Впервые об излучении света в карбиде кремния мир узнал в 1907 году от британского физика-экспериментатора Генри Раунда. Кто знает, как бы выглядела современная светотехника, если б наблюдательный житель Альбиона сумел объяснить и направить свое открытие в русло практического применения. Но тогда Раунду еще не хватило для этого достаточных теоретических знаний.
Идея и первые попытки создать что-то, применимое на практике, датируются 1927 годом. Наш соотечественник, нижегородский физик Олег Лосев впервые показал, что свечение в карбиде кремния возникает именно в месте спая. Он понял, какие возможности стоят за созданием малогабаритного безвакуумного источника света с очень высоким быстродействием при очень низком питании, но тоже не смог претворить свое открытие в жизнь. А то, чего добился советский физик, до 60-х годов прошлого века закрепило за СССР приоритет в области изучения светодиодов.
Но, увы, первый практически применимый светодиод родился на другом конце света, в США, а именно — в стенах научно-исследовательских лабораторий General Electric. Ник Холоньяк в 1962 году явил миру светодиод, работающий в видимом красном диапазоне. «Light-emitting diode (LED)» — назвал свое детище американец.

Бочка меда
Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные приборы, применявшиеся для индикации, но принцип остался тем же. И маленький индикатор на приборной панели, и матрица LED-телевизора, и промышленный светодиодный светильник работают благодаря непосредственному преобразованию электрического тока в свет, которое происходит в полупроводниковом приборе с металлическим контактом.
Потери энергии сведены в светодиоде к минимуму, поскольку в отличие от лампы накаливания, люминесцентной или галогеновой лампы, энергия не тратится на то, чтобы обогреть стеклянную колбу, а светоотдаче не мешает люминофор.
Ключевым достоинством светодиода можно безусловно назвать его энергоэффективность, которая стремится к 100%. В бытовом применении экономический эффект от применения светодиодов может быть и не слишком очевидным, а вот в промышленном масштабе использование светодиодного освещения позволяет добиться значительной экономии даже по сравнению с люминесцентными дампами.
Второе достоинство светодиода — его непритязательность к условиям эксплуатации. Диапазон рабочих температур прибора колеблется в рамках от -50°С до +60°С. Равнодушие светодиода к низким температурам особенно актуально для российского климата, где зима длится все семь месяцев.
Кроме холода светодиод не боится еще и пыли, вибраций или иных механических воздействий. Там просто нечему ломаться — в светодиоде нет ни хрупкой колбы, ни тонких нитей накаливания, что сказывается на стоимости эксплуатации светодиода весьма благоприятно, ведь ему не требуется дополнительная защита от внешней среды. Простота конструкции играет в пользу светодиода при использовании его под водой, во взрывоопасной среде и в условиях высокого давления.
Помимо того, что окружающая среда не оказывает на светодиод никакого воздействия, он сам не оказывает никакого воздействия на окружающую среду. Этот прибор предельно безопасен в силу своего малого тепловыделения и низкого питающего напряжения.
К тому же, в отличие от люминесцентных ламп, он не содержит отравляющих компонентов, и применяется повсеместно. При этом самостоятельный монтаж светильника или целой осветительной системы на основе светодиодов может быть выполнен даже неспециалистом. Светодиоды представляют в этом плане довольно широкий простор для творчества: легко крепятся к любой поверхности, хорошо сочетаются с регуляторами цвета и яркости и излучают исключительно чистые оттенки света. А при углах рассеивания светового потока 10-140 градусов конструкция светодиодов не нуждается в дополнительных отражателях.

Ложка дегтя
Рекламные проспекты обещают, что купленный светодиод непрерывно прослужит своему владельцу верой и правдой 100 тысяч часов, или 11 лет. Для сравнения, лампа накаливания «живет» не больше тысячи, а качественная люминесцентная — не больше десяти тысяч часов. Но в столь прекрасных прогнозах можно справедливо усомниться. Все дело в том, что за эти 11 теоретических лет светодиод успеет потерять часть мощности своего излучения: налицо так называемый процесс выгорания, который особенно заметен у мощных светодиодов. Для получения чистого белого свечения на светодиод наносится люминофор, и именно он в первую очередь страдает даже от незначительного нагревания, которое очень характерно для мощных приборов. В первую очередь повышенная температура приводит к изменению свойств люминофора, это сказывается на яркости прибора и в результате фактический срок службы мощных белых светодиодов сокращается до 20-50 часов. Формально светодиод будет тускло светить до конца своего заявленного срока, однако, когда снижение яркости достигнет 30% прибор будет лучше заменить на новый.
Другой важный минус мощного светодиодного освещения кроется в необходимости стабилизации тока. Все дело в том, что свет прибора напрямую зависит от напряжения и даже самые малые изменения этого параметра будут очень явно отражаться на яркости светильника.

