1. Ποια είναι η μέση διάρκεια ζωής των LED;
Είναι αδύνατο να ενσωματώσετε όλους τους τύπους LED σε ένα σωρό και να τα αντιμετωπίσετε εξίσου. Η διάρκεια ζωής εξαρτάται άμεσα από τον τύπο του LED, το ρεύμα που παρέχεται σε αυτό, την ψύξη του τσιπ LED, τη σύνθεση και την ποιότητα του κρυστάλλου, τη διάταξη και τη συναρμολόγηση στο σύνολό του.
Λέγεται ότι τα LED είναι εξαιρετικά ανθεκτικά. Αλλά αυτό δεν είναι απολύτως αλήθεια. Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που διέρχεται από το LED, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία και τόσο πιο γρήγορα συμβαίνει η γήρανση (αποδόμηση) του κρυστάλλου. Και όσο περισσότερη θερμότητα μεταφέρετε από το υπόστρωμα LED στο ψυγείο, τόσο περισσότερο θα λειτουργεί. Επομένως, τα συγκροτήματα LED με LED υψηλής ισχύος απαιτούν παθητική (τοποθέτηση σε πλακέτα αλουμινίου και ψυγείο) ή ενεργή (ψύκτης, ανεμιστήρας) ψύξη.
Με επαρκή ψύξη, τα LED μπορούν να «υπερχρονιστούν» εφαρμόζοντας το μέγιστο ρεύμα που προτείνει ο κατασκευαστής.
Επομένως, εκ των προτέρων, η διάρκεια ζωής των LED υψηλής ισχύος είναι μικρότερη από αυτή των ενδεικτικών LED χαμηλής κατανάλωσης. Η γήρανση εκφράζεται κυρίως σε μείωση της φωτεινότητας.
Σε LED με ισχύ 1W (ρεύμα λειτουργίας 0,350A) και πιο ισχυρά, η παραγωγή θερμότητας είναι πολύ πιο άφθονη από ότι στα 5mm. LED σχεδιασμένα για ρεύμα 0,02A. Με απόδοση φωτός 1 τεμ. Ένα LED 1W αντικαθιστά περίπου 50 LED 5mm. αλλά ζεσταίνεται και πολλές φορές περισσότερο.
Στις λωρίδες LED, η συντριπτική πλειοψηφία των κατασκευαστών χρησιμοποιεί συνηθισμένες αντιστάσεις που περιορίζουν το ρεύμα ως στοιχεία ρύθμισης ρεύματος. Για μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, οι κατασκευαστές προσπαθούν να παρέχουν εύλογο ρεύμα με πιθανές διακυμάνσεις στην τάση εξόδου των τροφοδοτικών. Όταν ένα τμήμα αποτυγχάνει Λωρίδα LED, η επισκευή του οπίσθιου φωτισμού καταλήγει στη συγκόλληση των καμένων περιοχών, συνήθως πολλαπλάσια των 5 ή 10 cm.
Η διάρκεια ζωής της λωρίδας LED είναι περίπου 50 χιλιάδες ώρες.
2. Γιατί τα λευκά LED έχουν τη μικρότερη διάρκεια ζωής;
Δυστυχώς, κανείς δεν έχει εφεύρει ακόμη ενώσεις που εκπέμπουν λευκό φως. Η βάση του λευκού LED είναι η δομή InGaN, που εκπέμπει σε μήκος κύματος 470 nm ( μπλε) και πάνω του εφαρμόζεται ένας φώσφορος (ειδική σύνθεση), ο οποίος εκπέμπει σε μεγάλο εύρος του ορατού φάσματος και έχει μέγιστο στο κίτρινο μέρος του. Το ανθρώπινο μάτι αντιλαμβάνεται έναν συνδυασμό αυτού του είδους ως λευκό. Ο φώσφορος υποβαθμίζει τα θερμικά χαρακτηριστικά του LED, επομένως μειώνεται η διάρκεια ζωής του. Τώρα οι παγκόσμιοι κατασκευαστές εφευρίσκουν νέες και νέες επιλογές για την αποτελεσματική εφαρμογή του φωσφόρου.
Τα περισσότερα LED υψηλής ισχύος διαρκούν από 50.000 έως 80.000 ώρες. Είναι πολύ ή λίγο;
50.000 ώρες είναι:
24 ώρες το 24ωρο 5,7 χρόνια
18 ώρες την ημέρα 7,4 χρόνια
12 ώρες την ημέρα 11,4 χρόνια
8 ώρες την ημέρα 17,1 χρόνια
3. Τα LED ζεσταίνονται;...
Παντού λένε ότι τα LED πρακτικά δεν θερμαίνονται. Γιατί λοιπόν οι συσκευές LED χρειάζονται ψύκτρα και τι συμβαίνει εάν δεν υπάρχει ψύκτρα;
Το LED ανάβει τα λεγόμενα διασταύρωση p-nκρύσταλλο. Σε γενικές γραμμές, αυτό είναι το μέρος όπου ένας τύπος μετάλλου (-p) συνδέεται με έναν άλλο τύπο (-n). Το καθήκον είναι να βρεθεί ένας τέτοιος συνδυασμός διαφορετικών αγωγών έτσι ώστε όσο το δυνατόν περισσότερο φως να βγαίνει από αυτή τη ζώνη με ελάχιστες απώλειες.
Και εδώ αρχίζουν τα προβλήματα. Ο ιδανικός συνδυασμός αγωγών -p και -n δεν έχει βρεθεί ακόμα και είναι απίθανο να βρεθούν και πάντα θα υπάρχουν απώλειες, είτε μας αρέσει είτε όχι. Επομένως, μαζί με σωματίδια ορατού φωτός, εκπέμπεται και αυτό μεγάλο αριθμόθερμότητα. Στο παρελθόν, όταν τα LED ήταν τόσο αμυδρά που χρησιμοποιούνταν μόνο για προβολή, κανείς δεν μετρούσε αυτή τη θερμότητα που εκπέμπεται - ήταν τόσο αμελητέα.
