Светодиодные светильники – конструкция, особенности и принцип действия

Светодиодный светильник — это самостоятельное устройство, которое сегодня используется повсеместно. На рынке осветительных приборов он все чаще вытесняет с детства знакомые всем «лампочки Ильича», галогенные и люминесцентные светильники, и даже набравшие было популярность экономки.

Хотя устройство светодиодных светильников не слишком простое, света они дают много, а комплектующие к ним стоят недорого, поэтому такой тип освещения используется везде – в жилых, коммерческих и даже производственных помещениях. Принцип работы такого прибора состоит в возникновении светового потока при полупроводниковом p-n-переходе. При прохождении тока через светодиод проводится рекомбинация «дырок» и электронов, вследствие которой излучается свет определенного спектра.

Подключение светильника не представляет сложности – в большинстве случаев достаточно просто закрепить осветительный прибор в нужном месте и соединить два проводочка с соблюдением полярности. Имеют светодиодные светильники и другие преимущества:

• экологичность;
• экономичность;
• безопасность;
• значительный ресурс работы;
• малое энергопотребление;
• устойчивость к температурным скачкам;
• простота обслуживания;
• долгий срок эксплуатации;
• нечувствительность к вибрациям и колебаниям напряжения.

К несомненным преимуществам, несомненно, относится и само устройство светильника, которое стоит изучить подробнее.

Из чего состоит светильник

В наиболее простых случаях светодиодным светильником именуют прибор, в котором вместо обычной лампочки помещена сменная «светодиодка» на цоколе или специальных ножках. Но большая часть представляет собой специально спроектированные устройства, отличающиеся куда большей надежностью и энергоэффективностью. Типовая схема светодиодного светильника, приведенная ниже, позволит наглядно продемонстрировать, где и как установлены различные детали, речь о которых пойдет ниже.

Если говорить о том, как устроен светодиодный светильник такого типа, то для начала нужно отметить, что корпус прибора в каждом случае уникален, и специально спроектирован так, чтобы гарантировать наилучшее качество. Конструктивно такой вид светильников состоит из металлической основы-радиатора, электронного драйвера, светодиодной платы и рассеивающей полупрозрачной полусферы либо ровного слоя. Давайте подробнее рассмотрим каждый из элементов конструкции и его назначение.

Светодиоды

Это, пожалуй, основные элементы светильника. В приборе их может быть разное количество, а сумма всех их мощностей как раз и представляет собой общую мощность всего прибора. Сами по себе светодиоды, без наличия других компонентов, прослужат недолго. Для обеспечения их работы требуется качественный теплоотвод, не допускающий перегрева светильника. Последний приводит к постепенной деградации светодиодных кристаллов.

Корпус

Эта часть прибора как раз и отвечает за своевременное отведение тепла. Корпус чаще всего изготавливается из пластика или высококачественного алюминия. Такие материалы позволяют максимально защитить светодиоды от перегрева, даже в условиях экстремальной промышленной эксплуатации. В зависимости от сферы использования осветительного прибора, размер и форма его корпуса проектируются индивидуально.

В некоторых моделях светодиодных светильников предусмотрен отдельный радиатор – охлаждающий элемент, выполненный из алюминиевого сплава и встроенный в корпус прибора.

Проводящая плата

Специальная плата состоит из нескольких тонких слоев теплоотводящего материала, чаще всего алюминия. Она используется для транспортировки тепловой энергии от светодиодного кристалла на теплоотвод (корпус или отдельный радиатор) светильника. В отличие от люминесцентного светильника, она обладает несомненным преимуществом – в ней совершенно отсутствуют вредные вещества.

Блок питания

Чтобы минимизировать чувствительность светодиодов к внезапным перепадам напряжения в сети, в светильнике устанавливается модуль постоянного питания. Он выполняет роль стабилизатора напряжения и способствует долговременной работе прибора. Конструкция его довольно сложна и включает в себя:

• электронную часть;
• конденсаторы;
• дроссели;
• трансформатор;
• предохранители.

Блок питания снижает пульсацию светового потока и корректирует электроэнергетические параметры работы.

Система изоляции

Компоненты, защищающие LED-светильники от внешнего воздействия. Изоляция необходима для увеличения продолжительности службы прибора. Многие светодиодные светильники не чистятся и не разбираются, поэтому внутренние элементы источника света обязательно должны быть защищены от пыли, влаги и грязи.

Плафон

Эта часть конструкции – одна из наиболее важных. Кроме эстетической составляющей, его функция заключается в рассеивании и равномерном перераспределении светового потока. К качеству плафонов следует предъявлять повышенные требования – они должны быть устойчивы к ударам, защищать от ультрафиолета, выдерживать достаточный диапазон низких и высоких температур.

Чаще всего для производства плафонов используется поликарбонат. Он стоит достаточно недорого и мягко рассеивает свет, не причиняя вреда глазам человека.

Что еще бывает в приборах такого типа

Устройство светодиодного светильника не ограничивается приведенными выше составляющими. В зависимости от назначения и конструкции, в комплект могут входить:

• провода;
• поликарбонатные крышки;
• крепления;
• регуляторы яркости;
• резисторы;
• катушка с обмоткой для снижения уровня пульсации;
• дополнительная система защиты от перепадов напряжения;
• блок дистанционного управления.

Если внимательно изучить, из чего состоят светодиодные светильники, станет понятно, что основным их преимуществом является тот факт, что они не требуют затрат на утилизацию и какого-либо специального обслуживания. В них отсутствуют опасные для организма вещества, как, например, ртуть в «экономках», поэтому они совершенно безвредны как для природы, так и для человека.