Меню

Как меняется цвет светодиодных ламп



За счет чего светодиоды меняют цвет?

Почему светодиоды, при изменении напряжения, меняют цвет?

Чтобы разобраться, за счет чего, в результате каких факторов внешнего и внутреннего воздействия, светодиоды меняют цвет, необходимо разобраться с общим устройством этого полупроводникового прибора. Оказывается, что изменение цветового спектра при свечении светодиода, независимо от типа и конструкции, происходит в результате изменения параметров напряжения. Оказывается, что под таким воздействием даже самый обыкновенный светодиод (например, оранжевый) изменит цвет по мере увеличения напряжения в сети. Сначала это будет желтый, затем светло-зеленый тон, а далее диод попросту перегорит.

Общий принцип явления

Внутреннее устройство любого полупроводникового диода (и светодиода, в том числе) – это два полупроводника, которые имеют разный уровень проводимости. В первом, электрический ток проходит за счет известного физического явления, обеспечивающего перемещение так называемых «свободных» электронов, а во втором – благодаря перемещению «дырок». Это места, где отсутствуют сами электроны.

На участке цепи, где обеспечено последовательное или параллельное соединение полупроводников, постоянно протекает процесс, называющийся рекомбинация. Электрон занимает положение «дырки», в результате, атом становится нейтральным. И вот в этот самый момент фиксируется излучение фотонов.

Эта излучаемая энергия, это не что иное, как цвет. Он может изменяться с учетом влияния следующих основных факторов:

  1. Тип полупроводника, из которого светодиоды сделаны.
  2. Какой вид примесей используется в месте контакта полупроводников.
  3. Размер запретной зоны по ширине, место, где протекает процесс рекомбинации.
  4. Параметры, величины, влияющие на проявление силы тока на данном участке электрической цепи.

Проще всего воздействовать на светодиод, добиваясь изменения цвета, регулируя величину электрического тока. Добиваются этого путем перемены параметров напряжения. В соответствии с законом Ома увеличение напряжения в цепи приводит к пропорциональному увеличению силы тока. Соответственно, в этот момент энергия фотона будет увеличиваться. Результатом будет перемещение цвета по направлению к холодной, синей части спектра.

Основные принципы формирования цвета с использованием светодиодов

Полезно будет вспомнить, что любой цвет и оттенок, формируется за счет трех основных цветов:

Комбинируя параметры этих трех цветов можно легко получать практически любые оттенки. Главное – правильно подбирать пропорции.

Исходя из этого параметра, чтобы любой световой прибор имел возможность менять цвета и оттенки, он должен иметь не менее трех источников света. Фактически, так оно и есть. Любой RGB-светодиод, это не что иное, как три излучающих кристалла, заключенных в едином корпусе.

Управление и контроль работы такого светодиода осуществляется за счет использования контроллера. Каждый светодиод, меняющий цвет, оснащен таким контроллером. Это устройство управляет каждым отдельным цветом.

Характерные особенности световых эффектов

Выясняя, как за счет рекомбинации дырок и электронов появляется неодинаковое излучение света, в результате чего светодиоды меняют цвет. Это излучение специалисты характеризуют параметрами квантового выхода. Эта величина получается в результате формирования определенного количества выделенных световых фантов.

  • Внутренний. Находится внутри полупроводникового перехода.
  • Внешний. Его место – непосредственно конструкция самого светодиода.

В первом случае теоретически можно обеспечить квантовый выход в параметрах, близких к 100% показателям. Но при одном условии – потребуется создавать экстремально высокие (для данного диода) токи и обеспечить эффективный отвод тепла.

Второй уровень предусматривает рассеивание части света внутри самого источника. Это свечение в основном поглощается элементами конструкции осветительного устройства, в результате снижается общая эффективность излучения.

RGBW светодиоды

Мы уже отмечали, что для формирования идеально белого цвета, необходимо обеспечить эффективную работу каждого RGB-светодиода, для чего максимально точно отбалансировать яркость свечения по каждому отдельному кристаллу. На практике это сделать достаточно сложно, поэтому, чтобы решить задачу кратчайшим путем, следует дополнить устройство диода кристаллом четвертого свечения. То есть, к красному, синему и зеленому кристаллам, являющимися обязательными компонентами современного диода, добавляется еще один кристалл – белый.

