Base de connaissances : Qu'est-ce que la LED ? LED (led, led, diode électroluminescente)

Les LED deviennent des solutions de plus en plus populaires, et dans une variété de domaines. Ils peuvent être utilisés comme objets de décoration ou pour éclairer des locaux, ainsi que divers espaces extérieurs aux bâtiments. Les LED sont fournies sur le marché dans une large gamme de modifications. Dans le même temps, les développeurs des produits correspondants proposent périodiquement des solutions innovantes qui, à l'avenir, sont capables de créer de nouvelles niches de marché. Quels sont les types de LED les plus courants aujourd'hui ? A quelles fins peuvent-ils être utilisés ?

Que sont les LED ?

Avant d'examiner les types courants de LED, étudions informations générales sur les appareils respectifs. Une LED est un semi-conducteur capable de convertir le courant électrique en lumière. Dans ce cas, un cristal semi-conducteur, qui est son composant principal, est constitué de plusieurs couches, caractérisées par 2 types de conductivité. À savoir - trou et électronique.

La conductivité du premier type implique la transition d'un électron d'un atome à un autre, sur lequel il y a un espace libre. À son tour, un autre électron vient au premier atome, un autre au précédent, et ainsi de suite. Ce mécanisme agit par des liaisons covalentes entre les atomes. Dans ce cas, leur mouvement ne se produit pas. En fait, une charge positive se déplace, ce que les physiciens appellent classiquement un trou. Dans ce cas, lorsque l'électron passe dans des trous, de la lumière est libérée.

La structure d'une LED est généralement similaire à celle d'une diode de redressement. C'est-à-dire qu'il a 2 sorties - l'anode et la cathode. Cette caractéristique prédétermine la nécessité d'observer la polarité lors de la connexion de la LED à une source de courant électrique.

Les produits correspondants sont calculés dans le cas général pour un courant continu de 20 milliampères. En principe, cette valeur peut être réduite, cependant, dans ce cas, la couleur peut changer et la luminosité de la LED peut diminuer. À son tour, il n'est pas souhaitable d'augmenter le paramètre correspondant. Si le courant dépasse la valeur optimale, afin de le réduire au niveau requis, une résistance de limitation est utilisée.

Il y a pas mal de choses à garder à l'esprit lors de l'installation de LED. Ceci est prédéterminé par leur structure interne, forme de performance. Dans certains cas, il peut être nécessaire d'utiliser un stabilisateur pour LED et autres composants électroniques afin d'assurer le fonctionnement de l'appareil dans lequel le produit en question est installé.

Selon la composition des semi-conducteurs de la LED, celle-ci peut être rouge, jaune, verte ou bleue. Par exemple, si la structure du composant électronique correspondant contient du nitrure de gallium, la LED brillera en bleu. En effet, l'un des critères à partir desquels certains types de LED sont distingués peut être leur couleur.

Application

Les premières LED sur le marché ont été fabriquées dans des boîtiers métalliques. Peu à peu, le plastique a commencé à le remplacer. Dans ce cas, par couleur, il est, en règle générale, sélectionné en tenant compte de la couleur de la lueur LED. Cependant, les boîtiers en plastique transparent sont également assez courants.

Les appareils électroniques considérés trouvent large application dans une variété de domaines. Cela est dû au fait que presque tous sont caractérisés par:

Efficacité énergétique;

Longue durée de vie ;

La capacité de déterminer la couleur de la lueur, ainsi que d'ajuster sa puissance;

Sécurité;

Écologique.

Si nous parlons d'efficacité énergétique, les LED avec la même efficacité lumineuse peuvent avoir une puissance nettement inférieure à celle des lampes conventionnelles. La puissance LED inférieure, cependant, réduit la charge globale sur le système d'alimentation du bâtiment. La durée de vie des appareils peut être plusieurs dizaines de fois supérieure à celle des lampes classiques. Dans le même temps, du point de vue des fonctions, les LED peuvent ne pas leur être inférieures du tout.

Avec la formation d'une demande de masse pour de tels produits, ainsi que leur réduction de prix, les LED sont de plus en plus utilisées aux mêmes fins que les lampes conventionnelles. Il n'y a aucune difficulté à installer les solutions correspondantes par rapport aux dispositifs d'éclairage traditionnels. Il est seulement important de s'assurer qu'une LED particulière est adaptée à l'installation dans le réseau électrique de la pièce. Cela peut nécessiter au préalable - avant d'acheter des LED - d'identifier ses principaux paramètres.

Quels autres avantages les solutions envisagées pourraient-elles avoir ?

Ainsi, on peut noter que la température de couleur de la LED peut être presque n'importe laquelle, y compris la combinaison des couleurs ci-dessus. De plus, les appareils peuvent être complétés par divers filtres de lumière, ce qui peut élargir considérablement le champ d'application des LED en termes de sélection de la température de couleur requise.

La possibilité de contrôler la puissance de la lueur est un autre avantage des appareils considérés. Cette option est parfaitement combinée avec leur haute efficacité énergétique. La puissance des LED peut être réglée en mode automatique- en fonction des conditions réelles d'utilisation des dispositifs d'éclairage. Et cela n'affecte pratiquement pas leur durée de vie.

Les LED sont respectueuses de l'environnement, car elles n'émettent aucun type de rayonnement nocif pour l'homme. Cette caractéristique, là encore, élargit les possibilités d'utilisation des appareils considérés.

Classification : indicateurs et solutions d'éclairage

Les experts distinguent 2 catégories principales de LED - indicateur et éclairage. Les premiers sont principalement destinés à créer un effet de lumière décoratif et sont utilisés comme élément de décoration d'un bâtiment, d'une pièce ou d'un véhicule. Ou comme outil de style de texte - par exemple, sur une bannière publicitaire.

À son tour, il y a des LED d'éclairage. Ils sont conçus pour augmenter la luminosité de l'éclairage dans une pièce ou dans une certaine zone du territoire - par exemple, si l'on considère les LED pour une voiture. Le type de solution correspondant est une alternative à l'utilisation de lampes conventionnelles et est dans de nombreux cas plus avantageux en termes d'efficacité énergétique et de respect de l'environnement.

Types d'exécution

Mais revenons à la classification des LED. Vous pouvez définir le plus large éventail de motifs pour les attribuer à l'une ou l'autre catégorie. L'approche répandue chez les experts consiste à identifier les principaux types de LED suivants :

Fibre;

Considérons-les plus en détail.

Quelle est la spécificité des LED DIP ?

Si nous étudions plus en détail comment ces types de LED sont apparus sur le marché, alors les appareils de classe DIP peuvent être attribués aux premiers qui ont commencé à être vendus en grande quantité. Ces solutions sont des cristaux logés dans des boîtiers avec des composants optiques, notamment une lentille créant un faisceau lumineux.

Les LED DIP appartiennent à la catégorie des LED indicatrices. Ils ont un autre nom - DIL. Ils sont installés sur une planche sur laquelle des trous doivent d'abord être percés. On peut noter que dans le cadre de la catégorie considérée, différents types LED qui diffèrent par le diamètre de l'ampoule, la couleur, le matériau de fabrication. Dans ce cas, les paramètres correspondants peuvent être présentés dans la gamme la plus large. Les solutions envisagées sont de forme cylindrique. Les LED correspondantes comprennent à la fois des appareils monochromes et multicolores.

Araignée LED

Ce type de LED est généralement très similaire aux appareils précédents. Mais ils ont deux fois plus de broches - 4. Alors que les LED DIP en ont 2. Le fait que le type de solutions présenté ait plus de sorties optimise la dissipation thermique et augmente la fiabilité des composants correspondants. En pratique, elles sont utilisées dans divers domaines, notamment comme LED pour voitures.

LED CMS

Ces solutions sont fabriquées selon le concept de montage en surface. C'est-à-dire qu'il s'agit de LED installées sur une surface, tandis que d'autres solutions peuvent être installées via un montage traversant.

Les dimensions des LED de ce type peuvent être nettement inférieures à celles des solutions alternatives, ainsi que les structures sur lesquelles elles sont installées. Là encore, dans ce cas, il est légitime de parler d'une dissipation thermique plus optimale. Utilisation des LED SMD dans de nombreux cas, cela vous permet d'étendre la variabilité de l'exécution des structures d'éclairage.

Les LED SMD appartiennent à la catégorie éclairage. Ils se caractérisent par une structure assez complexe. Ainsi, la LED elle-même est constituée d'un substrat métallique. Un cristal est fixé dessus, qui est soudé directement aux contacts du corps du substrat. Une lentille est placée sur le cristal. Dans ce cas, 1 à 3 LED peuvent être installées sur un substrat. SMD comprend des types courants de LED ultra-lumineuses, telles que 3528. Ces solutions sont très demandées.

LED COB

Le prochain type de LED populaire est le COB. Il est fabriqué à l'aide d'une technologie qui consiste à installer un cristal directement sur la planche. Cette décision caractérisé par un grand nombre d'avantages :

Protection du composé contre l'oxydation;

Petites dimensions de la structure;

Efficacité de dissipation thermique ;

Réduire le coût d'installation des LED - en comparaison, en particulier, avec des appareils tels que SMD.

Si l'on considère les types de LED ci-dessus, on peut noter que les solutions de la marque COB peuvent être attribuées aux plus innovantes. Cette technologie a été mise en œuvre pour la première fois par des ingénieurs japonais à la fin des années 2000. Maintenant, ces types de LED continuent de gagner en popularité.

Selon les experts, les solutions envisagées pourraient même devenir les plus populaires du marché, surtout si l'on parle du segment commercial, du domaine de l'éclairage domestique. Il convient de noter qu'il existe des domaines dans lesquels l'utilisation des LED COB peut être difficile. Parmi eux se trouve la production de matériel d'éclairage professionnel. Le fait est que les LED en question ne sont pas très optimales du point de vue de l'adaptation à l'organisation de l'éclairage avec une courbe d'intensité lumineuse définie. Dans de tels cas, les appareils CMS peuvent être plus adaptés.

Les diodes décrites sont des diodes d'éclairage. Selon les experts, ils peuvent être classés parmi les meilleurs, en fonction des caractéristiques du flux lumineux. Disponible en différentes couleurs telles que rouge, vert, bleu et blanc. Le flux lumineux de ces modèles a un angle de dispersion de 40 à 120 degrés.

Plus de 9 LED COB peuvent être installées sur un substrat. Ils sont recouverts d'un phosphore, ce qui leur permet d'acquérir une luminosité élevée. On peut noter que le flux lumineux de ces solutions est supérieur à celui des dispositifs de type CMS. Ainsi, si nous considérons quel type de LED est le meilleur, alors selon le critère spécifié, une solution de classe COB peut avoir un avantage.

Les LED COB sont également utilisées dans l'industrie automobile. Ils peuvent être utilisés comme composant de phares, feux arrière, clignotants. L'essentiel est d'installer correctement les appareils achetés. Pour cela, il est logique de se tourner vers des professionnels expérimentés.

LED à fibre

Les LED à fibre peuvent être considérées comme innovantes. Ils sont apparus sur le marché récemment, en 2015. Les solutions envisagées ont été développées par des ingénieurs de Corée du Sud.

