[pl] Slider na stronie głównej
Automatyczne submenu[pl] Gdzie kupić

Gdzie kupić?

Prosimy o kontakt ze sprzedawcą w celu potwierdzenia dostępności produktu.

Diody LED

Diody LED (Light Emitting Diode) klasyfikowane są jako tzw. źródła SSL (Solid State Lighting) – źródła światła na ciele stałym. Ich zasada działania opiera się na rekombinacji promienistej (generującej światło) nośników w strukturze półprzewodnikowej nazywanej chipem. Typowa dioda LED emituje światło tylko w jednym określonym kolorze, zależnym od użytego materiału półprzewodnikowego.

Aby otrzymać światło białe, należy zastosować mieszanie barw podstawowych – czerwonej, niebieskiej i zielonej. Aby to osiągnąć, do konstrukcji diod LED wprowadza się luminofory – materiały, które konwertują część światła o wyższej energii (niebieskie lub UV) na światło o niższej energii (kolory od zielonego do czerwonego). W produkcji spotyka się głownie trzy metody generowania światła białego:

  • Dioda o barwie niebieskiej z luminoforem jednoskładnikowym generującym światło żółte (kombinacja światła czerwonego i zielonego). Diody te charakteryzują się prostotą wykonania oraz niską ceną. Pozwalają uzyskać wysokie sprawności kosztem współczynnika oddania barw CRI (Color Rendering Index) Ten typ diod jest najpowszechniej stosowany przez producentów LED tam gdzie liczy się sprawność, a jakość światła jest mniej ważna.
  • Dioda o barwie niebieskiej z luminoforem dwuskładnikowym generującym światło czerwone i zielone. Połączenie niebieskiej emisji z chipa diody z światłem generowanym przez luminofor o odpowiednio dobranych proporcjach składników, pozwala wygenerować światło białe od ciepłego, przypominającego klasyczne źródła żarowe (~2700K) poprzez neutralną biel (~4000K), aż do zimnego odcienia (>5000K). Ten typ diod jest wprowadzany w przypadku gdy chcemy osiągnąć zrównoważony poziom zadowalającej sprawności oraz wysokiego współczynnika oddania barw.
  • Dioda UV z luminoforem trójskładnikowym (zielony, czerwony i niebieski). Ten typ jest najbardziej złożony i zaawansowany. Pozwala produkować światło o najlepszym współczynniku oddania barw, czyniąc to kosztem sprawności i skróconym czasem życia diody.

Poniżej można zobaczyć jak wyglądają charakterystyki spektralne źródeł takich jak biała dioda LED, świetlówka oraz żarówka.

Spektrum diody

Spektrum świetlówki
(CandlePowerForums)

Spektrum świetlówki

Spektrum żarówki
(CandlePowerForums)

Spektrum żarówki

Zasilanie diod LED wymaga stabilizacji prądu w przeciwieństwie do innych źródeł, które wymagają stabilizacji napięcia. Jest to spowodowane właściwością diod zwaną ujemnym temperaturowym współczynnikiem napięcia. Kiedy zasilamy diodę (szczególnie typu PowerLED) napięciem stałym wymuszamy przepływ prądu określony charakterystyką I-U diody. Przepływ prądu powoduje nagrzewanie struktury, co w konsekwencji obniża napięcie przewodzenia diody – efektem tego jest wzrost prądu płynącego przez diodę i dalsze nagrzewanie się do wyższych temperatur, co doprowadzi do zniszczenia diody w skutek przegrzania. Używając zasilacza prądu stałego problem ten omijamy – kiedy dioda się nagrzeje jej napięcie przewodzenia spadnie, zmniejszając moc pobieraną i generację ciepła, w konsekwencji stabilizując jej warunki pracy (zakładając właściwe odprowadzanie ciepła, które się wydziela)

CRI

Color Rendering Index (CRI) – współczynnik oddania kolorów – w skrócie jest to wartość ze skali 0-100 opisująca jakość kolorów odbieranych przez ludzkie oko w przypadku oświetlenia dowolnej sceny danym źródłem światła. Im ta wartość jest bliższa 100, tym naturalniej człowiek postrzega kolory. Maksymalne CRI mają źródła żarowe i słońce. Świetlówki mogą zawierać się w przedziale 65 – 90. Diody LED renomowanych producentów stosowane obecnie w oświetleniu mają minimalne CRI pomiędzy 75 – 95.

W praktyce, różnica we współczynnikach CRI pomiędzy diodami LED typu drugiego i trzeciego jest dziś nieznaczna. Diody z dwuskładnikowym luminoforem osiągają współczynniki CRI na poziomie 90 – 95, klasyczne diody z jednym luminoforem osiągają CRI rzędu 80 – 85, podczas gdy wersja z diodami UV osiąga wartości CRI z przedziału 95 – 98. Warto nadmienić, że dla percepcji człowieka współczynnik CRI na poziomie przynajmniej 80 jest wartością całkowicie wystarczającą do większości aplikacji oświetleniowych. CRI powyżej 95 jest potrzebne tylko tam gdzie potrzeba najwyższej dokładności w reprodukcji koloru (muzea, galerie sztuki, sale chirurgiczne).