Читайте также:  Ametista что за цвет

Подведем итог

Очевидно, что в конструкции современного светодиода имеются элементы, позволяющие при определенных условиях менять цвет. Основная причина этого – поведение контроллера, который под воздействием меняющегося напряжения передает соответствующие команды на RGB-светодиод.

Источник

Как регулировать яркость и цвет светодиодных ламп? 6 готовых решений

Содержание

Типы светодиодного освещения

Прежде чем говорить про регулировку работы светодиодов, нужно разобраться, какие они бывают и как подключаются к сети. Это важно как на этапе выбора осветительных приборов, например, если у вас новая квартира и вы только подбираете лампочки, так и при наличии готовой системы освещения. Вы поймете, какой вариант вам подходит и какие дополнения могут потребоваться.

Для справки: светодиоды могут изменять яркость свечения при изменении силы тока. Регулировать этот ток нужно при определенном значении напряжения.

Лампочки с рабочим напряжением 220 В

Это светодиодные лампочки, например, с цоколем Е14 и Е27, которые устанавливаются в светильники, бра, люстры, напрямую подключенные к сети 220 В. Но не все могут менять свечение – нужны диммируемые лампы, о которых мы расскажем во втором блоке статьи.

Светодиоды с напряжением 12 – 24 В

Такие источники света используются в потолочных светильниках, споттерах и других приборах с цоколем, например, G4, GX57, G5.3. Низковольтными считаются светодиодные LED-ленты, для их работы используется драйвер. Управление осуществляется через контроллер, о котором мы расскажем далее – в числе готовых решений.

Готовые решения

Мы собрали самые популярные товары на рынке осветительных устройств. С их помощью вы сможете управлять интенсивностью и цветовым оттенком ламп. У нас получился список из 6 пунктов.

1. Для плавного изменения яркости диммером

Диммируемые лампочки – это светоизлучающие устройства с плавно изменяемой интенсивностью светового потока. Для регулировки нужно дополнительное приспособление – диммер. Он может устанавливаться на место выключателя, если нужно регулировать освещение встроенных электроосветительных приборов. В светильниках и бра может быть предусмотрен регулятор с вращающимся колесиком – тот же диммер, но установленный непосредственно на проводе к осветительному прибору.

Современные диммеры могут иметь поворотный, нажимной или поворотно-прижимной регулятор. Есть модели, которыми можно управлять дистанционно – с пульта или звуковыми командами. При выборе стоит обратить внимание на максимально допустимую мощность подключаемых лампочек. Например, ее значение может составлять 300, 400 или 600 Вт.

2. Для шаговой регулировки яркости

В этом сегменте вы найдете диммируемые лампочки с маркировкой step dimmable. К примеру, такие есть у бренда Gauss. Интенсивность свечения у них меняется не плавно, а ступенчато. Диммер не нужен – достаточно серийного нажатия на обычный выключатель. С каждым щелчком яркость меняется.

Например, запрограммированный цикл может быть таким: яркость 100% (максимальная) – яркость 75% – яркость 50% – яркость 20% (минимальная) – яркость 100% (максимальная) – далее по кругу.

3. Для шаговой регулировки цветовой температуры

Такое решение необходимо для многофункциональных помещений, которые в разные часы могут быть местом отдыха, работы, семейных встреч. Эту задачу решают лампы с регулировкой цветовой температуры между нейтральным (белым) и теплым (желтым) свечением. Изменение этого параметра осуществляется пошагово – при каждом нажатии на выключатель.

4. Для шагового переключения между белым цветом и УФ-режимом

Существуют бактерицидные лампы, которые выполняют две функции – освещение и обеззараживание помещения. Регулировка осуществляется так же, как у предыдущих шаговых устройств: при нажатии на выключатель можно выбрать нужный режим – освещение или стерилизация. За счет ультрафиолетового излучения уничтожается до 99% известных бактерий. В зависимости от мощности одна лампа способна охватить помещение площадью до 10 – 20 кв. м. Использовать ее рекомендуется в светильниках с открытым плафоном.

