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Iluminación LED para enfermedades del bebé
Después de una serie de pronósticos optimistas sobre el inminente desplazamiento de los LED incandescentes, hubo una pausa. Las primeras muestras de lámparas LED no causaron deleite, sino más bien desconcierto. ¿Son estos ojos patéticos y cegadores fuentes de luz diseñado para reemplazar las bombillas habituales con filamento?
Tratemos de responder esto y muchas otras preguntas. La llegada de los LED azules en 1998 allanó el camino para las fuentes de luz blanca de estado sólido. Después de eso, el alcance de los LED comenzó a expandirse rápidamente: desde la iluminación tradicional de tableros hasta el reemplazo de lámparas fluorescentes en televisores y monitores con paneles LCD.
Pero el impresionante progreso de las fuentes de semiconductores no ha afectado la iluminación del hogar. Según una versión, bombillas led demasiado caro, por lo que no son populares entre los compradores. Intentaremos averiguar si esta razón por sí sola inhibe la demanda de las últimas fuentes de luz.
Variedad de diseños bombillas led No refleja la popularidad de la fuente en las aplicaciones domésticas, sino que intenta superar las dificultades que la ingeniería de iluminación encontró al introducir fuentes de luz de estado sólido.
Estas dificultades están asociadas con las peculiaridades de los LED: son fuentes puntuales "verdaderamente" y emiten luz en un ángulo estrecho (espacial) con un brillo comparable al arco de una máquina de soldar.
Antes de eso, estábamos lidiando con lámparas que brillan en un amplio ángulo sólido cerca de 360 grados. En las luminarias, debido a varios trucos, el flujo luminoso de las lámparas se redistribuye en la dirección correcta, mientras que se pierde el 20-25% de la luz.
El efecto de cegamiento de los filamentos de "punto" se suprime mediante el uso de difusores, que, a su vez, de nuevo "toman" parte del flujo de luz. Este fue el caso antes de la llegada de los LED.
Los LED tienen un área radiante de una unión de semiconductores que es realmente puntual, con tamaños de micras. Después de recolectar la radiación con elementos ópticos internos, obtenemos una imagen inusual de una fuente brillante y cegadora con un patrón de emisión de luz estrecho, similar a un pétalo de manzanilla. Todavía no ha sido posible expandirlo para obtener la distribución habitual del flujo de luz sin pérdidas serias.
Otro problema de los LED, especialmente los potentes, es la degradación del cristal emisor con el aumento de la temperatura. Al leer sobre la fantástica vida útil de las lámparas LED, uno se maravilla de la astucia de los vendedores. Indican los valores que se obtienen al probar los LED en los laboratorios del fabricante, a una temperatura de cristal fija.
En estas condiciones, la vida útil es de hasta 100 mil horas o más. En general, si era posible mantener la temperatura de la unión de semiconductores a temperaturas bajo cero, entonces los LED funcionaron "para siempre".
En la práctica, en los diodos de alta potencia, la temperatura de transición puede alcanzar los 100-120 grados, mientras que los dopantes debido a la difusión "abandonan" la zona de transición y el flujo de luz, lo que significa que la eficiencia cae bruscamente.
Los LED de alta potencia con corrientes superiores a 100 mA requieren dispositivos de alimentación especiales que soporten "rígidamente" el valor nominal de la corriente a través del diodo. La desviación de la corriente de funcionamiento en cualquier dirección reduce drásticamente la eficiencia del LED, y el exceso está plagado de fallas del cristal emisor.
Ahora sobre la vida útil. Para lámparas con un grupo, conexión en serie de diodos, la confiabilidad disminuye en proporción al número de diodos. Con varias docenas de elementos, no es necesario esperar una vida útil de más de 5-10 mil horas.
Los potentes LED duran más, hasta 50 mil horas.Pero requieren el uso de una fuente de alimentación especial: un controlador de uno o varios canales (convertidor de CA a CC con estabilización). También se necesita un disipador de calor voluminoso para eliminar el calor. Por lo tanto, tales lámparas son mucho más caras.
