https://maxsvet.by/ ru История - Светодиодные светильники DataLife Engine https://maxsvet.by/38-standarty-i-evolyuciya-svetodiodov.html https://maxsvet.by/38-standarty-i-evolyuciya-svetodiodov.html У данного решения двоякий смысл – во-первых, из-за узкой спектральной полосы, малого размера источника и узко направленного пространственного распределения света, светодиоды можно рассматривать как промежуточную технологию (между обычной лампой и лазером). Вторая же причина кроется в применении ИК-светодиодов в оптоволоконных системах связи]]> Исходя из существующих фотобиологических проблем, Международной Комиссией по защите от неонизирующих излучений были опубликованы предельно допустимые нормативы для каждого из видов опасности. Основываются данные нормативы на тех данных, которые были получены при экспериментах, которые определили пороговые значения для каждого из излучений. Ко вниманию не были приняты фотосенсибилизаторы и разные отклонения фоточувствительности у живых организмов. Впервые фотобиологическую безопасность светодиодов рассматривали в 1993, когда компанией Nichia был представлен коммерчески перспективный синий светодиод с GaN подложкой. Тогда международной электротехнической комиссией (IEC) было принято решение включить светодиоды в существующие стандарты лазерных технологий (IEC 60825).

У данного решения двоякий смысл – во-первых, из-за узкой спектральной полосы, малого размера источника и узко направленного пространственного распределения света, светодиоды можно рассматривать как промежуточную технологию (между обычной лампой и лазером). Вторая же причина кроется в применении ИК-светодиодов в оптоволоконных системах связи, где до этого использовались лазерные диоды. В 1996 и 2001 предпринимались попытки полного учета светодиодов в лазерном стандарте в основном при пересмотре самой философии безопасности, которой определяются последствия для всех видов лазеров. Однако, все же самой большой трудностью осталась переоценка той опасности, которая связана с не принятием ко вниманию особой природы излучения светодиодов. Вместе с развитием IEC60825 в 1996 году светотехническим обществом Северной Америки было опубликовано ANSI/IESNA RP27.1, «Рекомендуемая практика фотобиологической безопасности для ламп и ламповых систем: Общие требования». После данного решения возникла серия стандартов не лазерных источников. К 2002 году Международной комиссией по освещению (МКО) была принята и опубликована основная часть ANSI/IESNA RP27.1 стандарта CIE S009/E-2002 «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем», при этом данный стандарт широко распространился в мире. Обратив внимание на достижения в светодиодном производстве и на то, что в рамках лазерных стандартов светодиодам стало тесно, Международной комиссией было принято решение убрать из лазерных стандартов светодиоды (IEC 60825 была обновлена в 2007). Исключение было сделано только системам волоконной связи и пространственно свободным коммуникационным приложениям. Данное изменение стало требовать для светодиодных ламп альтернативы, где бы они получили подробный анализ. ]]> Djoy Sun, 17 Nov 2013 16:51:42 +0400 https://maxsvet.by/17-russkie-korni-v-sozdanii-svetodiodov.html https://maxsvet.by/17-russkie-korni-v-sozdanii-svetodiodov.html Сегодня имя Олега Владимировича Лосева знают разве что узкие специалисты, и это не смотря на то, что вклад ученого в развитие радиотехники заслуживает большей благодарности от потомков. Еще в дореволюционной Твери в пятом классе реального училища Олег Лосев каждый вечер в своей домашней полутайной радиолаборатории мастерил очередную «пищалку». Вряд ли кто тогда мог подумать, что этот вежливый и скромный мальчик, которого среди сверстников выделяла любовь к физике и экспериментам, сформируется в целеустремленного ученого одного из прародителей современного светодиодного освещения.]]> Сегодня имя Олега Владимировича Лосева знают разве что узкие специалисты, и это не смотря на то, что вклад ученого в развитие радиотехники заслуживает большей благодарности от потомков.

Еще в дореволюционной Твери в пятом классе реального училища Олег Лосев каждый вечер в своей домашней полутайной радиолаборатории мастерил очередную «пищалку». Вряд ли кто тогда мог подумать, что этот вежливый и скромный мальчик, которого среди сверстников выделяла любовь к физике и экспериментам, сформируется в целеустремленного ученого.