Ces types de LED peuvent être utilisés dans la fabrication de vêtements. C'est-à-dire qu'il est tout à fait possible d'en coudre une chemise ou un t-shirt qui peut briller. La production de vêtements à base de LED à fibres implique également l'utilisation de divers polymères, ainsi que de composés d'aluminium.

LED à filament

Les solutions Filament sont un autre exemple de LED innovantes. Leur principal avantage est leur haute efficacité énergétique. Avec la même puissance, par exemple avec des LED telles que COB, des solutions telles que Filament peuvent fournir un niveau d'éclairage plus élevé.

Celle en question est le plus souvent utilisée en fabrication Parmi les caractéristiques notables de la réalisation des LED correspondantes figure la mise en oeuvre d'un montage directement sur un substrat en verre. Cette approche permet de diffuser la lumière émise par la LED sur 360 degrés.

Comment choisir la meilleure option ?

Comment déterminer le type de LED optimal pour un design particulier ? Il existe un grand nombre de critères qui peuvent être guidés dans cette question. En principe, il est tout à fait légitime de déterminer la portée de la LED en fonction de sa classification selon les caractéristiques dont nous avons parlé plus haut. Étudions les spécificités du choix des composants électroniques appropriés, en tenant compte des caractéristiques des appareils :

Sélection LED : caractéristiques des solutions DIP

Comme nous l'avons noté ci-dessus, les LED DIP sont parmi les premiers produits à arriver sur le marché. Ainsi, il s'agit de technologies assez anciennes, mais toujours en demande. Leurs principaux avantages sont la facilité d'installation, la commodité de la forme, la faible consommation d'énergie, le faible chauffage, ainsi qu'un degré de protection assez élevé contre les influences extérieures.

Le plus souvent, les LED en question sont réalisées dans un diamètre de 3 et 5 mm. Si nous comparons les LED par type, nous pouvons alors conclure que les solutions envisagées sont les plus optimales à utiliser :

En tant qu'éléments de tuning automobile;

En tant que composants décoratifs ;

Dans le cadre de lanternes à faible consommation - en option pour les lanternes artisanales.

Les LED en question ont un coût et une disponibilité relativement bas sur le marché. On peut noter que parmi les modifications les plus courantes figurent les LED 12 volts. On les retrouve dans divers catalogues en ligne ainsi que dans une large gamme de magasins spécialisés. En fait, toutes les LED 12 volts se caractérisent par une demande assez élevée sur le marché.

Choix des LED : caractéristiques des solutions comme SMD

L'aspect du type de solution correspondant est fondamentalement différent des autres en ce qu'ils ont une forme plate. Ces composants électroniques sont montés sans l'utilisation de pieds. Le courant pour les LED de type SMD est fourni aux bornes, qui sont situées sur leur face arrière.

Ainsi, l'installation de ces dispositifs s'effectue sans l'utilisation de trous. Le placement des LED peut se faire de manière très compacte. De ce fait, la structure sur laquelle se trouvent les dispositifs correspondants peut également être réduite.

Les principaux modes d'utilisation des appareils considérés sont le même réglage automatique, différents types d'éclairage intérieur. Parmi les avantages les plus significatifs de ces options figurent une luminosité et un rendement lumineux élevés. Combinées à leur petite taille, ces solutions offrent des avantages significatifs par rapport à modèles alternatifs des produits.

Parmi les plus répandus sur le marché moderne se trouve le type de LED 3528. Ces produits sont largement utilisés dans la production de bandes LED. La conception des produits correspondants permet la production de LED tricolores - avec des couleurs de lueur rouge, bleue et verte. De nombreux autres composants électroniques sont basés sur les solutions 3528, par exemple le SMD 5050 LED.

Les produits considérés se caractérisent également par leur prix abordable. Ils sont généralement présentés sur le marché dans une large gamme.

Choix de LED : Caractéristiques des Solutions COB

Tout d'abord, il convient de noter qu'une partie importante des LED du type correspondant sont des conceptions très puissantes. Leur caractéristique est la diffusion rapide de la lumière, grâce au placement de cristaux à la surface, qui assure une dissipation dynamique de la chaleur.

Les LED en question sont très lumineuses. Cela les rend très demandés uniquement pour une utilisation dans la construction de phares de voiture. Il convient de noter que ces produits doivent être installés en tenant compte d'un certain nombre de nuances importantes - seuls des spécialistes expérimentés peuvent les connaître. Par conséquent, nous vous recommandons de contacter un service après-vente compétent pour installer les solutions appropriées.

Oleg Losev

En 1907, une faible lueur a été notée pour la première fois émise par des cristaux de carbure de silicium en raison de transformations électroniques alors inconnues. En 1923, notre compatriote, un employé du laboratoire radio de Nijni Novgorod, Oleg Losev, a noté ce phénomène lors de ses études d'ingénierie radio avec des détecteurs à semi-conducteurs, mais l'intensité du rayonnement observé était si insignifiante que la communauté scientifique russe ne s'y intéressait pas sérieusement. ce phénomène à cette époque.

Cinq ans plus tard, Losev s'est spécialement engagé dans des études sur cet effet et les a poursuivies presque jusqu'à la fin de sa vie (O. V. Losev est décédé à Leningrad assiégé en janvier 1942, avant d'avoir atteint l'âge de 39 ans). Ouverture "Losev Licht", comme l'effet a été appelé en Allemagne, où Losev a été publié dans des revues scientifiques, est devenu une sensation mondiale. Et après l'invention du transistor (en 1948) et la création de la théorie de la jonction p-n (la base de tous les semi-conducteurs), la nature de la lueur est devenue claire.

En 1962, l'Américain Nick Holonyak démontra le fonctionnement de la première LED, et annonça peu après le début de la production semi-industrielle de LED.

LED (diode d'émission lumineuse - LED) est un dispositif semi-conducteur, sa partie active, appelée "cristal" ou "puce", comme les diodes conventionnelles, se compose de deux types de semi-conducteurs - à conductivité électronique (type n) et à trous (type p). Contrairement à une diode classique, une diode électroluminescente présente une certaine barrière énergétique à l'interface de semi-conducteurs de différents types, ce qui empêche la recombinaison des paires électron-trou. Un champ électrique appliqué au cristal permet de surmonter cette barrière et la recombinaison (annihilation) d'une paire se produit avec l'émission d'un quantum de lumière. La longueur d'onde de la lumière émise est déterminée par l'amplitude de la barrière énergétique, qui, à son tour, dépend du matériau et de la structure du semi-conducteur, ainsi que de la présence d'impuretés.

Cela signifie, tout d'abord, qu'une jonction p-n est nécessaire, c'est-à-dire le contact de deux semi-conducteurs avec des types de conductivité différents. Pour cela, les couches de quasi-contact d'un cristal semi-conducteur sont dopées avec différentes impuretés : accepteur d'un côté, donneur de l'autre.

Mais toutes les jonctions pn n'émettent pas de lumière. Pourquoi? Premièrement, la bande interdite dans la région active de la LED doit être proche de l'énergie des quanta de lumière dans le domaine visible. Deuxièmement, la probabilité de rayonnement lors de la recombinaison des paires électron-trou doit être élevée, pour laquelle le cristal semi-conducteur doit contenir peu de défauts, en raison desquels la recombinaison se produit sans rayonnement. Ces conditions, à un degré ou à un autre, se contredisent.

En réalité, pour respecter les deux conditions, une jonction pn dans le cristal ne suffit pas et il est nécessaire de produire des structures semi-conductrices multicouches, appelées hétérostructures, pour l'étude desquelles le physicien russe académicien Zhores Alferov a reçu le prix Nobel 2000.

Comment fonctionne la LED

Les principaux matériaux modernes utilisés dans les cristaux LED :

• InGaN- LED haute luminosité bleue, verte et ultraviolette ;
• AlGaInP- LED jaune, orange et rouge haute luminosité ;
• AlGaAs- LED rouges et infrarouges ;
• Écart- LED jaune et verte.

En plus des LED de type lampe (3, 5, 10 mm, leur forme ressemble vraiment à une ampoule miniature à deux fils), récemment les SMD - LED sont de plus en plus courantes. Ils sont d'une conception complètement différente qui répond aux exigences de la technologie de montage en surface automatique sur une carte de circuit imprimé ( appareils montés en surface - CMS).

Et les LED super lumineuses de ce type sont appelées émetteurs (émetteur).

Les LED SMD ont des dimensions plus compactes, permettent un placement et une soudure automatiques à la surface de la carte sans assemblage manuel. Certains fabricants de LED produisent des diodes CMS spéciales contenant trois cristaux dans un seul boîtier, émettant de la lumière dans trois couleurs primaires - rouge, bleu et vert. Ceci permet d'obtenir, en mélangeant leur rayonnement, toute la gamme de couleurs, y compris le blanc, dans un format ultra-compact.

Luminosité LED caractérisé par le flux lumineux (Lumens) et l'intensité lumineuse axiale (Candela), ainsi que le diagramme directionnel. LED existantes de différentes conceptions émettant dans un angle solide de 4 à 140 degrés.

Couleur, comme d'habitude, est déterminé par les coordonnées de chromaticité, la température de couleur de la lumière blanche (Kelvin) et la longueur d'onde du rayonnement (nanomètres).

Pour comparer l'efficacité des LED entre elles et avec d'autres sources lumineuses, on utilise l'efficacité lumineuse : la valeur du flux lumineux par watt de puissance électrique (caractéristique « Lumen/Watt »).

Une caractéristique intéressante est également prix d'un lumen($/Lumen).

Ainsi, toute LED se compose d'un ou plusieurs cristaux placés dans un boîtier avec des fils de contact et un système optique (lentille) qui forme un flux lumineux. La longueur d'onde du rayonnement cristallin (couleur) dépend du matériau semi-conducteur et des dopants. Les cristaux de Binovka (bac à longueur d'onde) par la longueur d'onde du rayonnement se produisent lors de leur fabrication. Des cristaux avec des spectres d'émission similaires sont sélectionnés dans un lot de livraison dans une installation de production moderne.

Une large gamme de caractéristiques optiques, une taille miniature et des capacités de contrôle discrètes flexibles ont permis l'utilisation de LED pour créer une grande variété de dispositifs et de produits d'éclairage. La LED émet dans une partie étroite du spectre, à une certaine longueur d'onde sa couleur est claire, ce qui est particulièrement apprécié des designers.

Durée de vie des LED

La principale caractéristique de la fiabilité des LED est leur durée de vie. En fonctionnement, deux situations sont possibles : le flux lumineux de l'émetteur soit partiellement diminué, soit totalement arrêté. La durée de vie reflète ces faits : ils distinguent entre la durée de vie utile (jusqu'à ce que le flux lumineux tombe en dessous d'une certaine limite) et pleine (jusqu'à ce que l'appareil tombe en panne).

La durée de vie dépend directement du type de LED, du courant qui lui est fourni, du refroidissement de la puce LED, de la composition et de la qualité de la puce, de la disposition et de l'assemblage dans son ensemble.

On pense que les LED sont extrêmement durables. Mais ce n'est pas le cas. Plus le courant passe à travers la LED pendant son service, plus sa température est élevée et plus le vieillissement est rapide. Par conséquent, la durée de vie des LED haute puissance est plus courte que celle des LED de faible puissance. Le vieillissement s'exprime principalement par une diminution de la luminosité. Lorsque la luminosité est réduite de 30% ou de moitié, la LED doit être changée.

