Лампа накала зарядки горит в пол накала: Горит в пол накала лампа зарядки аккумулятора

не горит лампа зарядки, лампа зарядки горит в полнакала

Генератор Электроснабжение

Если на автомобиле применяется контрольная лампа для контроля работы генераторной установки, то перед пуском двигателя, при включении зажигания, контрольная лампа должна гореть.

Не горит лампа зарядки.

Если не горит лампа зарядки , но при этом другие приборы работают, то возможно она перегорела, имеется обрыв в проводе возбуждения на генератор или неисправен генератор. Если не работают все приборы панели, то стоит начать с проверки предохранителя. При перегорании лампы возбуждение генератора осуществляется через добавочное сопротивление, по этому, целостность лампы не влияет на работу схемы заряда. Единственным исключением являлись первые автомобили семейства ВАЗ 2110, но этот недостаток быстро устранили, и таких машин выпущено было не много.

Проверка генератора.

Для проверки работоспособности генератора и заряда аккумуляторной батареи необходим мультиметр. Лучше всего для этого подойдёт не дорогой электронный прибор типа DT830C, M833, APPA iMeter 3 или подобных. Стрелочные мультиметры требуют точного соблюдения полярности, при подключении, и очень чувствительны к ударам и падениям. Для проверки достаточно замерить напряжение на клеммах аккумулятора. Если напряжение в пределах 13,5 — 14,5 В, то генератор исправен. Если напряжение меньше 13,5 В то генератор неисправен и необходимо найти и устранить причину.

Не горит лампа зарядки поиск причин.

Как необходимо поступить, если при включении зажигания не горит лампа зарядки ? Как быстро найти неисправность? Все последующие действия, касающиеся контрольной лампы, не подходят к ВАЗ 2101 (2103, 2106).

Первым делом надо определить неисправное место, то есть неисправен генератор или контрольная лампа с проводом. Для быстрого определения необходимо отсоединить тонкий провод от генератора, идущий от контрольной лампы, соединить его с массой автомобиля и включить зажигание. Если лампа при этом загорит, то не исправен генератор. Возможными неисправностями могут быть обрыв обмотки генератора, неисправность регулятора напряжения, износ щёток или контактных колец якоря и так далее.

Проверка исправности лампы и провода.

В том случае если лампа контроля заряда не загорит необходимо проверить исправность лампы и провода. Для этой проверки не понадобится снимать панель приборов и вытаскивать лампу, что бы рассмотреть целостность нити. Достаточно соединить один щуп мультиметра, в режиме вольтметра, с отключенным проводом, а второй с  корпусом автомобиля. Вместо мультиметра можно использовать контрольную лампу мощностью не более 1Вт.

При исправной цепи мультиметр будет показывать напряжение аккумуляторной батареи, а контрольная лампа будет гореть в пол накала. В этом случае перегорела лампа контроля заряда. Если показание вольтметра сильно отличается от напряжения батареи, то возможен обрыв в цепи от контрольной лампы до генератора.

Если рассмотреть подобную ситуацию для ВАЗ-2106 (2101, 2103), то тут обстановка несколько другая. Всё дело в наличие реле Р-702, которое подаёт питание на лампу контроля заряда аккумуляторной батареи и находится под капотом на правом крыле. В этом случае проверка цепи и исправности самой лампы достаточно соединить  питающий провод на реле с проводом от контрольной лапы. Если всё исправно, то лампа будет гореть. Для проверки реле лампы необходимо замерить напряжение на жёлтом проводе при работающем двигателе. Напряжение должно быть не менее 6 В. Если напряжение ниже, то неисправен генератор, в противном случае реле.

Проверка генератора.

Если лампа контроля заряда не тухнет при работе двигателя необходимо проверить работоспособность генератора. Так же это надо сделать в случае горения лампы в пол накала.  В любом случае для проверки работы генератора необходимо проверить напряжение на клеммах аккумулятора при работающем двигателе. Показания напряжения должны быть в пределах 13,5 – 14,5 В. Проверка производится на средних оборотах двигателя при включенном дальнем свете фар. Горение контрольной лампы заряда, при работе двигателя, в пол накала возможно из-за утечки тока через один из дополнительных диодов выпрямительного моста или неисправности диода в щитке приборов. При этом генератор будет работать нормально и не нуждается в ремонте.

Почему лампа зарядки аккумулятора на ВАЗ-2110 тускло горит во время движения

На автомобилях отечественного производства приборная панель недостаточно информативна. Однако на ней есть все основные индикаторы работы главных узлов и систем транспортного средства. Иногда случается ситуация, когда что-то выходит из строя, но определить неисправность в начальной стадии бывает невозможно.

Из данной статьи вы узнаете, почему постоянно горит лампа зарядки АКБ или появляется слабая индикация. Почему так происходит и что делать, читайте далее.

Содержание

Рассматриваемый индикатор предназначен для того, чтобы водитель знал, происходит ли зарядка батареи или вся электросеть питается напрямую от АКБ во время движения.

При включении зажигания все сигнальные лампы зажигаются, во время запуска ДВС все индикаторы должны погаснуть. В таком случае система зарядки аккумулятора исправна и беспокоиться не о чем.

В ином случае, если лампа АКБ все же горит, тогда следует искать неисправность.

Горит лампа аккумулятора – о чем это говорит

Причиной тому, что во время работы двигателя загорается сигнальная лампа аккумулятора, может быть только одна – это отсутствие подачи напряжения от генератора или его величина недостаточна.

