Светодиодная продукция завоевывает мир. Устройства, еще вчера известные лишь электронщикам и радиолюбителям, сегодня стремительно ворвались в жизнь миллионов людей, грозя (или, скорее, обещая) значительно улучшить жизнь всего человечества – не больше и не меньше.
В чем сила светодиода? Во-первых, они чрезвычайно экономные, по сравнению с другими источниками света – люминесцентными, газоразрядными, а тем более лампами накаливания. Во-вторых, светодиоды чрезвычайно долговечны. В-третьих, гибкость использования светодиодов открывает перед разработчиками систем освещения практически неограниченные возможности.
Кроме того, производство светодиодов менее ресурсоемко, относительно экологично. Светодиодные источники тока безопаснее для потребителей. А еще лучшие светодиоды отлично интегрируются в интеллектуальные системы управления типа «умный дом» или «умное здание». Компания СЭА предлагает купить светодиодные модули в Киеве и Украине, цена которых вас порадует, купить светодиоды оптом и светодиодные модули оптом.
Упрощенно, светодиод – это полупроводниковое устройство, излучающее свет при пропускании через него электрического тока. Развернутое определение гласит, что световые кванты – фотоны – испускаются светодиодным кристаллом на границе электронно-дырочного перехода металла и полупроводника вследствие рекомбинации носителей положительного и отрицательного зарядов – электронов и дырок – при протекании тока в прямом направлении.
Сердцем лампочки светодиода является светодиодный кристалл. LED-кристаллы представляют собой сложные гетероструктуры, выращиваемые методом газофазной эпитаксии (ГФЭ) на основе различных сочетаний полупроводниковых материалов и металлом. Например, в современном производстве светодиодов используются такие материалы, как:
Нужно отметить, что хотя основные «велосипеды» в светодиодной отрасли уже изобретены, тем не менее, как ведущие производители светодиодов, так и небольшие научно-исследовательские стартапы ведут масштабные исследования для увеличения эффективности LED-устройств. И, нужно, отметить, в результате этих работ на рынке появляются все более мощные, более экономные, более компактные и долговечные светодиоды.
Разработчики светодиодов держат в секрете свои ноу-хау. Но, в обобщенном виде, устройство светодиода не является секретом. Основным элементом светодиода является полупроводниковый светодиодный кристалл (1), выращенный на металлической подложке (2). Через вводы 3 и 4 к кристаллу подводится напряжение, под воздействие м которого начинается движение электронов и дырок через n-p-переход. В результате рекомбинации кристалл излучает фотоны, образующие световой поток. Отражатель (5) окружает кристалл со всех сторон и направляет световой поток в нужном направлении. Прозрачный корпус (6) оберегает кристалл от воздействия внешней среды, а также выполняет роль линзы, фокусирующей световой поток. Подложка выполняет функцию и первичного теплоотвода от кристалла к радиаторам (в мощных светодиодах).
Классическая топология светодиода делает его весьма похожим на привычную всем лампу. Подобная топология кодируется аббревиатурой DIP (Dual In-line Package) или DIL (Dual In-Line package). Несколько поколений электронщиков привыкли иметь дело именно с такими светодиодами – внешне напоминающими лампочку. Две длинные ножки позволяют впаивать светодиоды на плату. Еще одна аббревиатура PHT (Plating Through Holes) как раз и отражает способ монтажа светодиода на печатную плату.
Общий тренд миниатюризации электронных компонентов и увеличения плотности их размещения на печатных платах привел к появлению более продвинутой технологии поверхностного монтажа, SMT (surface mount technology) или SMD (от surface mounted device). Грубо говоря, SMD-диод является сборкой, объединяющей в одном корпусе сразу несколько светодиодных кристаллов. При изготовлении светодиодных осветительных приборов или светодиодных матриц кристаллы монтируются прямо на плату, что позволяет добиться высокой плотности. Естественно, что подобный монтаж производится с использованием автоматических линий – вручную такую работу выполнить крайне затруднительно. Впрочем, сегодня производство всех видов светодиодов и светодиодных модулей – это высокоавтоматизированное производство с минимальным применением ручного труда.
Мощность светодиодов и такие показатели как удельный световой поток Лм/Вт и световая эффективность Лм/$ непрерывно растут. А ведь были времена, когда малая мощность светодиодов не позволяла даже помышлять об их применении не только в освещении, но даже и в сколько-нибудь заметной индикации. Впрочем, те времена уже стали историей.
Первым «нащупал» принцип действия твердотельных (кристаллических) светодиодов немецкий учёный Карл Фердинанд Браун еще в 1874 году.
Явление электролюминесценции, излучение в видимой части спектра при электронно-дырочной рекомбинации, в 1907 году обнаружил британец Генри Раунд из Лаборатории Маркони. В 1923 году эту тематику развил русский инженер Олег Лосев, запатентовавший «световое реле». Впрочем, практического воплощения его разработки не получили.
Отцом светодиодной технологии называют американца Ника Холоньяка, сумевшего в 1962 году создать красный светодиод на основе арсенида галлия-фосфида (GaAsP). Через 6 лет ученик Холоньяка, Джордж Крафорд сумел создать желтый и оранжевый светодиоды, а также повысить яркость светодиодов на порядок.
В начале 70-х лауреат Ленинской премии, а позднее и Нобелевской премии,Жорес Иванович Алферов открывает многопроходные двойные гетероструктуры. Его работы позволили значительно увеличить яркость и мощность светодиодного излучения – вплоть до рекордного показателя того 10 люмен/ватт.
Долгих два десятилетия лучшие инженеры светодиодной отрасли не могли создать синий светодиод. Под силу это оказалось японцам Шуджи Накамура, Исаму Акасаки и Хироши Амано. За открытия, сделанные в 1991 году, в 2014 они получили Нобелевскую премию в области физики.
В 1997 году Фреду Шуберту создал первый белый светодиод. К 1999 году яркость лучших светодиодов достигла показателя 60 люмен/ватт.
В XXI веке светодиод перешагнул границы и в мире началась светодиодная лихорадка. Улучшение показателей яркости и мощности, упрощение и удешевление производства привели к широкому распространению светодиодного освещения во всем мире. Преодолен психологический порог 100 люмен/ватт, а разработчики никак не угомонятся. Все более совершенные изделия появляются на рынке буквально каждый месяц.
Компания СЭА – провайдер инновационных светодиодных технологий на промышленном рынке Украины, способствует распространению самых современных светодиодных технологий и позволяет опереться отечественным производителя широкого спектра осветительного оборудования на достижения ведущих компаний мира.
Получить более подробную информацию о продукции направления светодиодная продукция и о том, как купить светодиоды в Киеве и Украине, Вы можете по телефону: +38 (044) 330 00 88, +38 (067) 352 98 56 или по e-mail: info@sea.com.ua.