Τώρα, με την εμφάνιση των ισχυρών και υπερ-ισχυρών LED, η αναλογία φωτός και θερμότητας που εκπέμπεται από τον κρύσταλλο έχει παραμείνει η ίδια, αλλά τώρα είναι πιο αισθητή. Για σαφήνεια, δείτε ένα κανονικό συνηθισμένο μικροκύκλωμα. Ας πούμε ότι πρόκειται για ένα τσιπ διαστάσεων 1 επί 1 cm Όσο περισσότερες εργασίες εκτελεί αυτό το τσιπ, τόσο πιο ζεστό θερμαίνεται. Αν όμως πρόκειται για ένα απλό μικροκύκλωμα, το ίδιο το σώμα του τσιπ, καθώς και οι μεταλλικές ακίδες-επαφές με τις οποίες είναι κολλημένο στην πλακέτα, μπορούν να χρησιμεύσουν ως ψύκτρα. Αν θέλουμε να τοποθετήσουμε εκατομμύρια φορές περισσότερα μέσα στο ίδιο τσιπ στοιχεία ημιαγωγώνκαι αναγκάστε αυτό το μικροκύκλωμα να εκτελέσει εκατομμύρια φορές περισσότερες λειτουργίες - η παραγωγή θερμότητας θα αυξηθεί πολλές φορές και θα χρειαστεί να το ψύξουμε αναγκαστικά. Για να αποφύγετε να πάτε μακριά, δείτε οποιονδήποτε από τους τρέχοντες επεξεργαστές υπολογιστή - είναι όλοι εξοπλισμένοι με ψυγείο αλουμινίου ή χαλκού με εξαναγκασμένη ροή αέρα από έναν ανεμιστήρα.
Περίπου το ίδιο συμβαίνει και στο LED. Όταν προσπαθούμε να «συμπιέσουμε» περισσότερο φως από την ίδια περιοχή του τσιπ, η ποσότητα της θερμότητας που παράγεται μέσα στον ίδιο τον κρύσταλλο αυξάνεται αναλογικά. Και για να το αφαιρέσετε, χρειάζεστε ψύξη.
Έτσι, τα ισχυρά LED τύπου "piranha" χρειάζονται μόνο το δικό τους περίβλημα και πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, στο οποίο είναι προσαρτημένο το LED. Αλλά για ένα υπερ-ισχυρό LED, θα χρειαστεί πρόσθετη ψύξη με τη μορφή καλοριφέρ. Αλλά από πού προέρχεται αυτή η ζέστη; Σε ένα LED, όπως ήδη αναφέρθηκε, υπάρχουν απώλειες κατά τη μετατροπή του ηλεκτρισμού σε φως. Αλλά ένα μέρος αυτού του φωτός (φωτόνια) παραμένει μέσα στον κρύσταλλο. Για κρυστάλλους όπου βγαίνει σχετικά πολύ φως και λίγο παραμένει μέσα, εφαρμόζεται ο ορισμός της «υψηλής κβαντικής απόδοσης». Εάν η ίδια η λυχνία LED δεν είναι αρκετά φωτεινή και υπάρχουν σχετικά λίγα lumens «εξόδου» ανά watt εφαρμοζόμενης τάσης, τότε εφαρμόζεται εδώ ο ορισμός του «χαμηλού κβαντικού κρυστάλλου εξόδου».
Έτσι για κάθε μέσο LED, η θερμοκρασία του τσιπ αυξάνεται πάντα μαζί με την ισχύ του. Τυπικός θερμοκρασία λειτουργίαςΤα LED που παράγονται σήμερα κυμαίνονται από 50°C έως 120°C και λαμβάνοντας υπόψη τη συνεχή εξέλιξη της τεχνολογίας στο εγγύς μέλλον μπορεί να φτάσει τους 200°C.
Αν ισχυρά LEDσυνδυασμένο σε κάποιο είδος συναρμολόγησης και ακόμη και εγκατεστημένο σε σφραγισμένο περίβλημα, τότε η θέρμανση γίνεται σημαντική. Και αν δεν αφαιρεθεί η θερμότητα, η διασταύρωση ημιαγωγών υπερθερμαίνεται, γεγονός που αλλάζει τα χαρακτηριστικά του κρυστάλλου και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα το LED μπορεί να αποτύχει. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να ελέγχετε αυστηρά την ποσότητα της θερμότητας και να διασφαλίζετε την αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας. Τα θερμικά χαρακτηριστικά των συσκευών υπολογίζονται ήδη στο στάδιο του σχεδιασμού, γεγονός που εξαλείφει τυχόν προβλήματα στη λειτουργία.
Πώς αντιδρά το LED στην άνοδο της θερμοκρασίας;
Μιλώντας για τη θερμοκρασία του LED, είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ της θερμοκρασίας στην επιφάνεια του κρυστάλλου και στην περιοχή της διασταύρωσης pn. Σε γενικές γραμμές, αυτό είναι το μέρος όπου ένας τύπος μετάλλου (-p) συνδέεται με έναν άλλο τύπο (-n). Η διάρκεια ζωής εξαρτάται από το πρώτο, η απόδοση φωτός εξαρτάται από το δεύτερο. Γενικά, καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία της διασταύρωσης pn, η φωτεινότητα του LED μειώνεται επειδή η εσωτερική κβαντική απόδοση μειώνεται λόγω της επίδρασης των κραδασμών του πλέγματος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η καλή απαγωγή θερμότητας είναι τόσο σημαντική.
Για παράδειγμα, LED από την Cree τοποθετήθηκαν στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Το Σχήμα 7 δείχνει τα αποτελέσματα που δείχνουν θερμοκρασίες χωρίς ψύκτρα (αριστερά) και με ψύκτρα (δεξιά).
Η μείωση της φωτεινότητας με την αύξηση της θερμοκρασίας δεν είναι ίδια για LED διαφορετικών χρωμάτων. Είναι μεγαλύτερο για τα LED AlGalnP και AeGaAs, δηλαδή κόκκινο και κίτρινο, και μικρότερο για InGaN, δηλαδή πράσινο, μπλε και λευκό.
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πλήρους χρώματος RGB LEDαπό μονόχρωμη;
Σε ένα έγχρωμο LED, ανεξάρτητοι κρύσταλλοι τριών χρωμάτων εκπομπής (R+G+B) είναι εγκατεστημένοι σε ένα υπόστρωμα και ένα μονόχρωμο LED περιέχει κρύσταλλο(ους) οποιουδήποτε χρώματος εκπομπής.
