Ультрафиолетовые (УФ) светодиоды что это такое, принцип работы и сфера применения

Немного истории

Впервые инженеры компании Seoul Optodevice Co. LTD, которая является дочерней компанией китайской компании Seoul Semiconductor. Первая коммерческая, то есть масштабная версия состоялась в 2007 году, но из-за малой мощности и дороговизны устройство не нашло своей ниши.

Впоследствии инженеры доработали все нюансы и выпустили в 2011 году ультрафиолетовые светодиоды нового поколения, имевшие в 2 раза большую мощность и почти в 4 раза больший ресурс, чем исходный. Такой значительный скачок вперед стал возможен только после изобретения способа упаковки кристаллов в светодиоды и значительного уменьшения теплового сопротивления между самим кристаллом и корпусом, в котором он заключен.

Ультрафиолетовые светодиоды — это устройства, которые только начинают заменять традиционные источники ультрафиолетового излучения в диапазоне от 100 до 400 нм, такие как газоразрядные лампы.

Но процесс еще идет, тепловые нагрузки снижаются, потенциал еще больше увеличивается, что в скором времени позволит заменить ртутные лампы на более современные аналоги.

Большая УФ-лампа.
Большая УФ-лампа.

Использование в растениеводстве

За счет отсутствия обогрева светодиодные лампы не оказывают негативного воздействия на растения, поэтому их активно используют в дополнительном освещении при выращивании рассады разных культур. Даже поместив источник всего в 1 см от побегов, вам не придется беспокоиться о термических ожогах или полной гибели урожая.

Светодиоды в фитолампе сочетают в себе несколько цветов. У каждого свое полезное действие:

  • желтый дает энергию, запускает фотосинтез;
  • синий способствует развитию и укреплению корневой системы;
  • красный улучшает прорастание семян, способствует образованию соцветий.

По мере роста растения комбинация спектра корректируется в соответствии с периодом развития растения.

Светодиодные лампы и подавление секреции мелатонина

Группа ученых из Израиля, США и Италии изучила влияние различных источников искусственного света на выработку важного гормона: мелатонина, который вырабатывается у людей и высших животных в шишковидной железе. Этот гормон отвечает за частоту сна, артериальное давление и участвует в работе клеток мозга.

Мелатонин — мощный антиоксидант, замедляющий процессы старения и активирующий иммунную систему.

Ученые смоделировали свет от натриевых ламп высокого давления, которые имеют теплый желтый цвет. Было обнаружено, что галогенные лампы с более высокой цветовой температурой подавляют секрецию мелатонина в три раза. В ходе исследования было отмечено, что угнетение секреции происходит в пять раз чаще при той же мощности натриевых и светодиодных ламп.

эффект светодиодных ламп

Дизайн светодиодной лампы

Было обнаружено, что такой пагубный эффект оказывает в основном яркий свет синего спектра. Итальянский физик Фабио Фальчи утверждает, что противопоказано воздействие любого мощного источника света в вечернее время, когда тело готовится ко сну, и особенно люминесцентные и светодиодные лампы, в спектре которых присутствует синяя и пурпурная составляющие спектра.

Ученые дали ряд рекомендаций:

  • Для освещения спальни лучше всего использовать лампы накаливания.
  • Не смотрите на источники яркого света за 2-3 часа до сна.
  • При работе за компьютером в темноте используйте специальные очки, блокирующие синий спектр ламп.
  • В качестве ночного освещения лучше использовать красное освещение.
  • Используйте только качественные светодиодные лампы известных производителей с теплой белой цветовой температурой и высоким индексом цветопередачи.
  • Используйте люстры и осветительные приборы, разработанные специально для светодиодных ламп. Узнайте больше об этом в этой статье.

Недостатки и особенности светодиодных ламп

У светодиодных источников света тоже есть недостатки, но это не всегда недостатки ламп, иногда это просто их неграмотное использование. Необходимо учитывать свойства любого осветительного прибора, чтобы получить хороший результат, а не проблему.