Il est évident, par exemple, que dans les LED d'une puissance de 1 W (courant de fonctionnement 0,350 A) et plus puissantes, la génération de chaleur est beaucoup plus abondante que dans les LED de type "5 mm", conçues pour un courant de 0,02 A En termes de puissance lumineuse, 1 LED d'une puissance de 1 W remplace environ 50 LED de type "5 mm", mais chauffe également davantage. donc Ensembles LED avec des LED haute puissance nécessitent un refroidissement passif (montage sur carte MCPCB (PCB à base de métal) et dissipateur de chaleur).

Durée de vie moyenne

5mm -LED et SMD-LED :

Blanc jusqu'à 50 000 heures avec une chute de flux lumineux jusqu'à 35 % pendant les 15 000 premières heures.
bleu, vert jusqu'à 70 000 heures avec une baisse du flux lumineux jusqu'à 15 % pendant les 25 000 premières heures.
rouge, jaune jusqu'à 90 000 heures avec une légère baisse du flux lumineux.

LED HI-POWER à partir de 1W :

Blanc jusqu'à 80 000 heures avec une baisse du flux lumineux jusqu'à 15 % pendant les 10 000 premières heures.
bleu, vert jusqu'à 80 000 h.
rouge, jaune jusqu'à 80 000 h.

Pourquoi les LED blanches ont-elles la durée de vie la plus courte ?

Malheureusement, personne n'a encore inventé de structures émettant de la lumière blanche. La diode blanche est basée sur la structure InGaN, émettant à une longueur d'onde de 470 nm (bleu) et un phosphore (composition spéciale) appliqué dessus, émettant dans une large gamme du spectre visible et ayant un maximum dans sa partie jaune . L'œil humain perçoit une combinaison de ce genre comme du blanc. Le phosphore dégrade les performances thermiques de la LED, raccourcissant ainsi la durée de vie. Maintenant, les fabricants mondiaux inventent de nouvelles et de nouvelles options pour l'application efficace du phosphore.

La plupart des LED ultra-lumineuses durent entre 50 000 et 80 000 heures. C'est beaucoup ou un peu ?

50 000 heures c'est :

24 heures sur 24 5,7 ans
18 heures par jour 7,4 ans
12 heures par jour 11,4 ans
8 heures par jour 17,1 ans

Les LED chauffent

Beaucoup de gens pensent que les LED ne chauffent pratiquement pas. Alors pourquoi les LED ont-elles besoin d'un dissipateur thermique et que se passe-t-il s'il n'y a pas de dissipateur thermique ?

Les LED produisent de la chaleur dans une jonction semi-conductrice. Et plus la LED est puissante, plus la chaleur est élevée. Bien entendu, les voyants LED, par exemple les capteurs d'alarme de voiture, ne deviennent pas très chauds. Mais ils ont peu de points communs avec les LED super lumineuses. Si des LED puissantes sont combinées dans une sorte d'assemblage, et même installées dans un boîtier scellé, alors l'échauffement devient important.

Et s'il n'y a pas d'évacuation de la chaleur, la jonction semi-conductrice surchauffe, ce qui modifie les caractéristiques du cristal, et après un certain temps, la LED peut tomber en panne. Il est donc très important de contrôler strictement la quantité de chaleur et d'assurer une dissipation thermique efficace.

Comment la LED réagit-elle au chauffage

Parlant de la température de la LED, il faut faire la distinction entre la température à la surface du cristal et dans la région de la jonction pn. La durée de vie dépend du premier et le flux lumineux dépend du second. En général, avec une augmentation de la température de jonction pn, la luminosité de la LED diminue, car l'efficacité quantique interne diminue en raison de l'influence des vibrations du réseau cristallin. C'est pourquoi une bonne dissipation de la chaleur est si importante.

La baisse de luminosité avec l'augmentation de la température n'est pas la même pour des LED de couleurs différentes. Il est plus élevé pour les LED rouges et jaunes, et moins pour les LED vertes, bleues et blanches.

Source : site de l'ONG RoSAT

Note globale du matériau : 5

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Le père de la vidéo est Alexander Ponyatov et AMPEX

LED Désignation graphique

Traduction gratuite de l'article "LED" de Wikipédia.

Une diode électroluminescente (DEL) est une source lumineuse à semi-conducteur. Les LED sont utilisées comme indicateurs dans de nombreux appareils et sont de plus en plus utilisées à des fins d'éclairage. Il a été développé en tant que composant électronique adapté à une utilisation pratique en 1962. Les premiers échantillons émettaient une lumière rouge de faible intensité, mais versions modernesémettent dans toutes les régions visible, ultraviolette et infrarouge du spectre avec une luminosité très élevée.

La LED est conçue sur la base d'une diode semi-conductrice. Lorsqu'une tension de fonctionnement est appliquée à la diode, les électrons troués échangent leurs places, libérant de l'énergie sous forme de photons. Cet effet est appelé électroluminescence et la couleur de la lumière (correspond à l'énergie des photons) est déterminée par l'énergie de la bande interdite du semi-conducteur. Les cristaux de LED sont généralement de petite surface (moins de 1 mm2), le modèle de répartition de la lumière et l'indice de réflexion sont formés par un système optique supplémentaire inclus dans la conception de la LED. Les LED présentent de nombreux avantages par rapport aux ampoules à incandescence et autres sources lumineuses, notamment une consommation d'énergie réduite, une durée de vie plus longue, une fiabilité accrue, une taille plus petite, une mise en marche plus rapide et une plus grande durabilité. Cependant, elles sont assez chères et ont des exigences de puissance et de dissipation thermique plus élevées que les sources lumineuses traditionnelles. Les produits d'éclairage général à LED actuels sont plus chers que les sources fluorescentes comparables.

Les LED sont de plus en plus utilisées dans électronique automobile comme indicateurs de direction, feux de position et feux de freinage. Les feux de circulation à LED sont déjà un moyen courant de réguler le trafic. La taille compacte des LED permet le développement de nouveaux types d'affichages et d'écrans, et leur vitesse de commutation élevée est utile dans les technologies de communication avancées.

Invention et premiers échantillons

L'électroluminescence d'un cristal de carbure de silicium (vert) a été découverte en 1907 par le scientifique anglais Round dans le laboratoire Marconi. Ce phénomène a ensuite été ignoré. En 1923, le scientifique soviétique O.V. Losev, travaillant au LNR (Laboratoire radio de Nijni Novgorod), a effectué des études approfondies d'un phénomène tel que la recombinaison radiative, et a également observé l'émission de lumière émanant de cristaux de carbure de silicium SiC (carborundum). Des études à long terme ont permis de formuler le principe de base de l'électroluminescence des structures semi-conductrices - recombinaison par injection. En 1927, Losev a breveté le principe de la luminescence des semi-conducteurs. L'invention a été publiée dans des revues scientifiques russes, allemandes et anglaises, mais n'a reçu aucune application pratique. En 1955, R. Braunstein de la Radio Corporation of America a annoncé la présence d'un rayonnement infrarouge d'arséniure de gallium (GaAs) en combinaison avec d'autres alliages semi-conducteurs. Braunstein a observé le rayonnement infrarouge généré par une structure de diode simple à base d'antimoniure de gallium (GaSb), d'arséniure de gallium, de phosphure d'indium (InP) et d'alliage silicium-germanium (SiGe) à température ambiante.

En 1961, les développeurs R. Bard et G. Pitman, travaillant chez Texas Instruments, ont découvert qu'un alliage d'arséniure de gallium produit un rayonnement infrarouge lorsqu'un courant électrique le traverse, et ont reçu un brevet pour une LED IR.

La première LED, émettant de la lumière dans le spectre visible, a été inventée en 1962 par N. Holonyak, qui travaille pour General Electric. Depuis lors, beaucoup l'ont appelé le "père" des LED modernes. Pour comprendre que ce n'est pas le cas, il suffit d'étudier les informations historiques sur les recherches d'O. V. Losev et d'autres scientifiques éminents de 20 à 50 ans. vingtième siècle. Cependant, l'histoire n'est pas juste, et nous avons ce que nous avons, et dans les années 60, la Russie a perdu sa priorité dans l'invention des sources lumineuses à semi-conducteur.

En 1972, un ancien élève de Holonyak, G. Graford, inventa la LED jaune et décupla la luminosité des LED rouges et rouge-orange. En 1976, T. Pearsell a créé la première LED super lumineuse pour les télécommunications par fibre optique, inventant de nouveaux alliages semi-conducteurs spécialement adaptés pour transmettre la lumière sur des fibres optiques.

Jusqu'en 1968, les LED visibles et infrarouges avaient un coût énorme, environ 200 USD pièce, ce qui créait des difficultés pour une utilisation pratique. Mais en 1968, Monsanto a été le pionnier de la production de masse de LED à lumière visible à base de phosphure d'arséniure de gallium (GaAsP) pouvant être utilisées comme indicateurs. Hewlett Paccard, qui a introduit les LED en 1968, a utilisé les LED Monsanto pour produire des affichages numériques et des calculatrices.

Utilisation pratique des premières LED

La première utilisation commerciale des LED a été associée à leur utilisation en remplacement des indicateurs précédemment basés sur l'utilisation de lampes à incandescence. Les indicateurs à sept segments étaient fabriqués à partir de LED, intégrés dans des appareils de laboratoire coûteux, utilisés dans les équipements de test, mais plus tard, les LED ont commencé à être utilisées dans la fabrication de téléviseurs, de radios, de téléphones, de calculatrices et même de montres. Les LED rouges utilisées à ces fins avaient une luminosité suffisante pour être utilisées uniquement comme indicateurs. Les LED d'autres couleurs étaient encore moins lumineuses. Tous les types de led ont été produits dans des tailles standard de 3 ou 5 mm.

Développement ultérieur de la technologie LED

Les premières LED bleues super brillantes basées sur InGaN ont été présentées par Sh. Nakamura de la société japonaise Nichia. Cela a marqué le début d'une nouvelle ère dans l'utilisation des LED - l'utilisation comme source de lumière pour l'éclairage. La combinaison de la lumière bleue et du phosphore jaune produit une lumière blanche.

Grâce à cette découverte, la technologie LED a commencé à se développer rapidement. En février 2008, les employés de l'Université Bilkent en Turquie ont annoncé qu'ils recevaient 300 lumens de lumière visible par watt de puissance lumineuse. C'était un blanc chaud utilisant des nanocristaux.

En janvier 2009, des chercheurs de Cambridge, dirigés par S. Humphrey, ont rapporté la croissance de nitrure de gallium sur un substrat de silicium. Cette méthode permet de réduire les coûts de production dans la production de LED ultra-brillantes de 90 % par rapport à la croissance de structures sur un substrat de saphir.

Aspects physiques

Principe de fonctionnement des LED

Comme une diode conventionnelle, une LED contient des cristaux semi-conducteurs qui créent une jonction pn. Comme avec une diode classique, le courant circule facilement dans le sens direct de l'anode vers la cathode et ne circule pas dans le sens inverse. Lorsque les électrons rencontrent des trous, ils perdent de l'énergie, qui est convertie en photons. La longueur d'onde à laquelle les photons sont émis dépend du matériau formant la jonction pn.

