Инновационные решения и разработки: новые технологии светодиодного освещения

Энергосберегающие технологии светодиодного освещения активно развиваются, об этом свидетельствует быстрый рост мирового объема продаж СД-устройств, который в 2013 году составлял 14,4 миллиардов долларов, а к 2018 году может достичь 25,9 миллиардов. Ускорению темпов роста продаж светодиодов и оборудования способствует сокращение цен на них до уровня, который делает их выгодной заменой традиционных ламп. До 2012 года СД можно было встретить в основном только в подсветке дисплеев и экранах телевизоров, сейчас свыше 50% рынка заняли светодиодные системы освещения. <hr>Распределение объема продаж СД-устройств:Японские компании (Nichia Corporation, Everlight Electronics и др.) – их доля 27–32%;Южнокорейские (Seoul Semiconductor, LG и др.) — их доля около 26–27%. В США рост продаж обеспечивают 3 компании — Cree, Veeco Instruments, Applied Materials;В Европе —Philips Lighting (Нидерланды). В последние годы к объемам роста продаж активно подключились компании из Тайваня (13 компаний) и Китая (9 предприятий).<hr>Следующие тенденции в развитии технологий освещения можно выделить в последние годы: интеллектуализация продукции, консолидация производителей (она обусловлена снижением цен на товары, а, следовательно, и прибылей), увеличение спроса на устройства средней и высокой мощности, быстрое развитие отрасли производства источников питания для светодиодов. В настоящее время ведутся активные работы по внедрению следующих инновационных решений:GaN-светодиоды на кремниевых подложках<img src="https://www.osvetim.ru/image/catalog/post/4321264630_9e19b6ba6d_o.jpg" style="float: right; width: 311px; height: 214.718px;">Эта технология освещения отличается высокой светоотдачей, а, следовательно, высокой яркостью светового потока и, при этом, экономичным потреблением электроэнергии. В первое время, когда такие светодиоды только появлялись для их изготовления использовались довольно дорогие сапфировые подложки, и уже позднее их смогли заменить более дешевыми кремниевыми. Они дешевле сапфировых на 30%. Но вопрос еще до конца не решен, использование их не настолько целесообразно, так как устройства с кремниевыми подложками требуют подключения дорогих источников питания и оптики. Поэтому при общих подсчетах, стоимость конечного продута снижается незначительно. Список компаний, занимающихся технологий GaN-светодиодов на подложках диаметром 100 и 150 мм: ARC Energy, Aledia, Toshiba, LatticePower, BridgeLux, Azzurro Semiconductors, Plessey.Технологии будущего: GaN-светодиоды на GaN-подложкахСледующая в нашем списке светодиодная технология, которая активно развивается и выгодно отличается от технологии с кремниевыми подложками. У данной технологии более высокое качество цветопередачи и интенсивность светового потока (GaN-на-GaN изделия имеют в 5–10 раз выше, чем СД GaN-на-Si и GaN-на-SiC). Активные исследования проводит компания Soraa. Их концепция производства заключается в том, что использование «родной» GaN-подложки делает процесс изготовления светодиодов легче, а также снижает себестоимость продукции.LED SlimStyle: еще тоньше — еще лучшеЛампы SlimStyle активно разрабатываются и совершенствуются технологии их производства компаниями Philips и NliteN. Заявленная стоимость одной такой лампы составляет меньше 10$. Из преимуществ можно выделить тонкость и легкость, относительно невысокая стоимость производства. Основное отличие этих ламп кроется в наличие дискообразного теплоотвода с 26-ю светодиодами. Яркость свечения - 800 лм, мощность — 10,5 Вт.<img src="https://www.osvetim.ru/image/catalog/post/SlimStyle.jpg" style="width: 730px;"> Лампа создает мягкий белый свет, срок службы ее около трех лет. Пожалуй, именно срок службы является главным фактором сомнения, так как лампа может не выдержать конкуренции в сравнении с лампами, срок службы которых достигает 10 лет. Разработчики полагают, что это устройство хорошо подойдет для освещения частных квартир и домов.Источники питания светодиодов переменного тока: эффективнее и проще Источники питания для светодиодных устройств – важнейший элемент, на который нельзя не обратить внимание при разработке новых технологий освещения. Чтобы обеспечить равномерное свечение (без мерцания) светодиодов необходимо использовать источник питания с постоянным током. Одновременно он обеспечивает защиту светильника от перепадов напряжения, перегревания и короткого замыкания. <img src="https://www.osvetim.ru/image/catalog/post/snapbrite.jpg" style="float: left; width: 211px; height: 169.378px;">В последние несколько лет наметилась тенденция к использованию источников переменного тока. К преимуществам их использования следует отнести простую архитектуру и возможность избавить светодиоды от низкой мощности и значительных нелинейных искажений. Разработкой и внедрением источников питания по переменному току занимаются Компании Seoul Semiconductor (серия Acriche) и Lynk Labs (серия Tesla) занимаются разработкой и внедрением источников питания переменного тока.LED с возможностью настройки цветаПрогресс дошел до того, что с помощью современных световых технологий можно проектировать СД-светильники с любым цветом в видимом диапазоне. Прежде всего востребованность в цветном свете заключается в лучшем и более простом оформлении, например, для подсветки автомашин, торговых и жилых помещений.<img src="https://www.osvetim.ru/image/catalog/post/philips-hue-glamour-v2.png" style="float: right;">Лидер в отрасли светодиодных технологий - компания Philips производит комплекты СД-ламп Hue. Излучение этих ламп (интенсивность, цвет) можно контролировать с помощью мобильного приложения. В комплект входят три лампы и концентратор. Пользователь может сам настраивать: график включения и выключения, режим работы (интенсивность света в то или иное время). Это очень удобно и уже очень востребовано, хотя стоит немалых денег, стоимость колеблется на 200$. Выбрать цвет света можно из палитры или даже с фотографии. Это единственный сдерживающий фактор широкого распространения данного оборудования.Human Centric Lighting (HCL): освещение и биоритмы<img src="https://www.osvetim.ru/image/catalog/post/office_Tageslichtverlauf_1.png" style="width: 730px;"> Технологии должны служить и улучшать жизнь человека. Поэтому разработчики стремятся соединить воедино технологии освещения жилого помещения и индивидуальные особенности человеческого организма. В этом случае задействованы светильники с управляемым цветом излучения. В последнее время ведутся активные изучения влияния света на человека: его эмоциональное, психическое и даже физическое состояние. Использование вышеупомянутого оборудования позволит создавать освещение, которое будет благоприятно влиять на здоровье человека - его биоритмы. По мнению ученых, задействованных в программе «Освещение, ориентированное на человека», правильное освещение в некоторой степени влияет на вероятность развития ожирения, диабета и онкологических заболеваний. Эта программа имеет огромную популярность в США и Европе. Она освещает вопросы хорошего настроения, повышения внимания и работоспособности, нормализации сна, бодрствования и др. Светодиоды в HCL-светильниках дают возможность управлять цветовой температурой и интенсивностью светового потока. Специалисты ассоциации LightingEurope прогнозируют, что к 2020 году такие устройства составят примерно 7% рынка осветительных приборов.Современные технологии систем освещения призваны снизить затраты на покупку и обслуживание осветительного оборудования. Наметилась четкая интеллектуализация устройств, что стремится развить уже сегодня доступные: дистанционное управление осветительными системами и возможность всевозможной настройки их работы под индивидуальные нужды.