Всего несколько лет назад на смену лампам накаливания пришли энергосберегающие лампы (люминесцентные, ртутные газоразрядные, галогенные). В настоящее время они широко используются в промышленности и быту, особенно на крупных заводах.
Сегодня их уже заменяют лампы со светодиодами. Ультрафиолетовые светодиоды (УФ-светодиоды) используются в медицине, косметологии и некоторых других областях, о которых пойдет речь в этой статье.
Принцип действия УФ светодиодов
Все светоизлучающие диоды отличаются от других осветительных приборов двумя признаками.
- Нет нити.
- Отсутствие ядовитого газа внутри колбы (как в случае с ESL).
Любой грамотный электрик знает, что свет в нем создается p-n-переходом, который создает оптическое излучение. В частности, УФ-светодиоды усложняются путем добавления специальной примеси, состоящей из нитрида галлия, бора, алюминия и др.
Для светодиодов также требуется драйвер, который снижает напряжение сети до необходимого уровня.
В прошлом для получения ультрафиолетового света обычно использовались газоразрядные лампы (энергосберегающие лампы). Однако содержащиеся в них пары ртути опасны для здоровья человека, если они выходят из неисправной лампы в окружающую среду.
УФ (ультрафиолетовые) светодиоды не содержат вредных паров ртути и поэтому все чаще используются в светильниках.
Главные технические характеристики
Обычные и ультрафиолетовые светодиоды имеют одинаковые характеристики тока и напряжения:
- Диапазон падения напряжения от 3 до 4 В.
- Рабочий ток для маломощных светодиодных лент составляет 0,02 А, для мощных УФ-светодиодов — 0,035-0,08 мА.
Светодиоды различаются по размеру. Например, светодиоды с цифрой 5730 в обозначении указывают на длину (57) и ширину (30).
Другим показателем является продолжительность ультрафиолетового излучения. Обычно это 300-400 нм (нанометров), иногда 210 нм.
Причины отказа работы светодиодов
Во-первых, давайте поговорим о всех типах светодиодов.
Их называют вечными источниками света. При соблюдении нескольких простых правил светодиоды могут прослужить в среднем пять лет. Однако важно понимать, что есть светодиод и есть устройство, которое им управляет, называемое драйвером.
Дешевые модели, обычно китайского производства, в первую очередь рассеивают 30-40% всей энергии, поступающей в лампу (в качественных драйверах около 9-11%).
Во-вторых, драйвер должен быть оснащен гальванической развязкой, которая необходима для того, чтобы высокое напряжение ни при каких обстоятельствах не достигло диодов. Некачественные драйверы этого не имеют, что может привести к перегоранию всего светильника. Хорошие драйверы имеют защиту от скачков напряжения до 380 вольт в течение длительного времени и не менее 5 000 вольт от импульсов молнии, если они размещены на улице.
Дешевые версии могут повредить близлежащее электрооборудование или помешать ему, создавая помехи.
Мы рекомендуем приобретать контроллеры и/или светильники заводской сборки, сертифицированные на электробезопасность и электромагнитную совместимость с другим оборудованием. Например, китайские эквиваленты можно определить по цветовой температуре 6000 К или более. Этот показатель не должен быть выше 4000 К.
Другой причиной отказа может быть невнимательность или халатность со стороны производителя светодиодных светильников. Например, драйвер может иметь мощность 2 Вт, а светодиоды — 1 Вт. В этом случае светодиод перегреется и перегорит.
Перегрев также вызывается пылью и насекомыми, забивающими корпус, особенно ребра охлаждения. Время от времени светильник следует полностью очищать.
При покупке светильника также обратите внимание на корпус. Пластиковый корпус сохраняет тепло, не отдавая его в окружающую среду. Мы рекомендуем использовать светильники с алюминиевым корпусом, так как он обладает высокой теплоотдачей.
Где применяются УФ светодиоды
Во многих областях. Достаточно перечислить основные области и привести примеры.
- Медицина. Для жителей холодных регионов с дефицитом солнечного света существуют методы лечения с использованием ультрафиолетовых лучей. Дело в том, что через ультрафиолетовый спектр солнца мы получаем витамин D, важный элемент для человеческого организма.