Основные неисправности, которые приводят к этому:

1. Отсутствие качественного контакта на клеммах АКБ.
2. Повреждение ремня генератора или ослабление натяжения.
3. Нет контакта «минуса» с массой.
4. Обрыв в цепи возбуждения ротора или износ щеток в генераторе.
5. Поломки диодного моста обычно сопровождаются тусклым горением лампочки аккумулятора на приборной панели.
6. Выход из строя предохранителя.
7. Сбой в работе реле-регулятора.

Перед тем как начать поиск неисправности, обратите внимание на то, почему горит лампа. Если напряжение на АКБ вообще не поступает – тогда лампа горит правильно. В иной ситуации работа сигнального индикатора при наличии зарядки значительно усложняет проблему.

В первую очередь определите, есть ли напряжение на аккумуляторе. Для этого возьмите вольтметр (мультиметр), заведите мотор и замерьте необходимую характеристику на клеммах АКБ.

Если все находится в исправном состоянии, вы увидите показатели в диапазоне от 13,6 до 14,2 В. В таком случае зарядка аккумулятора происходит должным образом. Если полученные результаты значительно отличаются от нормальных, тогда в системе есть какая-то поломка.

Плохой контакт на клеммах аккумулятора

Проверьте состояние выводов АКБ и контактных проводов батареи. Нередки случаи, когда в этих местах происходит окисление и соприкосновение значительно ослабевает. Когда загорается лампа и зарядка есть, именно это может стать причиной.

В таком случае генератор работает нормально, напряжение поступает к АКБ, но ослабевает из-за недостаточного контакта. Следствием этого и загорается сигнальная лампа на приборной панели. Как правило, индикация горит тускло.

Для устранения проблемы нужно зачистить клеммы и контактные выводы. Дополнительно обработайте эти элементы водоотталкивающим средством.

Читайте также: Что делать, если на ВАЗ-2110 стартер щелкает, а вал не крутит

Неисправности диодного моста

Электрическая схема предназначена для конвертации переменного напряжения в постоянное. Если происходит пробой хотя бы одного из диодов, функциональный узел перестает выполнять свои обязанности. Следствием этого происходит подача напряжения, которое не соответствует необходимым показателям.

Выпрямитель нужно проверять тогда, когда лампочка зарядки АКБ горит, но зарядка есть.

Определить поломку можно посредством использования мультиметра. Возьмите тестер и подключите красный щуп к плюсу моста, а черный к одному из контактов с маркировкой АС.

Пропускное напряжение для диодов (кремниевых) составляет от 400 до 1000 мВ. Если тестер показывает иные значения, тогда мост нужно менять. Ремонту такой узел не поддается.

Выход из строя предохранителя

Электрическая схема зарядки АКБ защищается предохранителем. Располагается этот элемент в монтажном блоке автомобиля и маркируется как F10. Однако перед тем как проверять наличие неисправности в этом месте, лучше предварительно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации автомобиля, в котором вы узнаете точное обозначение необходимого элемента.

При выходе из строя предохранителя зарядка на батарею вообще не поступает. Однако бывают случаи, когда сигнальная лампа загорается, а зарядка есть.

Проверить элемент можно при помощи тестера (деталь извлекается из монтажного блока). Если мультиметр покажет, что предохранитель непригоден, все что нужно сделать – это заменить его.

Поломки реле-регулятора

Неисправность реле-регулятора – это еще одна причина, почему загорается лампочка зарядки АКБ. Этот узел ответственен за включение/выключение сигнального индикатора.

Принцип работы устройства следующий: во время включения зажигания через его замкнутые контакты проходит ток, который идет от батареи и подпитывает индикаторные сигналы. Когда запускается ДВС, начинает работать генератор, который подает на реле уже выпрямленное напряжение и контакты узла размыкаются. В это время лампочка должна погаснуть.

Проверить деталь можно самостоятельно. Отключите от него оба провода и замкните между собой. Заведите мотор и посмотрите на приборную панель. Если индикация отсутствует – нужно поменять реле.

Полезные рекомендации

Чтобы ваш автомобиль не испытывал проблем с зарядкой батареи, воспользуйтесь следующими советами:

1. Не игнорируйте сигналы приборной панели автомобиля. В таком случае вы сможете решить проблему на начальной стадии ее развития.
2. Регулярно осматривайте ремень генератора. От него напрямую зависит правильная работа всей электрики на борту. При наличии дефектов как можно скорее проводите его замену.
3. Проверяйте напряжение от генератора на аккумулятор. Если заметили несоответствие – диагностируйте бортовую сеть.
4. Периодически обращайте внимание на состояние клемм АКБ. Если заметили окисление – устраняйте этот дефект. Их можно обработать при помощи WD-40.
5. Изолируйте генератор и аккумулятор от попадания воды, чтобы не случилось короткого замыкания. Мойку двигателя доверяйте профессионалам.
6. В ремонте схемы зарядки аккумулятора не используйте дешевые запчасти.

Подводя итог, отметим, что аккумулятор – это наиболее важный элемент в электросети автомобиля. Поэтому следует производить своевременное обслуживание цепи зарядки и по необходимости менять необходимые детали. В таком случае вы обеспечите надлежащую систему работы. В статье мы рассказали вам об основных неисправностях, от которых может загореться лампа зарядки АКБ и что с этим делать. Надеемся, наши рекомендации помогут вам в решении рассматриваемой проблемы.