L'invention des LED a commencé avec la fabrication de structures à base d'arséniure de gallium émettant de la lumière rouge et infrarouge. Le développement actuel de la technologie des semi-conducteurs permet de produire de la lumière visible dans une grande variété de couleurs.

Électrons et trous

Les semi-conducteurs sont intermédiaires entre les conducteurs et les isolants (diélectriques). À basse température, la plupart des électrons externes d'un semi-conducteur "se reposent" dans les atomes à leur place. Mais ils sont liés à des atomes plus faibles que dans un isolant. De plus, avec une augmentation de la température, la résistance des semi-conducteurs diminue, c'est-à-dire qu'un semi-conducteur lorsqu'il est chauffé ne réduit pas sa conductivité électrique, comme un métal, mais, au contraire, l'augmente. En d'autres termes, le nombre d'électrons libres capables de transporter du courant électrique augmente dans un semi-conducteur.

Lorsque de l'énergie (chaleur ou lumière) est fournie aux réseaux cristallins des semi-conducteurs, certains des électrons "s'éloignent" des couches atomiques supérieures, formant ainsi une charge positive. L'endroit où un électron manque dans le réseau s'appelle un "trou".

Sous l'action d'une tension électrique, les électrons dérivent vers une électrode (pôle positif) et les trous - vers une autre (négatif), et leur place est immédiatement prise par les électrons libres. Les lois du mouvement des trous sont telles que les physiciens attribuent conditionnellement à la fois une charge (égale à la charge d'un électron, mais positive) et une « masse effective » à ces « espaces vides ».

Dans un semi-conducteur pur, dont la conductivité est due à une excitation thermique, le même nombre d'électrons et de trous se déplacent dans des directions opposées. Si des atomes d'autres éléments sont ajoutés au semi-conducteur, sa conductivité peut être considérablement augmentée. Lorsque des dopants sont introduits dans diverses parties du réseau cristallin d'un semi-conducteur, la conductivité dite d'impureté (par opposition à la conductivité intrinsèque) apparaît, qui, selon la valence des éléments d'alliage, est appelée soit électronique (conductivité de type n ) ou trou (type p).

Dans le même échantillon de matériau semi-conducteur, une section peut avoir une conductivité p et l'autre une conductivité n. Une couche limite apparaît entre de telles régions, à travers lesquelles les porteurs majoritaires (électrons ou trous) diffusent, cherchant à égaliser les valeurs de concentration des deux côtés de la couche. La jonction p-n formée dans cette couche peut être sollicitée par une tension externe, amplifiant ou, au contraire, "bloquant" le courant traversant le cristal - sur la base de ce principe, les diodes et les transistors fonctionnent. Avec une polarité positive de la tension externe (plus - à la bande p, moins - à la bande n), la barrière dans la jonction pn diminue et les électrons et les trous "sautent" (recombinent) en bandes opposées, résultant dans la libération d'énergie.

Au début, les dispositifs semi-conducteurs n'étaient qu'une "homojonction" (comme dans le cas du premier transistor) - la jonction p-n se produisait à l'intérieur du cristal d'un chimique... Mais presque immédiatement, l'idée d'hétéro-dispositifs est apparue, dans laquelle une telle transition se forme à la jonction de deux semi-conducteurs différents. La mise en œuvre de cette idée a permis de créer des appareils plus petits avec une efficacité et une fonctionnalité plus grandes (par exemple, les premières LED à semi-conducteurs à "homojonction" au monde, puis les lasers ne pouvaient fonctionner qu'à la température de l'azote liquide, et ceux à hétérojonction qui sont apparus plus tard fonctionnent à température ambiante).

La plupart des matériaux utilisés dans la fabrication des LED sont hautement réfléchissants. Ceci est nécessaire pour que la plus grande partie de la lumière produite par la LED s'échappe de sa surface à l'extérieur de l'enceinte. C'est pourquoi un grand nombre d'études à travers le monde y sont consacrées.

Efficacité et paramètres d'utilisation

Un indicateur LED conventionnel est conçu pour une puissance ne dépassant pas 30-60 mW. En 1999, Philips Lumileds a introduit une LED haute puissance de 1 watt. Dans cette LED, un cristal semi-conducteur a été utilisé avec une surface beaucoup plus grande que celles utilisées dans les LED de type indicateur conventionnelles. Il était monté sur un socle métallique, ce qui permettait d'organiser une évacuation efficace de la chaleur du cristal.

L'une des positions clés pour déterminer l'efficacité d'une LED est le rendement lumineux par unité de puissance. La LED blanche a rapidement atteint et dépassé les performances des systèmes conventionnels à incandescence. En 2002, Lumileds a produit une LED de 5 W avec une sortie de 18-22 lumens / Watt lumens. En comparaison, une lampe à incandescence typique de 60 à 100 W produit environ 15 lumens par watt. Lampe fluorescente - environ 100 lm / W. Le principal problème dans le développement des LED haute puissance est la baisse du flux lumineux avec l'augmentation du courant traversant le cristal.

En septembre 2003, Cree a fait la démonstration d'un nouveau type de DEL bleue qui produit 24 mW à 20 mA. Cela a permis de commercialiser des LED blanches d'une efficacité de 65 lm/W à un courant de 20 mA, qui sont devenues les plus lumineuses du marché à l'époque et ont dépassé de plus de quatre fois l'efficacité des lampes à incandescence. En 2006, la même entreprise a présenté un prototype de LED blanche avec un rendement lumineux de 131 lm/W à 20 mA.

Il est à noter que la puissance LED de 1 W ou plus est tout à fait suffisante pour un usage commercial comme source d'éclairage primaire. Le courant typique de ces LED est de 350 mA. Bien que les principaux fabricants produisent des LED avec des rendements supérieurs à 100 lm/W, l'utilisation réelle dépend beaucoup des conditions de fonctionnement et de la conception du luminaire. Le département américain de l'Énergie, qui a testé les lampes LED disponibles dans le commerce en 2008, a fourni des données indiquant que la plupart de ces lampes ont une efficacité moyenne de 31 lm/W.

Le 19 novembre 2008, Cree a fourni des données sur un prototype de LED de laboratoire avec une efficacité de 161 lm/W à température ambiante et une température de lumière de 4689 K.

Défauts et durée de vie des LED

Les dispositifs à semi-conducteurs tels que les LED sont très moins susceptibles d'être endommagés lorsqu'ils fonctionnent à basse température et à faible courant. De nombreuses LED produites dans les années 70 et 80 sont encore utilisées aujourd'hui. En théorie, les performances des LED sont illimitées dans le temps, cependant, une augmentation du courant et une température élevée peuvent facilement les endommager. Le principal symptôme d'un dysfonctionnement d'une LED est une forte diminution de la puissance lumineuse à la tension de fonctionnement nominale. Le développement de nouveaux types de LED a conduit à des courants de fonctionnement plus élevés et à une augmentation de la température des cristaux. La réaction des matériaux à partir desquels les LED haute puissance sont fabriquées dans de telles conditions n'a pas encore été entièrement étudiée, la dégradation des cristaux est donc l'une des principales causes de défaillances. Une LED est considérée comme inopérante lorsque sa puissance lumineuse chute de 75 %.

Matériaux (modifier)

Le tableau suivant montre la dépendance de la couleur de la lumière LED sur le matériau semi-conducteur.

	Couleur	Longueur d'onde (nm)	Tension (V)	Matériau semi-conducteur
	Infrarouge	> 760	V< 1.9	Arséniure de gallium (GaAs) Arséniure d'aluminium et de gallium (AlGaAs)
	rouge	610 < λ < 760	1.63 < ΔV < 2.03	Arséniure d'aluminium et de gallium (AlGaAs)
	Orange	590 < λ < 610	2.03 < ΔV < 2.10	Phosphure d'arséniure de gallium (GaAsP) Phosphure d'aluminium gallium indium (AlGaInP) Phosphure de gallium (III) (GaP)
	Jaune	570 < λ < 590	2.10 < ΔV < 2.18	Phosphure d'arséniure de gallium (GaAsP) Phosphure d'aluminium gallium indium (AlGaInP) Phosphure de gallium (III) (GaP)
	Vert	500 < λ < 570	1.9 [ 32] < ΔV < 4.0	Nitrure d'indium gallium (InGaN) / Nitrure de gallium (III) (GaN) Phosphure de gallium (III) (GaP) Phosphure d'aluminium gallium indium (AlGaInP) Phosphure d'aluminium et de gallium (AlGaP)
	Bleu	450 < λ < 500	2.48 < ΔV < 3.7	Séléniure de zinc (ZnSe) Nitrure d'indium et de gallium (InGaN) Carbure de silicium (SiC) comme substrat Silicium (Si) comme substrat - (en cours de développement)
	Mauve	400 < λ < 450	2.76 < ΔV < 4.0	Nitrure d'indium et de gallium (InGaN)
	Mauve	différents types	2.48 < ΔV < 3.7	Double LED bleu/rouge, bleu avec du phosphore rouge, blanc avec filtre magenta
	UV	λ < 400	3.1 < ΔV < 4.4	diamant (235 nm) [33] Nitrure de bore (215 nm) [34] [35] Nitrure d'aluminium (AlN) (210 nm) [36] Nitrure d'aluminium et de gallium (AlGaN) Nitrure d'aluminium gallium indium(AlGaInN) - (jusqu'à 210 nm) [37]
	blanc	Large éventail	V = 3,5	Diode bleue/UV et phosphore jaune

LED bleues

DEL bleue

Les LED bleues sont basées sur des alliages GaN et InGaN. La combinaison avec des LED rouges et vertes produit un blanc pur, mais ce principe de formation du blanc est désormais rarement utilisé.

La première LED bleue a été fabriquée en 1971 par Jacques Pankove (inventeur du nitrure de gallium). Mais il produisait trop peu de lumière pour être utilisé en pratique. La première diode bleu vif a été présentée en 1993 et ​​a été largement acceptée.

lumière blanche

Il existe deux façons d'obtenir suffisamment de lumière blanche à l'aide de LED. Le premier d'entre eux est la combinaison de cristaux de trois couleurs primaires - rouge, bleu et vert - dans un seul corps. Le mélange de ces couleurs produit du blanc. Une autre façon consiste à utiliser du phosphore pour convertir la lumière bleue ou ultraviolette en un blanc à large spectre. Un principe similaire est utilisé dans la production de lampes fluorescentes.

Systèmes RVB

Le blanc peut être obtenu en mélangeant différentes couleurs, la combinaison la plus couramment utilisée étant le rouge, le bleu et le vert. Mais en raison de la nécessité de contrôler le mélange et le degré de diffusion des couleurs, le coût de production des LED RVB est assez élevé. Néanmoins, cette méthode est intéressante pour de nombreux chercheurs et scientifiques, car elle permet d'obtenir différentes nuances de couleurs. De plus, l'efficacité de ce procédé de production de lumière blanche est très élevée.

Il existe plusieurs types de LED blanches multicolores - di-, tri- et tétrachromatiques. Il y a quelques principales caractéristiques chacun de ces types, y compris la stabilité des couleurs, le rendu des couleurs et l'efficacité lumineuse. Une efficacité lumineuse élevée signifie un faible indice de rendu des couleurs (IRC). Par exemple, une LED blanche dichromatique a le meilleur rendement lumineux (environ 120 lm/W) mais le CRI le plus bas. Tétrachromatique - efficacité lumineuse faible, mais excellent IRC. Le trichromatique est situé approximativement au milieu.