5. Πώς να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα του LED;
Η φωτεινότητα των LED μπορεί να ρυθμιστεί πολύ καλά, αλλά όχι με τη μείωση της τάσης τροφοδοσίας - αυτό είναι κάτι που δεν μπορεί να γίνει - αλλά με τη λεγόμενη μέθοδο διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM), η οποία απαιτεί ειδική μονάδα ελέγχου (στην πραγματικότητα , μπορεί να συνδυαστεί με το τροφοδοτικό και τον μετατροπέα, καθώς και με έναν ελεγκτή ελέγχου χρώματος RGB matrix).
Η μέθοδος PWM συνίσταται στο γεγονός ότι δεν παρέχεται σταθερό, αλλά ρυθμιζόμενο από παλμό ρεύμα στο LED και η συχνότητα σήματος πρέπει να είναι από εκατοντάδες έως χιλιάδες Hertz και το πλάτος των παλμών και των παύσεων μεταξύ τους μπορεί να ποικίλλει. Η μέση φωτεινότητα του LED γίνεται ελεγχόμενη, ενώ ταυτόχρονα το LED δεν σβήνει.
6. Ποια είναι η κβαντική απόδοση ενός LED;
Η κβαντική απόδοση είναι ο αριθμός των κβαντών φωτός που εκπέμπονται ανά ανασυνδυασμένο ζεύγος ηλεκτρονίων-οπών. Γίνεται διάκριση μεταξύ εσωτερικής και εξωτερικής κβαντικής απόδοσης. Εσωτερική - στην ίδια τη διασταύρωση pn, εξωτερική - για τη συσκευή στο σύνολό της (εξάλλου, το φως μπορεί να χαθεί "στην διαδρομή" - απορροφάται, διασκορπίζεται). Η εσωτερική κβαντική απόδοση για καλούς κρυστάλλους με καλή απαγωγή θερμότητας φτάνει σχεδόν το 100%, η εξωτερική κβαντική απόδοση για τα κόκκινα LED είναι 55%, και για τα μπλε LED - 35%.
7. Ποιες τεχνολογίες κατασκευής LED υπάρχουν σήμερα;
Σε γενικές γραμμές, η τεχνολογία μοιάζει με αυτό: τεχνητές πλάκες ζαφείρι εγκαθίστανται σε έναν «αντιδραστήρα» (εγκατάσταση επιταξιακής ανάπτυξης). Στη συνέχεια παρέχεται το μείγμα αερίων. Η βάση με τις πλάκες τοποθετημένες πάνω της περιστρέφεται στον αντιδραστήρα με ταχύτητα 1000 rpm. Κατά την περιστροφή, τα άτομα αερίου «κολλάνε» στην επιφάνεια του κρυσταλλικού υποστρώματος, σχηματίζοντας δεκάδες στρώματα. Το αποτέλεσμα είναι ένας κρύσταλλος LED πάχους εκατοντάδων μικρών.
Στη συνέχεια ακολουθεί η επίπεδη επεξεργασία των μεμβρανών: χάραξη τους, δημιουργία επαφών με τα στρώματα p και p, επικάλυψη με μεταλλικές μεμβράνες για τα καλώδια επαφής. Οι πλάκες στη συνέχεια διαχωρίζονται σε μεμονωμένους κρυστάλλους. Μια μεμβράνη που αναπτύσσεται σε ένα μόνο υπόστρωμα μπορεί να κοπεί σε πολλές χιλιάδες ροκανίδια με μέγεθος από 0,24x0,24 έως 1x1 mm2. Όσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή του κρυστάλλου, τόσο περισσότερο φως μπορεί να εκπέμψει όταν περνάει ρεύμα από αυτόν.
Η τεχνολογία ονομάζεται μεταλλο-οργανική επιταξία. Αυτή η διαδικασία απαιτεί ιδιαίτερα καθαρά αέρια. Οι σύγχρονοι αντιδραστήρες παρέχουν αυτοματισμό και έλεγχο της σύνθεσης των αερίων, των χωριστών ροών τους και ακριβή έλεγχο της θερμοκρασίας των αερίων και των υποστρωμάτων. Τα πάχη των αναπτυσσόμενων στρωμάτων μετρώνται και ελέγχονται που κυμαίνονται από δεκάδες angstroms έως αρκετά μικρά. Διαφορετικά στρώματα πρέπει να εμποτιστούν με ακαθαρσίες, δότες ή αποδέκτες, για να δημιουργηθεί μια σύνδεση pn με υψηλή συγκέντρωση ηλεκτρονίων στην περιοχή n και οπές στην περιοχή p.
Το επόμενο βήμα είναι να δημιουργήσετε LED από αυτά τα τσιπ. Είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε τον κρύσταλλο στο περίβλημα, να δημιουργήσετε καλώδια επαφής και να δημιουργήσετε οπτικές επιστρώσεις που φωτίζουν την επιφάνεια για την έξοδο ακτινοβολίας ή την αντανακλούν. Εάν είναι λευκό LED, τότε πρέπει να εφαρμόσετε ομοιόμορφα τον φώσφορο. Είναι απαραίτητο να παρέχεται απομάκρυνση θερμότητας από τον κρύσταλλο και τη θήκη, για να κατασκευαστεί ένας πλαστικός θόλος που εστιάζει την ακτινοβολία στην επιθυμητή στερεή γωνία. Περίπου το μισό κόστος ενός LED καθορίζεται από αυτά τα βήματα υψηλής τεχνολογίας.
Είναι πολύ σημαντικό να διασφαλίζεται και να ελέγχεται η ομοιομορφία των δομών στην επιφάνεια των υποστρωμάτων. Το κόστος των εγκαταστάσεων για την επιταξιακή ανάπτυξη των νιτριδίων ημιαγωγών, που αναπτύχθηκε στην Ευρώπη (Aixtron και Thomas Swan) και στις ΗΠΑ (Emcore), φτάνει τα 1,5 - 2 εκατομμύρια δολάρια. Η εμπειρία διαφορετικών εταιρειών έχει δείξει ότι είναι δυνατό να μάθουμε πώς να παράγουμε ανταγωνιστικές κατασκευές με τις απαραίτητες παραμέτρους χρησιμοποιώντας μια τέτοια εγκατάσταση σε διάστημα ενός έως τριών ετών. Αυτή είναι μια τεχνολογία που απαιτεί υψηλή κουλτούρα παραγωγής.