 

 

Как вам статья?

Словарь освещения | Priority Lighting

Термины и определения освещения

А Б С Д Е Ф г ЧАС я К л М Н п р С Т U В В

Ампер (ампер) : Основная единица электрического тока, равная постоянному току.

Средний номинальный срок службы : Средний номинальный срок службы в часах, указывающий, что 50 % группы ламп вышли из строя при работе при номинальном напряжении и токе лампы. Производители используют 3 часа на пуск для люминесцентных ламп и 10 часов на пуск для газоразрядных ламп высокой интенсивности при выполнении процедур проверки срока службы лампы. Каждый тип лампы имеет уникальную кривую износа, отражающую средний номинальный срок службы.

Перегородки (светильники) : Механизм, регулирующий поток света в светильнике.

Цоколь : Металлический контакт на лампе, который подключается к розетке или источнику питания.

Балласт : Устройство, используемое с электроразрядной лампой для получения необходимых условий цепи (напряжение, ток и форма волны) для запуска и работы; все флуоресцентные и газоразрядные источники света требуют балласта для правильной работы.

Шум балласта : Звук, создаваемый вибрацией пластин в электромагнитном поле, которое преобразует ток для использования газоразрядной лампы.

Яркость : Атрибут цветов источника света, в соответствии с которым испускаемый свет непрерывно упорядочен от светлого к темному в соответствии с интенсивностью.

Положение горения : Положение, в котором лампа предназначена для работы с максимальной эффективностью и безопасностью. BD — цоколь вниз (лампа расположена вертикально металлическим цоколем вниз, стеклом вверх) BU — цоколь вверх (лампа расположена вертикально металлическим цоколем вверху, стеклом вниз) HBU — цоколь вверх +/- 90° (лампа может работать цоколем вверх или горизонтально) HOR – Horizontal Burn (лампа располагается металлическим цоколем параллельно земле) U – Universal Burn (лампа может работать в любом положении)

Сила свечи : Сила света, выраженная в канделах.

Индекс цветопередачи (CRI) : Цветопередача — это способность источника света создавать цвет объектов. Индекс цветопередачи выражается по шкале от 0 до 100, где 100 — лучший показатель для воспроизведения ярких цветов.

Цветовая температура : Первоначально термин, используемый для описания «белизны» света лампы накаливания. Цветовая температура напрямую связана с физической температурой нити накаливания в лампах накаливания, поэтому для ее описания используется шкала Кельвина (К) (абсолютная). Хотя это может показаться неразумным, более высокая цветовая температура (K) описывает визуально более холодный и синий источник света. Совсем недавно термин «цветность» стал использоваться вместо цветовой температуры.

Холодный белый : Отношение к цветовому тону или внешнему виду света, излучаемого лампой для определенной цветовой температуры. Холодный белый — самый дешевый и наиболее широко используемый цвет люминесцентных ламп на сегодняшний день. Его название происходит от прохладной воздушной атмосферы, которую он создает везде, где он используется. Современный, эффективный и деловой, он популярен в магазинах, учебных классах, офисах, коридорах и на фабриках.

Коррелированная цветовая температура (CCT) : Термин, используемый для газоразрядных ламп, в которых нет горячей нити накала, для обозначения того, что свет выглядит так, как будто газоразрядная лампа работает при заданной цветовой температуре. CCT обычно измеряет «тепло» или «холодность» внешнего вида источника света с использованием температурной шкалы Кельвина (К).

Компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) : Лампа люминесцентного типа, которую можно использовать в светильнике накаливания, сохраняя эффективность и качество стандартной люминесцентной лампы. Эти лампы обычно обеспечивают экономию электроэнергии на 75% при сохранении сопоставимого уровня освещенности.

CRI : Индекс цветопередачи.

Дневной свет : Ссылка на цветовой тон или внешний вид света, излучаемого лампой для определенной цветовой температуры. Голубовато-белый вид этой лампы похож на естественный дневной свет. 5000-6500К*.

Диммируемый : Лампа, сохраняющая надежность при изменении светового потока.

Экономический срок службы : Количество часов, в течение которых группа ламп будет гореть, прежде чем станет экономически и эстетически целесообразной замена группы ламп (обычно от 60% до 75% номинального срока службы).

Эффективность : Эффективность источника света, выраженная в люменах на ватт (LPW или лм/Вт).

Закрытые светильники : Светильники с рассеивателем, защищающим колбу от непогоды.

Энергия : Мера работы, выполненной электрической системой за определенный период времени, часто выражаемая в киловатт-часах (кВтч).

Нить накала : Вольфрамовая проволока, расположенная внутри колбы, излучающая свет при нагревании.

Люминесцентная лампа : Высокоэффективная лампа, использующая электрический разряд через пары ртути низкого давления для получения ультрафиолетовой (УФ) энергии. УФ-излучение возбуждает люминофорные материалы, нанесенные тонким слоем на внутреннюю часть стеклянной трубки, которая составляет структуру лампы. Люминофоры преобразуют УФ в видимый свет.

Фут-канделя : Единица освещенности или света, падающего на поверхность. Одна фут-свеча равна 1 люмену на квадратный фут.

Frost : Стекло лампы имеет слегка непрозрачный белый цвет.

Компактные люминесцентные лампы с четырьмя штырями

: Тип ламп без стартера, встроенного в основание лампы. Следовательно, балласт имеет пусковую цепь. Традиционно 4-контактные лампы рассчитаны на работу с электронными балластами.

