Генеральная ассамблея ООН объявила 2015 год Международным годом света и световых технологий (стр. 3 )

Это означает, что, включая энергосберегающую лампу где-то под потолком, мы не рискуем попасть в зону ее высокого электромагнитного излучения. Но для ночников, настольных, прикроватных осветительных приборов, в непосредственной близости от которых человек проводит немало времени, подобное энергосбережение создает еще один фактор риска для здоровья.

Люминесцентные лампы не рассчитаны на частое включение-выключение. Потому и использовались они исторически в общественных местах, где и горели почти постоянно

Следует помнить, что энергосберегающие малогабаритные люминесцентные лампы при применении выключателей с индикаторными лампочками будут постоянно подмаргивать. Такое явление может наблюдаться даже с обычным выключателем, если он включен в нулевой провод, а фаза постоянно присутствует на лампе.

Также люминесцентнтные и светодиодные лампы нельзя включать через диммер (тиристорный регулятор), он сильно искажает форму тока и лампы перегорают.

Еще одна опасность люминесцентных ламп – содержание ртути.
В отдельно взятой лампочке оно не настолько велико, чтобы кого-либо отравить. Но выбросить ее просто в мусорный бак нельзя, о чем и предупреждает потребителя соответствующий значок на упаковке.

ринимать отработавшие свое лампы должны специальные службы. Однако на практике это работает далеко не во всех регионах страны.

Альтернативное энергосберегающее освещение только входит в нашу повседневную действительность, поэтому реальные влияния всех факторов любого из видов освещения на человека еще будут изучаться.

Поэтому лучшим критерием оценки освещения все равно будет "нравится-не нравится" и "комфортно-не комфортно".
Видимо, некоторых положительных качеств обычной "лампочки Ильича" не сможет дать никакая хитрая электроника, хотя у нас всегда есть выбор.

История светодиодных ламп

Все началось в далеком 1907 году, когда английский инженер Генри Раунд, выключив освещение в лаборатории, случайно заметил свечение вокруг диодного контакта, находящегося под напряжением. Он решил, что свечение вызвано какой-то ошибкой в расчетах и не придал этому особого внимания, хотя и отметил этот факт в отчете.

Олег Владимирович Лосев в 1923 году, советский физик занялся исследованием странного свечения, возникающего в месте пайки контактов диода из карбида кремния (карборунда).

Лосев так и не выяснил природы свечения, отметив, что нагрева до высоких температур при этом не было — причина свечения таилась в каком-то электронном процессе, не известном науке тех лет.

Результаты исследований Лосева по свечению диодов были переведены на несколько языков и опубликованы в ряде научных журналов, но особого интереса не вызвали. Привычные лампы с нитью накаливания в начале XX века считались вполне достаточными и незаменимыми — изобретать что-то новое не было необходимости.

Устойчивый интерес к свечению диодов возник во второй половине прошлого века, когда американский инженер Рубин Браунштейн заявил о своем открытии — диоды из арсенида галлия (GaAs) при подключении питания излучают инфракрасные лучи. По словам инженера точно такое же излучение было замечено им у диодов из фосфида индия (InP), антимонида галлия (GaSb) и состоящих из кремнево-германиевого сплава. Первый инфракрасный диод был запатентован в 1961 году — американскими исследователями Гари Питманом и Робертом Бьярдом. Но использовать такие диоды для освещения помещений было невозможно, т. к. инфракрасные лучи находятся за пределами спектра, видимого человеческим глазом.

Создателем полноценного светодиода стал Ник Холоньяк-младший, создавший в 1962 году полноценный LED-светодиод, излучающий видимый красный свет. Именно Холоньяк считается «отцом» светодиодных ламп. Через 10 лет его ученик Джордж Крафорд создал первый светодиод, излучающий желтый свет, а также десятикратно усилил яркость красных и оранжево-красных светодиодов. Однако особым коммерческим спросом новые источники света не пользовались — еще бы, ведь стоимость одного светодиода составляла в то время 200$ США.

Первое коммерчески успешное производство светодиодов в 1968 году наладила американская компания «Monsanto», специализирующаяся на химической продукции, это были светодиоды из сплавов арсенида галлия и фосфида индия. Именно «Monsanto» сделала светодиоды популярными и широко распространенными в электронных калькуляторах и цифровых часах — в период с 1968 по 1970 год эта компания-монополист в области светодиодов продавала продукции в два раза больше, чем в каждом предыдущем месяце. Внедрением в электронику светодиоды обязаны компании «Hewlett-Packard», первой оценившей значение светодиодов для электроприборов и активно закупавшей их у «Monsanto». В 1970 году монополия «Monsanto» на рынке светодиодов была прекращена — используя полупроводниковые чипы доктора Жана Эрни, американская компания «Fairchild Semiconductor» наладила выпуск дешевых светодиодов стоимостью в пять центов каждый. Десятилетия светодиоды активно использовались в бытовой и промышленной электронике, но никак не для освещения помещений.