Поторопились
И потребители, и даже продавцы люминесцентных ламп признают, что навязанный переход на энергосберегающие источники света был скоропостижным. Конечно, в федеральном законе об энергосбережении нет прямого предписания использовать ртутьсодержащие лампы, однако пропаганда именно этих светильников очевидна. Между тем, светотехническая индустрия развивается стремительно, и самое перспективное ее направление — отнюдь не люминесцентные, а светодиодные лампы. Получается, что громкий правительственный документ стал морально устаревшим еще до того как вступил в силу. В течение нескольких лет основным фаворитом сторонников экономии электричества вместо бледно-белой ртутьсодержащей колбы стал светодиод. По всему миру интерес к этому типу освещения огромен. С маленькой светодиодной лампочкой сейчас связывают больше надежд, чем с ртутьсодержащей колбой.
В современной светотехнике светодиод, отдающий более 100 люмен на ватт («лампочка Ильича» отдает всего 10-12 лм/Вт) больше не является фантастикой — теперь это норма. С момента рождения первого светодиода существенно упала и стоимость — массовое производство сократило ее в десятки и сотни раз. Тот самый красный светодиод в 1968 году обходился покупателям в $200, что делало его очень дорогим удовольствием. Сегодня самый простой светодиод можно купить менее чем за рубль. Естественно, стоимость мощных фонарей, используемых для уличного или автомобильного освещения высока, несмотря на повсеместное использование, и составляет не менее 300 рублей. Но к началу 2011 года цена на светодиодные светильники мощностью от 1Вт опустилась до планки в 50-60 рублей. Иными словами, рынок демонстрирует нам классическое удешевление технологии, цена которой пока не подогревается ажиотажем.

Рынок гигантов
Сегодняшний рынок светодиодного освещения представляет собой множество фирм-перекупщиков и буквально единицы фирм-производителей. Этими единицами выступают гиганты отрасли, знакомые нам по производству других осветительных приборов, таких как люминесцентные и галогеновые лампы. Лидером мирового производства светодиодов является немецкий «Siemens», которому принадлежит бренд Osram с производственными мощностями по всему миру. Основным конкурентом «Siemens» выступает «Royal Philips Electronics», в структуре которого сейчас находится множество предприятий, которые ранее были самостоятельными производителями светодиодов с устойчивыми марками.
Не меньшую долю рынка успели отвоевать азиаты с их посредственной, но дешевой продукцией. Собственно говоря, достоверно оценить масштабы присутствия китайских игроков на российском рынке практически невозможно, потому что далеко не все производители светотехники готовы признаться, что в их светильниках, пусть даже и собранных в России, все светодиоды родом из Поднебесной.
В группе собственно российских производителей светодиодов на первом месте стоит компания «Оптоган», которая является детищем протеже небезызвестной госкорпорации «Роснано». Продукцией группы являются светодиодные чипы, сверхъяркие светодиоды и светодиодные матрицы. Рычаги воздействия «Роснано» обеспечили компанию одним из самых лакомых кусков рынка — госзаказами.
Продукцией «Оптогана» в начале 2011 года была освещена улица Советская в городе Боготол Красноярского края. Чем был обусловлен выбор именно этой географической точки, в «Оптогане» не уточняют, однако результат оказался выгоден всем: и жителям Боготола, и «Оптогану», и властям, что это может означать только одно: одним проектом никто не ограничится.
«Энергоэффективность и энергосбережение входят в 5 приоритетных направлений технологического прорыва, обозначенных Президентом России Дмитрием Медведевым, — говорит вице-премьер правительства Красноярского края Андрей Гнездилов. — Запуск проекта по освещению улицы в Боготоле энергосберегающими светильниками является лишь началом активного движения Красноярского края в обозначенном направлении. Думаю, что первый опыт будет удачным и распространится на всю территорию нашего региона. Более того, у нас есть потенциал самостоятельно изготавливать такие светильники».

 "Промышленные страницы Сибири" №1 (49) январь-февраль 2011 г.