Bien que les LED multicolores ne soient pas la meilleure solution pour obtenir du blanc, elles peuvent être utilisées pour créer des systèmes produisant des millions de nuances de couleurs différentes. Le principal problème avec cela est significations différentes efficacité lumineuse pour les couleurs primaires. Au fur et à mesure que la température augmente, la couleur requise "flotte" et, par conséquent, des exigences plus strictes pour les systèmes d'alimentation et de contrôle.

LED phosphore

Le spectre d'une LED blanche est déterminé par la lumière bleue, qui est émise par un cristal à base de GaN (pic dans la région de 465 Nm) et, passant à travers le phosphore jaune (500-700 Nm), est convertie en blanc. L'utilisation de différents types et nuances de phosphore vous permet d'obtenir différentes nuances de blanc - du plus chaud au plus froid. La qualité du rendu des couleurs en dépend également. L'application de plusieurs couches de phosphore de différents types sur le cristal bleu permet d'obtenir l'IRC le plus élevé.

Les LED à base de phosphore sont moins efficaces que les LED conventionnelles car une partie de la lumière est dispersée dans la couche de phosphore, et le phosphore lui-même est également sujet à dégradation. Néanmoins, cette méthode reste la plus populaire dans la production commerciale de LED blanches. Le matériau phosphorique jaune le plus couramment utilisé est le Ce3+ : YAG.

De plus, des LED blanches peuvent être fabriquées à base de LED ultraviolettes en utilisant du phosphore rouge et bleu avec l'ajout de sulfure de zinc (ZnS : Cu, Al). Ce principe est similaire à celui utilisé dans les lampes fluorescentes. Cette méthode est pire que la précédente, mais elle permet d'atteindre meilleur rendu des couleurs... De plus, les diodes UV ont un rendement lumineux élevé. D'autre part, le rayonnement UV est nocif pour l'homme.

Diodes électroluminescentes organiques (OLED)

Si la base de la surface émettrice de la LED est organique, une telle LED est appelée OLED (Organic Light Emitting Diode). Le matériau émetteur peut être une petite molécule en phase de cristallisation ou un polymère. Les cristaux de polymère peuvent être flexibles, respectivement appelés PLED ou FLED.

Par rapport aux LED conventionnelles, les OLED sont plus légères et le polymère rend également la source lumineuse flexible. À l'avenir, sur la base de telles LED, il est prévu de fabriquer des écrans flexibles et peu coûteux pour les appareils portables, les sources lumineuses, les systèmes décoratifs et les vêtements lumineux. Mais jusqu'à présent, le niveau de développement des OLED ne permet pas leur utilisation commerciale.

LED à points quantiques (expérimental)

La nouvelle technologie LED développée par M. Bowers consiste à revêtir une LED bleue de « points quantiques », qui commencent à émettre de la lumière blanche lorsqu'ils sont exposés à la lumière bleue de la LED. Cette technologie produit une lumière chaude, jaune-blanc semblable à la lumière incandescente. Les « points quantiques » sont des nanocristaux semi-conducteurs dotés de caractéristiques optiques uniques. Leur couleur d'émission peut être modifiée sur une large gamme - du spectre visible à l'invisible - n'importe quelle couleur dans le diagramme CIE.

En septembre 2009, le Groupe Nanoco a annoncé un accord de recherche avec l'une des plus grandes entreprises japonaises. Le sujet de la recherche est le développement ultérieur de la technologie des "points quantiques" pour une utilisation dans les écrans de télévision LCD.

À suivre

Depuis l'invention de l'éclairage électrique, de plus en plus de sources économiques ont été créées par les scientifiques. Mais la véritable percée dans ce domaine a été l'invention des LED, qui ne sont pas inférieures en flux lumineux à leurs prédécesseurs, mais consomment beaucoup moins d'électricité. Leur création, du premier élément indicateur à la diode crie la plus brillante d'aujourd'hui, a été précédée d'un énorme travail. Aujourd'hui, nous allons essayer de comprendre diverses caractéristiques LED, nous apprendrons comment ces éléments ont évolué et comment ils sont classés.

A lire dans l'article :

Le principe de fonctionnement et le dispositif des diodes lumineuses

Les LED se distinguent des appareils d'éclairage conventionnels par l'absence de filament dedans, d'ampoule fragile et de gaz dedans. C'est un élément fondamentalement différent d'eux. Scientifiquement parlant, la lueur est créée en raison de la présence de matériaux de type p et n. Les premiers accumulent une charge positive et les seconds négativement. Les matériaux de type P stockent des électrons en eux-mêmes, tandis que les matériaux de type n forment des trous (endroits où les électrons sont absents). Au moment d'apparaître sur les contacts charge électrique ils se précipitent vers la jonction pn, où chaque électron est injecté dans le type p. Du côté du contact négatif de type n opposé, à la suite d'un tel mouvement, une lueur apparaît. Elle est causée par la libération de photons. Cependant, tous les photons n'émettent pas de lumière visible à l'œil humain. La force qui fait bouger les électrons s'appelle le courant LED.

Cette information n'est d'aucune utilité pour l'homme ordinaire de la rue. Il suffit de savoir que la LED a un boîtier et des contacts durables, dont il peut y avoir de 2 à 4, et aussi que chaque LED a sa propre tension nominale requise pour l'allumage.

Bon à savoir! La connexion se fait toujours dans le même ordre. Cela signifie que si un "+" est connecté au contact "-" de l'élément, il n'y aura pas de lueur - les matériaux de type p ne pourront tout simplement pas se charger, ce qui signifie qu'il n'y aura aucun mouvement vers la transition.

Classification des LED selon leur domaine d'application

De tels éléments peuvent être des indicateurs et des éclairages. Les premiers ont été inventés plus tôt que les seconds, alors qu'ils ont longtemps été utilisés en électronique. Mais avec l'avènement du premier éclairage LED, une véritable percée dans l'électrotechnique a commencé. La demande pour ce type de luminaires ne cesse de croître. Mais le progrès ne s'arrête pas - tous les nouveaux types sont inventés et introduits dans la production, qui deviennent plus brillants, sans consommer plus d'énergie. Regardons de plus près ce que sont les LED.

Indicateurs LED : un peu d'histoire

La première LED rouge de ce type a été créée au milieu du 20e siècle. Bien qu'il ait une faible efficacité énergétique et émet une lueur terne, la direction s'est avérée prometteuse et le développement dans ce domaine s'est poursuivi. Dans les années 70, des éléments verts et jaunes sont apparus et les travaux sur leur amélioration ne se sont pas arrêtés. À la 90e année, la force de leur flux lumineux atteint 1 Lumen.

1993 a vu l'introduction de la première LED bleue au Japon, qui était beaucoup plus lumineuse que ses prédécesseurs. Cela signifiait que maintenant, en combinant trois couleurs (qui composent toutes les nuances de l'arc-en-ciel), vous pouvez en obtenir. Au début des années 2000, le flux lumineux atteint déjà 100 Lumens. De nos jours, les LED ne cessent de s'améliorer, augmentant la luminosité sans augmenter la consommation d'énergie.

L'utilisation des LED dans l'éclairage domestique et industriel

Désormais, des éléments similaires sont utilisés dans toutes les industries, qu'il s'agisse de construction de machines ou d'automobiles, d'éclairage de halls de production, de rues ou d'appartements. Si nous prenons les derniers développements, nous pouvons dire que même les caractéristiques des LED pour lampes de poche ne sont parfois pas inférieures aux anciennes lampes halogènes 220 V. Essayons de donner un exemple. Si nous prenons les caractéristiques d'une LED 3 W, elles seront alors comparables aux données d'une lampe à incandescence avec une consommation de 20-25 W. Il s'avère que l'électricité est économisée près de 10 fois, ce qui, avec une utilisation quotidienne constante dans un appartement, donne un avantage très important.

Pourquoi les LED sont-elles bonnes et y a-t-il des inconvénients ?

On peut en dire beaucoup sur les qualités positives des LED. Les principaux sont :

Quant aux côtés négatifs, il n'y en a que deux :

• Ils ne fonctionnent qu'à tension constante ;
• Il s'ensuit du premier - le coût élevé des lampes basées sur celles-ci en raison de la nécessité d'utiliser (unité de stabilisation électronique).

Quelles sont les principales caractéristiques des LED ?

Lors du choix de tels éléments dans un but particulier, chacun fait attention à ses données techniques. La principale chose à laquelle faire attention lors de l'achat d'appareils basés sur eux:

• courant de consommation;
• Tension nominale;
• consommation d'énergie;
• température de couleur;
• force du flux lumineux.

C'est ce que l'on peut voir sur l'étiquette. En fait, il y a beaucoup plus de caractéristiques. Parlons d'eux maintenant.

Consommation de courant LED - qu'est-ce que c'est

La consommation de courant de la LED est de 0,02 A. Mais cela ne s'applique qu'aux éléments à un cristal. Il existe également des diodes lumineuses plus puissantes, qui peuvent comprendre 2, 3 ou même 4 cristaux. Dans ce cas, la consommation de courant augmentera par multiples du nombre de puces. C'est ce paramètre qui dicte la nécessité de sélectionner une résistance qui est soudée à l'entrée. Dans ce cas, la résistance de la LED ne permet pas au courant élevé de brûler instantanément l'élément LED. Cela peut arriver pour une raison Courant élevé réseaux.

Tension nominale

La tension d'une LED est directement liée à sa couleur. Cela est dû à la différence de matériaux pour leur fabrication. Considérons cette dépendance.

Couleur des DEL	Matériel	Tension directe à 20 mA
		Valeur typique (V)	Portée (V)
RI	GaAs, GaAlAs	1,2	1,1-1,6
rouge	GaAsP, GaP, AlInGaP	2,0	1,5-2,6
Orange	GaAsP, GaP, AlGaInP	2,0	1,7-2,8
Jaune	GaAsP, AlInGaP, GaP	2,0	1,7-2,5
Vert	GaP, InGaN	2,2	1,7-4,0
Bleu	ZnSe, InGaN	3,6	3,2-4,5
blanc	Diode phosphore bleu/UV	3,6	2,7-4,3

Résistance de diode lumineuse

En soi, une même LED peut avoir des résistances différentes. Il change en fonction de l'inclusion dans le circuit. Dans un sens - environ 1 kOhm, dans l'autre - plusieurs mégohms. Mais il y a ici une nuance. La résistance des LED est non linéaire. Cela signifie qu'il peut changer en fonction de la tension qui lui est appliquée. Plus la tension est élevée, plus la résistance sera faible.

Rendement lumineux et angle lumineux

L'angle de flux lumineux des LED peut varier en fonction de leur forme et de leur matériau de fabrication. Il ne peut pas dépasser 120 0. Pour cette raison, si une plus grande diffusion est requise, des réflecteurs et des lentilles spéciaux sont utilisés. C'est la qualité de la "lumière directionnelle" et contribue au flux lumineux le plus élevé, qui peut atteindre 300-350 lumens pour une seule LED 3W.

