В наше время трудно представить качественную осветительную систему без использования светодиодов. Эти устройства прочно закрепились среди современной техники благодаря своим высоким показателям долговечности, яркости и миниатюрности.
Они используются повсеместно: начиная с мобильных устройств и заканчивая автомобильным светом (например, мощные светодиодные лампы h4, сверхяркие светодиодные лампы h4 и многие другие) – и неспроста, ведь светодиоды крайне удобны для применения в качестве альтернативного источника света.
Если говорить об устройстве светодиода наиболее простым языком, то следует представить кристалл (тонкую пластину), которая светится и контакты, которые идут от него. Максимальная сила света диодов – 90 градусов (перпендикулярно пластине), свет от него идет по прямой – достаточно вспомнить диаграммы, которые указывают производители светодиодов на упаковке, и все станет понятно. Для наглядности – иллюстрация справа.
Конечно же, кроме оптических характеристик, то есть тех, которые связаны с освещением и производительностью, существуют другие параметры. К ним относят:
- Фотометрические (световые) характеристики;
- Радиометрические (энергетические) характеристики;
- Гониометрические (угловые) характеристики;
- Колориметрические (спектральные) характеристики;
- Эксплуатационные характеристики (связанные со сроком службы).
Ниже приведена подробная информация по каждой из характеристик в виде таблицы.
1. Фотометрические (световые) характеристики светодиодов
Фотометрия – процесс измерения света в видимом спектре. Под видимым спектром подразумевается та часть светового спектра, которая видна невооруженным глазом среднестатистического человека, то есть длина волны лежит между 380 и 770 нм. Существует 2 основных световых стандарта – сила света и световой поток. Эти стандарты определяют главные фотометрические величины – яркость и освещенность.
Единицы измерения фотометрических параметров
| Параметр | В чем измеряется |
| Cветовой поток | Люмен [Лм] – световой поток, испускаемый точечным источником с силой света 1 кд внутри телесновго угла 1 стерадиан. |
| Сила света | Кандела [кд] – сила света восковой свечи |
| Яркость | 1 нит = 1 кд/м^2 |
| Освещенность | 1 люкс = 1 Лм/м^2 |
Периодически возникает необходимость самостоятельно измерить излучение. О том, как это правильно сделать, существует огромное количество статей, здесь же приведены главные моменты, на которые следует обратить внимание во время этого процесса.
Способы измерения излучения:
- Использование калькулятора, если имеются вводные данные.
- Использование техники при необходимости измерения по факту.
Советы и меры, которые следует учитывать во время измерения излучения:
- Оборудование должно быть тщательно откалибровано.
- Нужно измерять выход света с определенным временным интервалом.
- Соблюдение постоянной температуры света в ходе тестирования.
- Использовать исключительно стабилизированный источник света.
- Условия тестирования должны быть легко воспроизводимы.
- Необходимо учитывать смещение оптического центра эмиссии светодиодов относительно механического центра.
2. Радиометрические (энергетические) характеристики светодиодов
Радиометрия – измерение полного светового излучения во всех оптических диапазонах. Оптические диапазоны бывают:
- видимый;
- инфракрасный;
- ультрафиолетовый.
| Величина | Характеристика | Единицы измерения |
| Единица радиометрической оптической мощности | Абсолютная величина, не зависит от длины волны. Один ватт инфракрасного света по мощности равен ватту видимого света. | Ватт [Вт] |
| Энергетическая сила излучения | Измеряемая величина | [Вт/ср] |
| Энергетическая освещенность | Измеряемая величина | [Вт/м^2] |
| Энергетическая яркость | Измеряемая величина | [Вт/cpxм^2] |
В процессе радиометрических измерений светодиодов необходимо придерживаться тех же рекомендаций, что и при фотометрии.
3. Колориметрические (спектральные) характеристики светодиодов
Колориметрия – измерение и определение цветовых характеристик. Обычно эти параметры выражаются в координатах цветности (когда мы видим параметр 4000К) или в длинах волн.
На кривой (Рис 4) указаны точки с цветовой температурой, которой они соответствуют в видимом спектре излучения. Так, мы видим что 6500К – это белый холодный цвет. Наиболее точный способ измерения цвета – использование спректрорадиометра.
Важным фактором является температура: с повышением температуры окружающей среды увеличивается температура активной части светодиода, а значит что увеличивается и длина волны излучения. Значение зависит от типа используемого кристалла.
4. Гониометрические (угловые) характеристики светодиодов
Гониометрия – непосредственное измерение угловых характеристик устройства. Измерение возможно лишь с использованием гониометра – прибора, который фиксирует пространственное распределение силы светодиода. На рис. 2 мы видим диаграмму пространственного распределения силы света. Из нее видно, каким образом распределяется свет, исходящий от кристалла.
5. Эксплуатационные характеристики светодиодовОдним из главных вопросов, который интересует человека – срок службы светодиодов. Типы сроков службы
Тест на деградацию светодиодов проводят для того, чтобы определить полный и полезный срок службы. На практике тестом на деградацию светодиода является его непосредственная эксплуатация. |
 |
Что делать для того, чтобы устройство прослужило дольше?
- Стабилизация тока питания. Стараться сделать его значение постоянным на протяжении всего срока эксплуатации, избегать перепадов.
- Поддержание постоянного температурного режима в месте установки светодиода. Также она не должна превышать максимальную температуру эксплуатации, заявленную производителем.
- Соблюдение всех инструкций и мер предосторожности, строго придерживаться норм эксплуатации.
В заключение следует сказать, что заявленные производителем параметры излучения света могут не соответствовать практическим показателям – не в силу того, что мы оказываемся обманутыми, а в силу различия условий эксперимента. Необходимо всегда понимать, что лабораторные условия всегда отличаются от естественных, и понятие погрешности вполне допустимо, особенно при измерении такой чувствительной характеристики, как свет.