  • Цена. Это существенный недостаток светодиодных ламп. Стоимость производства с каждым годом снижается, но все равно остается высокой по сравнению с другими типами светильников.
  • Явление распада. Производители ламп заявляют, что срок их службы составляет более 10 лет, но дают гарантию 3-5 лет! Дело в том, что существует явление деградации, например тихая смерть кристаллов светодиода. Световой поток постепенно уменьшается, а в некоторых случаях также наблюдаются изменения люминофора. Скорость разрушения зависит от качества материала и увеличивается с повышением температуры окружающей среды. Светодиод, яркость которого во время работы снизилась на 30%, считается вышедшим из строя. Потерявшие яркость лампочки можно долгое время с успехом использовать в шкафу или туалете.
  • Цвет свечения. Многие жалуются на неприятный световой спектр. Им некомфортно, если рабочее место освещено голубоватым или голубовато-белым светом. Как известно, цветовая температура определяет оттенок света от ламп. Для удобства покупателей производители маркируют свою продукцию не только указанием цветовой температуры в градусах Кельвина, но и нанесением изображения цветовой шкалы на упаковке. Этот знак указывает на цвет свечения — теплый желтый, холодный синий, наиболее комфортный — белый свет с желтоватым оттенком. При покупке лампочки следует выбирать ту, которая вам больше всего знакома по цвету свечения, и дискомфорта не будет.
  • Плотная направленность света. Светодиоды обеспечивают направленный свет. Если в настольную лампу вкрутить обычную лампу накаливания, она осветит весь стол рассеянным светом, центр стола будет лучше освещен, но и края тоже будут хорошо видны. Светодиодная подсветка даст очень яркий круг в центре стола, края будут теряться в темноте. Такие резкие переходы вредны для глаз. Проблема исчезает, если выбрать лампу с матовой крышкой — рассеивателем излучения.

Спектр излучения светодиодных ламп

Светодиод излучает излучение, когда дырки и электроны рекомбинируют в полупроводниках, испуская фотон света. Частота излучения определяется химическим составом полупроводников. Излучение может быть как в невидимом диапазоне (инфракрасном или ультрафиолетовом), так и в видимом (красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый, белый).

Излучение светодиодов происходит в очень узком диапазоне, поэтому спектр этого излучения является линейным, что негативно сказывается на параметрах цветопередачи.

Другой недостаток светодиодного освещения заключается в том, что генерируемое излучение является когерентным, то есть имеет одинаковую частоту и фиксированный фазовый сдвиг. Нерассеянный свет от светодиодов имеет определенную «жесткость», но производители находят выход, используя рассеиватели на лампах или абажуры в люстрах. Эти меры существенно снижают «стойкость» его излучения.

светодиодное освещение

Спектр излучения светодиода

Следует отметить, что в настоящее время не существует такого полупроводникового кристалла, который бы излучал белый свет, хотя белые светодиоды действительно существуют. Белого можно добиться двумя способами:

  • Первый способ — это сочетание свечения трех светодиодов: красного, зеленого и синего. Такие светодиоды существуют, но их спектр излучения очень линейный, что влияет на индекс цветопередачи. Они нашли большее применение в светодиодных дисплеях, где интенсивность люминесценции заданного цвета может быть адаптирована к цвету пикселя дисплея. В освещении такие комбинированные светодиоды используются мало.
  • Второй способ — использовать эффект фотолюминесценции. При облучении специальными веществами — люминофором они излучают свет, только в другом диапазоне. Этот эффект давно используется в люминесцентных лампах, когда ультрафиолетовое свечение газового разряда преобразуется люминофором, нанесенным на внутреннюю поверхность колбы лампы. А спектр зависит от качества фосфора. Белые светодиоды используют излучатели синего, фиолетового или ультрафиолетового диапазона и люминофор, отвечающий за свет в правильном диапазоне, правильную цветовую температуру и желаемый индекс цветопередачи.

Спектральный состав, цветовая температура и индекс цветопередачи зависят от качества и количества люминофора в белых светодиодах. Используется комбинация люминофоров, чем их больше и лучше, тем богаче спектр, но и тем дороже лампа. И развитие светодиодного освещения происходит параллельно с развитием использования различных люминофоров. Конечно, в излучении белых светодиодов присутствует синяя, фиолетовая или ультрафиолетовая составляющая спектра, что приводит к некоторым повреждениям, поэтому необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности, описанные выше.

Как выбрать качественную светодиодную лампу?

Есть несколько правил:

  • Никогда не покупайте дешево. Цены производителей качественной осветительной арматуры более-менее одинаковы. Технологии производства немного отличаются, но на затратах это мало влияет. Если в магазине есть светодиодные лампы с такими же параметрами, но с большой разницей в цене, вы можете легко переключиться между дешевыми, если цените свое зрение.
  • Никогда не покупайте много ламп одновременно. Нет смысла сразу покупать лампочки на весь дом. Даже если предлагают скидку. Цветовая температура у светодиодных источников света разная, также они отличаются диффузией. Лучше индивидуально подбирать степень синего или желтого оттенка. Всегда есть куда вкрутить неудачно выбранную лампу. Если выбор оказался верным, можно смело брать так же в нужном количестве.
  • Проверьте мерцание. Носить с собой телефон с камерой — не проблема, как и смотреть сквозь него на включенный свет. Но если это невозможно, лучше купить его, включить дома и посмотреть в камеру. Мерцание: повесьте в коридоре или ванной.

