Доклад по технологии лампы будущего светодиоды – Лампы будущего — светодиоды (доклад, 7 класс)

Лампы будущего — светодиоды (доклад, 7 класс)

Лампы будущего — светодиоды (доклад, 7 класс)

За время своего существования человечество использовало для своих нужд не так много источников света. Это светильники, заправляемые маслом, факелы, свечи, газовые фонари и лампы, работающие от электрического тока. Наиболее эффективными являются электрические источники света, история которых начались с ламп накаливания почти двести лет тому назад.

Сегодня, наибольшей популярностью пользуются светодиодные лампы, основой которых являются полупроводниковый прибор – светодиод. Достоинства светодиодных светильников

• главное преимущество светодиодных ламп, это срок службы, который достигает 50 000 часов. Это гораздо больше, чем у всех других типов осветительных приборов – ламп накаливания, галогенных, энергосберегающих, ламп дневного света;
• потребление электроэнергии у таких ламп в разы меньше, чем у их предшественников. Например, светодиодная лампа одинаковой мощности с лампой накаливания, использует электроэнергии в 7-8 раз меньше. Это связано с тем, что светоотдача светодиодных ламп гораздо выше. Если рассмотреть лампы накаливания, то принцип их работы основан на разогреве нити, находящейся в стеклянной колбе. Нить из тугоплавкого металла разогревается под действием электротока и начинает излучать свет. В этом случае, помимо трат энергии на световое излучение, идут траты на тепло для разогрева нити, причем это занимает львиную долю от потребляемой энергии. Светодиодная лампа на разогрев ничего не тратит, всю получаемую энергию она преобразует в световое излучение;
• светодиодная лампа способна выдавать свет различной цветовой температуры. Можно подобрать себе источники света под любую обстановку и любой дизайн;
• светодиодные лампы абсолютно безвредны для человека. Их производство и утилизация не приносит вреда окружающей природе, в отличие от газоразрядных ламп, в составе которых находятся пары ртути, крайне вредные для человеческого организма;
• для работы светодиодные лампы используют низковольтное напряжение. Этот фактор снижает риск возникновения пожара. Сами лампы при работе не нагреваются – ими невозможно обжечься, как лампами накаливания. Это делает удобным их эксплуатацию и позволяет осуществить быструю замену при необходимости;
• разбить светодиодную лампу практически очень трудно, в отличие от других типов источников света.

Светодиодный светильник – это гениальное изобретение, которое позволяет получить длительно работающий и очень экономный источник света. Светодиодные светильники настолько быстро захватывают рынок, что уже сейчас приобрести ламы, работающие на других принципах, приобрести становиться достаточно сложно.

Оцените доклад: 

dokladiki.ru

Светодиодные лампы — лампы будущего

Светодиодные лампы

Мы с Вами можем видеть пока есть свет. Днём — солнце, ночью — электрическая лампочка. Длительное время под лампочкой мы все понимали электрическую лампу накаливания. Долго и верно она служила человеку пока ей на замену не пришла более экономичная, люминесцентная лампа. Она с развитием технологий равномерно эволюционировала в лампочку под названием «Экономка». Но все те же технологии медленно но уверенно уже начинают постепенно теснить экономки ещё более лучшем светилом. Название ему — светодиодные лампочки либо led лампы. Думаю, в наше время не достаточно найдется таких людей, которых можно удивить малеханькой пылающей лампочкой интегрированной в различную современную электротехнику. Эта лампочка именуется полупроводниковым светодиодом. Сущность ее работы очень ординарна. Есть два материала имеющие малость различные характеристики внутренней проводимости (из-за примесей внутри), один из которых именуется зоной «n», а 2-ой зоной «p». 1-ый обладает излишком электронов, а 2-ой их недочетом. Но самое увлекательное происходит не в них, а меж ними. Электроны при определённых критериях, а конкретно при переходе электрона из более высокого энергетического уровня на более маленький (процесс рекомбинации электронов и дырок) в нашем полупроводнике происходит выброс лишней энергии в виде пучка света (поточнее выброса фотонов — частиц света).

В конечном итоге выходит, что под воздействием электронного тока происходит беспрерывная рекомбинация частиц в светодиоде и в итоге — поток света. Показателем свойства любого элемента и устройства является его коэффициент полезного деяния (КПД). В случае с источниками света КПД приемущественно зависит от такового соотношения — сколько процентов от общей затраченной электроэнергии пошло на преобразование в свет, ну, а сколько на тепло. У лампочек накаливания, к сожалению, в тепло расходуется большая часть энергии. У люминесцентных ламп показатель светоотдачи намного выше. И наилучший будет — у светодиодных ламп.

Светодиодные лампы с цоколем Е27

1-ые варианты светодиодов, в силу несовершенства материала из которых они делались, хоть числились наилучшими источниками света в отношении КПД, но они не могли выдавать достаточную мощность. Даже засветив огромное количество светодиодов сразу, итог был не тот. Но с развитием технологий удалось достигнуть улучшения яркости свечения в разы, что сейчас уже позволяет сделать устройство с размерами обыденных лампочек, а с потоком света намного ярче и экономичнее, ежели их предшественники.
Светодиодные лампочки либо led лампы представляют собой светоизлучающее устройства состоящие из огромного количества интегрированных внутрь светодиодных полупроводниковых частей и которые, сейчас, владеют лучшими характеристиками. У данных светодиодных ламп имеется только один недстаток, это относительно высокая цена. Она, как и все новые продукты, пока только набирает свои обороты популярности (производители обещают, что уже к 2015 году светодиодные лампы выйдут на 1-ое место по их использованию в быту).

Главными критериями новых источников являются маленький размер ламп, долговечность и низкое энергопотребление. Конкретно светодиоды, отвечающие всем этим требованиям, числятся главным претендентом на смену лампам накаливания и люминесцентным. В то время, как все имеющиеся на сегодня источники освещения достигли собственной наибольшей световой эффективности, светодиоды приблизились только к 10% собственных способностей.

Основными преимуществами светодиодов перед лампами накаливания является длинный срок службы, более высочайший световой выход, безопасность, отсутствие нагревания. Светодиоды испускают чистый белоснежный свет, в то время как лампы накаливания излучают и в инфракрасном диапазоне. Практически 95% электричества, потребляемого лампами накаливания, уходит в тепло, потому для помещений, в каких употребляется огромное количество ламп накаливания, требуется проводить дополнительные работы по кондиционированию и охлаждению воздуха. Лампы накаливания потребляют на 80% больше электроэнергии, чем светодиоды, для них требуется больше мощности.

Сравнивая светодиоды с люминесцентными лампами, нельзя говорить совершенно точно о преимуществе первых. На нынешний момент световая эффективность белоснежных светодиодов в два раза меньше, чем у люминесцентных ламп, а стоимость – выше. Тут сначала следует учесть тот факт, что для большинства случаев, где используются в текущее время люминесцентные лампы, по техническим свидетельствам и условиям эксплуатации прибыльнее и безопаснее использовать конкретно светодиодное освещение. Например, в угледобывающих шахтах употребляются так именуемые “взрывобезопасные” люминесцентные лампы, которые работают от напряжения в 127 В. Если происходит бросок напряжения (рядовой случай для забоев и шахт), люминесцентная лампа сразу угасает. Точно так же ведут себя лампы при любом отклонении от норм эксплуатации – при тряске либо снижении температуры воздуха.