Началось все с одной публичной лекции начальника Тверской радиоприемной станции Б.М.Лещинского о беспроволочной телеграфии, как тогда еще называли радио. В свои четырнадцать лет Олег Лосев окончательно решил, что его призванием будет радиотехника.

По настоящему удачной для Лосева стала случайная встреча в дороге с одним из самых крупных радиоспециалистов – профессором В.К.Лебединским. В одном из вагонов пригородных поездов навсегда сдружились увлеченный юноша и маститый ученый. Лосев зачастил в радиоприемную станцию Твери, куда Лебединский приезжал как научный консультант.

Во время мировой войны станция активно перехватывает радиосообщения противника. Поручик М.А.Бонч-Бруезич – ученик Лебединского и страстный радиоисследователь – опекает юного Лосева, в домашней лаборатории которого вовсю кипит работа. В революционный 1917 год Лосев закончил среднюю школу с мечтой стать радиотехником. Чтобы получить профильное образование, он подает в Московский институт связи документы. Уже в 1918 году Бонч-Бруезич с инициативной группой приезжает в Нижний Новгород для создания научно исследовательского института. Профессор Лебединский становится председателем Совета так называемой Нижегородской радиолаборатории (НРЛ) и редактором первого радиожурнала «Телеграфия и телефония без проводов». Проучившись в институте связи только месяц, Лосев переезжает в Нижний Новгород в круг своих единомышленников. На этот шаг безусловно повлиял В.К.Лебединский. Внимательный и бескорыстный профессор взял ответственность за образование юноши на себя. Лосев активно приступил к исследовательской деятельности лаборатории, которая занималась разработкой самых новых технических средств. Беспроволочная телеграфия в качестве увлечения к тому времени успела охватить весь мир. Уже отошли в историю когеррер и кристаллический детектор, уступая место электронной лампе. Тех же электронных ламп по существу было слишком мало, единственная радиолампа Р-5 была мечтой многих радиолюбителей. Именно поэтому одной из самых актуальных задач стало усовершенствование кристаллических детекторов, которые работали неустойчиво.

Лосевым проверяется частота поверхности и внешнее строение кристаллов, изучаются вольт-амперные характеристики детекторов, оцениваются факторы влияния на них. Сутками молодой исследователь не покидает свое место в лаборатории днем проводит эксперименты, а ночью укладывается на кровать, стоящую на третьем этаже перед чердаком и укрывается пальто. Именно таков был «комфорт» начала 20-х. При исследовании вольт-амперных характеристик детекторов Лосев заметил, что у некоторых образцов довольно странная кривая с падающим участком. Детектировали они неустойчиво, но Лосев ощущал близость разгадки. Во время короткого отпуска в Твери в 1921 году в своей домашней лаборатории Лосев взял угольный волосок старой лампы, цинкит, и начал испытания детектора. И тут внезапно в наушниках зазвучала далекая станция, передающая азбуку Морсе. Это было чем-то новым. Прием был не детекторным!