скачать pdf

P align=justify>Впервые об излучении света в карбиде кремния мир узнал в 1907 году от британского физика-экспериментатора Генри Раунда. Кто знает, как бы выглядела современная светотехника, если б наблюдательный житель Альбиона сумел объяснить и направить свое открытие в русло практического применения. Но тогда Раунду еще не хватило для этого достаточных теоретических знаний.
Идея и первые попытки создать что-то, применимое на практике, датируются 1927 годом. Наш соотечественник, нижегородский физик Олег Лосев впервые показал, что свечение в карбиде кремния возникает именно в месте спая. Он понял, какие возможности стоят за созданием малогабаритного безвакуумного источника света с очень высоким быстродействием при очень низком питании, но тоже не смог претворить свое открытие в жизнь. А то, чего добился советский физик, до 60-х годов прошлого века закрепило за СССР приоритет в области изучения светодиодов.
Но, увы, первый практически применимый светодиод родился на другом конце света, в США, а именно — в стенах научно-исследовательских лабораторий General Electric. Ник Холоньяк в 1962 году явил миру светодиод, работающий в видимом красном диапазоне. «Light-emitting diode (LED)» — назвал свое детище американец.

Бочка меда
Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные приборы, применявшиеся для индикации, но принцип остался тем же. И маленький индикатор на приборной панели, и матрица LED-телевизора, и промышленный светодиодный светильник работают благодаря непосредственному преобразованию электрического тока в свет, которое происходит в полупроводниковом приборе с металлическим контактом.
Потери энергии сведены в светодиоде к минимуму, поскольку в отличие от лампы накаливания, люминесцентной или галогеновой лампы, энергия не тратится на то, чтобы обогреть стеклянную колбу, а светоотдаче не мешает люминофор.
Ключевым достоинством светодиода можно безусловно назвать его энергоэффективность, которая стремится к 100%. В бытовом применении экономический эффект от применения светодиодов может быть и не слишком очевидным, а вот в промышленном масштабе использование светодиодного освещения позволяет добиться значительной экономии даже по сравнению с люминесцентными дампами.
Второе достоинство светодиода — его непритязательность к условиям эксплуатации. Диапазон рабочих температур прибора колеблется в рамках от -50°С до +60°С. Равнодушие светодиода к низким температурам особенно актуально для российского климата, где зима длится все семь месяцев.
Кроме холода светодиод не боится еще и пыли, вибраций или иных механических воздействий. Там просто нечему ломаться — в светодиоде нет ни хрупкой колбы, ни тонких нитей накаливания, что сказывается на стоимости эксплуатации светодиода весьма благоприятно, ведь ему не требуется дополнительная защита от внешней среды. Простота конструкции играет в пользу светодиода при использовании его под водой, во взрывоопасной среде и в условиях высокого давления.
Помимо того, что окружающая среда не оказывает на светодиод никакого воздействия, он сам не оказывает никакого воздействия на окружающую среду. Этот прибор предельно безопасен в силу своего малого тепловыделения и низкого питающего напряжения.
К тому же, в отличие от люминесцентных ламп, он не содержит отравляющих компонентов, и применяется повсеместно. При этом самостоятельный монтаж светильника или целой осветительной системы на основе светодиодов может быть выполнен даже неспециалистом. Светодиоды представляют в этом плане довольно широкий простор для творчества: легко крепятся к любой поверхности, хорошо сочетаются с регуляторами цвета и яркости и излучают исключительно чистые оттенки света. А при углах рассеивания светового потока 10-140 градусов конструкция светодиодов не нуждается в дополнительных отражателях.

Ложка дегтя
Рекламные проспекты обещают, что купленный светодиод непрерывно прослужит своему владельцу верой и правдой 100 тысяч часов, или 11 лет. Для сравнения, лампа накаливания «живет» не больше тысячи, а качественная люминесцентная — не больше десяти тысяч часов. Но в столь прекрасных прогнозах можно справедливо усомниться. Все дело в том, что за эти 11 теоретических лет светодиод успеет потерять часть мощности своего излучения: налицо так называемый процесс выгорания, который особенно заметен у мощных светодиодов. Для получения чистого белого свечения на светодиод наносится люминофор, и именно он в первую очередь страдает даже от незначительного нагревания, которое очень характерно для мощных приборов. В первую очередь повышенная температура приводит к изменению свойств люминофора, это сказывается на яркости прибора и в результате фактический срок службы мощных белых светодиодов сокращается до 20-50 часов. Формально светодиод будет тускло светить до конца своего заявленного срока, однако, когда снижение яркости достигнет 30% прибор будет лучше заменить на новый.
Другой важный минус мощного светодиодного освещения кроется в необходимости стабилизации тока. Все дело в том, что свет прибора напрямую зависит от напряжения и даже самые малые изменения этого параметра будут очень явно отражаться на яркости светильника.