Puissance de la lampe LED

La puissance des LED est une valeur purement individuelle. Il peut varier de 0,5 à 3 watts. Il peut être déterminé par la loi d'Ohm P = je × U où je - l'intensité du courant, et U - Tension LED.

La puissance est un indicateur assez important. Surtout quand il faut calculer lequel est nécessaire pour un nombre donné d'éléments.

Température colorée

Ce paramètre est similaire aux autres lampes. Le spectre de température est le plus proche de la LED lampes fluorescentes... La température de couleur est mesurée en K (Kelvin). La lueur peut être chaude (2700-3000K), neutre (3500-4000K) ou froide (5700-7000K). En fait, il existe de nombreuses autres nuances, les principales sont indiquées ici.

Taille de la puce de l'élément LED

Il ne sera pas possible de mesurer ce paramètre par vous-même lors de l'achat, et maintenant le lecteur respecté comprendra pourquoi. Les tailles les plus courantes sont 45x45 mil et 30x30 mil (correspondant à 1 W), 24x40 mil (0,75 W) et 24x24 mil (0,5 W). S'il est traduit dans un système de mesure plus familier, alors 30x30 mil sera égal à 0,762x0,762 mm.

Il peut y avoir plusieurs puces (cristaux) dans une LED. Si l'élément n'a pas de couche de phosphore (RVB - couleur), le nombre de cristaux peut être calculé.

Important! Vous ne devriez pas acheter des LED de fabrication chinoise très bon marché. Ils peuvent être non seulement de mauvaise qualité, mais leurs caractéristiques sont souvent surestimées.

Que sont les LED SMD : leurs caractéristiques et leur différence par rapport aux LED conventionnelles

Un décodage clair de cette abréviation ressemble à Surface Mount Devices, qui signifie littéralement « monté en surface ». Pour que ce soit plus clair, vous pouvez vous rappeler que des diodes lumineuses ordinaires de forme cylindrique sur des pieds sont enfoncées dans la carte et soudées de l'autre côté. En revanche, les composants SMD sont fixés avec des pattes du même côté qu'eux. Ce montage permet de créer des circuits imprimés double face.

Ces LED sont beaucoup plus lumineuses et compactes que les LED conventionnelles et font partie d'une nouvelle génération. Leurs dimensions sont indiquées dans le marquage. Mais ne confondez pas la taille de la LED SMD et le cristal (puce) dont il peut y avoir beaucoup dans le composant. Jetons un coup d'œil à quelques-unes de ces LED.

Paramètres LED SMD2835 : dimensions et caractéristiques

De nombreux artisans novices confondent le marquage SMD2835 avec le SMD3528. D'une part, elles devraient être les mêmes, car le marquage indique que ces LED font 2,8x3,5 mm et 3,5 x 2,8 mm, ce qui est le même. Cependant, c'est une illusion. Les caractéristiques techniques de la LED SMD2835 sont bien supérieures, alors qu'elle n'a qu'une épaisseur de 0,7 mm contre 2 mm pour la SMD3528. Considérez les données du SMD2835 avec différentes puissances :

Paramètre	chinois 2835	2835 0.2W	2835 0.5W	2835 1W
Flux lumineux, Lm	8	20	50	100
Consommation électrique, W	0,09	0,2	0,5	1
Température, en degrés С	+60	+80	+80	+110
Courant de consommation, mA	25	60	150	300
Tension, V	3,2

Comme vous pouvez le comprendre, les caractéristiques techniques du SMD2835 peuvent être assez variées. Tout dépend de la quantité et de la qualité des cristaux.

5050 LED Caractéristiques : plus grand composant SMD

De manière assez surprenante, avec ses grandes dimensions, cette LED a un flux lumineux inférieur à la version précédente - seulement 18-20 lm. La raison en est le petit nombre de cristaux - il n'y en a généralement que deux. L'application la plus courante pour de tels éléments se trouve dans les bandes LED. La densité d'une bande est généralement de 60 pcs/m, ce qui donne un total d'environ 900 lm/m. Leur avantage dans ce cas est que le ruban donne une lumière calme et uniforme. Dans ce cas, l'angle de son éclairement est maximal et est égal à 120 0.

Ces éléments sont produits avec une lueur blanche (teinte froide ou chaude), une couleur (rouge, bleu ou vert), trois couleurs (RVB) et quatre couleurs (RVBW).

Caractéristiques des LED SMD5730

Par rapport à ce composant, les précédents sont déjà obsolètes. On peut déjà les appeler même des LED super lumineuses. 3 volts, qui alimentent à la fois 5050 et 2835, donnent ici jusqu'à 50 lm à 0,5 W. Les caractéristiques techniques du SMD5730 sont d'un ordre de grandeur supérieur, ce qui signifie qu'elles doivent être prises en compte.

Pourtant, ce n'est pas la LED la plus lumineuse des composants SMD. Relativement récemment, des éléments sont apparus sur le marché russe, qui ont littéralement "fourni le reste" dans la ceinture. Nous allons parler d'eux maintenant.

LED "Cree": caractéristiques et données techniques

À ce jour, il n'y a pas d'analogues des produits cris. Les caractéristiques des LED ultra-lumineuses qu'ils produisent sont vraiment étonnantes. Si les éléments précédents pouvaient se vanter d'un flux lumineux de seulement 50 lm à partir d'un cristal, alors, par exemple, les caractéristiques de la LED XHP35 de "Cree" parlent de 1300-1500 lumens à partir d'une seule puce. Mais leur puissance est également supérieure - elle est de 13 watts.

Si nous résumons les caractéristiques des différentes modifications et modèles de LED de cette marque, alors vous pouvez voir ce qui suit :

Le flux lumineux des LED SMD "Cree" s'appelle une poubelle, qui doit être apposée sur l'emballage. Récemment, beaucoup de contrefaçons sous cette marque sont apparues, principalement d'origine chinoise. Lors de l'achat, il est difficile de les distinguer, mais après un mois d'utilisation, leur lumière s'estompe et ils cessent de se différencier des autres. A un coût assez élevé, une telle acquisition sera une surprise plutôt désagréable.

Nous vous proposons une courte vidéo sur ce sujet :

Vérifier la LED avec un multimètre - comment le faire

Le plus simple et de manière accessible est "tonalité de numérotation". Les multimètres ont une position de commutation séparée spécifiquement pour les diodes. Basculez l'appareil dans la position souhaitée, touchez les sondes aux pieds LED. Si l'écran affiche le chiffre "1", vous devez changer la polarité. Dans cette position, le buzzer du multimètre doit émettre signal sonore et la LED est allumée. Si cela ne s'est pas produit, alors il est hors service. Si la diode lumineuse fonctionne correctement, mais qu'elle ne fonctionne pas lorsqu'elle est soudée dans le circuit, il peut y avoir deux raisons à cela - son emplacement incorrect ou la défaillance de la résistance (dans les composants CMS modernes, elle est déjà intégrée, ce qui être clair pendant le processus de « numérotation »).

codage couleur LED

Il n'existe pas de marquage mondial généralement admis pour de tels produits, chaque fabricant désigne la couleur qui lui convient. En Russie, le codage couleur des LED est utilisé, mais peu de gens l'utilisent, car la liste des éléments avec des désignations de lettres est assez impressionnante et presque personne ne veut la mémoriser. La désignation de lettre la plus courante, que beaucoup considèrent comme généralement acceptée. Mais de tels marquages ​​se trouvent le plus souvent non sur des éléments puissants, mais sur des bandes LED.

Décodage du code de marquage de la bande LED

Afin de comprendre comment la bande est marquée, vous devez faire attention au tableau:

Position dans le code	Rendez-vous	Désignations	Explication de la désignation
1	Source de lumière	LED	Diode électro-luminescente
2	Couleur de lueur	R	rouge
		g	Vert
		B	Bleu
		RVB	Quelconque
		CW	blanc
3	Méthode de montage	CMS	Appareil monté en surface
4	Taille de la puce	3028	3.0x2.8mm
		3528	3,5 x 2,8 mm
		2835	2,8 x 3,5 mm
		5050	5,0 x 5,0 mm
5	Nombre de LED par mètre de longueur	30
		60
		120
6	Degré de protection:	IP	Protection internationale
7	De la pénétration d'objets solides	0-6	Selon GOST 14254-96 (norme IEC 529-89) "Degrés de protection fournis par les enveloppes (code IP)"
8	De la pénétration de liquide	0-6

Prenons par exemple le marquage spécifique des LED CW SMD5050 / 60 IP68. De là, vous pouvez comprendre que nous avons une bande LED blanche pour le montage en surface. Les éléments installés dessus ont une taille de 5x5mm, à raison de 60 pcs / m. Le degré de protection lui permet de travailler longtemps sous l'eau.

Que peut-on faire des LED de vos propres mains?

C'est une question très intéressante. Et si vous y répondez en détail, cela prendra beaucoup de temps. L'utilisation la plus courante des LED est d'éclairer des plafonds suspendus et suspendus, un espace de travail de cuisine ou même un clavier d'ordinateur.

Opinion d'expert

Ingénieur-concepteur de ES, EM, EO (alimentation électrique, équipement électrique, éclairage intérieur) LLC ASP Nord-Ouest

Demandez à un spécialiste

« Pour que de tels éléments fonctionnent, vous avez besoin d'un stabilisateur de puissance ou d'un contrôleur. Vous pouvez même le prendre dans une vieille guirlande chinoise. De nombreux "artisans" écrivent qu'un transformateur abaisseur ordinaire suffit, mais ce n'est pas le cas. Dans ce cas, les diodes clignoteront."

Stabilisateur de courant - quelle fonction remplit-il

Un stabilisateur pour LED est une alimentation qui abaisse la tension et égalise le courant. En d'autres termes, il crée des conditions pour travail normaléléments. En même temps, il protège contre une augmentation ou une diminution de la tension sur les LED. Il existe des stabilisateurs qui peuvent non seulement réguler la tension, assurant une décoloration douce des éléments lumineux, mais également contrôler les modes de couleur ou de scintillement. Ils sont appelés contrôleurs. Des dispositifs similaires peuvent être vus sur des guirlandes. Ils sont également vendus dans les magasins d'électricité pour la commutation avec des bandes RVB. Ces contrôleurs sont équipés de télécommandes.

Le schéma d'un tel appareil n'est pas compliqué et, si vous le souhaitez, le stabilisateur le plus simple peut être fabriqué de vos propres mains. Pour ce faire, vous n'avez besoin que de quelques connaissances en électronique radio et de la capacité de tenir un fer à souder dans vos mains.

Feux de jour sur la voiture

L'utilisation de LED dans l'industrie automobile est assez courante. Par exemple, les DRL sont fabriqués exclusivement avec leur aide. Mais si la voiture n'est pas équipée de feux de circulation, leur achat peut coûter cher. De nombreux passionnés de voitures se débrouillent avec des bandes LED bon marché, mais ce n'est pas une bonne idée. Surtout si la force de son flux lumineux est faible. Une bonne solution peut être d'acheter un ruban adhésif à base de diodes Cree.

Il est tout à fait possible de faire des DRL à l'aide de ceux déjà hors d'usage, en plaçant de nouvelles diodes puissantes à l'intérieur des anciens boîtiers.