Читайте также:  Комнатный цвет высокий зеленый

5. Для шаговой регулировки цвета

  • Лампы RGB – имеют стандартный цоколь, например, Е14 или Е27, а переключение по цветам осуществляется при каждом нажатии на выключатель. К примеру, такие модели есть в ассортименте бренда Volpe. Их используют в качестве декоративной подсветки, дизайнерских решений и элементов оформления.
  • Светодиодные ленты RGB – встраиваются в конструкции подвесных потолков, ниш, кухонных гарнитуров. Эти источники света могут играть роль дополнительной и декоративной подсветки. Имеют низковольтное напряжение – 12 или 24 В, поэтому подключаются к сети через адаптер. Для смены режимов используется RGB-контроллер, управляемый с пульта. Как правило, наиболее удобным решением является покупка набора, в который входит все необходимое для подключения и работы такой системы.

6. Для плавной регулировки яркости и цвета по Wi-Fi

Такие решения используются в системе умного дома, которая позволяет управлять всеми процессами с мобильного телефона. К примеру, у производителя Gauss вышла серия для освещения – она называется «Умный свет» и включает в себя светодиодные лампы различной формы. Их можно объединять в группы через приложение и задавать настройки. Вы сами устанавливаете временной интервал диммирования – от 0 до 100 секунд. Для вашего комфорта предусмотрены световые режимы по расписанию, например, «Пробуждение» и «Перед сном». Можно задействовать режим «Отпуск» на время длительного отсутствия, чтобы создать иллюзию нахождения в доме людей.

У бренда Rubetek тоже есть лампочки, светом которых можно управлять по Wi-Fi. Например, у модели RL-3103 меняется интенсивность и цвет – предусмотрено более 16 млн оттенков. Для работы надо скачать на телефон приложение rubetek. Вы сможете настраивать разные режимы и задействовать функцию «Имитация присутствия владельцев». Умная лампа синхронизируется с помощниками Сири и Алиса.

Светодиодные лампы с Wi-Fi очень экономичны – они потребляют в 5 раз меньше энергии, чем лампы накаливания. А за счет снижения интенсивности яркости можно сэкономить еще больше электроэнергии.

Все ваши плюсы

Изменяемая яркость и цветность ламп – сравнительно новое решение на рынке освещения. И если лампочки, которые включаются по хлопку или датчику движения, есть даже в подъездах домов, то другие технологии остаются пока без внимания. А зря! Ведь управление освещением открывает массу возможностей.

  • Экономия – уменьшив интенсивность светового потока, можно снизить энергопотребление.
  • Функциональность – одну лампочку удается использовать для разных целей: работы, отдыха, чтения, дежурного освещения.
  • Комфорт – настраивайте свет так, как вам удобно: для расслабления и медитации или наоборот, для сосредоточенной деятельности.
  • Стиль – изменяемый оттенок или цвет может стать частью дизайнерского оформления жилых помещений, кафе, ресторанов, зон коворкинга, клубов и детских центров.
  • Шаг вперед – светодиодные технологии освещения используются в системах умного дома и синхронизируются с голосовыми помощниками.

А какое решение для управления освещением выберете вы? Светодиодные технологии открывают массу возможностей! Выбирайте то, что нужно вам – в нашем каталоге.

Источник

Как меняются параметры светодиодной лампы со временем?

Качественные светодиодные лампы помогают улучшить параметры освещенности жилых и офисных помещений. Они стабильно работают, не мерцают, хорошо сохраняют оттенки предметов. Но этим осветительным приборам необходимо устраивать периодическую проверку «с пристрастием», так как со временем некоторые из них меняют свои характеристики.

Параметры светодиодных ламп: информация на упаковке

Производители указывают основные параметры светодиодных ламп на упаковке. Выбирая приборы, внимательно изучите эту информацию: она поможет оценить их качество и функциональность. Остановимся на самых важных оптических характеристиках LED-ламп.