Светодиодные источники света уверенно завоевывают мир, у них масса преимуществ, но, как и ко всем новостям, нужно привыкнуть и научиться правильно ими пользоваться. И никогда не покупайте дешевые некачественные подделки.

В чем преимущества светодиодных ламп?

Популярность светодиодной осветительной продукции растет с каждым днем, несмотря на их высокую стоимость. Это говорит о том, что такие светодиодные лампы по многим параметрам превосходят все другие типы. Каковы преимущества?

  • Низкое энергопотребление. Это значительно снижает затраты на электроэнергию, позволяет изготавливать фонарики и лампы аварийного освещения, не требующие частой замены источника питания.
  • Длительный срок. Производители заявляют, что их продукция может непрерывно светиться более 10 лет.
  • Не содержит ртути. Утилизация таких ламп экологически безопасна.
  • Согреться мгновенно. При включении они загораются мгновенно, не требуя времени для достижения полной яркости.
  • Небольшой вес и объем. Светодиоды имеют небольшие размеры, их можно использовать для оформления как больших светильников, так и точечных светильников, устанавливая их в труднодоступных местах и ​​переносных устройствах.
  • Ударопрочность. Светодиоды не повреждаются при ударах и ударах, поэтому светильники можно устанавливать где угодно.
  • Хорошо работает при низких температурах. В отличие от других светильников, светодиоды бесперебойно работают на морозе, что удобно для уличного освещения.
  • Они почти не выделяют тепло. Это позволяет встраивать светодиодные лампы практически в любом месте: в шкафу, на потолке или в плинтусе, они не вызывают возгорания из-за перегрева.

Преимуществ у светодиодных ламп много, они недорогие, их очень любят использовать дизайнеры, так как они позволяют воплощать самые смелые идеи. Но у каждого устройства есть и недостатки. Трудно поверить, что светодиодные лампы идеальны.

Светодиодная лампа

Принцип действия

Ультрафиолетовое излучение — это коротковолновая часть солнечного спектра, которая не воспринимается человеческим глазом и занимает промежуток между видимым излучением и рентгеновскими лучами, но ниже предела. Несмотря на то, что принцип работы аналогичен всем остальным группам светодиодов, здесь за излучение отвечают специальные добавки, используемые в производстве:

  • Арсенид галлия и алюминия AlxGa1-xAs;
  • Нитрид галлия GaN представляет собой бинарное соединение галлия и азота;
  • Нитрид алюминия AlN;
  • Индий InN представляет собой бинарное соединение металлического индия и азота.

УФ-светодиоды настроены на ближний ультрафиолетовый диапазон и излучают в диапазоне длин волн 100-400 нм (фиолетовый). Британский производитель УФ-систем GEW (EC) Limited уже много лет активно исследует потенциал УФ-светодиодов.

Но в то же время он серьезно настроен на дальнейшее развитие технологии с использованием обычных дуговых ламп для печати этикеток, украшения металла и других промышленных целей. Чтобы правильно понять возможности и возможные заблуждения о светодиодах, требуется подробное изучение светодиодной технологии.

Светодиодная полоса.
Светодиодная полоса.

Малькольм Рэй, генеральный директор GEW, объясняет: «Процент электричества, преобразованного в ультрафиолетовое излучение в светодиодах, очень похож на процентное соотношение дуговых ламп и составляет от 25 до 30%. Общие требования к мощности для светодиодной системы также аналогичны требованиям для обычных систем: около 100 Вт / см».

Это может стать неожиданностью, учитывая, что экономия энергии считается отличительной чертой светодиодов. Светодиоды действительно значительно более эффективны, чем УФ-системы старого поколения, но по сравнению с современными УФ-сушильными системами различия в характеристиках минимальны », — говорит Рэй.

Реальное преимущество использования энергии в светодиодных системах заключается в том, что они мгновенно включаются и выключаются, не требуя циклов нагрева и ожидания дуговых ламп. Это значительно снижает непроизводственное энергопотребление и может сделать светодиоды привлекательной энергосберегающей альтернативой для маломощных и мощных резервных приложений».

Второй важный фактор — это экономическая эффективность на протяжении всего жизненного цикла. Срок службы светодиодов потенциально превышает 20 000 часов, что примерно в 7-10 раз дольше, чем у дуговой лампы на 2–3 000 часов.

