Какими бывают светодиоды?

Практически вся наиболее современная техника использует светодиоды того или иного типа. Они встречаются в чайниках и кофемолках, телевизорах и холодильниках, стиральных машинах, фонариках, компьютерах, смартфонах и даже автомобилях. Ну и, конечно, заметная часть сферы искусственного освещения также построена на LED-элементах. Сегодня мы рассмотрим, какими бывают светодиоды, как их строение влияет на технические характеристики и почему они стали столь популярны в последние годы.

В первое время после изобретения полупроводников области их применения были очерчены довольно строго, однако сегодня всё перемешалось. В современных устройствах вполне могут применяться изделия разных типов и классов для разнородных задач, а их разделение по форм-фактору, яркости и мощности, классу и назначению считается весьма условным. Кроме того, не стоит забывать, что каждый производитель такой продукции создаёт свою номенклатуру, объединяя изделия в группы по важным именно для него признакам.

Разнообразие светодиодов

Технический прогресс не стоит на месте, и разработка принципиально новых светодиодов продолжается во всём мире. Если ещё пять лет назад выделяли две максимально большие категории полупроводниковых элементов, то сегодня их уже три – и речь идёт лишь о тех, которые начали производиться в промышленных масштабах. Считается, что к 2025-тому году будет изобретено ещё не менее двух типов принципиально отличающихся светодиодов, которые, вполне возможно, будут переходным звеном, неким указателем на какой-нибудь следующий, более прогрессивный источник света.

Итак, сейчас всё многообразие светодиодов делят на следующие крупные группы:

  • осветительные – устанавливаются в LED-лампочках, вспышках фотоаппаратов и светодиодных светильниках;
  • индикаторные – монтируются в разную бытовую технику и органы управления (пульты, контроллеры, датчики);
  • лазерные – используются в компьютерных мышках, оптических приводах для чтения дисков, линиях информационной связи и для решения разных медицинских задач.

Индикаторные светодиоды

На очереди индикаторные светодиоды. К ним относят изделия, изготовленные по технологии DIP, Straw Hat, Super Flux «Piranha», а также уже рассмотренные нами ранее SMD-модели. Здесь отличия между категориями порой менее чётки, однако ввиду определённых технических параметров каждая из них имеет преимущественную сферу применения и постоянно совершенствуется в нужную сторону, отдаляясь от общих истоков.

Осветительные светодиоды

Начнём с осветительных светодиодов. Среди них выделяют четыре подкласса, отличающихся между собой конструкцией и принципом распространения светового потока: SMD, COB, LED-filament и PCB STAR.

Лазерные светодиоды

Наконец, необходимо сказать несколько слов и о лазерных моделях. Несмотря на то, что их относят к рассматриваемой группе светоизлучающих элементов, они не в полной мере являются светодиодами. Физически такие объекты представляют собой специальным образом подготовленные полупроводниковые кристаллы, которые способны формировать узконаправленный пучок света под воздействием электрического тока. Угол рассеивания обычных изделий составляет 5-7° или 7-10°, а диапазон свечения может выходить за границы видимого спектра – как в инфракрасную, так и в ультрафиолетовую область.

Устройство и принцип работы лазерных моделей таков: в пределах их маленького корпуса умещается не только полупроводник, но и два зеркальных элемента, расположенные по обе стороны диода. Первое зеркало обладает обычными свойствами, а второе – полупрозрачно, что делает его фактически двухсторонним. При подаче тока лазерный диод начинает работу как обычный LED-элемент и выдаёт весьма посредственный световой поток. Однако при достижении определённой предельной мощности в окружающее пространство начинает высвобождаться свет с длиной волны, которая позволяет лучам пройти через зеркала требуемым образом. В результате фактический световой поток многократно возрастает. В зависимости от модели, такой свет можно по-разному окрасить и даже сфокусировать в пучок с углами разлёта лучей, не превышающими 1-2°.