Поторопились
И потребители, и даже продавцы люминесцентных ламп признают, что навязанный переход на энергосберегающие источники света был скоропостижным. Конечно, в федеральном законе об энергосбережении нет прямого предписания использовать ртутьсодержащие лампы, однако пропаганда именно этих светильников очевидна. Между тем, светотехническая индустрия развивается стремительно, и самое перспективное ее направление — отнюдь не люминесцентные, а светодиодные лампы. Получается, что громкий правительственный документ стал морально устаревшим еще до того как вступил в силу. В течение нескольких лет основным фаворитом сторонников экономии электричества вместо бледно-белой ртутьсодержащей колбы стал светодиод. По всему миру интерес к этому типу освещения огромен. С маленькой светодиодной лампочкой сейчас связывают больше надежд, чем с ртутьсодержащей колбой.
В современной светотехнике светодиод, отдающий более 100 люмен на ватт («лампочка Ильича» отдает всего 10-12 лм/Вт) больше не является фантастикой — теперь это норма. С момента рождения первого светодиода существенно упала и стоимость — массовое производство сократило ее в десятки и сотни раз. Тот самый красный светодиод в 1968 году обходился покупателям в $200, что делало его очень дорогим удовольствием. Сегодня самый простой светодиод можно купить менее чем за рубль. Естественно, стоимость мощных фонарей, используемых для уличного или автомобильного освещения высока, несмотря на повсеместное использование, и составляет не менее 300 рублей. Но к началу 2011 года цена на светодиодные светильники мощностью от 1Вт опустилась до планки в 50-60 рублей. Иными словами, рынок демонстрирует нам классическое удешевление технологии, цена которой пока не подогревается ажиотажем.

Рынок гигантов
Сегодняшний рынок светодиодного освещения представляет собой множество фирм-перекупщиков и буквально единицы фирм-производителей. Этими единицами выступают гиганты отрасли, знакомые нам по производству других осветительных приборов, таких как люминесцентные и галогеновые лампы. Лидером мирового производства светодиодов является немецкий «Siemens», которому принадлежит бренд Osram с производственными мощностями по всему миру. Основным конкурентом «Siemens» выступает «Royal Philips Electronics», в структуре которого сейчас находится множество предприятий, которые ранее были самостоятельными производителями светодиодов с устойчивыми марками.
Не меньшую долю рынка успели отвоевать азиаты с их посредственной, но дешевой продукцией. Собственно говоря, достоверно оценить масштабы присутствия китайских игроков на российском рынке практически невозможно, потому что далеко не все производители светотехники готовы признаться, что в их светильниках, пусть даже и собранных в России, все светодиоды родом из Поднебесной.
В группе собственно российских производителей светодиодов на первом месте стоит компания «Оптоган», которая является детищем протеже небезызвестной госкорпорации «Роснано». Продукцией группы являются светодиодные чипы, сверхъяркие светодиоды и светодиодные матрицы. Рычаги воздействия «Роснано» обеспечили компанию одним из самых лакомых кусков рынка — госзаказами.
Продукцией «Оптогана» в начале 2011 года была освещена улица Советская в городе Боготол Красноярского края. Чем был обусловлен выбор именно этой географической точки, в «Оптогане» не уточняют, однако результат оказался выгоден всем: и жителям Боготола, и «Оптогану», и властям, что это может означать только одно: одним проектом никто не ограничится.
«Энергоэффективность и энергосбережение входят в 5 приоритетных направлений технологического прорыва, обозначенных Президентом России Дмитрием Медведевым, — говорит вице-премьер правительства Красноярского края Андрей Гнездилов. — Запуск проекта по освещению улицы в Боготоле энергосберегающими светильниками является лишь началом активного движения Красноярского края в обозначенном направлении. Думаю, что первый опыт будет удачным и распространится на всю территорию нашего региона. Более того, у нас есть потенциал самостоятельно изготавливать такие светильники».

 "Промышленные страницы Сибири" №1 (49) январь-февраль 2011 г.

скачать pdf

Юлия Ребунова.