Η ανάγκη για αυξημένη ισχύ για να αυξηθεί φωτεινή ροήοδήγησε στο γεγονός ότι η παραδοσιακή μορφή ενός συσκευασμένου LED έπαψε να ικανοποιεί τους κατασκευαστές λόγω ανεπαρκούς απαγωγής θερμότητας. Ήταν απαραίτητο να φέρουμε το τσιπ όσο το δυνατόν πιο κοντά στη θερμοαγώγιμη επιφάνεια. Από αυτή την άποψη, η παραδοσιακή τεχνολογία και η κάπως πιο προηγμένη τεχνολογία SMD (λεπτομέρειες μοντάζ επιφάνειας) αντικαθίστανται από την πιο προηγμένη τεχνολογία chip on board. Ένα LED που κατασκευάζεται με τεχνολογία SOV φαίνεται σχηματικά στο σχήμα.
Τα LED που κατασκευάζονται με τεχνολογίες SMD και COB τοποθετούνται (κολλημένα) απευθείας σε ένα κοινό υπόστρωμα, το οποίο μπορεί να λειτουργήσει ως καλοριφέρ - σε αυτήν την περίπτωση είναι κατασκευασμένο από μέταλλο. Έτσι δημιουργούνται οι μονάδες LED, οι οποίες μπορούν να έχουν γραμμικό, ορθογώνιο ή στρογγυλό σχήμα, να είναι άκαμπτες ή εύκαμπτες, εν ολίγοις, σχεδιασμένες για να ικανοποιούν κάθε ιδιοτροπία του σχεδιαστή. Εμφανίζονται και λάμπες ledμε την ίδια βάση με τα χαμηλής τάσης αλογόνου, σχεδιασμένα να τα αντικαθιστούν. Και για ισχυρούς λαμπτήρες και προβολείς, τα συγκροτήματα LED κατασκευάζονται σε ένα τεράστιο ψυγείο.
Οι πλακέτες LED παλαιότερα είχαν πολλά LED. Τώρα, καθώς αυξάνεται η ισχύς, υπάρχουν λιγότερα LED, αλλά το οπτικό σύστημα που κατευθύνει τη ροή φωτός στην επιθυμητή στερεά γωνία παίζει όλο και πιο σημαντικό ρόλο.
8. Πού χρησιμοποιούνται σήμερα τα LED και ποιες είναι οι προοπτικές τους;
Συνιστάται η χρήση φωτισμού LED σε περιπτώσεις όπου απαιτείται υψηλή αξιοπιστία, όπου η συντήρηση μιας εγκατάστασης φωτισμού είναι πολύ δαπανηρή και απαιτεί ειδικό εξοπλισμό ή εργασία ορειβατών, όπου είναι απαραίτητη η χρήση χρωματοδυναμικών λύσεων, όπου είναι ενεργειακά αποδοτική απαιτείται λύση, για παράδειγμα, όταν τροφοδοτείται από μια ποικιλία γεννητριών.
Η άλλη όψη του νομίσματος: Οι λαμπτήρες LED είναι ιδανικοί για αμυδρό αλλά αποτελεσματικό φωτισμό. Αυτό το συγκεκριμένο παράδειγμα είναι 90% πιο ενεργειακά αποδοτικό από τους μικρότερους λαμπτήρες αλογόνου 15W.
Κάθε χρόνο, η απόδοση φωτός και η απόδοση των LED αυξάνεται κατά 30-50%. Από το 2008, οι λαμπτήρες LED χρησιμοποιούνται ήδη συχνότερα από τους λαμπτήρες σε αρχιτεκτονικούς, διακοσμητικούς, τοπίο, υποβρύχιο φωτισμό, φωτισμό διακοπών, show business, καθώς και σε ειδικές εφαρμογές - ιατρική και καλλιέργεια φυτών, για παράδειγμα.
Στο άμεσο μέλλον, πιθανότατα, τα LED θα αντικαταστήσουν τους λαμπτήρες σε φωτισμό έκτακτης ανάγκης δημόσιων χώρων - εισόδους κτιρίων κατοικιών, φωτεινές πινακίδες κ.λπ. Και επίσης στις μεταφορές - σε αεροπλάνα, τρένα, αυτοκίνητα. Και καθώς η τεχνολογία αναπτύσσεται και η παραγωγή γίνεται φθηνότερη, έρχεται ο νυχτερινός φωτισμός αυτοκινητόδρομοικαι δρόμους. Όλα αυτά θα προσφέρουν σημαντική εξοικονόμηση ενεργειακών πόρων σε εθνική κλίμακα.
9. Ποιες παγκόσμιες εταιρείες παράγουν LED;
Κατάλογος κορυφαίων κατασκευαστών στον κόσμο:
- «CREE» (ΗΠΑ).
- "Osram" (Γερμανία);
- “Lumields Luxeon” (ΗΠΑ).
- "Seoul Semiconductor" (Νότια Κορέα).
- "Nincha" (Ιαπωνία);
- "Epistar" (Ταϊβάν)
- "Edisson" (Ταϊβάν)
- "Prolight Opto" (Ταϊβάν).
Κάθε χρόνο, η φωτεινή ροή των πιο παραγωγικών LED καθενός από τις παγκόσμιες μάρκες αυξάνεται σταθερά κατά 20-30%. Το κόστος των 100Lm φωτεινής ροής μειώνεται κατά 10-15% ετησίως, και ως εκ τούτου η σταθερή ετήσια πτώση των τιμών των συσκευών φωτισμού LED.
Τιμή Συσκευή LED, φυσικά, εξαρτάται από το κόστος των ίδιων των LED. Στη μαζική παραγωγή προϊόντων φωτισμού, τα LED αποτελούν το μεγαλύτερο κονδύλι στον προϋπολογισμό για την παραγωγή συσκευών LED.
10. Ποιος επινόησε το LED;
Πίσω στο 1907, παρατηρήθηκε για πρώτη φορά μια αμυδρή λάμψη που εκπέμπεται από κρυστάλλους καρβιδίου του πυριτίου λόγω άγνωστων τότε ηλεκτρονικών μετασχηματισμών. Το 1923, ο συμπατριώτης μας, υπάλληλος του εργαστηρίου ραδιοφώνου του Nizhny Novgorod, Oleg Losev, σημείωσε αυτό το φαινόμενο κατά τη διάρκεια της ραδιοτεχνικής του έρευνας με ανιχνευτές ημιαγωγών, αλλά η ένταση της παρατηρούμενης ακτινοβολίας ήταν τόσο ασήμαντη που η ρωσική επιστημονική κοινότητα δεν ενδιαφέρθηκε σοβαρά για αυτό το φαινόμενο εκείνη την εποχή.