Full Spectrum : Лампа, воспроизводящая полный цветовой спектр естественного уличного освещения.

Блики : Чрезмерная яркость, которая может быть вызвана прямым или косвенным просмотром источника света.

Галогенная лампа : Краткое название вольфрамово-галогенной лампы. Галогенные лампы представляют собой лампы накаливания высокого давления, содержащие газообразные галогены, такие как йод или бром, которые позволяют нитям накала работать при более высоких температурах и с более высокой эффективностью. Высокотемпературная химическая реакция с участием вольфрама и газообразного галогена возвращает испарившиеся частицы вольфрама обратно на поверхность нити.

Гармоника : Целое число, кратное основной частоте (60 Гц), которая становится составляющей тока.

Разряд высокой интенсивности (HID) : Это общий термин для ртутных, металлогалогенных или натриевых ламп высокого давления. Они отличаются от ламп накаливания тем, что в них нет нити накала, но они содержат газ, который при воздействии электрического заряда излучает свет. Для газоразрядных ламп требуется балласт, который регулирует электрический ток, проходящий через лампу.

Натриевые лампы высокого давления : Эти газоразрядные газоразрядные лампы HID содержат газ натрия и излучают желто-оранжевый свет.

Лампы накаливания : Лампы накаливания, пожалуй, самые распространенные лампы в вашем доме. Лампа накаливания содержит нить накала, которая накаляется до уровня накала, когда в лампочку поступает электричество.

Инфракрасное излучение : Электромагнитная энергия, излучаемая в диапазоне длин волн примерно от 770 до 1106 нанометров. Энергия в этом диапазоне не видна человеческому глазу, но может ощущаться кожей как тепло.

Мгновенный запуск : Метод запуска ламп, при котором лампы запускаются с помощью высокого напряжения без предварительного нагрева нитей накала лампы. Некоторые лампы быстрого пуска сконструированы таким образом, что их можно включать мгновенно.

Лампа мгновенного включения : Люминесцентная лампа с одним штырем на каждом конце. Лампа зажигается от высокого напряжения без нагрева нити накала.

Температура по Кельвину : См. Таблицу цветовой температуры – от 2000K до 7000K (диапазон для большинства источников света составляет от 2700K до 5000K, от теплого белого до дневного света).

Лампа : Термин, используемый для обозначения полного комплекта источника света, включая внутренние части, а также внешнюю колбу или трубку. «Лампа», конечно, также обычно используется для обозначения небольшого приспособления, такого как настольная лампа.

Мощность лампы : Входная мощность, используемая для работы ламп.

Светодиод : Светодиод.

Натриевые лампы низкого давления : Это также газоразрядные газоразрядные лампы HID с натриевым газом, излучающие желтоватый свет.

Люмен на ватт : Измерение белого света, производимого каждым выходным ваттом.

Светильник : Комплектная осветительная установка, состоящая из лампы (или ламп) вместе с частями, предназначенными для распределения света, размещения и защиты ламп и их подключения к источнику питания.

Lumen Maintenance : Световой поток, обеспечиваемый лампой в определенный момент или процент ее срока службы.

Эффективность люменов : Световой поток источника, разделенный на общую мощность, подводимую к этому источнику. Он выражается в люменах на ватт.

Максимальная общая длина (M.O.L.) : Размер лампы от конца до конца, выраженный в дюймах или миллиметрах.

Средние люмены : Средний световой поток лампы в течение ее номинального срока службы. Для люминесцентных и металлогалогенных ламп средний световой поток измеряется при 40% номинального срока службы лампы. Для ртутных, натриевых ламп высокого давления и ламп накаливания средние показатели светового потока измеряются при 50% номинального срока службы лампы.

Ртутная лампа : Разрядный источник света высокой интенсивности, работающий при относительно высоком давлении (около 1 атмосферы) и температуре, при которых большая часть света создается излучением возбужденных паров ртути. Фосфорные покрытия на некоторых типах ламп добавляют дополнительный свет и улучшают цветопередачу.

Металлогалогенная лампа : Эти газоразрядные лампы излучают сине-белый свет, эти лампы очень эффективны и долговечны.

Неодим : Редкоземельный элемент, используемый в стекле, который отфильтровывает чрезмерно желтый спектр, к которому наши глаза наиболее чувствительны.

Лампа с параболическим алюминированным отражателем (PAR) : Тип лампы накаливания, сделанный из тяжелого стекла, который регулирует свой световой пучок с помощью отражателя и линзы.

Фотоконтроль (фотоэлемент) : Устройство, используемое для определения уровня освещенности, которое управляет электрической работой осветительного прибора, когда происходят изменения.

Лампа предварительного нагрева : Люминесцентная лампа, в которой нить накала должна быть нагрета с помощью стартера до образования дуги. Эти лампы обычно работают с электромагнитными балластами.

Запрограммированный быстрый запуск : Метод запуска лампы, который предварительно нагревает нити накала лампы, не позволяя лампе загореться, а затем подает напряжение разомкнутой цепи (OCV) для запуска лампы. Пользователь может столкнуться с задержкой от половины до одной секунды после включения ламп во время предварительного нагрева. Этот тип пусковой цепи сводит к минимуму почернение концов лампы и увеличивает срок службы лампы, особенно в тех случаях, когда лампы часто включаются и выключаются.

Лампа импульсного запуска : Специально разработанная металлогалогенная лампа, в которой для запуска используется балласт с воспламенителем.

