Светодиоды и их преимущества

Точечный светильник

Точечный светильник

Простейший светодиод состоит из двух электродов, на которых укреплен алюминиевый рефлектор (отражатель) со светоизлучающим кристаллом – основной элемент светодиода. Кристалл обычно имеет вид либо тонкой пластинки, либо кубика. Алюминий, или медь, или другой проводник нужен для отвода излишнего тепла. Впрочем, его и так выделяется не слишком много. Все это помещено в пластиковую прозрачную линзу. И рефлектор, и линза служат для направления выделяемого светового потока. При подключении прибора к электрической сети, электроды в полупроводнике начинают двигаться определенным образом, в результате чего отдают свою энергию в виде фотонов, то есть световых частиц. Мощность этого потока измеряется в канделах, что в переводе с латинского означает «свеча» (вспомните канделябры). Раньше мы так и говорили – лампочка в столько-то свечей. Но ведь не все же полупроводники «умеют» излучать свет, верно? И здесь все дело, конечно, в кристалле. Обычно применяются кристаллы из сплава легкоплавких металлов (галлий, индий, германий и фосфоресцирующего вещества) – фосфид галлия, фосфид индия. При нагревании, то есть при прохождении электрического тока, кристалл издает монохромное свечение. Это чистый цвет радужного спектра – зеленый, красный или желтый – все зависит от химического состава кристалла. Сейчас уже научились получать и другие цвета, в том числе чисто белый.

Светодиодный точечный светильник не содержат ртуть и другие вредные вещества, и потому экологически безопасны. Это о преимуществах этих приборов. Кроме того, они:

  • экономичны, потребляют совсем мало электроэнергии;
  • долговечны – срок службы намного превосходит другие осветительные приборы;
  • не обладают инерцией, то есть реагируют на включение и выключение мгновенно:
  • безопасны – в них нет ни нити накаливания, ни стеклянной колбы, они не нагреваются и не нагревают рядом расположенные предметы.

Среди особенностей называют высокую стоимость. Это объясняется, в частности, тем, что при производстве используются дорогие редкоземельные элементы – галлий, германий. Хотя низкие энергозатраты, помноженные на срок службы позволяют утверждать, что уже сейчас эти светильники окупаются. Прогресс не стоит на месте, и стоимость светодиодов снижается, особенно после того, как в светодиодах стали применять кристаллы кремния, что раньше не удавалось из-за того, что кремний не обладает способностью выделять свет. Он очень широко используется в других полупроводниковых приборах, а вот со светодиодами дружба долгое время не получалась. Наконец, подружили. И это стало прорывом, поскольку кремний дешев и общедоступен.