управления движением.

В наружной рекламе светодиодные кластеры (светодиодные блоки) применяются для контражурной, торцевой подсветки, для внутренней подсветки объёмных букв.

Светодиодная осветительная лампа, особенно первые промышленные образцы — это светодиодный кластер, оснащенный преобразователем питания, отражателем и цоколем. В дальнейшем светодиодные кластеры для освещения начали изготавливать по технологии Chip-On-Board (COB) — светодиодный чип на плате. Плата с хорошей теплопроводностью, на которой расположены светодиодные кристаллы, защищённые компаундом обеспечивает комфортный тепловой режим и хорошую технологичность^[3].

1. ↑ Патент РФ 2087039. Модуль экрана информационного табло
2. ↑ Каталог производителя светодиодных излучателей Kingbright. 2010-2011 год.
3. ↑ Модули Chip-On-Board Часть 1. Технология, конструкция, применение. Полупроводниковая светотехника. Журнал. № 2. 2012 год.

Cree — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Cree Inc. — американский производитель мощных полупроводниковых светодиодов и других электронных компонентов, расположенный в Дарем, Северная Каролина.

Одна из лампочек Cree, оснащенная высокомощным светодиодом XR-E Q4.

Cree была основана в 1987 исследователями из университета штата Северная Каролина (NCSU), занимавшимися изучением карбида кремния с 1983^[2]. Стала публичной в 1993 году, когда в ней работало около 20 человек.^[3] Изначально производила электронные микросхемы и светоизлучающие приборы на базе нитрида галлия (красные и зеленые светодиоды),^[3] занималась госконтрактами^[5].

Компания занялась выращиванием кристаллов карбида кремния.^[1] По утверждению журнала Эксперт, в развитии этой технологии участвовали учёные СССР из ЛЭТИ.^[1]

В 1989 году начато коммерческое производство пластин карбида кремния диаметром 25 миллиметров.^[1] В начале 2000 производились уже 100-мм кристаллы более чем на 250 установках.^[1]

Первую интегральную схему на базе карбида кремния компания представила в 1996 году, однако не смогла наладить серийное производство.^[6]

С середины первого десятилетия 2000-х активно занимается производством светоизлучающих приборов на базе карбида кремния^[5].

В 2005 Cree открыла дочернюю компанию Cree Asia-Pacific в Гонконге.^[7][8]

В марте 2007 года Cree купила производителя ярких LED, Cotco Luminant Device (Гонконг) за $200 миллионов долларов.^[9]

В 2009 Cree купила первый завод расположенный вне США. Он находится в Huizhou (Guangdong Province, Китай).^[10] Тогда же Cree анонсировала расширение производства на своем заводе в Дереме.^[11]

По состоянию на 2012 год Cree обеспечивает около 85 % мировой потребности в карбиде кремния.^[1]

Nichia Corporation, Osram Opto Semiconductors, Seoul Semiconductor^[12].

Другие производители карбида кремния[править | править код]

Infineon^[6], Нитридные кристаллы.^[13]

1. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7} Ольга Рубан. Америка доказала, что мы можем. Выдающиеся успехи фирмы Cree, ключевая технология которой имеет советские корни, доказывают, что на базе наших инноваций можно выращивать лидеров мирового хайтека (рус.), «Эксперт» №45 (827) (12 ноя 2012). Дата обращения 14 января 2014. pdf
2. ↑ ^{1 2} Creating CREE. Co-founders of the groundbreaking LED lighting company still pal around like brothers — just like they did at NC State. (англ.) (недоступная ссылка). NCSU (2010). Дата обращения 14 января 2014. Архивировано 15 января 2014 года.
3. ↑ ^{1 2 3 4} Кристофер Хелман. Светодиодная революция: почему компанию Cree оценивают в 100 прибылей (рус.), Forbes USA (10.07.2013). Дата обращения 14 января 2014. «Cree может похвастаться выручкой $1,3 млрд и $70 млн чистой прибыли. Рыночная капитализация компании, равная $7 млрд».
4. ↑ ^{1 2} Corporate Information snapshot (неопр.). Wright Investor Service. Дата обращения 10 августа 2010.
5. ↑ ^{1 2} Быть лидером не так уж страшно // «Эксперт» № 45 (827) /12 ноя 2012, pdf: «Компания Cree очень обеспокоилась, узнав, что мы собираемся публиковать эту статью. Её представители даже попросили нас воздержаться от публикации.»
6. ↑ ^{1 2} Александр Полищук. Полупроводниковые приборы на основе карбида кремния — настоящее и будущее силовой электроники. Состояние рынка приборов из карбида кремния Архивная копия от 15 января 2014 на Wayback Machine
7. ↑ Cree Subsidiary Opens in Hong Kong — Cree, Inc. (Photonics Spectra | Dec 2005 | Light Speed) (неопр.) (недоступная ссылка). Photonics.com. Дата обращения 27 февраля 2013. Архивировано 3 сентября 2009 года.
8. ↑ Cree to Open New Subsidiary Headquarters in Hong Kong Science and Technology Park (неопр.). PR Newswire (press release) (Sep 8, 2005). Дата обращения 10 октября 2013.
9. ↑ Cree buys Chinese LED manufacturer Cotco (неопр.). LEDs Magazine (Mar 13, 2007). Дата обращения 10 октября 2013.
10. ↑ Cree Signs Agreement for Expansion in Huizhou, China; New Chip Production Facility to Help Accelerate LED Lighting Revolution (неопр.). Bloomberg news. Business Wire (press release) (November 09, 2009). Дата обращения 10 октября 2013.
11. ↑ Ranii, David Cree stock soared in ’09 (неопр.). News & Observer (1 января 2010). Дата обращения 1 января 2010. (недоступная ссылка)
12. ↑ Case Study: Cree, Inc. Local Markets and Global Competitiveness: A Value Chain Analysis Архивная копия от 29 ноября 2015 на Wayback Machine // Gary Gereffi, Ghada Ahmed, and Marcy Lowe, October 22, 2010
13. ↑ Второй Cree не получилось, «Эксперт» №45 (827) (12 ноя 2012). Дата обращения 14 января 2014.