Быстрый пуск : Метод запуска лампы, при котором нити накала лампы нагреваются при подаче напряжения холостого хода (OCV) для облегчения зажигания лампы.

Лампа быстрого включения : Люминесцентная лампа с двумя штырями на каждом конце, соединенными с нитью накала. Нити нагреваются балластом, чтобы облегчить запуск. Некоторые лампы быстрого пуска могут мгновенно включаться без нагрева нити накала.

Номинальный срок службы : См. Средний номинальный срок службы.

Рефлекторная лампа : Лампа накаливания, компактная люминесцентная или газоразрядная лампа со встроенной отражающей поверхностью. Версии с лампами накаливания и HID изготавливаются из цельного куска мягкого или твердого стекла методом выдувного формования. Версии CFL могут быть цельными или могут быть спроектированы так, чтобы внутреннюю лампу можно было заменить.

Время перезапуска или повторного включения : Количество времени от восстановления питания после прерывания до момента зажигания лампы.

Повторный зажигание : Для повторного зажигания дуги газоразрядной лампы.

Модернизация : Сменная лампа с собственным балластом, преобразующая источник света для изменения его характеристик или снижения энергопотребления.

Кожух : Стеклянный цилиндр, который окружает дуговую трубку в металлогалогенных лампах с открытым креплением. Кожух предназначен для удержания частиц горячей дуговой трубки и осколков стеклянной колбы в случае ее разрыва. Эта защита снижает риск использования металлогалогенных ламп в открытых светильниках.

Начальная температура : Относится к самой низкой температуре наружного воздуха, при которой может работать люминесцентная лампа. Эта температура может определяться балластом или особыми свойствами рассматриваемой лампы.

Troffer : Перевернутый, обычно металлический, желоб, подвешенный к потолку в качестве приспособления для люминесцентных ламп.

Компактные люминесцентные лампы с двумя контактами : Тип ламп со стартерным колбой накаливания, встроенным в основание лампы. Традиционно 2-контактные лампы рассчитаны на работу с электромагнитными балластами.

Трековое освещение : Общий термин, используемый для обозначения либо светильников, прикрепленных к линейной направляющей системе, либо самой линейной направляющей.

Трансформатор : Устройство, использующее принцип взаимной индукции для преобразования колебаний тока в первичной цепи в колебания напряжения и тока во вторичной цепи.

Трехтрубная лампа : Тройная двухтрубная компактная люминесцентная лампа.

UL (Underwriters’ Laboratories, Inc.) : Лаборатория, устанавливающая стандарты безопасности для строительных материалов, электроприборов и другой продукции.

VHO : Очень высокая мощность. Лампа, которая работает на 1500MA.

Напряжение : Измерение электродвижущей силы или давления электричества.

Теплый белый : Ссылка на цветовой тон или внешний вид света, создаваемого лампой для определенной цветовой температуры. Цвет света этой лампы делает фабрику, офис или магазин более теплыми и дружелюбными. Вместе с «белой» лампой это самый эффективный из всех люминесцентных цветов. Это хороший выбор для смешивания с лампами накаливания.

Время прогрева : Количество времени от зажигания лампы до 90% светоотдачи.

Ватт : Единица электрической мощности. Лампы оцениваются в ваттах, чтобы указать их потребляемую мощность. Мощность, потребляемая таймером, равна потребляемой электроэнергии.

Как работают светоизлучающие диоды

“” Разноцветные светодиодные фонари освещают этот пейзаж. Иван / Getty Images

Светодиоды , обычно называемые светодиодами, являются настоящими незамеченными героями в мире электроники. Они выполняют много разных работ на всевозможных устройствах. Они формируют числа на цифровых часах, передают информацию с пультов дистанционного управления, подсвечивают часы и сообщают вам, когда ваша техника включена. Собранные вместе, они могут формировать изображения на большом телевизионном экране или освещать светофор.

По сути, светодиоды — это крошечные лампочки, которые легко встраиваются в электрическую цепь. Но в отличие от ламп накаливания, у них нет перегорающих нитей накаливания, они потребляют меньше электроэнергии и не сильно нагреваются. Они освещаются исключительно движением электронов в полупроводниковом материале и служат столько же, сколько и стандартный транзистор. Срок службы светодиода превышает короткий срок службы лампы накаливания на тысячи часов. Из-за этих преимуществ крошечные светодиоды являются одной из самых популярных технологий, используемых для освещения ЖК-телевизоров.

Реклама

Светодиоды имеют ряд преимуществ перед обычными лампами накаливания, но главное их преимущество — эффективность . В лампах накаливания процесс производства света включает выделение большого количества тепла (для освещения нить накала должна быть нагрета). Эта энергия полностью тратится впустую, если вы не используете лампу в качестве обогревателя, потому что огромная часть доступного электричества не идет на производство видимого света. Условно говоря, светодиоды выделяют очень мало тепла. Гораздо больший процент электроэнергии идет непосредственно на выработку света, что значительно снижает потребность в электроэнергии.

На ватт светодиоды излучают больше люменов (или количества видимого света), чем обычные лампы накаливания. Светоизлучающие диоды имеют более высокую светоотдачу (насколько эффективно электричество преобразуется в видимый свет), чем лампы накаливания — 60-ваттная лампа накаливания может генерировать от 750 до 900 люмен, но вы можете получить такой же световой поток от светодиодной лампы, используя только 6-8 Вт. И та же самая светодиодная лампа может работать 25 000 часов, но 60-ваттная лампа накаливания, вероятно, будет светиться только около 1200 часов. Другими словами, одна светодиодная лампа может работать столько же, сколько последовательно горит 21 лампа накаливания мощностью 60 Вт [источник: EarthEasy].