Important! Les feux de jour sont conçus précisément pour rendre la voiture visible pendant la journée et non la nuit. Cela n'a aucun sens de vérifier comment ils brilleront dans le noir. Les DRL doivent être visibles à la lumière du soleil.

LED clignotantes - à quoi ça sert ?

Une bonne option pour utiliser de tels éléments serait un panneau d'affichage. Mais s'il brille statiquement, il n'attirera pas l'attention qu'il mérite. La tâche principale est d'assembler et de souder le bouclier - cela nécessite des compétences faciles à acquérir. Après assemblage, vous pouvez monter le contrôleur à partir de la même guirlande. Le résultat est des publicités clignotantes qui attireront clairement l'attention.

Musique de couleur sur diodes lumineuses - est-il difficile de le faire

Ce travail n'est plus pour les débutants. Afin d'assembler de vos propres mains une musique en couleur à part entière, vous avez besoin non seulement d'un calcul précis des éléments, mais également de connaissances en radioélectronique. Mais encore, sa version la plus simple est tout à fait à la portée de tout le monde.

Vous pouvez toujours trouver un capteur de son dans les magasins d'électronique, et de nombreux interrupteurs modernes en ont un (lumière sur du coton). Si vous disposez d'une bande LED et d'un stabilisateur, vous pouvez obtenir le résultat souhaité en plaçant le "+" sur la bande à travers un cracker similaire du bloc d'alimentation.

Indicateur de tension: que faire s'il grille

Les tournevis indicateurs modernes se composent d'une diode lumineuse et de résistances avec un isolant. Le plus souvent il s'agit d'un insert en ébène. Si l'élément à l'intérieur grille, il peut être remplacé par un nouveau. Et la couleur sera déjà choisie par l'artisan lui-même.

Une autre option est de faire une continuité de chaîne. Pour ce faire, vous aurez besoin de 2 piles à doigts, de fils et d'une diode lumineuse. Après avoir connecté les batteries en série, nous soudons l'une des pattes de l'élément au plus de la batterie. Les fils iront de l'autre jambe et du moins de la batterie. En conséquence, lorsqu'elle est fermée, la diode s'allumera (si la polarité n'est pas inversée).

Schémas de connexion LED - comment tout faire correctement

De tels éléments peuvent être connectés de deux manières - en série et en parallèle. Dans ce cas, il ne faut pas oublier que la diode lumineuse doit être correctement positionnée. Sinon, le schéma ne fonctionnera pas. Dans les éléments ordinaires de forme cylindrique, cela peut être déterminé comme suit : un drapeau est visible sur la cathode (-), il est légèrement plus grand que l'anode (+).

Comment calculer la résistance LED

Le calcul de la résistance de la LED est très important. Sinon, l'élément s'éteindra simplement, incapable de supporter l'amplitude du courant du réseau.

Cela peut être fait en utilisant la formule :

R = (VS - VL) / I, Où

• VS - tension d'alimentation ;
• LV – tension nominale pour LED;
• je - Courant LED (généralement 0,02 A, ce qui équivaut à 20 mA).

Tout est possible si vous le souhaitez. Le circuit est assez simple - nous utilisons l'alimentation du cassé téléphone mobile ou tout autre. L'essentiel est qu'il ait un redresseur. Il est important de ne pas en faire trop avec la charge (avec le nombre de diodes), sinon il y a un risque de brûler l'alimentation. Standard Chargeur résistera complètement à 6-12 éléments. Vous pouvez monter un rétro-éclairage coloré pour un clavier d'ordinateur en prenant 2 éléments bleu, blanc, rouge, vert et jaune. Cela s'avère plutôt sympa.

Information utile! La tension fournie par l'alimentation est de 3,7 V. Cela signifie que les diodes doivent être connectées en série en parallèle par paires.

Connexion parallèle et série : comment sont-elles effectuées

Selon les lois de la physique et de l'électrotechnique, avec une connexion en parallèle, la tension est répartie uniformément sur tous les consommateurs, restant inchangée sur chacun d'eux. Avec une installation séquentielle, le débit est divisé et à chacun des consommateurs il devient un multiple de leur nombre. Autrement dit, si vous prenez 8 diodes lumineuses connectées en série, elles fonctionneront normalement à partir de 12 V. Si elles sont connectées en parallèle, elles grilleront.

Connecter des LED 12V comme la meilleure option

Toute bande LED est conçue pour être connectée à un stabilisateur produisant 12 ou 24 V. Aujourd'hui, un vaste assortiment de produits de divers fabricants avec ces paramètres est présenté dans les rayons des magasins russes. Mais néanmoins, les bandes et les contrôleurs d'exactement 12 V prédominent. Cette tension est plus sûre pour l'homme et le coût de tels appareils est inférieur. Nous avons parlé d'une connexion indépendante au réseau 12 V juste au-dessus, mais il ne devrait pas y avoir de problèmes de connexion au contrôleur - un schéma y est attaché, que même un écolier peut comprendre.

Pour terminer

La popularité que gagnent les diodes lumineuses est une bonne nouvelle. Après tout, cela fait avancer le progrès. Et qui sait, peut-être que dans un avenir proche de nouvelles LED apparaîtront, dont les caractéristiques seront d'un ordre de grandeur plus élevées que celles existantes.

Nous espérons que notre article a été utile au cher lecteur. Si vous avez des questions sur le sujet, n'hésitez pas à les poser dans les discussions. Notre équipe est toujours prête à y répondre. Écrivez, partagez votre expérience, car il peut aider quelqu'un.

Vidéo : comment connecter correctement la LED

Partout, il y a un remplacement des lampes conventionnelles par des LED. Aujourd'hui, il La meilleure façonéclairage pour voitures et maisons, plus durable et plus facile à remplacer. Alors, quel est le principe de la LED et comment choisir la bonne ?

LED et comment ça marche

Une LED est un appareil électrique spécial qui convertit le courant en une sorte de lueur. Aujourd'hui, les LED sont plus communément appelées LED, ce qui signifie diode électroluminescente.

Le dispositif est un dispositif semi-conducteur et se compose d'une puce de cristal, d'un boîtier, de broches et appareil optique... La lumière provient du cristal, et sa couleur peut varier selon le matériau utilisé. La luminosité de la LED, ainsi que sa couleur, peuvent également être différentes. Ainsi, par exemple, pour un plus grand effet lumineux, plusieurs cristaux sont souvent insérés dans une lampe, produisant une lumière monochromatique, qui forme ensemble une lueur brillante.

La luminosité de l'appareil dépend directement de la force du courant électrique qui lui est fourni. À son tour, un flux d'électricité trop puissant provoque une surchauffe rapide du cristal interne et le met hors d'usage. Compte tenu de cela, la conception de la LED est quelque peu coûteuse en termes de coût des matériaux, ce qui affecte quelque peu négativement le choix de telles lampes.

Par luminosité, les LED sont généralement divisées en catégories :

• ultra-lumineux, leur puissance minimale est de 1 W ;
• LED haute luminosité - jusqu'à 20 mW;
• lampes standards.

Aujourd'hui, un bloc de LED est largement utilisé, qui est intégré à la lampe. Grâce à cela, le choix du mode de préchauffage optimal est également possible.

L'avantage des LED par rapport aux autres types d'éclairage

La LED est le meilleur choix de type d'éclairage aujourd'hui, ce qui présente un certain nombre d'avantages :

• Durabilité.
• La possibilité de régler la couleur et la luminosité de la lampe.
• La saturation des couleurs, la possibilité de faire correspondre la LED rouge, bleue, verte ou de changer de couleur.
• Possibilité de contrôle électronique.
• Des matériaux respectueux de l'environnement qui ne contiennent pas de substances lourdes nocives pour l'environnement et dangereuses si elles ne sont pas correctement éliminées.
• Faible consommation d'énergie, plusieurs fois plus de lumière est générée par watt.
• La lumière est pure et aussi proche du naturel que possible.
• Ils ne surchauffent pas grâce à une sortie de lumière compétente.
• Fiabilité et durabilité.

Pourquoi les LED sont-elles devenues populaires dans l'industrie automobile ? Ce type d'éclairage est idéal pour les voitures, remplaçant progressivement les ampoules halogènes et xénon. Ses qualités positives :

• la possibilité de diriger l'éclairage derrière un tour de volant - la création de phares adaptatifs;
• esthétiquement mieux que les autres types de phares ;
• une sécurité accrue grâce à une meilleure visibilité sur la route ;
• résistance aux vibrations;
• souvent les LED sont installées dans un boîtier où l'humidité ne pénètre pas;
• atteindre la condition de travail est plus rapide, pour cette raison les feux de freinage fonctionnent mieux.

Bien entendu, ces avantages ne sont inhérents qu'aux produits de très haute qualité, il ne vaut donc pas la peine d'économiser sur eux, d'autant plus que la durée de leur fonctionnement est considérablement augmentée par rapport aux produits chinois. De plus, la durée de vie des lampes LED, par rapport aux lampes conventionnelles, est également beaucoup plus longue.

Classification des LED

Il existe 2 principaux types de LED - pour le rétroéclairage (indicateur) et pour l'éclairage. Leur force et leur durabilité dépendent de l'alimentation en courant électrique; par conséquent, le deuxième type de LED sert une période plus courte, car le cristal s'use plus rapidement. Cependant, ces dispositifs d'éclairage sont très durables et durent plusieurs milliers d'heures.

Une LED éclairante est un appareil qui fournit une lumière fiable et puissante. Il est largement utilisé dans la conception, créant le niveau d'éclairage souhaité.

Selon le type de boîtier, il est d'usage de distinguer une LED en forme de "Star", "Piranha" et SMD. Parmi eux, les plus populaires sont les "Piranhas", car leur flux lumineux semble être de meilleure qualité. Leur caractéristique de conception est la forme d'un rectangle avec des fils le long des bords, à l'aide d'eux, une adhérence rigide à la surface est assurée. De plus, le substrat du dispositif présente d'excellentes propriétés de dissipation thermique. Ces dispositifs sont largement utilisés dans les automobiles et dans la publicité. Ils sont variés en taille et en couleur : LED rouge, blanche, verte, bleue.

Les voyants LED ont une conception plus simple, leur lumière n'est pas aussi forte et sont utilisés pour éclairer les écrans et les tableaux de bord. Les LED indicatrices rondes, ovales et rectangulaires se distinguent par leur forme.

Les lentilles diffèrent également les unes des autres, elles peuvent être intégrées à l'éclairage, et dans certaines sont conçues pour diffuser la lumière (la grande majorité de ces appareils), d'autres - pour se concentrer, grâce à un faisceau de lumière dirigé produit. De plus, dans le deuxième groupe, on distingue les lentilles : plates, coniques et rondes.

Par la couleur de la lentille, les LED sont :

• incolore transparent;
• transparent coloré;
• peint mat.

De plus, la palette de couleurs de l'appareil est désormais très diversifiée. Il y a des LED jaunes, rouges, bleues, vertes, etc. Ces couleurs sont habilement combinées pour créer un spectre encore plus large. Le plus difficile, curieusement, d'obtenir du blanc pur.