Это оказалось первым гетеродинным приемом с полупроводниковым прибором. Полученный эффект, в сущности, можно назвать прообразом эффекта транзисторного. Лосев выявил падающий короткий участок характеристики, который приводил к самовозбуждению колебательный контур. Так 19-летний исследователь в 1922 году 13 января сумел сделать выдающееся открытие. Поймут и опишут в теории его гораздо позже, - на теперешний момент был важен практический эффект. Радисты мира получили простой детекторный приемник, работающий не хуже лампового, но уже без сложной наладки, электронных ламп и батарей питания. Лосев испробовал множество материалов в качестве рабочего кристалла и определился с лучшим – облагороженный цинкит. Стальная игла стала контактным волоском. И вот уже появилось в печати описание нового приемника. Лосев разрабатывает радиосхемы с кристаллами, пишет радиолюбителям брошюру с характеристиками и рекомендациями по изготовлению кристаллов. Открытие сразу же привлекло внимание и специалистов зарубежных. В Американском журнале «Рэйдио ньюс» упоминался молодой радиолюбитель из России, который передал миру изобретение, не взяв патента. Во французском журнале было отмечено, что Лосев обнародовал открытие с заботой о «своих друзьях» радиолюбителях мира. Приемник молодого исследователя назвали «Кристадин» (от кристаллического гетеродина). Приемник мог принимать слабые далекие сигналы, ослаблял помехи, повышал выбор приема. Радиолюбительство охватило молодежь по всему миру. Цинкит, который достать было не просто, заменялся любым кристаллом. Массовость исследований приводила к новым находкам – галенит, которого было больше, и который при этом также неплохо работал. Позже многие ученые будут спорить, по какой из причин в 20-е годы не изобрели транзисторный приемник. Что заставило исследователя оставить свое открытие, не исчерпав полностью его возможностей? Ответ есть. В 1923 во время эксперимента с парой «стальная проволока – карборунд» Лосев заметил на стыке слабое свечение. До этого подобного не наблюдалось, но и материалы до этого были другими. Лосев повторял эксперимент и снова отмечал то же свечение. Так было сделано перспективное для электроники открытие - электролюминесценция полупроводникового перехода. Обнаружилось явление случайно или у этого были предпосылки, сейчас уже судить сложно. Лосев как исследователь обратил на него самое пристальное внимание, интуитивно угадав, что оно базируется на пока неизвестном современной физике принципе. Лосев активно взялся изучать свечение, - все с большей очевидностью отмечая, что перед ним действительно открытие. Новизна открытия была очевидной, однако понимания сущности пока не было.

В очередной статье Лосева формулировались версии причин явления, однако вопрос все еще остается открытым. Все свое время и все усилия ученый направляет на исследования свечения. В журнале «ТиТбп» в 1927 появилась статья о явлении, однако только через десятилетия стали понятны истинные причины свечения – выбрасываемые кванты световой энергии. Во время экспериментов с разного рода кристаллами Лосев сделал два важных вывода – свечение это «холодное» (т.е. без выделения тепла) и безынерционное. Как мы знаем теперь, эти характеристики, которые отметил ученый еще в 20-е годы, являются основными для индикаторов, светодиодов, излучателей инфракрасного цвета и отпронов. Однако по-прежнему физическая сущность процесса остается туманной и Лосев настойчиво ищет ответы на вопросы. Вскоре ученый подмечает, что свечение возникает в случае касания проволочки к острым ребрам или изломам кристалла, т.е. свет генерируется на кристаллических дефектах. Отчеты за 1927 год, которые были найдены в архивах НРЛ имени В. И. Ленина, подтверждают обстоятельность исследования проблемы. Из отчетов можно наблюдать, как ученый шаг за шагом накапливает верные факты, отметая ошибочные версии.

За рубежом исследования Лосева по электролюминесценции получили широкое признание. Иностранные журналы перепечатывают его работы, а эффект получает название – «свечение Лосева». И у нас и за границей этому свечению искалось применение. Сам ученый получил патент на так называемое «световое реле», но слабые наработки в теории твердого тела и отсутствие нужных технологий не позволили полностью реализовать при жизни Лосева открытие. В сущности, это будет отложено на будущее. Только в конце 50-х начали практически использовать свечение. Толчок этому дали полупроводниковые приборы – диоды, транзисторы, тиристоры – которые к тому времени были освоены. Не полупроводниковыми в то время были только отображающие информацию элементы – ненадежные и громоздкие. Все развитые страны активно ведут интенсивную разработку светоизлучающих полупроводниковых приборов. Вначале появился красный фосфидно-галлиевый светодиод, затем желтый карбидокремниевый диод, в шестидесятые появляются зеленый и оранжевый, и, наконец, синий. Параллельно идет поиск новых технологий, полупроводников и прозрачных пластмасс. Благодаря интенсивной работе удалось увеличить яркость свечения, разработать разные типы цифробуквенных сегментных индикаторов, индикаторов матричных и линейных шкал и многое другое.

