Рост производства светодиодов (СД) происходит ежегодно. По своей функциональности, эксплуатационным характеристикам и экономичности правильно сконструированные светодиодные световые приборы могут превосходить традиционные. Их несомненными преимуществами являются: большой срок службы, высокая световая отдача, стабильный световой поток, отсутствие в конструкции вредных для здоровья человека материалов. Таким образом, использование СД может позволить обеспечить достаточно высокую энергоэффективность и экологичность (при рассмотрении вопросов защиты окружающей среды).
СД называют твердотельным источником света, т. к. он является полупроводниковым прибором, излучающим свет при протекании через него электрического тока. Преобразование электрической энергии в световую происходит за счет возбуждения электронов в области p-n-перехода. Это является основным отличием СД от эксплуатируемых во всех областях нашей жизни разрядных ламп, в которых источником излучения является плазма, создаваемая в среде паров и газов.
Качественное освещение всегда имело большое значение для человеческой жизнедеятельности. По этой причине важно использовать эффективные методики расчета осветительных установок. Поэтому использование СД требует адаптации принятых на сегодняшний день методов светотехнического и электрического расчета осветительных установок к принципиально новым источникам света.
Рассмотрим основные проблемы, возникающие при эксплуатации СД.
СД — это низковольтный прибор, работающий на постоянном токе. Одной из основных проблем является то, что технические характеристики могут варьироваться в достаточно широком диапазоне. Так, напряжение питания СД, применяемого для индикации, находится в диапазоне от 2 до 4 В при токе до 50 мА, а мощные «белые» светодиоды фирм Osram и Philips Lumileds имеют рабочий ток 0,3– 1,5 А при значениях питающего напряжения от 1,8 до 8 В [1].
Большой разброс параметров является естественным явлением при внедрении новой технологии — более новое имеет меньшую стабильность в работе, но при этом значительно лучшие основные показатели, такие как яркость и потребляемая мощность.