Технические характеристики

Расчетное время работы составляет 50 000 часов, но это показатель идеальных лабораторных условий. На самом деле срок службы лампы намного меньше — до 30 000 часов, потребление тока –20 мА (для малой мощности), 350-700 мА (для большой мощности);

  • дальность — 500-4500 мкд;
  • угол излучения — 90-120°;
  • максимальная температура нагрева 60 ° С;
  • рабочая температура -20 / + 100.

Стандартный режим работы позволяет использовать устройства с УФ-излучением от обычных источников питания 220 В.

технические характеристики ультрафиолетовых светодиодов

Какая лампа лучше, быстрее сушит гель-лак и шеллак на ногтях

При использовании светодиодной лампы среднее время высыхания лака составляет от 20 секунд до 2 минут. Для того, чтобы полимер высох полностью и равномерно, рекомендуется приобретать модели, в которых диоды расположены на всей поверхности внутри устройства, а не только сверху. Если говорить о люминесцентных аналогах, то время высыхания шеллака полностью зависит от мощности конкретной модели.

Как отличить светодиодную лампу от УФ-лампы и каковы их характеристики
Рис. 7 — Гибридная модель для всех типов краски.

Если вы используете лампу мощностью до 18 Вт, то сушка займет 3 минуты. Лучшим вариантом считаются гибридные модели с сочетанием светодиодной технологии и газового осветительного прибора. Главное преимущество в том, что эти устройства позволяют работать с разными типами гелей. На закрепление краски уходит 20-30 секунд.

UV LED лампы для сушки ногтей

Это устройство состоит из тех же элементов, что и классическая УФ-сушилка. Только вместо люминесцентных ламп в качестве источника УФ-излучения устанавливаются светодиоды SMD.

У конструкции есть 2 варианта:

  • Локальное освещение: луч света направлен на определенную точку для сушки. Такое освещение используется в маломощных агрегатах;
    Схема локализованного освещения
  • отраженное освещение: свет от диодов бесконечно отражается от зеркальных стенок корпуса, создавая более интенсивное свечение. Этот тип используется в более мощных лампах.
    Схема скрытого освещения

По потенции различают следующие виды:

  • 9 Вт. Иногда необходима новая сушка. Подходит для домашнего использования.
  • 18 Вт. Средний класс. Надежный вариант для дома.
  • 45 Вт. Высший класс. Используемый профессионалами, он слишком силен для дома.

Достоинства и недостатки LED ламп для ногтей

Минусов у светодиодных УФ-ламп всего два:

  • Диод излучает УФ-излучение в узком диапазоне длин волн. Еще 5 лет назад светодиодные сушилки могли сушить только специальные типы красок. Теперь производители краски адаптировались и в состав вошли все полимеры, необходимые для работы с ультрафиолетовыми светодиодами.
  • Относительно высокая стоимость по сравнению с УФ-лампами, компенсируется сроком службы.

У светодиодов еще много преимуществ:

УФ-светодиоды обеспечивают более быстрое высыхание лака, чем обычные УФ-светодиоды. Например, светодиод мощностью 12 Вт высушит гель-лак за 30 секунд, в то время как флуоресцентный УФ-свет займет около 2 минут и мощность 48 Вт.

Светодиодные источники света безвредны для человека и окружающей среды. Их можно утилизировать вместе с бытовыми отходами (другое: повреждение светодиодных ламп)

Заявленный ресурс светодиодов SMD — 50 000 часов. Это почти 6 лет непрерывной работы. И это без потери интенсивности излучения со временем.

У светодиода минимальное энергопотребление (подробнее: сколько потребляет светодиод). Переносные лампы могут питаться от собственной аккумуляторной батареи.

При нагревании светодиода лампа не нагревается и не перегревает ногтевую пластину (подробнее: нагревается светодиод).

Вывод: брать люминесцентную УФ лампу имеет смысл только при небольшом бюджете. Во всем остальном он явно уступает светодиодным лампам.

Варианты исполнения

УФ-диоды выпускаются в нескольких формах:

  • в случае обычного индикаторного устройства (элементы малой мощности);
  • более мощные экземпляры изготавливаются в «эмиттерных корпусах;
  • другие корпуса типа SMD.

Многие производители делят свою продукцию на три категории, которые различаются длиной волны излучаемой волны:

  • А. Диапазон 365-415 нм;
  • Б. 280-365 нм;
  • C.200-280нм.

Интересный! Чем мощнее устройство, тем больше требуется радиатора. Ультрафиолетовые светодиоды рассеивают три четверти потребляемой ими энергии в виде тепла, поэтому требуется эффективная система охлаждения. Помимо радиаторов используются воздушные потоки, созданные естественным путем или с помощью охлаждающих вентиляторов.