В свое время Лосев намного опередил своих современников. Заслуга ученого не только в открытии свечения, но и в том, что его исследованиями была остро поставлена проблема. Продолжение исследований после этого стало неизбежным. Так настойчивость ученого повлияла на зарождение такого нового перспективного научного направления как полупроводниковая оптоэлектроника.

В 1907 году в лаборатории Маркони экспериментатор Генри Раунд также обратил внимание при работе с кристаллом карбида кремния и детектором на эмиссию света. В опубликованном по данному открытию отчете было отмечено, что из кристалла выходил свет. Также Раунд особо отметил, что изменяя напряжение замечал различные оттенки свечения, но после этой публикации до 1920 года никаких упоминаний о случайно открытом Раундом явлении не появлялось в печати. ]]> admin Thu, 11 Apr 2013 13:05:18 +0400 https://maxsvet.by/11-pravda-ob-osvetitelnyh-ustroystvah.html https://maxsvet.by/11-pravda-ob-osvetitelnyh-ustroystvah.html Когда светодиодные источники света появились впервые, они встретили жесткую конкуренцию, и новинку было трудно внедрить в употребление. Производителям приходилось идти на всяческие ухищрения, чтобы продвигать товар, хотя тот изначально не уступал традиционным лампочкам. На первый план были выдвинуты технические характеристики светодиодов, порой заявленные выше действительных.]]> Когда светодиодные источники света появились впервые, они встретили жесткую конкуренцию, и новинку было трудно внедрить в употребление. Производителям приходилось идти на всяческие ухищрения, чтобы продвигать товар, хотя тот изначально не уступал традиционным лампочкам. На первый план были выдвинуты технические характеристики светодиодов, порой заявленные выше действительных.

Следует сказать, что даже сегодня важнейшим параметром при выборе источника света является его энергоэкономичность. Однако параметры эти не всегда столь точны, так как порой в исследовательских лабораториях допускаются оплошности в измерении технических показателей.

Также нужно уточнить, что подавляющее большинство производителей указывают на упаковке потребляемую мощность не всего осветительного устройства, а отдельного элемента или светодиода. Потребителю важны показатели всего светильника сразу, а не отдельных его составляющих. А из-за не компетентного изложения информации покупатель делает неправильные выводы о приобретаемом устройстве.

Покупатели неожиданно хорошо реагируют на предлагаемые им люмены, чьи показатели математически суммируются. При этом важным параметром является невысокая стоимость и достаточная мощность. Однако прогнозировать поведение светильника в реальной жизни при разных токах можно, только проведя эксперимент.

На упаковке устройства может быть заявлено:
светоотдача с одного светодиода, Лм — 112;
количество светодиодов, шт. — 48;
общий световой поток, Лм — 5376.

Следует понимать, что световой одного светодиода 112 лм при токе 350 мА, всего 48 светодиодов, получается 5376 лм — световой поток светодиодов. Но этот показатель не является общим для самого светильника. В итоге получится всего 89,6 лм/Вт (5376 делим на 60 Вт заявленной потребляемой мощности). Однако правда ли это?

В каждом светильнике имеется защитная пластина, она может быть изготовлена из поликарбоната и полиметилметакрилата (коэффициент преломления поликарбоната 1,58). Потери на стекле составят в среднем 11–15%, соответственно от 5376 отнимаем 11% и получаем 4784 лм, то есть эффективность уже составит 79,7 лм/Вт.

Критерий «световой поток» светодиода всегда указывается для температуры кристалла +25 °С. На самом деле такая температура не всегда имеет место в жизни. Обычно она составляет порядка +75…+90 °С. Если показатель отклоняется в меньшую сторону, возможен перерасход материала и светодиодов, если в большую- устройство становится ненадежным. Примем лучший показатель — 10% потерь: 4784 — 10% = 4306. Получается, что осветительное устройство эффективно уже на 71 лм/Вт.