Не считая того, использованные люминесцентные лампы после окончания срока эксплуатации должны быть подвергнуты неотклонимой утилизации, как ртутьсодержащие отходы (РСО). Для справки: раз в год в Рф на 1 млн. населения приходится около 80000 отработанных люминесцентных ламп (либо 16 тонн РСО). Цена утилизации 1 т РСО составляет 300 баксов США. Несложно подсчитать, что ежегодные расходы лишь на утилизацию люминесцентных ламп для Рф должны составлять сумму порядка 700 000 баксов.

На практике срок службы люминесцентных ламп и в особенности ламп накаливания оказывается короче срока, обозначенного изготовителем. Это разъясняется тем, что часто условия их эксплуатации не соответствуют нормативам – если изменяется напряжение в сети либо температура окружающего воздуха, или же осветительные приборы подвергаются внезапным механическим воздействиям, лампы перегорают либо бьются еще чаще, чем можно ожидать. Светодиоды, как твердотелые источники света, не содержат стекла, нитей накаливания либо сменных деталей, их трудно разбить, и они менее чувствительны к перепадам напряжения в электросетях.

И так, подведём результат: будущее за светодиодными лампочками либо led лампами, но пока происходит естественное обновление старых технологий на более новые, будем дружно отдавать своё предпочтение испытанным годами электроосветительным устройствам, зайдя в магазин, что бы приобрести замену перегоревшей лампочки в своём доме.

P.S. А Вы понимаете, что средняя длительность эксплуатации энергосберегающих люминесцентных лампочек равна до 15 000 часов, а у новых светодиодных она от 20 000 до 100 000 часов.

Познакомьтесь с лампами фирмы Rich LED

Светодиодная лампа Rich LED, RL-E27-S6

Потребляемая мощность – 6 Вт
Заменяет обычную лампу накаливания – 60 Вт
Световой поток – 420 Лм (холодный), 360 Лм (теплый)

Цветовая температура – 6000/3000 K
Цоколь – Е27
Напряжение – 220 В, 50 Гц
Срок службы – 50000 часов

Светодиодная лампа Rich LED, RL-E27-S3

Потребляемая мощность – 3.5 Вт
Заменяет обычную лампу – 45 Вт
Световой поток – 300 Лм (холодный белоснежный), 260 Лм (теплый белоснежный)
Цветовая температура – 6000/3000 K
Цоколь – Е27
Напряжение – 220 В, 50 Гц
Срок службы – 50000 часов
Дюралевый радиатор
Прозрачная крышка, закрывающая светодиоды

Светодиодная лампа Rich LED, RL-E14-S3

Потребляемая мощность – 3.5 Вт
Заменяет обычную лампу – 45 Вт
Световой поток – 300 Лм (холодный белоснежный), 260 Лм (теплый белоснежный)
Цветовая температура – 6000/3000 K
Цоколь – Е14
Напряжение – 220 В, 50 Гц

Срок службы – 50000 часов
Дюралевый радиатор
Прозрачная крышка, закрывающая светодиоды

Светодиодная лампа NL-Т8

Потребляемая мощность: 10 Вт 
Входное напряжение: 220 В
Цветовая температура:
— прохладный белоснежный – 6000-6500K
— теплый белоснежный – 2700-3500K
Cветовой поток:
— прохладный белоснежный – 1000 Лм
— теплый белоснежный – 650 Лм
Угол раскрытия луча: 120°
Температура использования: от 0°C до +60°C Количество светодиодов: 144 шт.

Цоколь: G13 Гарантийный срок: 3 года

elektrica.info

Проект — презентация по технологии на тему: «Лампы будущего

Проект — презентация по технологии

«Лампы будущего – светодиоды».

Цель работы: определить, в чем преимущества и перспективы использования светодиодных ламп.

Задачи:

1. Изучить принцип действия светодиодных ламп.

2. Узнать, где они используются.

3. Выяснить их преимущества и недостатки.

Светодиод – это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток в световое излучение. Он состоит из полупроводникового кристалла, корпуса с контактными выводами и оптической системы.

Первоначально светодиоды применялись исключительно для индикации. В 60-70 г. были созданы светодиоды с повышенной светоотдачей. Их стали использовать в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации и информации.

Применение светодиодов.

.

Сейчас светодиоды находят применение практически во всех областях светотехники. Их выгодно применять там, где дорого обходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономить электроэнергию. Их используют в уличном, промышленном, бытовом освещении, в фонарях и светофорах, для передачи сигналов по оптоволокну, в светотелефонах и интернете, для подсветки ЖК-экранов, в светодиодных дорожных знаках, в растениеводстве и медицине.

Преимущества светодиодов:

1. Механическая прочность, надежность, виброустойчивость.

2. Длительный срок службы (почти в 100 раз больше, чем у лампы накаливания).

3. Высокая световая отдача.

4. Спектральная чистота.

5. Различный угол излучения.

6. Безопасность (низковольтный прибор).

7. Нечувствительность к низким температурам.

8. Экологичность (отсутствие ртути, фосфора, УФО-излучения).

Единственным недостатком светодиодов является их высокая цена. Но специалисты утверждают, что в ближайшие 2-3 года этот показатель будет снижен в 10 раз.

infourok.ru

Светодиодные лампы преимущества и недостатки: узнаем вместе с Квартблогом

Все преимущества светодиодных ламп и, что удивительно, ни одного крупного недостатка! Разберёмся подробнее.

Светодиодные лампы преимущества и недостатки

В вашем доме все еще обычные лампы накаливания или люминесцентные энергосберегающие лампочки? Наверное, вы думаете, что это слишком дорого, и не слышали обо всех их преимуществах. Эта статья расскажет вам, почему за светодиодами (или LED-лампами) будущее, и почему даже высокая цена — не недостаток.

1. Экономия денег за электроэнергию

С постоянно растущими тарифами на электроэнергию лампочки, которые ее экономят, — просто спасение. Светодиоду нужно 8-10 Вт, чтобы произвести столько же света, сколько произведет лампа накаливания на 100 Вт или энергосберегающая на 30-50 Вт.

2. Экологичность

В состав светодиодной лампочки не входят ртуть или опасные для атмосферы газы. Такую лампочку можно просто выбросить, обойдясь без специальной утилизации. Да и пониженные затраты электроэнергии помогают заботиться об окружающей среде.

3. Долговечность

Светодиоды работают долго. Очень долго. Например, продолжительность непрерывной работы одних из самых доступных и качественных в России светодиодов ИКЕА — 25 000 часов (около трех лет), есть лампочки и на 40 000—50 000 часов. Получается, если пользоваться светодиодной лампочкой по 5 часов в день, она может прослужить около 10 лет.

При этом светодиодные лампочки прочные сами по себе: их сложно разбить, уронив. Постоянное включение-выключение, длительную работу и перепады электричества они тоже переносят очень стойко, без неожиданных взрывов и перегораний.

4. Отсутствие нагрева

Светодиоды не нагреваются — это означает, что электроэнергия не уходит с теплом (у ламп накаливания такая потеря составляет около 30%). О светодиодные лампочки невозможно обжечься, что очень важно, особенно для безопасности детей. Это также расширяет возможности абажуров, которые могут быть сделаны из разных материалов и расположены близко к лампочке без риска расплавиться или загореться.

5. Разнообразие размеров и форм

Некоторые виды лампочек привязаны к типу цоколя в светильнике, но не светодиоды. Их выпускают с цоколями разных размеров и даже форм, например с штырьковым цоколем, чтобы можно было заменить светодиодами галогенные лампочки. Разнообразие форм и вовсе умопомрачительно: от привычной грушевидной до светящихся лент.

Больше о типах цоколей читайте здесь: «Как не ошибиться, покупая бытовую лампочку?»