Πέντε χρόνια αργότερα, ο Losev άρχισε συγκεκριμένα να ερευνά αυτό το φαινόμενο και το συνέχισε σχεδόν μέχρι το τέλος της ζωής του (Ο O.V. Losev πέθανε στο πολιορκημένο Λένινγκραντ τον Ιανουάριο του 1942, πριν φτάσει στην ηλικία των 39 ετών). Η ανακάλυψη του «Losev Licht», όπως ονομάστηκε το εφέ στη Γερμανία, όπου ο Losev δημοσιεύτηκε σε επιστημονικά περιοδικά, έγινε παγκόσμια αίσθηση. Και μετά την εφεύρεση του τρανζίστορ (το 1948) και τη δημιουργία της θεωρίας της σύνδεσης p-n (η βάση όλων των ημιαγωγών), η φύση της λάμψης έγινε σαφής.
Το 1962, ο Αμερικανός Nick Holonyak παρουσίασε τη λειτουργία του πρώτου LED και αμέσως μετά ανακοίνωσε την έναρξη της ημιβιομηχανικής παραγωγής LED.
Η δίοδος εκπομπής φωτός (LED) είναι συσκευή ημιαγωγών, το ενεργό μέρος του, που ονομάζεται «κρύσταλλος» ή «τσιπ», όπως οι συμβατικές δίοδοι, αποτελείται από δύο τύπους ημιαγωγών - με ηλεκτρονική (τύπου n) και αγωγιμότητα οπών (τύπου p). Σε αντίθεση με μια συμβατική δίοδο, σε ένα LED, στη διεπαφή διαφορετικών τύπων ημιαγωγών, υπάρχει ένα ορισμένο ενεργειακό φράγμα που εμποδίζει τον ανασυνδυασμό ζευγών ηλεκτρονίων-οπών. Ένα ηλεκτρικό πεδίο που εφαρμόζεται στον κρύσταλλο καθιστά δυνατή την υπέρβαση αυτού του φραγμού και ο ανασυνδυασμός (εκμηδενισμός) του ζεύγους συμβαίνει με την εκπομπή ενός κβαντικού φωτός. Το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός καθορίζεται από το μέγεθος του ενεργειακού φραγμού, το οποίο, με τη σειρά του, εξαρτάται από το υλικό και τη δομή του ημιαγωγού, καθώς και από την παρουσία ακαθαρσιών.
Αυτό σημαίνει ότι πρώτα απ 'όλα χρειάζεστε μια σύνδεση p-n, δηλαδή επαφή δύο ημιαγωγών με διαφορετικών τύπωναγώγιμο. Για να γίνει αυτό, τα στρώματα σχεδόν επαφής του κρυστάλλου ημιαγωγού εμποτίζονται με διαφορετικές ακαθαρσίες: ακαθαρσίες δέκτη στη μία πλευρά, ακαθαρσίες δότη από την άλλη.
Αλλά δεν εκπέμπει φως κάθε διασταύρωση pn. Γιατί; Πρώτον, το διάκενο ζώνης στην ενεργή περιοχή του LED θα πρέπει να είναι κοντά στην ενέργεια των κβάντων του ορατού φωτός. Δεύτερον, η πιθανότητα ακτινοβολίας κατά τον ανασυνδυασμό ζευγών ηλεκτρονίων-οπών πρέπει να είναι υψηλή, για τα οποία ο κρύσταλλος ημιαγωγών πρέπει να περιέχει λίγα ελαττώματα, λόγω των οποίων ο ανασυνδυασμός συμβαίνει χωρίς ακτινοβολία. Αυτές οι συνθήκες έρχονται σε αντίθεση με τον ένα ή τον άλλο βαθμό.
Στην πραγματικότητα, για να πληρούνται και οι δύο προϋποθέσεις, δεν αρκεί μια διασταύρωση pn στον κρύσταλλο και είναι απαραίτητη η κατασκευή πολυστρωματικών δομών ημιαγωγών, οι λεγόμενες ετεροδομές, για τη μελέτη του οποίου έλαβε ο Ρώσος φυσικός ακαδημαϊκός Zhores Alferov βραβείο Νόμπελ 2000.
11. Συσκευή LED.
Βασικός σύγχρονα υλικά, που χρησιμοποιείται σε κρυστάλλους LED:
InGaN – μπλε, πράσινα και υπεριώδη LED υψηλής φωτεινότητας.
AlGaInP - κίτρινες, πορτοκαλί και κόκκινες λυχνίες LED υψηλής φωτεινότητας.
AlGaAs - κόκκινα και υπέρυθρα LED.
GaP – κίτρινες και πράσινες λυχνίες LED.
συσκευή LED 5mm (αριστερά) και LED υψηλής ισχύος (δεξιά)
Συσκευή LED διάφορα είδηαπλοποιημένη στα σχήματα. Το φως που εκπέμπεται από τον ημιαγωγικό κρύσταλλο εισέρχεται σε ένα μικροσκοπικό οπτικό σύστημα που σχηματίζεται από έναν σφαιρικό ανακλαστήρα και το ίδιο το διαφανές σώμα διόδου σε σχήμα φακού. Με την αλλαγή της διαμόρφωσης του ανακλαστήρα και του φακού, τοποθετώντας δευτερεύοντες φακούς, επιτυγχάνεται η απαιτούμενη κατεύθυνση ακτινοβολίας.
LED τριών κρυστάλλων RGB κάτω από μικροσκόπιο
Εκτός από τα LED τύπου λαμπτήρα (3,5,10 mm, το σχήμα τους μοιάζει πραγματικά με μια μινιατούρα λάμπας με δύο ακροδέκτες), πρόσφαταΤα LED SMD γίνονται όλο και πιο κοινά. Είναι εντελώς διαφορετικού σχεδιασμού που ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της τεχνολογίας αυτόματη εγκατάστασηστην επιφάνεια της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος ( επιφανειακές συσκευές – SMD).