Опасность белого света

Хотя существуют белые светодиоды, в настоящее время нет полупроводников, излучающих белый свет. Это достигается двумя способами:

  • сочетание красного, зеленого и синего светодиодов;
  • сочетание излучения синего, фиолетового, ультрафиолетового гамма-излучения и фосфора (эффект фотолюминесценции).

Человеческие глаза более чувствительны к синему спектру. Длительное облучение может привести к деградации сетчатки. Белый свет особенно вреден для детских глаз.

Включение ламп накаливания малой мощности 40-60Вт, светодиодных ламп теплого белого света в одну лампу с несколькими патронами поможет снизить негативное воздействие.

лучше всего покупать устройства с цветовой температурой от 2700 до 3500 К. Этот спектр излучения наиболее близок к солнечному свету во время заката. Особенно важно соблюдать эти условия детям, так как хрупкий детский организм более уязвим для неблагоприятных факторов.

Самый опасный цвет и его влияние на глаза

Чем опасен спектр излучения светодиодной лампы? Если разложить его на составляющие, то легко увидеть, что очень большая капля наблюдается на длине волны 480 нм.

вредные пики в спектре светодиодных ламп

На левой стороне провала находится синий светодиод, а на правой стороне — желтый люминофор, который фактически закрывает светодиод.

светодиодный матричный проектор

При естественном солнечном свете таких провалов не наблюдается.

спектры излучения различных источников света

Чем опасна эта «яма»? Экспериментально установлено, что свет с длиной волны 480 нм, попадая на ганглиозные клетки, напрямую отвечает за скорость реакции на уменьшение диаметра зрачка, то есть его закрытие.

синий свет и время закрытия зрачка

Поэтому из-за выхода из строя светодиодной лампы в этом диапазоне наш зрачок остается более открытым, позволяя пройти остальной части спектра излучения.

влияние спектра излучения на размер зрачка
влияние синего спектра лампы на глаза

В результате вместо фокусировки возникает ощущение некоторого размытия. Вдобавок нагружаются глазные мышцы и восстанавливается фокусировка.

Такая постоянная нагрузка на глаза — первый звоночек близорукости.

близорукость и неправильный свет у детей

Кроме провала плохо еще и синий пик. Благодаря этому в глазном яблоке синтезируется сетчатка — химическая основа зрения, с помощью которой сетчатка глаза преобразует свет в метаболическую энергию.

Однако при чрезмерном накоплении (этому способствует пик) все может привести к частичной гибели клеток сетчатки.

Кроме того, избыток сетчатки вызывает деформацию глазного яблока и способствует развитию миопии.

Именно поэтому все производители давно пытаются разработать светодиодную лампу со спектром, очень близким к солнечному (без провалов и пиков). И надо признать, что в этом деле они показали определенные успехи.

разница между солнечными и обычными светодиодами

Его изобретатель, Сюдзи Накамура, также отказался от устаревшей технологии получения желто-синего кристаллического фосфора. Его рекомендация — как можно скорее перейти на источники с биологически адекватным спектром света.

Приятно знать, что не так давно в нашей стране началось массовое производство таких «солнечных» лампочек под маркой Remez.

Особенно опасны светодиоды без рассеивателей. Были проведены эксперименты, которые показали, что утомляемость и эффективность таких ламп снизились почти вдвое по сравнению с «голыми» люминесцентными лампами.

светодиодные лампы без рассеивателей
влияние светодиодного и люминесцентного освещения на производительность

А они, в свою очередь, совсем не подарок. Диффузор увеличил КПД по сравнению с люминесцентными всего на 12%.

То есть вы понимаете, насколько важно иметь аналог солнечного спектра дома и на работе.

remez лампы 7 Вт

Однако не все согласны с опасностями синего светодиодного света. Главный предмет полемики — низкая энергия фотонов.

Даже если зрачок сужается меньше, чем должен, энергия светового потока синего светодиода предположительно недостаточна, чтобы нанести значительный вред глазу. Если, конечно, вы не поставите перед собой лампу мощностью 1кВт.

Однако не забывайте при этом, что кумулятивный эффект при длительном воздействии такого света никто не отменял.