6. Разнообразие тона и яркости света

Светодиодные лампы могут быть нескольких цветовых температур: холодной, нейтральной и теплой. Такой выбор помогает в создании желаемой атмосферы или позволяет сделать цвет объектов, освещаемых лампочкой, максимально естественным. Для создания особого настроения существуют цветные светодиоды, они даже дешевле белых.

Яркость лампочки тоже можно выбирать, она обозначается на упаковке в люменах. На картинке ниже — сравнение яркости ламп накаливания (в ваттах) и светодиодных ламп (в люменах).

Еще одно преимущество светодиодных ламп (не всех, уточняйте при покупке) — возможность регулировки яркости диммером. Тогда одна лампочка может стать и полноценным освещением, и ночником.

7. Окупаемость высокой стоимости

Светодиодные бытовые лампочки сейчас самые дорогие на рынке, и это часто отпугивает покупателей. Однако при учете срока действия одной лампочки и стоимости сэкономленной электроэнергии, цена будет сравнима даже с обычными энергосберегающими лампочками. Не стоит забывать и о все более широком распространении технологии, с которым приходит снижение цены: чем дальше в будущее, тем дешевле светодиоды. 

Единственный возможный недостаток светодиодных ламп — они не самые яркие: если вам нужен очень сильный свет, стоит выбрать галогенные или люминесцентные лампочки или использовать несколько светильников.

О других видах лампочек читайте «Типы лампочек: плюсы и минусы».

Фотографии: habrastorage.org, tutknow.ru, e-outlet.ru, homedit.com, impressiveinteriordesign.com, drawhome.com

свет, электрика, освещение

kvartblog.ru

Исследовательская работа по физике «Светодиодные лампы»

Министерство Образования Российской Федерации

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «КАМЫШЕНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА ЗАВЬЯЛОВСКОГО РАЙОНА» АЛТАЙСКОГО КРАЯ

СВЕТОДИОДНЫЕ ЛАМПЫ

Конкурсная работа «Будущее Алтая»

Автор работы: Беспалов Виктор Владимирович

ученик 9 класса МКОУ «КАМЫШЕНСКАЯ СОШ ЗАВЬЯЛОВСКОГО РАЙОНА»

Адрес: Алтайский край, Завьяловский район, с. Камышенка, ул. Приозерная, 51.

Телефон: 89237242707

Научный руководитель: Кривошеева Наталья Юрьевна, учитель физики МКОУ «КАМЫШЕНСКАЯ СОШ ЗАВЬЯЛОВСКОГО РАЙОНА»

Адрес: Алтайский край, Завьяловский район, с. Камышенка, ул. Приозерная, 24

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение «Камышенская средняя общеобразовательная школа Завьяловского района» Алтайского края

Адрес: ул. Куйбышева,23

Телефон:8-38562-24-4-00

с. Камышенка

2016 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение ………………………………………………………………………………..3

2. Основная часть работы ………………………………………………………………5

2.1. Теоретическая часть …………………………………………………………………….5

2.1.1. Светодиодные лампы. Основные характеристики….……………………………..5

2.1.2. Плюсы и минусы светодиодной лампы……………………………………………..6

2.1.3. Использование светодиодных ламп……………………………..……………………7

2.1.4. Основные характеристики, по которым необходимо выбирать светодиодные лампы…………………………………………………………………………………………… 7

2.1.5.Влияние ламп на здоровье. …………………………………………………….……….10

2.2. Практическая часть …………………………………………………………………….15

2.2.1. Анкетирование ……………………………………………………………..…………..15

2.2. 2 Определение световой отдачи энергосберегающих ламп и ламп накаливания……17

2.2. 3 Экономический расчет электроэнергии на освещение квартиры и классных комнат за 2015 год ………………………………………………………………………………………17

3. Заключение ……………………………………………………………………………20

4. Использованная литература……………………………………………………………21

5. Приложения……………………………………………………………………………22

1.Введение

Энергосбережение в настоящее время принимает всё большую актуальность. Огромная часть электроэнергии, потребляемая предприятиями и организациями, расходуется на освещение производственных помещений и уличное освещение. Значит, возникает задача производства модернизации в области освещения путём применения энергосберегающих источников света. Один из путей решения: использование светодиодного освещения. На сегодняшний день светодиодные лампочки – это самый экологически чистый источник домашнего освещения. Такие лампочки не содержат в своем составе опасные токсичные вещества (к примеру, ртуть) и именно поэтому они не несут опасности в случае неисправности для здоровья человека. Но, несмотря на это, выбрать хорошую, а самое главное качественную лампу — дело не простое.

В процессе работы нам необходимо проанализировать преимущества светодиодного освещения относительно других видов искусственного освещения.[1]

• обоснование актуальности темы определяется не только необходимостью сбережения электроэнергии в масштабе страны и отдельно взятого дома, школы, но и улучшением экологии в природе и борьбой за здоровье человека. Энергосбережение нынче в моде: о нем говорят все, о нем говорят везде. Производители бытовой техники повышают класс энергоэффективности своей продукции, рекламные щиты призывают нас экономить электроэнергию, и постепенно уходят в прошлое неэкономичные «лампы Ильича». В то же время переход на новые технологии вызвал бурные дискуссии: при внедрении новых технологий взамен морально устаревших приходится сначала вложить немалые средства, а экономия наступает значительно позднее.[2]

Альтернативой лампочкам накаливания являются энергосберегающие и светодиодные или LED-лампы. Аббревиатура LED собственно и переводится на русский язык, как светодиод. Что такое свет всем ясно, ну а диод — это твердотельный полупроводниковый прибор, в данном случае служащий для генерации света.[4]

Производители энергосберегающих ламп дружно утверждают, что самый простой способ сэкономить деньги — заменить энергосберегающие лампы светодиодными лампами, но ведь они очень дорогие, не проще ли пользоваться традиционными лампами накаливания или энергосберегающими лампами?

• постановка проблемы: Каждый из нас  является потребителем электроэнергии. Можем ли мы внести вклад в решение проблемы. Можно ли снизить потребление электроэнергии, не снижая уровня комфорта?

• объект исследования: энергетическое состояние дома учащегося и его школы.

• предмет исследования: здоровьесбережение, энергопотребление, срок службы, цена, характер освещения, форма и размер лампочки. 

• гипотеза: основана на предположении о том, что энергосбережение в жизни человека способствует улучшению экономики, экологии и энергетики страны.

1. Провести анкетирование среди школьников и определить, насколько популярны в использовании  светодиодные лампы.

2. Проанализировать принципы работы основных источников искусственного света, их достоинства и недостатки.

3. Выявить и обосновать наиболее эффективные с точки зрения экономии, источники искусственного света на примере освещения дома, школы.

4. Выработать практические рекомендации для школьников по выбору источников освещения в своих домах.

5. Ознакомиться с материалами энергоэкспертизы МКОУ «Камышенская СОШ», убедиться в актуальности проблемы энергосбережения на уровне учреждения.

• В работе применялись следующие методы исследования: изучение и анализ литературы по рассматриваемой теме, наблюдение и описание проводимых опытов, опрос школьников, анализ и синтез, сравнение и обобщение полученных результатов исследования.

• новизна: Впервые проведена оценка мнения учащихся с. Камышенки о светодиодных лампах и необходимости информации об светодиодных лампах, проведена энергоэкспертиза дома и МКОУ «Камышенская СОШ».

• теоретическая значимость работы: На основе расчетов показана энергетическая, экономическая и экологическая выгода при использовании светодиодных ламп.

