Преимущества

По сравнению с другими электрическими источниками света (преобразователями электроэнергии в электромагнитное излучение видимого диапазона), светодиоды имеют следующие отличия:

• Высокая световая отдача. Современные светодиоды сравнялись по этому параметру с [Натриевыми газоразрядными лампами]^[9] и металлогалогенными лампами, достигнув 150 Люмен на Ватт.

• Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие нити накаливания и иных чувствительных составляющих).

• Длительный срок службы - от 30000 до 100000 часов ( при работе 8 часов в день - 34 года). Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости.

• Спектр современных светодиодов бывает различным - от тёплого белого = 2700 К до холодного белого = 6500 К.

• Малая инерционность - включаются сразу на полную яркость, в то время как у ртутно-форфорных (люминесцентных-экономичных) ламп время включения от 1 сек до 1 мин, а яркость увеличивается от 30% до 100% за 3-10 минут, в зависимости от температуры окружающей среды.

• Количество циклов включения-выключения не оказывают существенного влияния на срок службы светодиодов (в отличие от традиционных источников света - ламп накаливания, газоразрядных ламп).

• Различный угол излучения - от 15 до 180 градусов.

• Низкая стоимость индикаторных светодиодов, но относительно высокая стоимость при использовании в освещении, которая снизится при увеличении производства и продаж.

• Безопасность — не требуются высокие напряжения, низкая температура светодиода или арматуры, обычно не выше 60 градусов Цельсия.

• Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.

• Экологичность - отсутствие ртути, фосфора и ультрафиолетового излучения в отличие от люминесцентных ламп.

Недостатки

Стоимость

Стоимость мощных светодиодов, применяемых в портативных прожекторах и автомобильных фарах, на сегодняшний день довольно высока - порядка 8-10$ и более за штуку. Как правило, в небольших фонариках и бытовых лампах-сборках используется несколько десятков не слишком мощных светодиодов.

К началу 2011 года стоимость мощных (1 Вт и более) светодиодов снизилась и начинается от 0,9 $. Стоимость сверх мощных (10Вт и более P7 и CREE M-CE 15-20$ CREE XM-L 10W 1000Lm порядка 10$)

9)Структура динистора.Физические процессы динистора при подключении u.Вах

Динистор представляет собой монокристалл полупроводника, обычно кремния, в котором созданы четыре чередующиеся области с различным типом проводимости  (рис. 5.2, а). На границах раздела этих областей возникнут p-n-переходы: крайние переходы ( и ) называются эмиттерными, а области, примыкающие к ним, – эмиттерами; средний p-n-переход () называется коллекторным. Внутренние n₁- и p₂-области структуры называется базами. Область p₁, в которую попадает ток из внешней сети, называется анодом (А), область n₂ – катодом (К).

Рассмотрим процессы, происходящие в тиристоре при подаче прямого напряжения, т. е. «+» на анод, «–» на катод. В этом случае крайние p-n-переходы  и  смещены в прямом направлении, средний переход  смещен в обратном направлении. Соответственно динистор можно представить в виде двухтранзисторной структуры (рис. 5.3). Так как переходы  и  смещены в прямом направлении, из них в области баз инжектируются носители заряда: дырки из области p₁, электроны из области n₂. Эти носители заряда диффундируют в областях баз n₁ и p₂, приближаясь к коллекторному переходу, и перебрасываются его полем через переход . Дырки, инжектированные из областиp₁, и электроны из области n₂ движутся через переход  в противоположных направлениях, создавая общий ток .

Рис. 5.3. Структура (а) и схема двухтранзисторного эквивалента динистора (б)

При малых значениях внешнего напряжения все оно практически падает на коллекторном переходе . Поэтому к переходам  и , имеющим малое сопротивление, приложена малая разность потенциалов и инжекция носителей заряда невелика. В этом случае ток  мал и равен обратному току через переход .

При увеличении внешнего напряжения ток в цепи сначала изменяется незначительно. При дальнейшем увеличении напряжения, по мере увеличения ширины перехода , все большую роль начинают играть носители заряда, образовавшиеся вследствие ударной ионизации. При определенной величине напряжения носители заряда ускоряются настолько, что при столкновении с атомами p-n-перехода  ионизируют их, вызывая лавинное размножение носителей заряда. Образовавшиеся при этом дырки под влиянием электрического поля переходят в область p₂, а электроны в область n₁. Ток через переход  увеличивается, а его сопротивление и падение напряжения на нем уменьшаются. Это приводит к повышению напряжения, приложенного к переходам  и  и увеличению инжекции через них, что вызывает дальнейший рост коллекторного тока и токов инжекции. Процесс протекает лавинообразно и сопротивление перехода  становится малым. Носители заряда, появившиеся в областях вследствие инжекции и лавинного размножения, приводят к уменьшению сопротивления всех областей динистора, и падение напряжения на нем становится незначительным. На вольт-амперной характеристике этому процессу соответствует участок 2 с отрицательным дифференциальным сопротивлением (рис. 5.4). После переключения вольт-амперная характеристика аналогична ветви характеристики диода, смещенного в прямом направлении (участок 3). Участок 1 соответствует закрытому состоянию динистора.

Рис. 5.4. Вольт-амперная характеристика динистора

Динистор характеризуется максимально допустимым значением прямого тока  (рис. 5.4), при котором на приборе будет небольшое напряжение . Если уменьшать ток через прибор, то при некотором значении тока, называемом удерживающим током , ток резко уменьшается, а напряжение резко повышается, т. е. динистор переходит обратно в закрытое состояние, соответствующее участку 1. Напряжение между анодом и катодом, при котором происходит переход тиристора в проводящее состояние, называют напряжением включения .

При подаче на анод отрицательного напряжения коллекторный переход  смещается в прямом направлении, а эмиттерные переходы в обратном направлении. В этом случае не возникает условий для открытия динистора и через него протекает небольшой обратный ток.