Лучшие производители

Практически все ведущие компании входят в список производителей УФ-светодиодов, но японские и китайские компании считаются признанными лидерами в этом секторе. Это преобладание возникло потому, что производство ультрафиолетовых диодов тесно связано с разработками и исследованиями, а основные лаборатории и институты сосредоточены в этих странах. К известным производителям УФ-устройств относятся:

  1. Honglitronic. Китайская компания, выпускающая UVC-диоды G6060 с длиной волны 275-285 нм. Отличаются высокой надежностью и долгим сроком службы;
  2. Lumled. Компания основана холдинговыми компаниями Hewlett Packard и Philips. Разработкой этой компании стал светодиод Luxeon UV U1, излучающий в диапазоне 380-420 нм. Изготовлен в микрокорпусе, обладает большей мощностью, чем предыдущие модели;
  3. Nikkiso Co. Ltd. Японская компания, создавшая первые светодиоды, способные генерировать излучение в диапазоне 255–350 нм. Это аппараты серии Deep-UV. За создание технологии разработчики получили Нобелевскую премию в 2014 году.

Этот список не является исчерпывающим. Разработка и производство ультрафиолетовых светодиодов ведется во многих странах, так как такие устройства становятся все более популярными в различных областях техники, медицине и других областях человеческой деятельности.

Вред от мерцания ламп

Частота мерцания энергосберегающих ламп 300 Гц негативно сказывается на нервной системе человека. Снижается его эффективность, повышается раздражительность и утомляемость, нарушается уровень гормонов, нарушаются циркадные ритмы.

Но, если напряжение на выходе драйвера пройти дополнительную качественную фильтрацию, избавившись от переменной составляющей, величина пульсаций не превысит допустимых 10%. Поэтому лучше покупать светодиодные лампы с качественными драйверами, не экономя на стоимости устройств.

Требования к конструкции

В классическом корпусе светодиодных фонарей можно сделать маломощные диоды, но при этом должна быть полностью продуманная система охлаждения. Это могут быть вибрационные мембраны или встроенные вентиляторы. Системе охлаждения придается такое большое значение, что только 25% УФ-энергии, получаемой во время кормления, преобразуется в свет, а остальные 75% вырабатываются в тепло.

Повышение рабочей температуры любого светодиода вызовет мгновенный износ. Ультрафиолет с такими параметрами тоже не исключение. Корпус, а также монтажное основание должны быть изготовлены из прозрачной эпоксидной смолы с пропиткой или прочного пластика. Металл не применяется, так как он сильно снижает КПД лампы.

Мерцания и пульсации

Еще один большой «грех» светодиодных ламп — это невидимое мерцание или рябь.

В первую очередь от этой проблемы страдали люминесцентные лампы. Ситуация вообще ужасная.

Но по этому показателю некачественные светодиоды ничем не уступают энергосберегающим. Самое интересное, что мерцают даже лампы накаливания.

зависимость коэффициента пульсации лампы накаливания от ее мощности

Прежде всего, этого не замечаешь невооруженным глазом. Когда вы мерцаете с частотой 100-120 Гц, вы теряете трудоспособность, нервничаете и быстро устаете.

Допустимая пульсация в домашних условиях не должна превышать 10%. Самое жесткое требование — 5%.

таблица нормативных значений коэффициента пульсации в разных помещениях

Такой коэффициент пульсации должен быть при работе на компьютере.

Простейший контроль пульсации можно обнаружить с помощью смартфона. Поднесите экран телефона как можно ближе к лампочке и просматривайте его через прилагаемую камеру.

контролировать пульсацию светодиодной лампы через смартфон

Иногда при совпадении частоты мерцаний камера их не обнаруживает.

контролировать пульсацию светодиодной лампы через смартфон
В этом случае не забывайте проверять этот параметр не в режиме «фотосъемка», а в режиме «замедленное видео”.

При таком управлении частота кадров будет выше, и смартфон сможет легко обнаруживать ранее «невидимые импульсы.

Есть еще так называемый «карандашный тест». Быстрое мерцание карандаша перед источником света и его множительный эффект указывают на сильную рябь.

карандашный метод проверки пульсации лампочки
остаточные эффекты очертаний фигуры из-за мерцания и ряби

Как было сказано выше, даже лампы накаливания имеют коэффициент пульсации до 25%. Мы этого особо не чувствуем, потому что весь эффект гасится тепловой инерцией.

Учтите, что чем ниже мощность лампы, тем больше пульсация! У более мощных нить не успевает остыть. Этим и опасны диммеры.

Абсолютно безопасные по номинальным параметрам работы светильники легко превращаются в бесшумных «убийц» при подключении к диммеру.

Чем отличается LED-лампа от УФ-лампы для ногтей

Прежде чем покупать качественный прибор для сушки гель-лака, необходимо понять, чем ледяная лампа отличается от УФ-лучей. Основное отличие — источник света. В УФ-приборе используется люминесцентная лампа, а в светодиодном светодиоде. Последний отличается высокой прочностью. Но иногда сколы могут перегореть, из-за чего лампу нужно отправлять в ремонт.

