Основные этапы изготовления светодиодных светильников

Среди множества разновидностей систем освещения одними из самых популярных в наши дни являются светодиодные. Интерес к ним объясняется такими их преимуществами, как:

• высокая энергоэффективность. Использование светодиодного освещения позволяет экономить средства на оплате счетов за электроэнергию;
• долговечность. Современные белые светодиоды имеют номинальный срок службы до 100 тыс. часов, гарантированный — до 50 тыс. часов. Для сравнения: лампы накаливания служат в среднем лишь 1 тыс. часов;
• высокая световая отдача (отношение генерируемого светового потока к потребляемой мощности). Ее значение у светодиодных светильников, выпускаемых в наши дни, достигает 100 лм/Вт. Для сравнения: световая отдача светильников с лампами газоразрядного типа составляет приблизительно 50-60 лм/Вт.

Изготовление светодиодов

Первый этап производства светодиодных светильников — изготовление источников света. Это весьма сложная с технологической точки зрения операция, при которой выполняется эпитаксия — осаждение газов на карбидокремниевую или сапфировую подложку. Многослойные пленки, выращенные таким способом, подвергаются планарной обработке для формирования p-n-структуры будущих светодиодов. Далее производится бинирование (сортировка) пленок по цветовой температуре, напряжению, световому потоку и другим характеристикам. В последнюю очередь чипы помещаются в корпуса и снабжаются первичной оптикой, формирующей исходную КСС (кривую силы света). Этап изготовления светодиодов завершается. Дальнейшие действия будут выполняться уже в рамках светотехнического производства — сборки LED-светильников.

Производство светодиодов — сложная задача. Во всем мире ее решают всего порядка десяти производителей:

• Nichia Corporation (Япония);
• Cree (США);
• Osram (Германия);
• Philips (Нидерланды);
• Samsung (Корея);
• несколько других менее известных компаний.

Светодиоды перечисленных марок отличаются высочайшим качеством, они имеют высокий — до 130-160 лм/Вт — уровень светоотдачи и очень долговечны. Благодаря этому они пользуются наибольшим спросом и поставляются в самые разные страны мира.

Последующие этапы производства светодиодных светильников

В первую очередь делают светодиодные модули (печатные платы, на которые напаиваются светодиоды). Это позволяет эффективно отводить тепло. Одним из удачных решений при изготовлении плат является использование алюмооксидной технологии (она обозначается аббревиатурой ALOX). Суть ее заключается в создании диэлектрического вещества в глубине металла и на его поверхности. В России эта технология уже применяется одним из ведущих отечественных производителей светодиодного оборудования «АтомСвет».

Задача отведения тепла имеет чрезвычайную важность. При всех достоинствах светодиодных ламп освещения они, как многие другие источники света, вырабатывают тепло, которое без эффективного отведения способно буквально «убить» светодиоды, а вместе с ними и весь осветительный прибор.

Современными производителями эта задача успешно решается. От области p-n-перехода тепло отводится к корпусу светодиода, от него — к печатной плате, от нее — к радиатору, после чего рассеивается в воздухе.

Светодиодные модули оснащаются вторичной оптикой, которая обеспечивает требуемую КСС. Далее один или несколько модулей, а также другие элементы конструкции светильника, помещаются в корпус из алюминия. В большинстве случаев «лицевая» сторона корпуса защищается боросиликатным или поликарбонатным стеклом.

Как мы видим, оптическая система светильников является трехуровневой: она состоит из первичной и вторичной оптики, а также защитного стекла. Следствием этого становится рост световых потерь. Световой поток, создаваемый светильником, всегда меньше, чем сумма потоков светодиодов, которые входят в его конструкцию. Производители ищут пути, которые позволили бы снизить световые потери. Одним из инновационных решений является система мультилинз. Она не только минимизирует оптические потери, но и повышает защиту светодиодных светильников от вибрации, ударов, влаги и пыли. Система мультилинз зарекомендовала себя наилучшим образом, в настоящее время она все шире применяется отечественными производителями.

Нюансы грамотного выбора

Итак, мы видим: изготовление приборов светодиодного освещения — это сложный процесс, при реализации которого производителям приходится учитывать множество нюансов. Для того чтобы приобрести действительно качественные светодиодные светильники оптом или в розницу, потребителю нужно:

• грамотно выбирать тип светодиодов и принимать во внимание их декларируемые характеристики;
• проверять наличие сертификатов на осветительные приборы, подтверждающих их соответствие отечественным (ГОСТ) и зарубежным (ENEC, CE, GS) стандартам. Кроме того, имеют значения протоколы испытаний светильников, проведенных независимыми экспертными организациями;
• учитывать срок присутствия компании-производителя на рынке, который должен составлять как минимум 3 года;
• изучать отзывы других потребителей.

Важность контроля качества

Светодиоды служат долго, поэтому все компоненты светильников, изготавливаемых на их основе, также должны иметь длительный срок службы. В этой связи важнейшую роль играет то, как в компании-производителе организован контроль качества выпускаемой продукции. Заслуживает внимания отечественная компания «АтомСвет», которая изготавливает светодиодные светильники, предназначенные для эксплуатации в сложных (в том числе экстремальных) условиях. Производитель контролирует качество осветительных приборов на всех этапах технологической цепочки — от разработки новых моделей до отгрузки изделий покупателям.

В условиях конкурентной борьбы за потребителя современные производители светильников неуклонно совершенствуют качество своей продукции и проходят сертификацию на предмет соответствия международным стандартам (в частности, CE, GS, ENEC). Благодаря этому качество световых приборов, представленных на рынке, находится на стабильно высоком уровне, что не может не радовать.