• практическая значимость работы: Изучены характеристики трех видов ламп. Получены доказательства, подтверждающие невозможность нанесения вреда здоровью человека в результате применения светодиодных ламп в жилом помещении.

2.Основная часть работы

2.1. Теоретическая часть

2.1.1. Светодиодные лампы, основные характеристики

Почему все же лучше покупать именно лампы со светодиодами? В мире существует множество аналогов, как по характеристикам, так и по цене. Давайте разберёмся со всем по порядку (Приложение 1).

Сегодня остро стоит вопрос экономии на коммунальных услугах, а, как известно больше всего мы тратим денег на свет. И именно поэтому остро стоит вопрос об экономии и как не странно одним из таких способов является покупка светодиодной лампы (Приложение 2) [3].

Преимущества светодиодных ламп:

1. Высокая энергоэффективность — высокая светоотдача на единицу потребляемой электрической мощности.
2. Безвредность при эксплуатации — отсутствие каких-либо вредных для человека излучений. Светодиоды не излучают ни ультрафиолета, ни инфракрасного излучения. Отсутствие пульсаций света.
3. Высокая надежность. Светодиодные осветительные приборы не содержат потенциально ненадежных узлов и деталей, подверженных старению или расходующих свой ресурс, нет там и высоковольтных пусковых устройств.
4. Индифферентность к процессам включения-выключения.
5. Устойчивость к повышению, понижению и скачкам напряжения. Многие светодиодные лампы рассчитаны на питание переменным током с напряжением, меняющимся в широких пределах, например: 85-265 вольт.
7. Механическая прочность и устойчивость к вибрациям и ударам.
8. Отсутствие ядовитых веществ в конструкции и каких-либо особых требований к утилизации (Приложение 3) [4].

Описание светодиодных ламп и принцип их работы

При покупке любого товара мы задаемся вопросами: насколько он безопасен, и какие гарантии качества этого товара? Качеством светодиодной лампы является её уникальная конструкция, которая включает в себе три основных и надежных элемента работы и именно от их качества зависит срок работы лампы (Приложение 4).

В конструкцию лампы входят:

-Основной светодиод – источник света. Сразу хочется заметить, что лучше всего покупать лампы с несколькими светодиодами, так вы будете уверены, что лампочка прослужит вам довольно длительное время.

-Небольшой трансформатор. Необходим он для точного и безопасного перераспределения напряжения. Выяснено, что это самая так сказать нежная деталь во всей конструкции светодиодной лампы и в отдельности она продается по далеко не демократичной цене.Если трансформатор ненадлежащего качества, то такая лампа послужит максимум неделю и это будут на ветер выброшенные деньги.

-Радиатор для охлаждения лампы. Он должен постоянно охлаждать светодиод и радиатор для избегания перегрева лампы. Этот элемент в конструкции больше вспомогательный и обязательно должен иметь хорошую систему вентиляции (как для своих небольших размеров).

2.1.2. Плюсы и минусы светодиодной лампы.

Тема этой работы была бы не полностью раскрыта, если бы я не сказал о плюсах и минусах светодиодных ламп.

Достоинства:

Экономия. Как уже было упомянуто выше светодиодная лампа использует электроэнергии в десять (в некоторых случаях в двадцать) раз меньше чем обычная лампочка. Это подтверждают отзывы покупателей и практические эксперименты. Так как светодиод — очень прочный и надежный источник света, он может прослужить непрерывно более ста тысяч часов. Если брать во внимание, что в обычном использовании лампа работает на протяжении всего дня не больше пяти часов, можно смело утверждать, что аналогичная по цене светодиодная лампа может прослужить более восьмидесяти лет.

Особенность ламп со встроенными светодиодами – это их устойчивость к воздействию внешней среды, а это значит, что их можно смело использовать для освещения двора вашего дома даже в самую лютую зиму. Утилизировать такие лампы экологически безопасно (так как они не содержат вредных токсинов). Такие лампы не выделяют ультрафиолет. Это значит, что их можно использовать в специальных помещениях (к примеру, в картинной галерее, где от обычных лампочек краска на картинах может выгореть)[8].

Недостатки:

Безусловно, минусов у таких ламп немного. Светодиодные лампы нет возможности устанавливать в закрытые светильники (так как свет может приглушаться). [2]

К минусам можно отнести стоимость. Она намного выше, чем у обычной лампочки.

Другим недостатком LED-ламп является, то, что мощные светодиоды греются в процессе работы. Этот нагрев конечно несравним с нагревом ламп накаливания, но полупроводники и светодиоды, в частности, не любят высоких температур — даже 70 градусов Цельсия для них проблема. При перегреве у светодиода снижается интенсивность излучения света. Поэтому некоторые мощные светодиодные лампы имеют специальные пассивные охладители в виде набора металлических пластин — радиатор, что увеличивает габариты лампы в целом [4].

2.1.3. Использование светодиодных ламп.

Благодаря очень ярким светодиодам такие лампы можно использовать практически где угодно. Например, густо разместив их на потолке, можно получить достаточно яркое освещение, которое можно регулировать в большом световом диапазоне. Также светодиод можно использовать не только в качестве основного, а и вспомогательного освещения (подсветка внутри шкафа или ящика). В общем, использовать светодиодную лампу можно практически где угодно. В перспективе светодиоды, по-видимому, в основном будут не заменять другие источники света, а дополнять их. Само собой разумеется, что, пока не появятся новые области применения, определяемые свойствами светодиодов, они будут использоваться аналогично обычным источникам света. (Приложение 6) [1].

2.1.4. Основные характеристики, по которым необходимо выбирать светодиодные лампы.

Мощность (Приложение 7).

По правде говоря, этот показатель является одним из самых главным при покупке любой лампы. Ведь очень важно знать, сколько она потребляет и какая мощность её свечения. Но, для того чтобы понять насколько экономичная та или иная лампа можно исключительно в прямом сравнении. Провести подобный эксперимент может каждый, так как это не составит особого труда.

Итак, приступим. Для начала выясним, какая средняя мощность у лампы, предположим, что 100 Вт. У такой лампы световой поток равен 1600 Люмен (интенсивность потока света), а для того чтобы добиться аналогичного эффекта, светодиодная лампа потратит всего лишь шестнадцать – двадцать Люмен. И вправду — разница очень ощутима. В среднем, при использовании ламп со встроенными светодиодами, потребление электричества в вашем дома сократится в пять раз [8].

Ну а мощность таких лампочек в разы больше, чем у прямых аналогов. Как же правильно подобрать мощность светодиодной лампы? При выборе светодиодной лампы очень важно определить, какая мощность вам необходима. Также показатели мощности светодиодов значительно отличаются от обычных ламп (мощность светодиода начинается от 5 Вт и заканчивается 25 Вт). Как показывает практика, для того, чтобы осветить большое помещение, нужно установить сразу несколько светодиодных ламп (Приложение 8).

Тип цоколя.

Цоколей для светодиодных ламп существует очень много, самые популярные: Е 27 – стандартный цоколь. Лампочка с таким цоколем просто вкручивается в плафон. Е 14 – в народе он носит название маленький цоколь. Он, как и его старший брат вкручивается в стандартный плафон, но сама лампочка имеет меньший диаметр. GU десять – его используют в точечных источниках освещения. Сам по себе данный цоколь представляет два небольших шнурка с толстыми расширениями на кончиках. Такая лампа устанавливается в плафон путем поворота и обеспечивает очень надежное крепление. (Приложение 9).

Ресурс работы светодиодной лампы.