Τα εξαιρετικά φωτεινά LED αυτού του τύπου ονομάζονται εκπομπός (εκπομπός, αγγλικά "εκπομπός").
SMD LEDΈχουν πιο συμπαγείς διαστάσεις και επιτρέπουν αυτόματη τοποθέτηση και συγκόλληση στην επιφάνεια της σανίδας χωρίς χειροκίνητη συναρμολόγηση. Ορισμένοι κατασκευαστές LED παράγουν ειδικές διόδους SMD που περιέχουν τρεις κρυστάλλους σε μία συσκευασία, εκπέμποντας φωςτρία βασικά χρώματα - κόκκινο, μπλε και πράσινο. Αυτό καθιστά δυνατή την απόκτηση, με την ανάμειξη της ακτινοβολίας τους, ολόκληρης της χρωματικής γκάμα, συμπεριλαμβανομένου του λευκού, σε εξαιρετικά συμπαγή μεγέθη.
Η φωτεινότητα ενός LED χαρακτηρίζεται από φωτεινή ροή (Lumens) και αξονική φωτεινή ένταση (candelas), καθώς και από κατευθυντικό σχέδιο. Τα υπάρχοντα LED διαφόρων σχεδίων εκπέμπουν συμπαγείς γωνίες από 4 έως 140 μοίρες.
Το χρώμα, ως συνήθως, καθορίζεται από συντεταγμένες χρωματικότητας, θερμοκρασία χρώματος λευκό φως(Kelvin), καθώς και το μήκος κύματος της ακτινοβολίας (νανόμετρα).
Για τη σύγκριση της απόδοσης των LED μεταξύ τους και με άλλες πηγές φωτός, χρησιμοποιείται φωτεινή απόδοση: η ποσότητα φωτεινής ροής ανά watt ηλεκτρική ενέργεια(χαρακτηριστικό «Lumen/Watt»). Ένα άλλο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό είναι η τιμή του ενός lumen ($/Lumen).
Με βάση την ένταση του φωτός, τα LED χωρίζονται σε τρεις κύριες ομάδες:
LED εξαιρετικά υψηλής φωτεινότητας, ισχύς από 1W (LED Ultra-high φωτεινότητας) – εκατοντάδες καντέλες.
LED υψηλής φωτεινότητας, ισχύς έως 20 mW (LED υψηλής φωτεινότητας) – εκατοντάδες και χιλιάδες millicandela.
Τυπικές λυχνίες LED φωτεινότητας – δεκάδες millicandela.
Έτσι, κάθε LED αποτελείται από έναν ή περισσότερους κρυστάλλους τοποθετημένους σε ένα περίβλημα με καλώδια επαφής και ένα οπτικό σύστημα (φακό) που σχηματίζει τη ροή φωτός. Το μήκος κύματος της εκπομπής του κρυστάλλου (χρώμα) εξαρτάται από το υλικό ημιαγωγών και τις ακαθαρσίες ντόπινγκ. Η δέσμευση μήκους κύματος των κρυστάλλων σύμφωνα με το μήκος κύματος της ακτινοβολίας συμβαίνει κατά την κατασκευή τους. Σε μια σύγχρονη παρτίδα παραγωγής, κρύσταλλοι με παρόμοιο φάσμα ακτινοβολίας επιλέγονται από την παρτίδα παράδοσης.
Ένα ευρύ φάσμα οπτικών χαρακτηριστικών, μικροσκοπικών μεγεθών και ευέλικτων δυνατοτήτων διακριτού ελέγχου έχουν εξασφαλίσει τη χρήση των LED για τη δημιουργία μιας μεγάλης ποικιλίας συσκευών και προϊόντων φωτισμού. Το LED εκπέμπει σε ένα στενό μέρος του φάσματος σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος το χρώμα του είναι καθαρό, κάτι που εκτιμάται ιδιαίτερα από τους σχεδιαστές.
Η σύγχρονη ποικιλία LED και τα λεγόμενα συγκροτήματα LED καθιστούν συχνά μη τετριμμένο το έργο της επιλογής κατάλληλων εξαρτημάτων για την εφαρμογή ορισμένων εφαρμογών φωτισμού. Οι κύριες παράμετροι των LED είναι το χρώμα, η φωτεινή ένταση και η γωνία θέασης στη μισή ισχύ ακτινοβολίας. Αλλά για επαγγελματική επιλογή, αξιολόγηση της ποιότητας και της αποτελεσματικότητας των προϊόντων, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη πολλά άλλα χαρακτηριστικά των LED. Παρακάτω είναι μια σύντομη λίστα με αυτά.
Η τιμή των χαρακτηριστικών και των παραμέτρων σε μια συγκεκριμένη περίπτωση εξαρτάται από τον τύπο του κρυστάλλου, το σχέδιο και το μέγεθος του ανακλαστήρα, τη δομή και το πάχος της επικάλυψης φωσφόρου, τις μεθόδους σχηματισμού του οπτικού φακού και άλλους παράγοντες.
Η θερμορύθμιση επηρεάζει την απόδοση και τη διάρκεια ζωής
Σήμερα, τα LED είναι γνωστά για την υψηλή απόδοση και τη μεγάλη διάρκεια ζωής τους. Αλλά λίγοι άνθρωποι γνωρίζουν ότι αυτοί οι δείκτες εξαρτώνται άμεσα από τη θερμοκρασία λειτουργίας. Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη είναι η έξοδος φωτός και τόσο περισσότερο θα λειτουργεί το LED. Ως εκ τούτου, κατά το σχεδιασμό ενός λαμπτήρα, είναι εξαιρετικά σημαντικό να παρέχεται η σωστή απαγωγή θερμότητας.
Όσο πιο κρύο, τόσο πιο αποτελεσματικό είναι.
Η απόδοση των LED εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία και τη θερμοκρασία λειτουργίας περιβάλλο. Όταν υποδεικνύει τιμές αναφοράς, ο κατασκευαστής χρησιμοποιεί ως βάση μια θερμοκρασία δωματίου 25°C. Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, η θερμοκρασία διασταύρωσης είναι 80°C ή υψηλότερη*, σημειώνουν οι ειδικοί. Ταυτόχρονα, δεν υπάρχει η έννοια της βέλτιστης θερμοκρασίας λειτουργίας για ένα LED, σε αντίθεση με έναν λαμπτήρα φθορισμού, για παράδειγμα, για τον οποίο η ιδανική θερμοκρασία είναι 35°C. Εάν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη ή χαμηλότερη από την αναφερόμενη, τότε η απόδοση φωτιστικόθα μειωθεί αισθητά. Για τα LED, ισχύουν τα εξής: όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο το καλύτερο. Αυτό μπορεί να παρατηρηθεί σε συσκευές βαθιάς κατάψυξης, όπου η απόδοση των LED υπερβαίνει σημαντικά τις τιμές αναφοράς.