К тому же у светильника КСС Ш, это значит, что установлена вторичная оптика, следовательно потери на световом потоке могут достигнуть 9-12 %.
Получается, что, если в светильника оптика не применена, то эффективность его составит 72 лм/ Вт (было 79,7лм/Вт), а для светильника с вторичной оптикой этот показатель будет равен (4306–10% = 3876 лм) — 65 лм/Вт (было 71 лм/Вт). Однако это условие выполняется в случае, когда мощность составляет 60 Вт.
Светодиоду (350 мА, 3,2 В) требуется 1,12 Вт. Однако многие устройства имеют показатель 3,2 В, что влечет за собой потребление 1,15 Вт. (таблица).

Итак¸ если в светильнике содержится 48 диодов, то в сумме получится 55,2 Вт. При условии, что КПД драйвера составляет 90%, то при включенном режиме потребляемая мощность станет больше еще на 10%, в итоге получится 60,72 Вт. А в действительности КПД равен 80–85%, поэтому потребляемая мощность составит 64–66 Вт.

В светильниках высшего класса коэффициент мощности равен 0,9–0,98. При таком значении КПД драйвера приобретает значительную роль в потреблении мощности светильника и в суммарной его светоотдачи. В самых распространенных светильниках РКУ с лампой ДНаТ, это коэффициент равен 0,67, у лучших образцов — 0,85. Однако производители считают, что потребителю об этом знать совеем не надо.

Таблица. Технические параметры светодиодов.
Примечание. Данные действительны для светодиодов высшего класса.

Если в светильнике не установлен датчик терморегулирования выпрямительного моста, устройство портиться быстрее. Уже через несколько месяцев работы станет достаточно заметно, что отдаваемый свет станет тускнеть. Все это влечет за собой несоответствие санитарным нормам по освещению, следовательно, придется изменять проекты и докупать светодиоды.

В случае, когда производитель умышленно завышает параметры изделия, но дает полную гарантию на него и обещает качественный продукт на выходе, проблема эта не является такой острой. Однако существует великое множество производителей, которые и технические характеристики завышают, и не дают никакой гарантии на дальнейшую работу светильника, такие фирмы просто зарабатывают на доверчивости покупателя.

К тому же недобросовестные производители могут и вовсе не проходить лабораторный контроль. Подобно китайским светильникам наши продукты последнее время также стали просто копией известных моделей зарубежных производителей.

Получается, что по качеству испускаемого света наши устройства ничем не отличаются друг от друга. К тому же названия изделий даже не изменены, а просто дублируют оригинальные.

На рынке покупателю становится сложно ориентироваться и разбираться, где же производитель заявил параметры своего продукта верно, а где совсем некорректно. К тому же сам продавец всегда найдет выход, как убедить покупателя приобрести именно его светильник.

Специалисты придерживаются мнения, что в скором времени огромное количество светодиодных светильников выйдут из строя. Но сперва изменится качество света, к тому же белый световой поток может стать голубым или даже зеленым. Результаты такого халатного отношения к осветительным приборам уже имеют место быть: на многих предприятиях нормы освещенности нарушены.

Может оказаться так, что показатели светильников, испытанных в различных лабораториях могут отличаться между собой, так как погрешность измерений в специализированных лабораториях составляет 5-7%. В таком случае возникает вопрос, как производитель может быть уверен в точности технических характеристик производимого продукта и убеждать в этом покупателя.

Ведущие фирмы испытывают светильники одновременно в нескольких независимых лабораториях.

Впервые светодиоды были изобретены в России в 2004 году. В 2007 году возникло массовое производство светильников подобного вида. Планируется, что в 2012 году будет большая конкуренция среди производителей, однако вместе с этим ожидается выход их строя огромного количества светодиодных устройств. Производители учатся на своих ошибках, а потребитель при этом несет огромные убытки.

Светодиодные источники света- относительно новое явление в мире освещения, поэтому производителям еще придется побороться за ведущее место, искореняя традиционные светильники. В будущем лаборатории станут более компетентны в исследовании таких устройств, а покупатель в свою очередь станет более грамотным. Но пока потребителю не известны все тайны характеристик светильников, он может полагаться только на добросовестность и гарантию производителя. ]]> admin Fri, 10 Aug 2012 10:40:43 +0400