При покупке лампы со встроенными светодиодами очень важно обращать внимание на такую не особо заметную вещь, как ресурс работы. Дело в том, что в среднем производитель лампы обещает более пятидесяти тысяч часов (в самых дешевых моделях), а в некоторых более дорогих до пятнадцати лет непрерывной эксплуатации. Но, по истечении нескольких лет светодиоды начинают портиться и мощность освещения, а также его качество значительно ухудшается.

Гарантийный срок. Во время покупки лампы нужно отталкиваться не от её рабочего ресурса, а от гарантийного срока использования (это время составляет от трёх до пяти лет). Каждый добросовестный производитель светодиодных ламп гарантирует, что если за это время лампа выйдет из строя, вам её абсолютно бесплатно заменят на такую же новую. Но загвоздка заключается в том, что за это время случаи поломки единичны (в основном проблемы со светодиодными лампами начинают, появляется через семь лет непрерывной эксплуатации) (Приложение 10).

Цветовая температура.

С умом и особенной внимательностью необходимо выбирать цветовую температуру диодной лампы. Важно знать: чем больше температура накаливания, тем холоднее будет свечение лампы. Лучше всего для комфортного и приятного глазу освещения выбирайте лампы, чья температура накаливания колеблется от двух тысяч до трёх тысяч Кельвин (Приложение 11).

Внимание: практически всегда на упаковке указано, какое именно освещение дает лампа. Лучше покупать светодиоды, на товарной упаковке которых написано: мягкий белый либо теплый белый (Приложение 12).

Угол рассеивания.

От этого параметра будет завесить характер освещения от лампы. Необходимо всегда обращать внимание, насколько качественным люминофором покрыта линза лампы. Также внимательно нужно присматриваться, насколько близко светодиоды расположены друг к другу, так как если они будут находиться почти вплотную, то угол рассеивания света будет небольшим, а если светодиоды находятся на определенном расстоянии, то одной лампочкой можно будет осветить всю комнату (Приложение 13).

Коэффициент передачи света.

Зачастую многие при выборе лампы не обращают внимание на такой показатель, но от этого его важность не теряется. К примеру, для яркого освещения в комнате коэффициент передачи света должен быть не меньше девяноста градусов (Приложение 14).

Наличие радиатора.

Как уже было написано ранее, радиатор в светодиодной лампе необходим для её охлаждения и предотвращения её перегрева. Какой размер и тип радиатора установлен в той или иной лампе, указывает производитель на лицевой части товарной упаковки (Приложение 15).

Совместимость с диммером.

Более простыми словами диммер – это пульт управления для светодиодных ламп. Его основная задача – дистанционно изменять цвет лампы. Важно знать: не все лампы совместимы с данным устройством. Для того чтобы опробовать подобную функцию, необходимо приобрести специальные LED лампы, которые на порядок дороже обычных светодиодных.

Производители, сравнение предложений.

Как уже стало понятно, все вышеперечисленные параметры зависят исключительно от производителя. Ну а что касается сравнения конкурентов и аналогов можно с уверенностью утверждать, что, как и отечественные, так и зарубежные производители светодиодов выпускают очень качественную продукцию. (Приложение 16).

Итак, на что в первую очередь нужно обращать внимание при покупке LED лампочек:

Итак, при покупке светодиодов нужно обязательно обратить внимание на:

• Мощность;

• Производителя и предоставляемый гарантийный срок;

• Наличие радиатора;

• На коэффициент передачи цвета и его угол рассеивания;

• Совместима ли лампочка с диммером;

• Какая цветовая температура у диода;

• Какая мощность и тип цоколя у светодиодной лампы. (Приложение 17).Нужно помнить, что при покупке светодиодов нужно очень ответственно отнестись к этому дело и выбирать исключительно качественную продукцию. [2]

2.1.5. Влияние ламп на здоровье

Сравним некоторые свойства исследуемых ламп.

Главной проблемой люминесцентных ламп, которую даже производители не скрывают, является наличие ртути, которая обеспечивает свечение в этой лампе. 

Если разбить лампу дома, то, чтобы не получить отравления парами ртути, надо предпринять меры по демеркуризации помещения: необходимо провести механическую очистку от соединений ртути и устроить проветривание помещения на несколько часов. Также неправильная утилизация люминесцентных ламп может нанести масштабный урон окружающей среде и здоровью населения: массовое скопление лампочек на городских свалках приведет к попаданию ртути в почву и воду. 
Но только ли ртуть в люминесцентных лампах может нанести вред здоровью человека? Секрет свечения КЛЛ представляет собой скрученную трубку, наполненную смесью инертного газа и паров ртути. При прохождении электричества соединение начинает светиться почти невидимым для глаза ультрафиолетовым излучением. Зримым оно становится при прохождении через флюоресцирующий состав – люминофор, нанесенный на стенки трубки.

Но не все УФ-излучение преобразуется, часть его проходит через слой люминофора в неизмененном виде, а при старении и разрушении люминофорного слоя процент проходящего сквозь него УФ-излучения увеличивается. Вредное воздействие солнечного ультрафиолета на кожу широко известно: разрушение коллагена и эластина, преждевременное старение и огрубение кожи, вероятность активного роста раковых клеток. К сожалению, стекло люминесцентной лампы задерживает не все типы ультрафиолетовых лучей, и, попадая на кожу человека, они оказывают не менее негативное влияние, чем солнечные. Британские ученые провели исследование, которое показало, что свет люминесцентных ламп может стать причиной мигреней и даже приступов эпилепсии. Из-за ультрафиолетового излучения люминесцентных ламп у людей с чувствительной кожей могут появиться сыпь, экземы, псориаз и отеки. Особую опасность УФ-лучи представляют для нежной кожи младенцев.

Почему мерцает?

Вторая опасность, которую таит в себе люминесцентная лампа – это пульсация. Это невидимые невооруженным глазом мерцания света, которые возникают из-за колебаний в подаваемом напряжении. Коварность пульсации заключается в том, что, попадая на сетчатку глаза, она корректируется и воспринимается человеком как ровный свет. Однако отрицательное влияние световых колебаний на организм человека установлено в многочисленных исследованиях российских и международных экспертов и ученых.

Пульсация крайне отрицательно влияет на мозг и, как следствие, вызывает повышенную утомляемость и плохое самочувствие.

В исследовании лаборатории промышленного освещения «Научно-исследовательского института охраны труда в г. Иваново» под руководством Ильиной Е.И. и Частухиной Т.Н. говорится, что «неблагоприятное действие пульсации на организм человека возрастает с увеличением ее глубины. Появляется напряжение в глазах, усталость, трудность сосредоточения на сложной работе, головная боль». Большинство исследователей отмечает отрицательное воздействие пульсации света на работоспособность человека как при длительном пребывании в условиях пульсирующего освещения, так и при кратковременном, в течение 15-30 минут.
«Освещение пульсирующим светом опасно при наличии в поле зрения движущихся и вращающихся объектов возникновением стробоскопического эффекта – зрительной иллюзией неподвижности или мнимого движения предмета. Стробоскопический эффект может возникать при освещении разрядными источниками света: люминесцентными лампами, в том числе компактными, дуговыми ртутными лампами (ДРЛ), натриевыми лампами высокого давления (НЛВД), металлогалогенными лампами (МГЛ), – комментирует заведующий лабораторией строительной светотехники Научно-исследовательского института строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) Шмаров И.А. – Следствием стробоскопического эффекта могут быть травмы, например, если этот эффект затронет шпиндель токарного или сверлильного станка и циркулярную пилу, мешалку кухонного миксера и блок ножей вибрационной электробритвы или инструменты на уроках труда в школе».
Многие международные и российские исследования доказали, что пульсация люминесцентного освещения оказывает негативное воздействие также и на центральную нервную систему, причем в большей степени – непосредственно на нервные элементы коры головного мозга и фоторецепторные элементы сетчатки. 
Заведующая отделением гигиены труда и врач по общей гигиене «Центра гигиены и эпидемиологии в Республике Марий Эл» Белянина А.В. отмечает опасность люминесцентного освещения для зрительной работоспособности человека, особенно у учащихся, в первую очередь у школьников до 13-14 лет, когда их зрительная система еще формируется. После проведения ряда исследований английские специалисты настойчиво рекомендуют отказаться от использования люминесцентных ламп в детских комнатах. Развитие технологий и ужесточение норм СНиП и СанПиН повлекли за собой появление электронных пускорегулирующих средств (ЭПРА), снижающих пульсацию. Эти устройства сглаживают колебания, но сделать свет максимально постоянным и ровным под силу лишь самым дорогим и качественным ЭПРА, которые не выдерживают конкуренции с дешевыми китайскими лампами, которыми перенасыщен рынок.