До недавнего времени светодиоды были слишком дорогими для большинства осветительных приборов, потому что они построены на основе передовых полупроводниковых материалов. Однако после 2000 года цены на полупроводниковые устройства резко упали, что сделало светодиоды более экономичным вариантом освещения для широкого круга ситуаций. Хотя они могут быть дороже, чем лампы накаливания (около 5 долларов против 1 доллара за лампы накаливания), их более низкая стоимость в долгосрочной перспективе может сделать их более выгодной покупкой. Несколько компаний начали продавать светодиодные лампы, предназначенные для конкуренции с лампами накаливания и компактными люминесцентными лампами, которые обещают обеспечить долгий срок службы яркого света и удивительную энергоэффективность.

В этой статье мы рассмотрим технологию, лежащую в основе этих вездесущих шор, освещая при этом некоторые интересные принципы электричества и света.

Реклама

Содержание

1. Что такое диод?
2. Как диод может излучать свет?
3. Светодиодные лампы против КЛЛ и ламп накаливания
4. Светодиодные телевизоры и будущее светодиодов

Что такое диод?

Диод — простейшее полупроводниковое устройство. Вообще говоря, полупроводник представляет собой материал с различной способностью проводить электрический ток. Большинство полупроводников состоят из плохого проводника, в который добавлены примеси (атомы другого материала). Процесс добавления примесей называется легирование .

В случае светодиодов материал проводника обычно представляет собой арсенид алюминия-галлия (AlGaAs). В чистом арсениде алюминия-галлия все атомы идеально связаны со своими соседями, не оставляя свободных электронов (отрицательно заряженных частиц), проводящих электрический ток. В легированном материале дополнительные атомы изменяют баланс, либо добавляя свободные электроны, либо создавая дыры, через которые могут пройти электроны. Любое из этих изменений делает материал более проводящим.

Реклама

Полупроводник с дополнительными электронами называется материалом N-типа , так как он содержит дополнительные отрицательно заряженные частицы. В материале N-типа свободные электроны перемещаются из отрицательно заряженной области в положительно заряженную область.

“” Когда отрицательный конец цепи подключается к слою N-типа, а положительный конец подключается к слою P-типа, электроны и дырки начинают двигаться, и зона обеднения исчезает.

© HowStuffWorks

Полупроводник с дополнительными отверстиями называется материалом P-типа , так как он эффективно содержит дополнительные положительно заряженные частицы. Электроны могут перескакивать с дырки на дырку, перемещаясь из отрицательно заряженной области в положительно заряженную. В результате кажется, что сами дырки перемещаются из положительно заряженной области в отрицательно заряженную.

Диод состоит из секции материала N-типа, соединенной с секцией материала P-типа, с электродами на каждом конце. Такое расположение проводит электричество только в одном направлении. Когда на диод не подается напряжение, электроны из материала N-типа заполняют дырки из материала P-типа вдоль стыка между слоями, образуя зону обеднения. В зона обеднения , полупроводниковый материал возвращается в исходное изолирующее состояние — все дырки заполнены, поэтому нет свободных электронов или пустых мест для электронов, и электричество не может течь.

“” Когда положительный конец цепи подключен к слою N-типа, а отрицательный конец подключен к слою P-типа, свободные электроны собираются на одном конце диода, а дырки — на другом. Зона истощения становится больше.

© HowStuffWorks

Чтобы избавиться от зоны истощения, вы должны заставить электроны двигаться из области N-типа в область P-типа, а дырки двигаться в обратном направлении. Для этого вы подключаете сторону диода N-типа к отрицательному концу цепи, а сторону P-типа к положительному концу. Свободные электроны в материале N-типа отталкиваются отрицательным электродом и притягиваются к положительному электроду. Отверстия в материале P-типа перемещаются в другую сторону. Когда разность потенциалов между электродами становится достаточно высокой, электроны в зоне обеднения выталкиваются из своих отверстий и снова начинают свободно двигаться. Зона обеднения исчезает, и заряд движется по диоду.

Если вы попытаетесь подать ток другим способом, когда сторона P-типа подключена к отрицательному концу цепи, а сторона N-типа подключена к положительному концу, ток не будет течь. Отрицательные электроны в материале N-типа притягиваются к положительному электроду. Положительные отверстия в материале P-типа притягиваются к отрицательному электроду. Ток через переход не течет, потому что дырки и электроны движутся в неправильном направлении. Зона истощения увеличивается. (Дополнительную информацию обо всем процессе см. в разделе «Как работают полупроводники».)

Взаимодействие между электронами и дырками в этой установке имеет интересный побочный эффект — оно генерирует свет!

Реклама

Как диод может излучать свет?

Свет — это форма энергии, которая может быть высвобождена атомом. Он состоит из множества маленьких пакетов, похожих на частицы, которые обладают энергией и импульсом, но не имеют массы. Эти частицы, называемые фотонами , являются основными единицами света.

Фотоны испускаются в результате движения электронов. В атоме электроны движутся по орбиталям вокруг ядра. Электроны на разных орбиталях имеют разное количество энергии. Вообще говоря, электроны с большей энергией движутся по орбиталям дальше от ядра.