Как отличить светодиодную лампу от УФ-лампы и каковы их характеристики
Рис. 6 — УФ-лампы.

Ледяные аппараты сушат краску намного быстрее. Это займет не более 40 секунд. Но под их воздействием не все виды гелей лаков, так как шеллак начинает затвердевать только под ультрафиолетовыми лучами. Диапазон длин волн светодиодной продукции короче, поэтому краска может затвердеть неравномерно или вообще не затвердеть при использовании бюджетной модели.

Говоря об УФ-лампах малой мощности (до 18 Вт), стоит отметить, что они медленно сохнут краску. В некоторых случаях нижние слои могут не высохнуть полностью. Это разрушает покрытие ногтей через несколько дней. Лучшие варианты — профессиональные модели мощностью от 36 Вт.

Кроме того, в процессе выбора следует учитывать, что УФ-лампа вредна для организма, а светодиодный прибор не справляется со всеми видами краски. Поэтому специалисты рекомендуют покупать комбинированные модели, например, газовый светодиодный светильник. С помощью этих устройств вы можете работать с любым типом полимера, а сушка продлится максимум 2 минуты. Недостаток таких моделей — высокая цена.

Классификация освещения по степени риска

Для оценки безопасности излучения света в видимом спектре был принят международный стандарт EN 62471, названный «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем». В соответствии с этим стандартом выделяют четыре группы риска, в которых указывается максимальное время воздействия засветки от рассматриваемого источника света.

  • Группа нулевого риска (без риска). Воздействие излучения таких источников света может длиться 10 000 секунд и более.
  • Первая группа риска (низкий риск). Максимальное время выдержки может составлять от 100 до 10 000 секунд.
  • Вторая группа риска (умеренный риск). Максимальное время экспозиции устройств этой группы возможно от 0,25 до 100 секунд.
  • Третья группа риска (высокий риск). Время воздействия не должно превышать 0,25 секунды.

Светодиод поиска

Изучение степени опасности светодиодного освещения

на основе этого стандарта было проведено исследование. Франсин Бехар-Коэн, профессор Института здравоохранения и медицинских исследований, возглавила группу ученых, которые по итогам исследования пришли к важным выводам, комментируя опасность и преимущества светодиодных ламп:

  • К третьей группе риска можно отнести синий светодиод мощностью 15 Вт и более.
  • Синий светодиод мощностью 0,07 Вт относится к первой группе риска.
  • По сравнению с традиционными лампами накаливания, которые попадают в первую группу нулевого риска, светодиодное освещение можно отнести ко второй группе.
  • При одинаковой цветовой температуре излучение белых светодиодов на 20% опаснее синей составляющей спектра.

Сфера применения

Область применения УФ-структур аналогична той, что раньше занимали ультрафиолетовые лампы. Но в то же время светодиоды более компактны по размеру, излучают более широкий диапазон излучения, потребляют меньше энергии и рассчитаны на длительный срок службы.

УФ светодиоды используются:

  • Медицина и косметология. В стоматологии УФ применяется для работы с пломбами и дезинфицирующими средствами. В физиотерапевтической терапии для восполнения дефицита витамина D, при лечении гепатита и при снижении уровня билирубина в крови новорожденных. В косметологии для соляриев, индивидуальных омолаживающих процедур.
  • Фармакология. Для производства разнообразной фармацевтической продукции.
  • Промышленность и производство. Работать со светочувствительными композитами, которые затвердевают и полимеризуются под воздействием таких лучей.
  • Криминалистика. Для проведения оперативных измерений, обнаружения следов крови, частиц, биологических жидкостей во время исследования.
  • Банковский сектор. С помощью УФ-лучей определяется подлинность банкнот, считываются нанесенные для определенных целей отметки.
  • Процедуры по маникюру. Все больше мастеров стараются приобретать ультрафиолетовые светодиоды в виде специальной лампы для сушки стойких гель-лаков (шеллак) и для наращивания ногтей гелевыми составами.

Это лишь самая маленькая часть площадок, где можно использовать такие уникальные источники света. Во многих странах ведутся клинические исследования и разработки, посвященные влиянию ультрафиолетового излучения на здоровье, способности предотвращать рак и потенциалу ультрафиолетового излучения в сельском хозяйстве, промышленности и производстве. Такие источники появились относительно недавно, а значит, очень скоро нас ждут интересные открытия.

УФ-светодиод.
УФ-светодиод.