Идея создания полноценных светодиодных ламп, способных освещать наши дома лучше, чем любые «лампы Ильича», возникла у Сюдзи Накамура, работавшего на японскую компанию «Nichia Corporation» — именно под его руководством инженеры компании создали в 1993 году первый синий светодиод высокой яркости.

Первый светодиод, испускающий яркий белый свет, был создан не так давно — в 1997 году, его создателем стал американский инженер Фред Шуберт. Сегодня энергосберегающие светодиодные лампы уже существуют, но все еще проходят совершенствование, ведь первые светодиоды, интенсивность света которых стала равна и, в последствии, превысила яркость ламп с нитью накаливания, появились лишь в начале XXI века.

Как устроена и работает светодиодная лампа

Устройство любой современной лампы на светодиодах таково:

o  Цоколь. Стандартный элемент любой лампы, предназначен для вкручивания в патрон светильника;

o  Пускатель-балласт (драйвер), заключенный в пластиковый корпус с вентиляционными отверстиями. Преобразует переменный ток в постоянный, содержит более мощные конденсаторы, чем в схеме балласта люминесцентных ламп. Причина следующая — тепло, вырабатываемое диодами в светодиодных лампах, направлено не наружу, а внутрь ее корпуса, поэтому и требуются вентиляционные отверстия в корпусе балласта. Срок службы любой светодиодной лампы связан с количеством вентиляционных отверстий в корпусе и надежностью конденсаторов, а также от стабилитронов, выравнивающих напряжение в случае его перепадов;

o  Алюминиевый радиатор. Его выступающие ребра расположены вдоль и по спирали, что улучшает отвод тепла;

o  Плата, на которой установлены светодиоды. Выполнена из алюминия, на сторону, обращенную к радиатору, нанесена термопаста, отводящая тепло — 90% излучения тепла от светодиодов приходится на алюминиевую плату, в которой они установлены;

o  светодиоды, числом от 5-ти, обеспечивающие общую мощность лампы. От качества светодиодов зависит световой поток, генерируемый ими;

o  рассеиватель света, закрепленный на внутреннем кольце из алюминия. Производится из матового пластика, служит для равномерного рассеивания светового пучка от светодиодов. Практически не греется.

Основными элементами светодиодной лампы являются светодиоды — полупроводниковые приборы, преобразующие электрический ток в световое излучение. Любой светодиод состоит из не проводящей ток подложки, на которую уложен полупроводниковый кристалл — оба этих элемента заключены в корпус с выводами контактов с одной и линзой из пластика с другой стороны. Свободное пространство между линзой и кристаллом заполнено бесцветным силиконом, конструкция светодиода закреплена на алюминиевом основании, отводящем тепло и придающем светодиоду большую жесткость.

Почему же светодиод светится? Секрет свечения заключается в рекомбинации электронов между двумя контактами полупроводника с разной проводимостью. Кристалл полупроводника в местах вывода контактов проходит легирование акцепторной примесью, содержащей недостаточное число электронов, с одной стороны и донорской, где электроны имеются в изобилии, с другой. При подаче питания происходит рекомбинация электронов и возникающая при этом избыточная энергия превращается в видимый свет. На первый взгляд создается впечатление, что чем выше сила тока — тем более интенсивно будет свечение светодиода. Все верно, интенсивность световой энергии будет выше, но при этом из-за сопротивления в полупроводнике резко возрастет нагрев диода, что вызовет оплавление контактов или сгорание полупроводника.

Плюсы и минусы энергосберегающих светодиодных ламп

Существующие на сегодня светодиодные лампы обладают как преимуществами, так и недостатками — их разработка до полноценного источника света в наших домах еще не завершена.

Положительные характеристики:

o  наименьшее, по сравнению с любыми другими типами бытовых ламп, потребление электроэнергии — в 8-10 раз меньшее, чем у ламп с нитью накаливания;

o  высокая световая отдача, порядка 120 люменов на каждый затраченный ватт энергии. Для сравнения светоотдача «ламп Ильича» составляет от 10 до 24 лм на каждый ватт, у люминесцентных ламп — от 60 до 100 лм на ватт;

o  наивысший, по сравнению с любыми другими лампами освещения, срок службы порядка 50 000 часов, при условии качественного построения самой светодиодной лампы и применении в ее изготовлении высококачественных материалов;