Une LED blanche est obtenue de trois manières :

• l'utilisation simultanée de rouge, de bleu et de vert dans les bonnes proportions donne une impression de blanc ;
• l'utilisation d'une diode bleue avec un mélange de jaune ;
• la troisième méthode nécessite l'utilisation de matériaux fluorescents qui convertissent la lumière ultraviolette, agissant comme une lampe fluorescente.

La LED blanche est la plus courante, bien qu'un peu difficile à obtenir. Il peut faire froid et chaud. Sur une ampoule, ce paramètre est généralement indiqué en Kelvin, plus l'indicateur est bas, plus la couleur sera jaune et chaude. Les fabricants recommandent d'opter pour un paramètre moyen, même si une lumière froide et bleutée peut aussi s'habituer rapidement.

Choisir une lampe pour la maison

Le choix d'une lampe pour une maison comprend plusieurs étapes, où il est nécessaire de déterminer le type de réseau, le diamètre de la base et l'apparence du dispositif d'éclairage lui-même.

La LED 220 volts est produite dans les types de capuchons les plus courants - E27 et E14. Les chiffres indiquent le diamètre du filetage en millimètres. Le premier type de lampe se trouve souvent sous la forme d'une boule, le second - une boule ou du maïs.

Quels sont leurs principaux avantages ? Tout d'abord, c'est la capacité de bloquer et d'ajuster vous-même la luminosité de la lueur. Deuxièmement, c'est le choix de la couleur de l'éclairage et la possibilité de le contrôler à distance. Troisièmement, la durabilité du fonctionnement et une fiabilité accrue.

Lors du choix d'une forme, vous devez faire attention au fait que, bien que les lampes à maïs aient de très bonnes caractéristiques, elles restent dangereuses. Leurs contacts s'éteignent et les fabricants ont récemment refusé de sortir des appareils de cette forme.

Pour éclairer les locaux non résidentiels ou les salles de bain, on utilise des lampes moins puissantes, donc si vous n'avez pas besoin d'utiliser une LED 220 volts, vous pouvez le faire avec des petits appareils plats avec un culot G53 et GX53. Ce sont des lampes rondes qui utilisent plusieurs diodes.

Lors de l'achat d'une lampe, faites attention aux caractéristiques suivantes :

• le nombre de diodes - la luminosité de la lampe dépend du nombre de LED dans la lampe, en particulier avec une longue période d'utilisation, lorsqu'elles commencent à s'estomper et à griller;
• mode de température de fonctionnement - il faut garder à l'esprit que lors du choix d'une lampe pour la rue, elle doit être efficace même en cas de gelées possibles, cela est généralement indiqué dans le passeport de l'appareil;
• la possibilité de pulsations - le clignotement se trouve dans les lampes bon marché, généralement lors de l'achat d'une lampe chère, il est minimisé;
• les conditions de fonctionnement nécessitent parfois une protection accrue de l'appareil, par exemple une résistance à l'humidité, vous devez interroger le vendeur sur ce paramètre;
• lors du choix d'un fabricant, vous devez faire attention au diamètre de la base, car tous les développeurs étrangers ne produisent pas de LED 220V;
• le flux lumineux requis, qui se mesure en Lumens, est un éclairage ou des voyants lumineux.

Choix du fabricant

Il existe de nombreux fabricants sur le marché qui démontrent différents niveaux de qualité. En conséquence, les prix de leurs fournisseurs diffèrent également de manière significative.

Le principal inconvénient des LED est leur coût. Par conséquent, si vous payez déjà beaucoup d'argent pour un produit, il est nécessaire qu'il soit de très haute qualité. Par conséquent, il vaut la peine d'adopter une approche responsable dans le choix d'un fabricant et d'un fournisseur.

Les fabricants peuvent être conditionnellement divisés en 5 groupes.

1. Des marques chinoises bon marché inconnues de tous.
2. Fabricants chinois et asiatiques bien connus. Les plus populaires sont Selecta, Camelion, LG. Ils utilisent des équipements modernes et la qualité des produits fabriqués par ces entreprises est assez élevée, de sorte qu'un segment assez important du marché intérieur est occupé par des produits en provenance d'Asie. Séparément, il convient de noter les LED LG, qui depuis 2016 ont considérablement réduit le prix de leurs produits en raison de l'utilisation de nouvelles technologies dans la production. De plus, la qualité reste la même. Il n'y aucun doute à propos de ça. L'entreprise est spécialisée dans les lampes de moyenne puissance et se montre assez bien par rapport aux analogues.
3. Les fabricants nationaux qui fabriquent le produit Haute qualité, mais leur technologie est assez chère, donc le prix des lampes correspond. Malheureusement, sur le territoire de la Russie, il était tard pour se renseigner sur les vastes possibilités des LED et il n'y a pas autant de fabricants nationaux jusqu'à présent. Ce sont, par exemple, Optoman et Gauss. Ces entreprises ont leur propre la gamme produits et sont disponibles dans tout le pays.
4. Les fabricants européens sont représentés principalement par les entreprises allemandes Philips, Osram, Bioledex, qui ont une vaste expérience dans la production de lampes. Peut-être que Philips reste le leader sur ce segment de marché, même s'il est relativement cher.
5. Les projets sino-russes comme Ecola, Newera sont aussi des marques de bonne qualité et prix, beaucoup plus jeunes que les entreprises concurrentes.

Ainsi, parmi une telle abondance de fabricants, il est parfois assez difficile de choisir une marque digne, il est donc particulièrement important et nécessaire de prêter attention principalement aux caractéristiques du produit et à ses conditions de fonctionnement.

Algorithme approximatif d'actions lors de l'installation de la LED

Si vous avez la moindre connaissance en électricité et que vous avez de l'expérience dans l'installation de lampes, vous pouvez essayer d'installer la LED vous-même. Vous devez d'abord vous assurer que les lampes fonctionnent. La séquence d'actions doit être la suivante :

• étudier les caractéristiques techniques et calculer combien de volts une LED consomme ;
• établir un schéma de raccordement tenant compte de la tension ;
• calcul de la consommation électrique du circuit électrique ;
• alors il faut choisir une alimentation qui conviendrait en puissance, ça peut aussi être un driver ;
• les pattes LED indiquent la polarité à laquelle vous devez souder les fils;
• connexion de l'alimentation électrique;
• installation de diodes et leur fixation;
• si tout est en ordre, il est nécessaire de mesurer des caractéristiques telles que la quantité d'énergie consommée, le chauffage, le courant électrique;
• correction du courant électrique;
• réchauffer pendant une demi-heure - afin que rien ne se passe lors de l'installation initiale et afin d'éviter la surchauffe, il est préférable d'acheter des LED sur un substrat en forme d'étoile.

Pendant le fonctionnement, surtout s'il s'agit d'un produit chinois, il est parfois nécessaire de remplacer les LED. Plutôt que de contacter des spécialistes, vous pouvez effectuer le remplacement vous-même si vous disposez des bons outils. Après avoir fait tourner la lampe, les diodes sonnent à l'aide d'un multimètre numérique. À leur tour, ils sont faiblement mis en évidence et certains d'entre eux peuvent ne pas fonctionner. Les diodes inutiles sont soudées et remplacées par de nouvelles. Bien sûr, cela se produit lorsque des LED de rechange sont disponibles, vous pouvez prendre une vieille lampe pour cela.

Aujourd'hui, un ajout populaire est le programme Arduino. La LED qui s'y connecte peut être amenée à clignoter. La carte Arduino a de nombreuses possibilités, E/S, et presque n'importe quel appareil peut y être connecté. Ce programme est capable de recevoir des signaux de divers appareils, ce qui les fait agir. Il s'agit d'un environnement de programmation léger et pratique qui est facile à gérer même pour un utilisateur ordinaire.

Choix de LED pour la voiture

Les propriétaires de voitures adoptent de plus en plus un nouveau type d'éclairage dans leur voiture. C'est une très bonne solution, non seulement en termes de mode de fonctionnement, mais aussi en termes de apparence voiture. La voiture sera considérablement transformée, attirant les regards des conducteurs de passage. L'éclairage peut remplacer en toute sécurité toutes les lampes utilisées dans la voiture.

Comment choisir les dimensions et l'éclairage des feux stop avant ?

La plupart de l'industrie automobile utilise des lampes sans socle, installées dans l'espace entre les phares. L'avantage des LED est leur résistance à toute température, puisqu'elles sont situées à proximité de la lampe d'éclairage principale, une surchauffe du cristal est possible et sa défaillance prématurée. Compte tenu de cela, lors du choix de l'éclairage, il est nécessaire de faire attention à la protection supplémentaire des LED - la présence d'un stabilisateur de courant électrique.

Lors du choix des lampes, vous devez faire attention à leur série, par exemple, la série SF, bien qu'elle ne dispose pas de stabilisateur, convient tout à fait à une voiture, car elle possède un grand nombre de diodes et fonctionne dans une large gamme, éclairant parfaitement l'espace.

Il faut également faire attention aux dimensions de la lampe, donc l'exemple ci-dessus SF est un appareil assez grand. Vous devez bien réfléchir à tout avant d'acheter un éclairage.

La série pour les dimensions - SMD, qui présente d'excellentes caractéristiques, mais coûte également beaucoup d'argent est également populaire.

Eclairage arrière de la voiture

Il est d'usage d'équiper les feux stop arrière de LED de base à deux broches. Les séries les plus populaires : MSD, 14HP et 3x1W. Ils ont un mode de fonctionnement légèrement différent, diffèrent par le nombre de diodes. Mais ils ont tous des taux assez élevés. Ces LED sont lumineuses, fournissent une lumière riche et une longue durée de vie.

Les lampes les plus abordables sont la série SF.

LED intérieures

Avant de choisir des lampes pour l'intérieur, vous devez décider du type d'éclairage et de la taille de l'abat-jour.

Dans le salon, vous devez sélectionner une lampe de type feston - ce sont des appareils oblongs de 31 à 41 mm. Il existe 3 types de LED intérieures.

1. Installé dans le connecteur de plafond au lieu de l'ancienne ampoule conventionnelle. En taille, ces LED sont presque identiques aux appareils d'éclairage conventionnels; elles sont utilisées lorsqu'il est impossible d'utiliser une autre lampe en raison de la petite taille du plafond.
2. LED plus grosses qu'une ampoule standard. Avant d'installer le nécessaire, assurez-vous qu'un tel appareil s'insère sous le plafond. En raison de la plus grande taille, le nombre de diodes dans la lampe augmente également. Ainsi, l'éclairage devient beaucoup plus lumineux que d'habitude.
3. Matrice contenant un grand nombre de diodes. Si le plafond est suffisamment grand pour accueillir une matrice rectangulaire, ce type d'éclairage sera le plus lumineux et le plus saturé.

L'éclairage intérieur utilise des lampes SF ou SMD.

De plus, le remplacement des antibrouillards par des lampes à LED est largement utilisé dans les voitures. Une attention particulière doit être portée aux automobilistes qui souhaitent se démarquer parmi les autres, au rétroéclairage avec des bandes LED et aux « yeux d'ange ».

Résumer

La LED est une excellente alternative aux vieilles ampoules, ce qui permet de résoudre le problème d'éclairage insuffisant dans la pièce. Même à un coût plus élevé qu'une lampe conventionnelle, c'est un excellent investissement, car la LED peut durer plus d'un an et donner une lumière vive à votre maison et votre voiture.