Реклама

Чтобы электрон перепрыгнул с более низкой орбиты на более высокую, что-то должно повысить его энергетический уровень. И наоборот, электрон высвобождает энергию, когда он падает с более высокой орбитали на более низкую. Эта энергия высвобождается в виде фотона. Больший перепад энергии высвобождает фотон с более высокой энергией, который характеризуется более высокой частотой.

Как мы видели ранее, свободные электроны, движущиеся поперек диода, могут попасть в пустые дырки из слоя P-типа. Это включает в себя переход из зоны проводимости на более низкую орбиталь, поэтому электроны выделяют энергию в виде фотонов. Это происходит в любом диоде, но фотоны можно увидеть только тогда, когда диод состоит из определенного материала. Атомы в стандартном кремниевом диоде, например, расположены таким образом, что электрон падает на относительно короткое расстояние. В результате частота фотона настолько низка, что он невидим для человеческого глаза — он находится в инфракрасной части светового спектра. Конечно, это не обязательно плохо: среди прочего, инфракрасные светодиоды идеально подходят для дистанционного управления.

“” Как диод излучает свет.

(с) HowStuffWorks

Светоизлучающие диоды видимого диапазона (VLED), такие как те, которые подсвечивают числа в цифровых часах, сделаны из материалов, характеризующихся более широким зазором между зоной проводимости и нижними орбиталями. Размер зазора определяет частоту фотона — другими словами, он определяет цвет света. В то время как светодиоды используются во всем, от пультов дистанционного управления до цифровых дисплеев в электронике, светодиоды видимого света популярны благодаря их длительному сроку службы и миниатюрным размерам. В зависимости от материалов, используемых в светодиодах, они могут светиться в инфракрасном, ультрафиолетовом и всех цветах видимого спектра между ними.

Хотя все диоды излучают свет, большинство из них не очень эффективно. В обычном диоде сам полупроводниковый материал поглощает большую часть световой энергии. Светодиоды специально сконструированы для испускания большого количества фотонов наружу. Кроме того, они размещены в пластиковой колбе, которая концентрирует свет в определенном направлении. Большая часть света от диода отражается от стенок колбы, проходя через закругленный конец.

Реклама

Светодиодные лампы против КЛЛ и ламп накаливания

“” Светодиоды освещают этот туннель. Ос Тартарушос / Getty Images

На протяжении десятилетий 100-ваттные лампы накаливания освещали коридоры и спальни; 60-ваттные лампы накаливания излучают более мягкий свет от ламп для чтения и шкафов. Но лампы накаливания неэффективны, тратят много энергии в виде тепла и имеют более короткий срок службы, чем люминесцентные лампы. В последнее время популярными альтернативами стали более эффективные компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). В то время как лампы накаливания служат в среднем около 1200 часов, компактные люминесцентные лампы могут прослужить 10 000 часов [источник: EarthEasy]. К сожалению, компактные люминесцентные лампы содержат токсичную ртуть, что делает их потенциально опасными и утилизировать их очень сложно.

Введите светодиодную лампочку. Светодиоды предлагают преимущества компактных люминесцентных ламп — более низкое энергопотребление и более длительный срок службы — без недостатков токсичной ртути [источник: Scheer and Moss]. Например, 60-ваттная лампа накаливания потребляет электроэнергии на сумму более 150 долларов в год и обеспечивает около 800 люменов света; эквивалентная компактная люминесцентная лампа потребляет менее 15 Вт и стоит всего около 35 долларов США за электроэнергию в год. Светодиодные лампы еще лучше, они потребляют около 8,5 Вт мощности, стоят около 21 доллара в год и служат 25 000 часов или дольше [источник: EarthEasy]. В году всего 8760 часов — представьте, как долго проработает светодиодная лампочка в среднем доме!

Advertisement

Благодаря этому светодиоды звучат очень хорошо — и это так, — но есть причины, по которым лампы накаливания и компактные люминесцентные лампы все еще используются. Самая большая причина – цена; Светодиодные лампы стоят дороже, чем другие варианты, хотя в последние годы цены на светодиодные лампы снизились. Однако их более длительный срок службы и значительно более низкое энергопотребление помогают компенсировать более высокий порог входа.

В дополнение к высокой стоимости светодиоды уязвимы к высоким температурам. Если схема светодиода становится слишком горячей, больший ток будет проходить через , перекресток , упомянутый ранее в этой статье. Когда переход становится слишком горячим, лампа перегорает [источник: LEDs Magazine]. И хотя светодиоды не содержат ртути (в отличие от ламп КЛЛ), они могут содержать другие опасные элементы, такие как свинец или мышьяк [источник: Scheer and Moss]. Кроме того, одно исследование показало, что световое загрязнение увеличивается при использовании светодиодных ламп [источник: Brady].

Некоторые люди также предпочитают внешний вид ламп накаливания, считая, что они теплее, чем желтоватые лампы компактных люминесцентных ламп и голубоватая яркость светодиодов. Разница в типах освещения может потребовать некоторой корректировки, но светодиоды также доступны в различных оттенках. Светодиоды диммируются (в отличие от компактных люминесцентных ламп) и идеально подходят для стимулирования роста растений, поскольку они эффективно поглощают тонны света, не выделяя тепла, которое потенциально может нанести вред жизни растений.