¿Qué tenemos en la práctica? Luz inusual, iluminación desigual de la habitación con puntos brillantes en un lugar y sombras en otro: estas son las consecuencias más inofensivas de reemplazar las lámparas tradicionales por lámparas LED. Inmediatamente se hace evidente que el poder de las fuentes de estado sólido para obtener la iluminación habitual no es suficiente. Necesita lámparas LED más potentes. Pero también se verán como extraños extranjeros, creando la misma desigualdad de iluminación.
¿Hay alguna manera de salir de este punto muerto? Por supuesto que lo hay! Para esto, al consumidor final no se le debe ofrecer una lámpara separada, sino un kit de lámpara-lámpara, en el que los parámetros de iluminación de las nuevas fuentes de luz se optimizan para el entorno de iluminación habitual de las habitaciones. Ya puede ofrecer varias soluciones hoy.
El primero de ellos es el uso de fibras ópticas. Sistemas de iluminación que alguna vez fueron populares, en los últimos años prácticamente no se han utilizado debido a la dificultad de enfocar e introducir luz en los sistemas. Pero los LED son ideales para tales sistemas de iluminación distribuida. Un flujo luminoso estrecho introducido desde los extremos se dispersa a lo largo de la fibra, proporcionando una iluminación suave y uniforme de la habitación. En este caso, el resplandor de los LED se elimina por completo.
Materiales modernos utilizados para sistemas de tiras (lineales) de tipo de iluminación LED decorativa duralightbien puede convertirse en la base para accesorios de una forma inusual con potencia aceptable.
Un disco ordinario hecho de material polimérico adecuado, con LED modernos colocados en el borde (un análogo de la iluminación de las matrices de cristal líquido), se ve mucho más atractivo que las lámparas LED en los candelabros tradicionales.
La situación con las lámparas LED y su aplicación ahora es tan complicada que, de las principales compañías de iluminación, solo Philips se arriesgó a lanzar a la venta varios de sus modelos de lámparas. El resto de los "grandes" de la tecnología de iluminación esperan, o sin fuentes de ruido, desarrollan fuentes que realmente pueden encontrar una amplia aplicación en la vida cotidiana.
Mientras tanto, el mercado ha sido capturado por muchas empresas chinas que venden muchas lámparas de baja potencia, lo que ha trasladado el problema de su adaptación a las condiciones de iluminación del hogar a los compradores. Para aquellos que ya quieren pasar de las palabras a los hechos y, en la práctica, asegurarse de la realidad de los problemas anteriores, es posible recomendar los parámetros de varios modelos de lámparas disponibles en el mercado.
De los modelos de lámparas con una conexión grupal de LED, son adecuadas las lámparas de mazorca de maíz con un patrón circular de emisión de luz. Por ejemplo, el modelo Maxsus A60 con una potencia de 12 vatios, un flujo luminoso de 1100 lúmenes y un precio de aproximadamente $ 20 por lámpara. De los fabricantes más conocidos, es adecuado un producto Philips con una potencia de 10.5 W, 900 lúmenes a un precio de $ 50. Para una lámpara de araña de 3 cuernos, el costo oscilará entre 50 y 150 dólares.
Pero en este caso, debe estar preparado para el hecho de que la iluminación de su habitación será insuficiente. El hecho es que omitimos otra característica desagradable de la iluminación LED: la percepción fisiológica de la luz de tales fuentes. Por lo tanto, la iluminación requerida es 25-30% más alta que con las lámparas incandescentes.
El éxito significativo en el desarrollo y la producción de LED y módulos LED con una potencia de hasta 100 W conducirá inevitablemente a la aparición de sistemas de iluminación que son convenientes para su uso en la vida cotidiana. Hasta ahora, desafortunadamente, no hay lámparas LED adecuadas para la iluminación del hogar.
22.04.2013
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Parámetros de las fuentes de luz LED, características de las lámparas LED.
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