Практически полностью проблема пульсации решена в уверенно завоевывающих рынок светодиодных лампах – качественные светильники имеют коэффициент пульсации до 1%. Неоспоримым преимуществом светодиодов является и отсутствие ртути, свинца и других вредных соединений, а значит, не требуются специальные меры по утилизации. Текшева Л.М., заведующая отделом нормирования и гигиенической экспертизы НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков НЦЗД РАМН, проводила экспериментальное исследование с участием добровольцев-волонтеров от 20 до 35 лет по сравнению влияния люминесцентных и светодиодных светильников на психофизические показатели человека. Результаты эксперимента выявили преимущество работы в условиях светодиодного освещения по сравнению с люминесцентным [3].

Классификация освещения по степени риска по вредному воздействию на зрение человека в жилых и общественных помещениях

Для оценки безопасности светового излучения видимого спектра был принят международный стандарт EN 62471 дата введения в действие 31.03.2009, который называется «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем». В соответствии с этим стандартом, выделяются четыре группы риска, в которых указывается максимальное время воздействия освещения от исследуемого источника света:

0. Нулевая группа риска (отсутствие риска). Лампы накаливания и галогенные лампы накаливания. Воздействие излучения от таких источников света может производиться 10000 секунд и более.

1. Первая группа риска (низкий риск). Все типы ламп, кроме ламп накаливания. Максимальное время воздействия может быть от 100 до 10000 секунд.

2. Вторая группа риска (умеренный риск). Все типы ламп, кроме ламп накаливания. Максимальное время воздействия светильников этой группы возможно от 0,25 до 100 секунд.

3. Третья группа риска (высокий риск). Все типы ламп, кроме ламп накаливания. Время воздействия не должно превышать 0,25 секунды [5].

Исследования по вредному воздействию светодиодных ламп на зрение человека

Французское национальное агентство санитарной безопасности питания, окружающей среды и труда (Anses) пришло к выводу, что светодиодные лампы вредны для глаз, в первую очередь, детских, сообщает агентство Франс Пресс.

Anses опубликовало первую часть результатов своей экспертизы воздействия таких лампочек, становящихся все более популярными благодаря высокой энергоемкости и возможности их длительного использования.

«Всего за несколько месяцев количество используемых населением светодиодных ламп возросло молниеносными темпами», – заявил Доминик Гомбер (Dominique Gombert), руководитель отдела оценки рисков Anses.

Для получения белого света в светодиодных лампах используются голубой диод со световыми волнами, схожими по своим свойствам с ультрафиолетовыми, и желтый диод.

«

infourok.ru

Проект по физике 8-9 класс «Светодиодные лампы»

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Алферовская основная общеобразовательная школа»

Сафоновского района Смоленской области

Учебный проект

по физике на тему

«Светодиодные лампы – за ними будущее?»

Выполнили ученики 9 класса – Саулин Денис, Павлюк Анастасия, Кузьмин Даниил, Петрова Дарья

Руководитель: учитель физики Филимонова Л.И.

д.Кононово

2016 год

Оглавление стр.

Введение______________________________________________________3

Тема проекта: “Светодиодные лампы – за ними будущее?»__________ 6

I.Подготовительный этап_______________________________________7

А) Устройство и принцип работы осветительных ламп________________7

Лампы накаливания___________________________________________ 4

Галогенные лампы накаливания________________________________ 8

Люминесцентные лампы_______________________________________ 9

Энергосберегающие лампы_____________________________________14

Светодиодные лампы__________________________________________17

Б) Сравнительная характеристика осветительных ламп. Экономический эффект________________________________________________________19

Расчет окупаемости при замене ламп на светодиодные_____________24

В) Достоинства и недостатки ламп накаливания, галогенных, люминесцентных, светодиодных ламп______________________________________________ 26

Достоинства и недостатки ламп накаливания______________________26

Достоинства и недостатки галогенных ламп_______________________26

Достоинства и недостатки люминесцентных ламп__________________27

Достоинства и недостатки светодиодных ламп_____________________28

Г) Влияние осветительных ламп на здоровье человека_________________29

II.Исследовательский этап__________________________ ____________ 33

Интервью работников магазина «Русский свет» г. Сафоново Смоленской области_________________________________________________________33

Опыт по выявлению освещенности и коэффициента пульсации ламп___35

Стоимость осветительных ламп и срок их службы___________________37

Таблица соответствия мощностей светодиодных ламп_______________ 37

Выводы______________________________________________________ 40

III. Практический этап (выступление на конференции) _______________41 —

Введение

Краткая пояснительная записка к проекту «Светодиодные лампы – за ними будущее?»

Цель исследования: изучить устройство и работу осветительных ламп, оценить их достоинства и недостатки, влияние на здоровье человека и сделать брошюру о них.

Объект исследования: использование в быту осветительных ламп.

Предмет исследования: экология и здоровье человека при использовании осветительных ламп

Гипотеза: если найти хорошие во всех отношениях осветительные лампы, то можно сохранить здоровье человека и экономно расходовать электроэнергию.

Задачи:

1.Изучить устройство и принцип работы осветительных ламп: накаливания, галогенных, люминесцентных (энергосберегающих), светодиодных.

2.Выявить экономический эффект при использовании этих ламп.

3.Рассмотреть их преимущества и недостатки.

4.Изучить влияние осветительных ламп на здоровье человека.

Краткое описание хода выполнения проекта и полученных результатов

В ходе выполнения проекта мы изучили устройство и принцип работы осветительных ламп, дали сравнительную характеристику осветительных ламп и экономический эффект при их использовании в быту. Изучили влияние осветительных ламп на здоровье человека, взяли интервью у работников магазина «Русский свет» в городе Сафоново Сафоновского района Смоленской области. Провели опыт по выявлению освещенности и коэффициента пульсации ламп, сравнили стоимость ламп и сроки их службы.

Выводы:

Из написанного выше можно сделать вывод, что светодиодные лампы в наше время являются популярными. Поскольку они подходят всем, кто ценит свои финансы и любит жить в комфорте, не думая каждый раз, когда в следующий раз надо будет менять лампочку в осветительных приборах.

Анализ табличных данных, несложные расчёты показывают: настоящее и будущее — за светодиодами!

Введение федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) в школу предусматривает формирование у обучающихся предметных, личностных, метапредметных результатов, их диагностику и оценку. Один из способов оценивания личностных и метапредметных результатов – это метод проектов.