В то время как КЛЛ и лампы накаливания ограничены цветом корпуса, некоторые светодиодные лампы можно изменить, чтобы они излучали миллионы цветов. Эти лампы, как правило, дороже, чем их аналоги с белыми светодиодными лампами, но их можно запрограммировать на изменение цвета в зависимости от времени суток, что дает людям больше контроля над окружающей средой.

Реклама

Светодиодные телевизоры и будущее светодиодов

“” LED-телевизоры, показывающие изображения греческих островов, стоят вдоль стен. mbbirdy / Getty Images 9Светодиоды 0002 прошли долгий путь с первых дней освещения циферблатов цифровых часов. В 2000-х годах ЖК-телевизоры захватили рынок высокой четкости и стали огромным шагом вперед по сравнению со старыми ЭЛТ-телевизорами стандартной четкости. ЖК-дисплеи были даже большим шагом вперед по сравнению с телевизорами с обратной проекцией HD, которые весили более 100 фунтов (45,4 кг). Но светодиодная технология изменила рынок. Хотя ЖК-телевизоры были намного тоньше и легче, чем массивные телевизоры с обратной проекцией, в них по-прежнему использовались люминесцентные лампы с холодным катодом, чтобы проецировать белый свет на пиксели, из которых состоит экран. Это увеличивает вес и толщину телевизора. Светодиоды решили обе проблемы.

Вы когда-нибудь видели гигантский телевизор с плоским экраном толщиной всего в дюйм? Вероятно, это был светодиодный телевизор. Вот где аббревиатуры немного сбивают с толку: эти светодиодные телевизоры по-прежнему являются ЖК-телевизорами, потому что сами экраны состоят из жидких кристаллов. Технически это ЖК-телевизоры со светодиодной подсветкой. Вместо люминесцентных ламп светодиоды излучают свет из-за экрана, освещая пиксели для создания изображения. Из-за небольшого размера и низкого энергопотребления светодиодов телевизоры со светодиодной подсветкой намного тоньше, чем обычные ЖК-телевизоры, а также более энергоэффективны. Они также могут обеспечивать более широкую цветовую гамму, создавая более яркие изображения.

Реклама

На рынке представлено несколько различных типов телевизоров со светодиодной подсветкой, и не все они одинаковы. Во многих телевизорах используется белая боковая светодиодная подсветка , которая освещает дисплей. Единственным реальным преимуществом этих наборов является их тонкость. С другой стороны, комплекты со светодиодной подсветкой RGB обеспечивают улучшенную цветопередачу. В некоторых конфигурациях даже предусмотрен метод, называемый локальным затемнением , при котором яркость светодиодов в разных частях дисплея может увеличиваться или уменьшаться независимо друг от друга для создания более динамичного изображения [источник: Моррисон]. И это подчеркивает еще одно большое преимущество светодиодов перед КЛЛ: поскольку светодиоды можно мгновенно включать и выключать, они обеспечивают потрясающие уровни черного в темных сценах. Поскольку белые люминесцентные лампы должны оставаться включенными во время использования телевизора, некоторая часть света имеет тенденцию просачиваться и осветлять изображение в темных сценах.

Некоторые из новейших светодиодных дисплеев изготовлены из органических светоизлучающих диодов или OLED . Органические материалы, используемые для создания этих полупроводников, являются гибкими, что позволяет ученым создавать гибкие источники света и дисплеи — некоторые производители уже начали производить смартфоны и другие устройства, в которых используются OLED-экраны меньшего размера. Поскольку технология позволяет создавать более качественные и крупные дисплеи, вы можете начать видеть их в местах, где раньше никогда не могли найти экран. OLED также позволяют полностью отключать отдельные пиксели, позволяя зрителям видеть настоящий черный цвет.

Реклама

Часто задаваемые вопросы по светодиодам

Что означает светодиод?

LED означает светоизлучающий диод.

Для чего используются светодиоды?

Они выполняют множество различных работ во всех видах электронных устройств. Они формируют числа на цифровых часах, передают информацию с пультов дистанционного управления, создают изображения на большом телевизионном экране и освещают светофор. Список можно продолжить.

Как долго служат светодиодные лампы?

Светодиодная лампа может работать до 25 000 часов или почти три года непрерывного использования.

Можно ли использовать светодиодные лампы в любой розетке?

Если цоколь одинакового размера и типа, вы можете использовать светодиодную лампу в существующем светильнике. Просто убедитесь, что вы используете лампочку той же мощности, что и рекомендуемая для светильника.

Стоит ли покупать светодиодные лампы?

Светодиодные лампы более эффективны, потребляют меньше энергии и имеют длительный срок службы. Их покупка немного дороже, однако, если учесть, что они потребляют около 8,5 Вт энергии и стоят около 21 доллара в год по сравнению с 60-ваттной лампой накаливания, которая потребляет более 150 долларов в год, они стоят первоначальных затрат.

Много дополнительной информации

Статьи по теме

Другие полезные ссылки

• Как работают транзисторы
• Whatis.com: светоизлучающий диод

Источники

• Анхель, Эмбер. «Будут ли светодиодные лампочки лучше ваших КЛЛ и ламп накаливания?» Август 2010 г. (6 января 2020 г.). http://www.popularmechanics.com/science/environment/will-led-light-bulbs-best-cfls-and-incandescents
• EarthEasy. «Светодиодные лампочки: сравнительные таблицы». (7 января 2020 г.). https://learn.eartheasy.com/guides/led-light-bulbs-comparison-charts/
• Магазин светодиодов. «Правда или вымысел: светодиоды не выделяют тепло».