Читайте также:  Перечислите основные виды работ при которых изменяется цвет волос

Световой поток

Параметры искусственной освещенности помещения во многом зависят от того, насколько ярко светят лампы. Чтобы оценить эту характеристику, нужно знать световой поток. Он указывается на упаковке в числе остальных параметров и обозначается в люменах (лм).

Учтите, что величина светового потока, как правило, после получаса работы осветительного LED-прибора снижается. Поэтому, если в магазине вы определили с помощью яркомера, что световой поток соответствует указанному на упаковке параметру, измерьте этот показатель еще раз дома через полчаса после включения. Так вы установите реальное значение и подсчитаете фактическую светоотдачу лампы – отношение светового потока к мощности (лм/Вт). Для сравнения:

  • у лампы накаливания светоотдача составляет около 12,5 лм/Вт;
  • у компактной люминесцентной – 60-65 лм/Вт;
  • у галогенной – 16-30 лм/Вт.

Цветовая температура

Показатель измеряется в Кельвинах и отражает оттенок свечения, который может быть теплым, нейтральным или холодным. Чем выше значение цветовой температуры, тем больше в спектре освещения синих тонов.

Уровень создания радиопомех

Этот параметр светодиодной лампы к оптическим характеристикам не относится и на упаковке не указывается. Но упоминания заслуживает, так как косвенно говорит о качестве комплектующих, которые используются в источнике питания осветительного прибора.

Светодиодные лампы с хорошими драйверами не производят возмущений электромагнитных волн, поэтому не создают радиопомех. Вы можете самостоятельно провести простой тест: включите лампу при работающем на расстоянии 1 м радиоприемнике. Если пошли помехи, значит, проверку прибор не прошел.

Изменение параметров освещенности в процессе пользования лампой

Прежде чем купить партию светодиодных ламп в магазине, приобретите один экземпляр и протестируйте его дома с помощью многофункционального люксметра. Если все в норме, не спешите убирать измерительный прибор подальше: лампу необходимо периодически тестировать, чтобы вовремя обнаружить изменение значимых характеристик.

Пульсация освещенности

Это один из важнейших параметров светодиодной лампы, который влияет на комфорт пребывания человека в помещении с искусственным светом. Согласно установленным нормам, глубина пульсации осветительного прибора должна быть в пределах:

  • 20 % – в спортивных залах, архивных хранилищах, кладовых, на складах.
  • 15 % – в читальных залах и других помещениях, не требующих высокой точности работ.
  • 10 % – в игровых помещениях и учебных классах, торговых залах, медицинских помещениях.
  • 5 % – при работе с персональной компьютерной техникой.

Чтобы точно проверить, соответствует ли норме этот параметр тестируемой светодиодной лампы, воспользуйтесь люксметром-яркомером-пульсметром RADEX LUPIN. Замеры надо делать не только при покупке, но и в процессе пользования. Иногда бывает так, что в механизме лампы выходит из строя один из компонентов. Прибор продолжает светить, но появляется пульсация светового потока, глубина которой может достигать 30-60 %.

Яркость света

Если вы заметили, что параметры освещенности комнаты ухудшились, хотя вы не меняли светодиодные лампы, проверьте их яркомером. Стабильную яркость светового потока в течение 3 лет гарантируют считаные производители, остальные не берутся давать таких обещаний.

Как известно, светодиодный кристалл со временем деградирует, поэтому яркость светового потока снижается. Когда первоначальный показатель уменьшается на 30 %, считается, что срок эксплуатации прибора подошел к концу. Без яркомера определить реальное снижение величины светового потока невозможно. Но если у вас есть такой прибор, то будет несложно периодически устраивать проверку светодиодной лампе.

Оттенок свечения

Цветовая температура светодиодной лампы также может оказаться нестабильной величиной. Обычно она зависит от оттенка компаунда, которым покрыты светоизлучатели. Со временем слой люминофора может истончаться, и цветовая температура LED-лампы становится выше, а оттенок свечения – холоднее.

Светодиодные лампы считаются самыми перспективными приборами освещения. Пользоваться ими выгодно, но важно периодически контролировать такие параметры, как световой поток, освещенность и глубина пульсации.

Источник