Проект – это способ достижения дидактической цели через детальную разработку проблемы, которая должна завершиться вполне реальным, осязаемым практическим реультатом, оформленным тем или иным образом (Е.С.Полат).

Метод учебного проекта – способ организации самостоятельной деятельности учащихся, интегрирующий в себе проблемный подход, групповые методы, рефлексивные, презентационные, исследовательские, поисковые и прочие подходы.

Этапы учебного проекта:

• Подготовительный

• Экспериментальный

• Камеральный

• Аналитический

• Отчетный

• Практический

Этапы работы над проектом

Изучение теоретического материала

Постановка проблемы

Определение цели

Постановка задач

Определение объекта исследования

Выявление предмета исследования

Формулировка гипотезы

Подбор методик исследования

Подготовка необходимого оборудования

Этап реализации проекта (исполнительский этап: экспериментальный, камеральный, аналитический)

• Наблюдение

• Анализ

• Замеры

• Описание

• Анкетирование

• Опрос

• Сравнение

• Эксперимент

• Моделирование

• Обработка информации (концентрация информации в максимально сжатом виде)

• Качественное и количественное представление результатов (таблицы, графики, схемы, диаграммы)

• Обработка информации (концентрация информации в максимально сжатом виде)

• Качественное и количественное представление результатов (таблицы, графики, схемы, диаграммы)

Этап защиты проекта (отчетный, практический)

Выступление на конференции

Оценка своей работы и работы товарищей

Требования, предъявляемые к учебным проектам:

1.Проблема

2.Планирование

3.Поиск информации

4.Продукт

5. Презентация

Перечень возможных « продуктов» проектной деятельности:

WEB-сайт, видеофильм, электронная газета, модель, рекламный проспект, брошюра, буклет, сказка, справочник, виртуальная экскурсия, мультимедийный продукт, письменная работа, художественная творческая работа, макет, материальный объект.

Тема проекта: «Светодиодные лампы – за ними будущее?»

Цель исследования: изучить устройство и работу осветительных ламп, оценить их достоинства и недостатки, влияние на здоровье человека и сделать брошюру о них.

Объект исследования: использование в быту осветительных ламп.

Предмет исследования: экология и здоровье человека при использовании осветительных ламп

Гипотеза: если найти хорошие во всех отношениях осветительные лампы, то можно сохранить здоровье человека и экономно расходовать электроэнергию.

Задачи:

1.Изучить устройство и принцип работы осветительных ламп: накаливания, галогенных, люминесцентных (энергосберегающих), светодиодных.

2.Выявить экономический эффект при использовании этих ламп.

3.Рассмотреть их преимущества и недостатки.

4.Изучить влияние осветительных ламп на здоровье человека.

ПЛАН РАБОТЫ

1. Подобрать литературу по вопросу.

2. Изучить теорию вопроса.

3. Посетить специализированный магазин по продаже светотехнического оборудования.

4. Взять интервью у работников магазина по проблеме исследования.

5. Провести эксперимент по этому вопросу

6. Обработать информацию.

7. Анализ и оценка полученных результатов.

8. Сделать вывод.

9. Участвовать в школьном Дне науки.

ЭТАПЫ РАБОТЫ

1 ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ

1. Подобрать литературу по вопросу.

2. Изучить теорию вопроса.

2 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

1. Посетить специализированный магазин по продаже светотехнического оборудования.

2. Взять интервью у работников магазина по проблеме исследования.

3. Провести и описать опыты по выявлению освещенности и коэффициента пульсации этих ламп.

4. Оценить стоимость этих ламп и срок службы.

3 КАМЕРАЛЬНЫЙ

1. Обработать информацию.

4 АНАЛИТИЧЕСКИЙ

1. Анализ и оценка полученных результатов.

2. Сделать вывод.

5 ПРАКТИЧЕСКИЙ

1. Участвовать в школьном Дне науки.

Выполнение проекта

I.Подготовительный этап

А) Устройство и принцип работы осветительных ламп

1.Принцип действия и устройство ламп накаливания

Принцип действия ламп накаливания это преобразование электрической энергии в световую энергию. Нить разогретой лампы достигает температуры 2600 — 3000 ºС и не плавится, т.к. температура плавления вольфрама (3200 – 3400) превышает температуру плавления нити накала. В лампах накала преобладает желтый и красный спектр лучей. Баллоны ламп заполняются инертным газом, в среде которого вольфрамовая нить не окисляется.

При включении лампы накаливания, нить из вольфрамовой проволоки раскаляется (2600 — 3000ºС) проходящим через нее током, и лампа начинает светиться. Спираль укреплена на электродах, и один из них припаян к металлической гильзе цоколя, другой – к металлической контактной пластине. Их разделяет между собой изоляция. Ток, преодолевая электрическое сопротивление нити, раскаляет ее. Для того чтобы спираль быстро не перегорела, стеклянный баллон заполняется инертным газом: криптоном; азотом; аргоном; смесью азота, ксенона, аргона.

Лампы накаливания вакуумируются или заполняются, и имеют свое буквенное обозначение: Г-газонаполненная; Б– без спиральная; В–вакуумная; БК–без спиральная криптоновая; ДБ–диффузная; МО-местного освещения.

2.Галогенная лампа накаливания

Галогенная лампа от лампы накаливания отличается тем, что имеет меньшие габаритные размеры, более высокий КПД и в несколько раз больший срок службы. Практически это та же лампочка «Ильича», но улучшена с учетом последних достижений науки и техники. Колба галогенной лампочки сделана из кварцевого стекла и заполнена под давлением парами галогенов брома или йода, благодаря чему срок службы галогенных лампочек доведен до 4000 часов, а температура накала спирали достигает 3000°К.

В галогенной лампочке вольфрамовая нить тоже при нагреве испаряется, но в отличие от простой лампочки накаливания, облачко из вольфрама благодаря вступлению в химическую реакцию с галогенами при высокой температуре, возвращается опять на нить накала. Благодаря такому процессу, появилась возможность изготавливать миниатюрные лампочки большой мощности, повысить КПД до 15% и увеличить срок эксплуатации до 4000 часов, а с применением ограничителей броска тока при включении галогенной лампочки (сопротивление нити накала в холодном состоянии в десять раз меньше, чем в нагретом) до 12000 часов. Спектр излучения галогенных лампочек более естественный, чем простых лампочек накаливания и они являются идеальным искусственным источником света для выполнения работ, связанных с цветом, например для художников. Так как колба лампочки сделана из кварцевого стекла, то она при свечении излучает ультрафиолетовые лучи, что позволяет под ней даже загорать.

Рекомендации по эксплуатации галогенных лампочек:

Галогенные лампочки, рассчитанные на напряжение 220 В, подключатся непосредственно к эклектической сети, а так как в бытовой сети случаются броски напряжения, то лампочки быстро перегорают. Поэтому советую применять галогенные лампочки на напряжение 12 В с понижающим трансформатором или пускорегулирующим устройством.

Для исключения преждевременного выхода из стоя галогенной лампочки, недопустимо загрязнение колбы, так как она и так разогревается до температуры 250°С, а грязь ухудшает отвод тепла и лампочка перегревается. При установке галогенной лампочки в светильник не допускается прикосновение к колбе руками, так как на ней остаются потожировые следы, которые обгорая, нарушают равномерность нагрева колбы, в результате происходит напряжение стекла и колба может разрушиться. Если случайно прикоснулись, то грязь с колбы необходимо удалить растворителем или моющим средством и обязательно просушить, прежде чем подключать лампочку к питающей сети.

3.Устройство и принцип действия люминесцентных ламп

Люминесцентная лампа — газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких процентов.