Преимущества светодиодных светильников перед традиционными ламповыми светильниками отражены в таблице ниже. В нем приняты следующие обозначения: ЛН — лампы накаливания, КЛЛ — катодолюминесцентные лампы, LED — светодиоды, IR — инфракрасное излучение, UV — ультрафиолетовое излучение.

характеристики ламп и светодиодов
Сравнительная таблица светодиодных светильников и ламп.

Конечно, использование УФ-светодиодов для закалки и отверждения пользуется большим спросом. Увеличение этого спроса связано с относительно недавним нововведением в технологии, обеспечивающей плотность потока УФ-излучения для светодиодов на различных длинах волн.

Качественное освещение традиционными лампами с лампами ДРЛ (ртутная дуговая лампа) и ДНаТ (натриевая дуговая трубка) требует не только большого количества электроэнергии, но и значительных затрат на обслуживание. Преимущество светодиодов очевидно: они в три раза энергоэффективнее ламп на основе ДРЛ и вдвое эффективнее натриевых.

Сравнение светодиодных светильников и ламп
Сравнительная таблица светодиодных светильников и ламп.

В стоматологическом лечении используется светочувствительный полимеризующийся материал, который может иметь различную твердость при длинах волн, таких как 395 нм, 385 нм или 365 нм, которые являются частью УФ-спектра (315-400 нм).

Материал в теме — все о тепловом реле.

Еще одна важная область применения УФ-светодиодов — машинное зрение. Ультрафиолетовые детекторы этого диапазона используются для обнаружения фальшивых банкнот и имеют преимущества при использовании в хорошо освещенной среде, где использование ртутных ламп затруднено. В спектральном диапазоне от 280 до 315 нм светодиоды используются в медицинской светотерапии, судебной медицине и фармацевтическом производстве.

Помимо этих применений УФ-светодиодов, существуют различные применения, основанные на пользе для здоровья, включая естественный синтез витамина D в организме человека при воздействии солнечного света.

Ультрафиолетовый свет также ускоряет производство некоторых полифенолов в листовых овощах, таких как красный салат. Считается, что полифенолы обладают антиоксидантными свойствами. Как правило, эти растения выращивают в теплице, которая намеренно фильтрует УФ-часть спектра для максимального роста растений.

Интересно, что когда растения подвергаются воздействию ультрафиолетовых светодиодов в течение короткого времени перед сбором урожая, содержание полифенолов увеличивается, не повреждая растительную массу. Это новый способ повысить привлекательность определенных продуктов без использования химикатов. Полифенолы также привлекают внимание ученых своими предполагаемыми противораковыми и антимутагенными свойствами.

В нижнем ультрафиолетовом спектре (100–280 нм) основное применение УФ-светодиодов — стерилизация воздуха и воды. В этой области спектра также работают химические и биологические детекторы. В рабочем диапазоне 250-275 нм ультрафиолетовые светодиоды могут стерилизовать воду и воздух, а также разрушать ДНК и РНК микроорганизмов, чтобы предотвратить их размножение.

Биологические пятна светятся.
Биологические пятна светятся.

Особенности энергетического КПД

Энергоэффективность — это соотношение между потребляемой электрической мощностью и мощностью светового излучения. Ультрафиолетовые светодиоды, используемые в осветительной технике, позволяют преобразовывать энергию в соответствующее узкое световое излучение, когда кристаллы испытывают тепловые потери. Чтобы этого избежать, создаются специальные конструкции, обеспечивающие максимальный срок службы светодиодов.
При излучении светодиодов практически отсутствуют ультрафиолетовые компоненты, что делает их эффективными по сравнению с тепловыми. При оптимальных тепловых условиях они могут преобразовывать около 25% всей потребляемой энергии в свет.

Тепловой режим

Чтобы максимизировать эффективность ультрафиолетовых светодиодов, которые преобразуют одну четверть в свет, а три других в тепло, их конструкция должна учитывать конвекцию, теплопроводность и излучение.

Параметр конвекции

Учитывается корпус устройства. Очень важен хороший контакт с воздушными потоками. В качестве отвода тепла можно использовать вибрационные мембраны или мини-вентиляторы.

Ультрафиолетовое излучение в ночном клубе.
Ультрафиолетовое излучение в ночном клубе.

Параметр излучения

Поверхность светового прибора, на которую крепится светодиод или его аналог — светодиодный модуль не должен состоять из металлической основы, так как это влияет на коэффициент излучения. При контакте с поверхностью должен быть достигнут максимальный спектральный коэффициент излучения.

Оцените статью
Блог про лампы и светильники