*Μερικοί κατασκευαστές δοκιμάζουν τα LED στους 85°C αντί για 25°C. Τα αποτελέσματα υποδεικνύονται στους λεγόμενους «θερμούς αυλούς». Όσο πιο κρύο τόσο το καλύτερο - η απόδοση φωτός μειώνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία
Η θερμοκρασία καθορίζει τη διάρκεια ζωής
Η διάρκεια ζωής του LED εξαρτάται επίσης από τη θερμοκρασία λειτουργίας. Σήμερα, ένα ποιοτικό φως LED θα πρέπει να διαρκεί περίπου 50.000 ώρες. Ωστόσο, για να συμβεί αυτό, πρέπει να πληρούνται δύο σημαντικές προϋποθέσεις. Πρώτον, η υποδεικνυόμενη διάρκεια ζωής προσδιορίζεται λαμβάνοντας υπόψη μια θερμοκρασία λειτουργίας 80-85°C. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες μειώνουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής της συσκευής. Και το αντίστροφο περισσότερο χαμηλές θερμοκρασίεςθα παρατείνει τη διάρκεια ζωής. Και, δεύτερον, πρέπει να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι τα LED χάνουν σταδιακά τον φωτισμό τους. Κατά μέσο όρο, μετά από 50.000 ώρες λειτουργίας, η φωτεινή ροή των LED πέφτει κατά 70% σε σύγκριση με το αρχικό επίπεδο. Η θερμοκρασία λειτουργίας επηρεάζει τη διάρκεια ζωής - τα LED λειτουργούν έως και 50.000 ώρες σε θερμοκρασία 80-85°C
Ιδιαίτερη προσοχή στην ψύξη
Οι υπεύθυνοι κατασκευαστές δίνουν μεγάλη προσοχή στη θερμορύθμισή τους Λαμπτήρες LED. Για να πετύχουν τους στόχους τους χρησιμοποιούν ψυκτικές πλάκες και ειδικό αγώγιμο φύλλο. Χάρη σε αυτές τις ενέργειες, η θερμοκρασία λειτουργίας των LED ποικίλλει εντός 60°C και έτσι η διάρκεια ζωής της συσκευής αυξάνεται σημαντικά.
Απαγορεύεται η αντιγραφή. Τα δικαιώματα της μετάφρασης ανήκουν στην Εταιρεία Moonlight σύμφωνα με το άρθρο. 1260 Αστικός Κώδικας της Ρωσικής Ομοσπονδίας.
Τα περισσότερα LED, με την παραδοσιακή έννοια, δεν φαίνεται να εκπέμπουν αισθητή θερμότητα, σε αντίθεση με πολλές άλλες πηγές φωτός, αλλά αυτό δεν συμβαίνει. Στην πραγματικότητα, το σωστό καθεστώς θερμοκρασίας είναι ίσως το πιο σημαντική πλευράΣχέδια συστημάτων LED. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τον φωτισμό LED, όταν ένας μεγάλος αριθμός αρκετά ισχυρών εκπομπών είναι συγκεντρωμένος στη λάμπα. Αυτό το άρθρο εξετάζει τον ρόλο της θερμότητας στην απόδοση LED.
Όλες οι πηγές φωτός μεταμορφώνονται ηλεκτρική ενέργειασε ακτινοβολία και θερμική ενέργεια σε διάφορες αναλογίες. Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως εκπέμπουν κυρίως υπέρυθρη (IR) ακτινοβολία με μικρή ποσότητα ορατού φωτός. Οι πηγές φθορισμού και αλογονιδίων μετάλλων μετατρέπουν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας σε ορατό φως, αλλά εκπέμπουν επίσης στις υπέρυθρες (IR), τις υπεριώδεις (UV) και τις θερμικές περιοχές του φάσματος. Τα LED παράγουν λίγη ή καθόλου ενέργεια IR ή UV, αλλά μετατρέπουν μόνο το 20%-30% της ισχύος σε ορατό φως. Η υπόλοιπη ισχύς μετατρέπεται σε θερμότητα, η οποία πρέπει να αφαιρεθεί από το περίβλημα LED χρησιμοποιώντας την κύρια πλακέτα κυκλώματος και την ψύκτρα, το περίβλημα ή τα στοιχεία πλαισίου της λάμπας. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις κατά προσέγγιση αναλογίες στις οποίες η ενέργεια εισόδου ισχύος μετατρέπεται σε θερμότητα και ενέργεια ακτινοβολίας, συμπεριλαμβανομένου του ορατού φωτός, για διάφορες πολύχρωμες (λευκές) πηγές φωτός.
Εκτίμηση συντελεστή μετατροπής ισχύος για πηγές «λευκού» φωτός
† Από τον Κατάλογο
‡ OSRAM SYLVANIA
*Εξαρτάται από την απόδοση των LED. Αυτή η σειρά βασίζεται στην καλύτερη σύγχρονη τεχνολογία που είναι διαθέσιμη θερμοκρασίες χρώματοςαπό ζεστό (150 lm/W) έως κρύο (100 lm/W). Το μακροπρόθεσμο σχέδιο του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (Μάρτιος 2009) απαιτεί αύξηση της απόδοσης άνω του 50% έως το 2025.
Γιατί είναι τόσο σημαντικό το θέμα των θερμικών συνθηκών;
Η υπερβολική θερμότητα επηρεάζει άμεσα τόσο την απόδοση του ρεύματος όσο και τις αλλαγές στην απόδοση κατά τη διάρκεια του χρόνου λειτουργίας. Τα βραχυπρόθεσμα (αναστρέψιμα) φαινόμενα είναι η αλλαγή χρώματος και η μείωση της απόδοσης φωτός, ενώ το μακροπρόθεσμο αποτέλεσμα είναι μια επιταχυνόμενη μείωση της απόδοσης φωτός και συνεπώς μείωση της διάρκειας ζωής. ευεργετική χρήση LED.
