Главная > Вопрос-ответ

Вечность светодиодов – правда или вымысел?

Производители гарантируют практически вечный срок службы светодиодных устройств – насколько на самом деле это соответствует действительности? Здесь хочется отметить, что ничего вечного, созданного руками человека, не существует, поэтому не стоит воспринимать утверждения о вечности светодиодов буквально.

Когда речь идет о светодиодах, мы можем сказать, что устройства повышенной мощности выходят из строя раньше, чем маломощные светодиоды. Это объясняется тем, что в рабочем состоянии мощный светодиод пропускает через себя большее количество тока, соответственно, больше нагревается, что ведет к ускорению износа и старению кристалла. В среднем, срок службы светодиодов колеблется от 20 до 100 тысяч часов.

Снижение яркости светодиода свидетельствует о его скорейшем выгорании. Дело в том, что для удешевления процесса производства на светодиоды наносится слой люминофора, который изменяет первоначально излучаемый свет. Срок службы светодиода не сократится, если устройство работает в рекомендованном для него режиме. Но иногда производители (особенно китайские) намеренно повышают мощность диода, налагая на кристалл недопустимые нагрузки – естественно, что такие условия способствуют ускоренному выгоранию устройства. При всех заверениях, что с такими светодиодными осветительными приборами ничего не произойдет, все же несколько лет назад было замечено, что они начинали синеть.

При снижении яркости до 50% пользы от светодиодной лампы будет мало – ее желательно заменить.

Как получить белый свет с использованием светодиодов?

На самом деле способов получения белого света при помощи светодиодов несколько, но наиболее распространенным является применение технологии RGB. Суть данного метода заключается в использовании светодиодов нескольких цветов, которые при помощи специальной линзы смешиваются, в результате чего можно увидеть именно белый свет. Еще один не менее интересный вариант – нанесение специальных люминафоров на светодиод, который дает световое излучение в ультразвуковом диапазоне. В обоих случаях используются красный, зеленый и голубой цвета. В третьем случае за основу берется голубой светодиод, который с помощью специальной технологии смешивания покрывается люминафорами зеленого и красного цвета.

Что может произойти со светодиодной лентой при изменении температуры?

Существенные температурные колебания напрямую влияют на работоспособность полупроводниковой электроники. Как известно, световые диоды также работают на основе полупроводников и требуют особенных температурных условий при их эксплуатации. В частности, если диапазон допустимой температуры будет превышен на 40-60оС, то в таких обстоятельствах работа светодиода будет нарушена. При отклонении от благоприятных температурных условий (возьмем за образец комнатную температуру) в устройстве начинают возникать помехи. Чем больше отклонение – тем сильнее помехи. Объяснением этого явления могут стать особенности кристаллической решетки р-n перехода в полупроводнике. При изменении температуры  ее пропускающие способности для электронов и дырок нарушаются, из-за чего и возникают помехи. Решением этой проблемы стали компенсационные схемы, которыми оснащается большинство сложных электроприборов, в т.ч. светодиодные ленты и модули. Благодаря этим схемам температурные рамки удалось расширить до сотни градусов.

Срок службы светодиодной ленты зависит от температуры на поверхности кристалла. Температура в области p-n-перехода отвечает за световой выход – чем она выше, тем меньше яркость светодиода. Яркость светодиода снижается из-за того, что уменьшается внутренний квантовый выход ввиду колебаний кристаллической решетки. Вот почему светодиодам необходим достаточный отвод тепла.

Снижение яркости из-за повышения температуры может быть различным в зависимости от цвета светодиода. У красных и желтых светодиодов (AlGalnP и AeGaAs) оно более существенно, на зеленые, синие и белые (InGaN) влияет меньше.