- Промышленность. Ультрафиолетовые лучи ускоряют полимеризацию (высыхание и затвердевание) клея или специальной смолы, называемой компаундом.
- Криминалистика. Можно обнаружить следы крови и других веществ, невидимых при обычном освещении.
- Банковское дело. Поддельные деньги обнаруживаются под ультрафиолетовым светом.
- Кровельная промышленность. Умеренное воздействие ультрафиолетового света ускоряет производство полезных полифенолов в овощах
Читайте также: Как правильно выбрать УФ-лампу и инструкции по самостоятельному изготовлению УФ-лампы.
Преимущества ультрафиолетовых светодиодных лент
Светодиоды редко работают в одиночку. Обычно это целая светодиодная лента, состоящая не менее чем из 10 штук. Поэтому правильнее говорить о преимуществах и недостатках ультрафиолетовых светодиодных лент. Кроме того, следует различать обычные и ультрафиолетовые светодиоды.
Преимущества каждой светодиодной ленты:
- Высокая светоотдача, равная энергосберегающим аналогам (150 люмен на 1 Ватт).
- Устойчивость к низким температурам.
- Экологически безопасен (в отличие от ESL не содержит вредных паров ртути).
- Длительный срок службы (до 10 лет).
- Отсутствие громоздкого контрольного оборудования, в отличие от ESL.
- Жизнь не сильно меняется при частом включении и выключении (ЭПРА и лампы накаливания очень чувствительны к этому).
- Устойчивость к вибрации.
Недостатки любых светодиодных лент:
- Высокая стоимость (светодиоды только недавно получили широкое распространение).
- Пока дорогостоящий блок управления, контроллер.
- Менее привычный для человеческого глаза свет (лампы накаливания и ЭСЛ ближе к естественному солнечному свету).
- При использовании систем водяного охлаждения в корпусе светильника может образовываться конденсат (но это незначительная деталь по сравнению с обслуживанием ESL).
Читайте также: Полный обзор и правила выбора УФ-лампы.
Преимущества светодиодных УФ-лент по сравнению с другими УФ-лампами:
- Не выделяется вредный озон, поэтому нет необходимости проветривать помещение (это делают, например, энергосберегающие кварцевые лампы).
- Неограниченное снижение яркости (другие УФ-лампы имеют очень ограниченное снижение яркости).
- Гораздо безопаснее для людей, чем их энергосберегающие аналоги.
Недостатки ультрафиолетовых светодиодных лент:
- Часто приходится заменять всю светодиодную ленту, а не отдельные диоды (впрочем, это зависит от конструкции светильника).
- Излучается только рассеянный свет (для точечного освещения необходимы специальные линзы).
Безопасны ли для человека
Здесь также необходимо разделять обычные и ультрафиолетовые светодиодные ленты.
Во-первых, обычные.
- Они подавляют выработку мелатонина, который необходим для сна человека. Поэтому не рекомендуется находиться перед светодиодным светом в течение нескольких часов перед сном (светодиоды сейчас есть почти во всех современных телевизорах и мониторах).
- Дешевые (обычно китайские) лампы имеют высокое мерцание, что ухудшает зрение. Дорогие аналоги не имеют такого недостатка.
- Цветовая температура выше 4000 К вредна для здоровья. Не выбирайте больше этого числа.
У ультрафиолетовых светодиодных лент есть только один недостаток: от длительного воздействия на человека они портят зрение. Однако в целом они безопасны для человека. Более опасными являются энергосберегающие аналоги, но это тема для другой статьи.
Читайте также: Как защитить глаза от ожога кварцевой лампой — лечение и меры предосторожности.
Как правильно выбрать светодиод, лучшие производители
Главное правило при выборе светодиодных систем — покупать только системы заводского изготовления у проверенных компаний: Gauss, Philips, Camelion, Feron, Era, Cosmos и другие.
На всякий случай повторим, на что следует обратить внимание в первую очередь:
- Цветовая температура не выше 4000 К.
- Алюминиевый корпус.
- Наличие сертификата безопасности и электромагнитной совместимости.
В заключение
Мы собрали всю самую важную информацию об ультрафиолетовых светодиодах. Напишите комментарий и поделитесь статьей в социальных сетях, чтобы другие могли узнать полезную информацию.