Porównanie źródła o tej samej temperaturze barwowej, ale różnych wartościach współczynnika CRI
(LightWell)
Porównanie źródła o tej samej temperaturze barwowej, ale różnych wartościach współczynnika CRI

Temperatura barwowa

Odcień światła emitowanego z danego źródła jest opisany temperaturą barwową, której wartość wynika z teorii ciała doskonale czarnego. Teoria ta omawia obiekt, który, podgrzany do odpowiedniej temperatury wyrażonej w stopniach Kelvina, emituje światło, które może być odebrane jako barwa ciepła (<3300 K), barwa neutralna (między 3300 K a 5000 K) lub zimna (>5000 K). Doskonałym przykładem jest zwykła żarówka, która ma temperaturę barwową w okolicach 2700 K (ciepła biel), ponieważ jej żarnik jest rozgrzany do takiej temperatury.

Wykres CIE z zaznaczoną linią emisji ciała doskonale czarnego wraz z podanymi temperaturami barwowymi
(CandlePowerForums)
Wykres CIE z zaznaczoną linią emisji ciała doskonale czarnego wraz z podanymi temperaturami barwowymi

Sprawność świetlna

Wyrażona jest w lumenach na wat (lm/W) i określa ile światła można uzyskać z jednego wata energii elektrycznej. Im ta wartość jest wyższa, tym lepiej dla portfela Użytkownika w trakcie eksploatacji. Klasyczna żarówka ma sprawność na poziomie 10-12 lm/W, świetlówka kompaktowa około 35 – 50 lm/W, świetlówka liniowa 50 – 100 lm/W, natomiast typowa dioda LED 100-150 lm/W.

Warto zwrócić uwagę na to, iż większość opraw wyposażonych w żarówki tradycyjne bądź fluorescencyjne będzie miała mniejszą sprawność efektywną niż samo źródło ze względu na odbicia wewnątrz oprawy. W przypadku opraw z diodami LED, strumień światła ukierunkowany jest dokładnie w stronę płaszczyzny, którą należy oświetlić.

Porównanie sprawności różnych źródeł światła
(DOE, Solid-State Lighting Technology Fact Sheet)
Porównanie sprawności różnych źródeł światła

Moc diody

Tu podział jest prosty: wyróżniamy diody dużej mocy – PowerLED – o mocach powyżej 1 W, diody mid-power (średnia moc) o mocy w okolicach 0,5 W oraz ogólny zbiór innych diod o mocach poniżej 0,25 W.

Czas życia diody

Bardzo istotny parametr mówiący o tym, jak długo dana dioda będzie trzymała swoją specyfikację w danej aplikacji, emitując odpowiednio duży poziom światła. Diody LED, szczególnie te stosowane w aplikacjach oświetleniowych, mają ograniczony czas życia. Producenci diod najczęściej podają czas życia dla współczynnika L70. Przykładowo, czas życia diody podany przez producenta na poziomie L70=50 000 godzin oznacza, że dioda ta po tym czasie zachowa 70 % swojej nominalnej jasności. W przypadku zastosowań oświetleniowych tę wartość uznaje się za próg, poniżej którego dioda nie spełnia już swojej specyfikacji i należy ją wymienić.

Typowe czasy życia dla samych diod znajdują się pomiędzy 50 000 – 100 000 godzin. Czas życia lampy jest ograniczony zawsze elementem o najkrótszym czasie życia.

Diody używane w naszych konstrukcjach

W produktach firmy Luxon używamy dwóch rodzajów diod LED OSRAM Duris E5. Jest to obecnie jedna z najnowocześniejszych diod mid-power dostępna na rynku. Jej efektywność przekracza 130lm/W, a żywotność we wszystkich aplikacjach Luxon LED przekracza 50,000 godzin dla wskaźnika L70, liczonego zgodnie z rozporządzeniem Komisji Europejskiej nr 1194/2012. Duris E5 używana jest między innymi w oprawach Smart:LED oraz Intel:LED, czyli wszędzie tam gdzie poszukujemy przede wszystkim równomiernego i eleganckiego światła.

OSRAM Oslon Square – jest diodą zasilaną prądem 700mA o ekstremalnie wysokiej efektywności sięgającej 150lm/W i żywotności wynoszącej nawet 100 000 godzin dla wskaźnika L70. Posiada chip o powierzchni 2mm kw. i ceramiczną obudowę, co sprawia, że jest wyjątkowo odporna na uszkodzenia. Używana jest w oprawie Highbay:LED oraz dostępnych na zamówienie wersjach tracklightów.

Oslon Square
(OSRAM Opto Semiconductors GmbH)
Oslon Square

Duris E5
(LedTech)
Duris E5

Zapisz się do Newslettera!

  • Zobaczysz jak nasi klienci oszczędzają energię elektryczną, używając opraw w technologii LED
  • Otrzymasz informacje dotyczące nowych produktów
  • Otrzymasz bezpłatny katalog na lata 2016/2017

Menu