Η απόδοση φωτός των διαφορετικών έγχρωμων μονόχρωμων LED ποικίλλει διαφορετικά με τις αλλαγές θερμοκρασίας. Έτσι, τα πορτοκαλί και τα κόκκινα LED είναι τα πιο ευαίσθητα στη θερμοκρασία και τα μπλε είναι τα λιγότερο ευαίσθητα (βλ. γράφημα). Αυτές οι μεμονωμένες εξαρτήσεις θερμοκρασίας μπορούν να προκαλέσουν αξιοσημείωτες χρωματικές αλλαγές σε συστήματα που βασίζονται σε RGB, εάν η θερμοκρασία λειτουργίας διαφέρει από τη συνιστώμενη. Οι κατασκευαστές LED δοκιμάζουν και βαθμολογούν (δεσμεύουν) τα προϊόντα τους για φωτεινότητα και χρώμα με βάση φωτομετρικές μετρήσεις υπό συγκεκριμένες συνθήκες - παλμός υψηλής ισχύος 25 χιλιοστών του δευτερολέπτου σε σταθερή θερμοκρασία 25°C. Κατά τη διάρκεια του παλμού, η θερμοκρασία του τσιπ παραμένει ουσιαστικά αμετάβλητη. Σε κατάσταση λειτουργίας, όταν DCΣε θερμοκρασία δωματίου και εφαρμόζοντας τεχνικά μέτρα για τη μείωση της θερμοκρασίας, η θερμοκρασία του τσιπ LED είναι γενικά 60°C ή υψηλότερη. Επομένως, τα λευκά LED θα παρέχουν τουλάχιστον 10% λιγότερο φως από ό,τι καθορίζεται από τον κατασκευαστή και η μείωση του αυλού για προϊόντα με ανεπαρκή απαγωγή θερμότητας μπορεί να είναι σημαντικά υψηλότερη.
Η συνεχής λειτουργία σε υψηλές θερμοκρασίες επιταχύνει σημαντικά τη διαδικασία μείωσης της φωτεινότητας (υποβάθμιση), η οποία τελικά οδηγεί σε μείωση της ωφέλιμης ζωής. Το παρακάτω γράφημα δείχνει την έξοδο lumen με την πάροδο του χρόνου (πειραματικά δεδομένα έως 10.000 ώρες και παρέκταση πέραν αυτής) για δύο πανομοιότυπα LED στο ίδιο ρεύμα, αλλά με διαφορά θερμοκρασίας τσιπ 11°C. Η διάρκεια ζωής σχεδιασμού (καθορισμένη σε μείωση 70% αυλού) μειώθηκε από περίπου 37.000 ώρες σε 16.000 ώρες (57% αλλαγή) για αύξηση της θερμοκρασίας κατά 11°C.
Ωστόσο, οι κατασκευαστές συνεχίζουν να βελτιώνουν την ανθεκτικότητα των LED σε υψηλότερες θερμοκρασίες λειτουργίας. Για παράδειγμα, οι κατασκευαστές λευκών LED υψηλής ισχύος υπολογίζουν συνήθως μια διάρκεια ζωής περίπου 50.000 ωρών με μείωση αυλού 70%, σε θερμοκρασίες τσιπ όχι υψηλότερες από 100°C.
Τι καθορίζει τη θερμοκρασία ενός τσιπ LED;
Τρεις λόγοι επηρεάζουν κυρίως τη θερμοκρασία ενός τσιπ LED: ρεύμα κίνησης, απόδοση απαγωγής θερμότητας και θερμοκρασία περιβάλλοντος. Γενικά, όσο υψηλότερο είναι το ρεύμα ελέγχου, τόσο μεγαλύτερη είναι η απαγωγή θερμότητας. Η θερμότητα πρέπει να διαχέεται από το τσιπ για να διατηρηθεί η αναμενόμενη έξοδος αυλού, το χρώμα και η διάρκεια ζωής. Η ποσότητα θερμότητας που μπορεί να αφαιρεθεί από το σύστημα εξαρτάται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και τον σχεδιασμό της ψύκτρας.
Τυπικός Σύστημα LEDΗ υψηλή ισχύς αποτελείται από έναν πομπό, μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος με βάση το μέταλλο (MCPCB) και μια εξωτερική ψύκτρα. Ο πομπός περιέχει ένα τσιπ LED, οπτικό υλικό με ένωση ενθυλάκωσης, ένα θερμικά αγώγιμο υπόστρωμα (χρησιμοποιείται για την αφαίρεση της θερμότητας από το τσιπ) και συγκολλάται στο MCPCB. Το MCPCB είναι ένας ειδικός τύπος πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος με λεπτό διηλεκτρικό στρώμα σε μεταλλικό υπόστρωμα (συνήθως αλουμίνιο). Το MCPCB είναι μηχανικά συνδεδεμένο σε μια εξωτερική ψύκτρα, η οποία μπορεί να είναι μια συσκευή ενσωματωμένη στη σχεδίαση του φωτιστικού. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο ρόλος ενός καλοριφέρ εκτελείται από το σώμα στήριξης του λαμπτήρα. Το μέγεθος του καλοριφέρ εξαρτάται από την ποσότητα της θερμότητας που πρέπει να διαχέεται και τις θερμοφυσικές ιδιότητες του υλικού.
Ο θερμικός σχεδιασμός και η περιβαλλοντική ευαισθητοποίηση είναι κρίσιμα ζητήματα στο σχεδιασμό και την εφαρμογή των φωτιστικών φωτιστικών LED. Η αξιοπιστία του προϊόντος, και επομένως η εμπορική του αξία, θα εξαρτηθεί πρωτίστως από τον σχεδιασμό της ψύκτρας και την ικανότητα ελαχιστοποίησης της θερμοκρασίας του εκπομπού. Η διατήρηση της θερμοκρασίας του τσιπ στο χαμηλότερο εύρος που συνιστάται από τις προδιαγραφές του κατασκευαστή είναι απαραίτητη προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η δυνατότητα απόδοσης των LED.
Από το 2011, ανάλυση των δελτίων του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ.
Επιλογή και μετάφραση - Lanskoy A.O., Νοέμβριος 2011