Люминесцентные лампы широко применяются для общего освещения, при этом их световая отдача в несколько раз больше, чем у ламп накаливания того же назначения. Срок службы люминесцентных ламп может до 20 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу коммутаций, в противном случае быстро выходят из строя. 
Наиболее распространённой разновидностью подобных источников является ртутная люминесцентная лампа. Она представляет собой стеклянную трубку, заполненную парами ртути, с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора.

 Особенности подключения

С точки зрения электротехники, люминесцентная лампа — устройство с отрицательным сопротивлением (чем больший ток через неё проходит — тем больше падает её сопротивление). 
Поэтому при непосредственном подключении к электрической сети лампа очень быстро выйдет из строя из-за огромного тока, проходящего через неё. Чтобы предотвратить это, лампы подключают через специальное устройство (балласт).

В простейшем случае это может быть обычный резистор, однако в таком балласте теряется значительное количество энергии. Чтобы избежать этих потерь при питании ламп от сети переменного тока в качестве балласта может применяться реактивное сопротивление (конденсатор или катушка индуктивности). В настоящее время наибольшее распространение получили два типа балластов — электромагнитный и электронный. 

Как загорается люминесцентная лампа

В начале ознакомимся со схематическим изображением устройства светильника с одной лампой \рис.1\, состоящего из:

• люминесцентной лампы, представляющей собой цилиндрическую стеклянную трубку \1\;

•  электродов,  с закрепленной на них вольфрамовой спиралью \2\;

• неоновой лампочки стартера с двумя электродами \3, 4\;

• стартера \Ст\;

• дросселя \Д\;

• конденсатора \С\.

рис.1 Люминесцентная лампа

В начальный момент, при включении люминесцентного светильника, для лампы не хватает напряжения чтобы создать разряд  в самой люминесцентной лампе.   Как-же создать электрический разряд в люминесцентной лампе? — Для этого необходимо ознакомиться:

и понять, — для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе.

Устройство люминесцентной лампы

На двух торцах люминесцентной лампы \рис.2\  расположены вваренные стеклянные ножки, на каждой ножке смонтированы электроды \5\, электроды выведены к цоколю \2\ и соединены с контактными штырьками, на самих электродах \по обоим торцам лампы\ закреплена вольфрамовая спираль.

 

рис.2 Устройство люминесцентных ламп

На внутреннюю поверхность лампы нанесен тонкий слой люминофора \4\,  колба лампы \1\ после откачки воздуха заполняется аргоном с небольшим количеством ртути \3\.

Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе

Дроссель в схеме люминесцентного светильника служит для броска напряжения.   Рассмотрим отдельную электрическую схему \рис.3\, которая

не относится к схеме люминесцентного светильника.

рис.3 Электрическая схема без люминесцентного сватильника

infourok.ru

Ответы на часто задаваемые вопросы о светодиодных лампах. Доклад светодиодные лампы

Реферат Светодиод

скачать

Реферат на тему:

План:

Введение
• 1 История
• 2 Вклад советских учёных
• 3 Характеристики
• 4 Цвета и материалы полупроводника
• 5 Стоимость
• 6 Преимущества
• 7 Применение светодиодов
• 8 Органические светодиоды — OLED
• 9 Производство
Примечания

Введение

Светодиодная лампа

Светодио́д или светоизлучающий диод (СД, СИД, LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом или контактом металл-полупроводник, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его спектральные характеристики зависят в том числе от химического состава использованных в нём полупроводников. Считается[кем?], что первый светодиод, излучающий свет в видимом диапазоне спектра, был изготовлен в 1962 году в Университете Иллинойса группой, которой руководил Ник Холоньяк.

При пропускании электрического тока через p-n переход в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).

Не все полупроводниковые материалы эффективно испускают свет при рекомбинации. Лучшие излучатели относятся к прямозонным полупроводникам (то есть таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона), типа AIIIBV (например, GaAs или InP) и AIIBVI (например, ZnSe или CdTe). Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS).

Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния), свет практически не излучают. Впрочем, в связи с развитием кремниевой технологии, активно ведутся работы по созданию светодиодов на основе кремния. В последнее время большие надежды связываются с технологией квантовых точек и фотонных кристаллов.

1. История

Олег Лосев, советский физик, обнаруживший электролюминесценцию в карбиде кремния

Первое известное сообщение об излучении света твёрдотельным диодом было сделано в 1907 году британским экспериментатором Генри Раундом из Маркони Лабс.

В 1961 году Роберт Байард и Гари Питтман из компании Texas Instruments открыли и запатентовали технологию инфракрасного светодиода.

Первый в мире практически применимый светодиод, работающий в световом (красном) диапазоне, разработал Ник Холоньяк в компании General Electric в 1962 году. Холоньяк, таким образом, считается «отцом современного светодиода». Его бывший студент, Джордж Крафорд, изобрёл первый в мире жёлтый светодиод и улучшил яркость красных и красно-оранжевых светодиодов в 10 раз в 1972 году. В 1976 году Т.Пирсол создал первый в мире высокоэффективный светодиод высокой яркости для телекоммуникационных применений, изобретя полупроводниковые материалы, специально адаптированные к передачам через оптические волокна.

Светодиоды оставались чрезвычайно дорогими вплоть до 1968 года (около $200 за штуку), их практическое применение было ограничено. Компания «Монсанто» была первой, организовавшей массовое производство светодиодов, работающих в диапазоне видимого света и применимых в индикаторах. Компании «Хьюллет-Паккард» удалось использовать светодиоды в своих ранних массовых карманных калькуляторах.

2. Вклад советских учёных

Хотя люминесценцию в карбиде кремния впервые наблюдал Раунд в 1907 году, Олег Владимирович Лосев в Нижегородской радиолаборатории в 1923 г. показал, что она возникает вблизи спая[1]. Теоретического объяснения явлению тогда не было.

Виды светодиодов

Светодиод с пластиковой оболочкой		Светодиодный фонарь для сценического освещения		Современный люминофорный светодиод в ручном электрическом фонаре. Яркость аналогична 15 Вт бытовой лампе накаливания.

О. В. Лосев вполне оценил практическую значимость своего открытия, позволявшего создавать малогабаритные твёрдотельные (безвакуумные) источники света с очень низким напряжением питания (менее 10 В) и очень высоким быстродействием. Полученные им два авторских свидетельства на «Световое реле» (первое заявлено в феврале 1927 г.) формально закрепили за СССР приоритет в области светодиодов[2], утраченный в 1960-гг. в пользу США после изобретения современных светодиодов, пригодных к практическому применению.

3. Характеристики

Обозначение светодиода в электрических схемах

Вольт-амперная характеристика сведодиодов в прямом направлении нелинейна. Диод начинает проводить ток начиная с некоторого порогового напряжения. Это напряжение позволяет достаточно точно определить материал полупроводника. КПД светодиодов в основном колеблется от 30 до 50 %. Потребление энергии в 8 раз меньше, чем у ламп накаливания. Срок службы — в 50 раз дольше (порядка 50 тысяч часов).

4. Цвета и материалы полупроводника

Обычные светодиоды изготавливаются из различных неорганических полупроводниковых материалов, в следующей таблице приведены доступные цвета с диапазоном длин волн, падение напряжения на диоде, и материал:

Цвет длина волны (нм) Напряжение (В) Материал полупроводника

	Инфракрасный	λ > 760	ΔU < 1.9	Арсенид галлия (GaAs)Алюминия галлия арсенид (AlGaAs)
	Красный	610 < λ < 760	1.63 < ΔU < 2.03

10i5.ru