Несмотря на высокую надёжность и длительный срок службы светодиодных источников света, приходится констатировать, что случаи перегорания встречаются и среди них - правда, значительно реже.
Для того чтобы понять основные причины перегорания светодиодов, необходимо иметь чёткое представление об их строении и структуре.
Светодиод, или светоизлучающий диод (англ. LED – light-emitting diode) - полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток в световое излучение.
Структура светодиода – это полупроводниковый кристалл (чип) на специальной подложке, корпус с контактными выводами и оптическая система. Особое устройство кристалла светодиода, который состоит из двух типов полупроводника – с электронной (n) и дырочной (p) проводимостью, делает возможным электронно-дырочный переход (p-n-переход), в результате которого и образуется световое излучение. На границе разнотипных полупроводников существует энергетический барьер («запрещённая зона»), который препятствует p-n-переходам. Под действием электрического поля происходит рекомбинация электронно-дырочной пары с излучением кванта света.
Цвет светодиода зависит от ширины запрещённой зоны, в которой рекомбинируют электронно-дырочные пары. Иными словами, цвет излучаемого кристаллом светодиода света напрямую зависит от материала полупроводника и легирующих примесей (введение легирующей примесей может существенным образом изменить свойства твердых тел; легирование – добавление в состав материалов примесей с целью изменения их свойств).
Яркость светодиода зависит от проходящего через него тока. Следовательно, чем больше ток, тем больше электронов и дырок поступают в зону рекомбинации в единицу времени. Однако ток нельзя увеличивать до бесконечности, т.к. из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода диод перегреется и выйдет из строя.
Другими причинами перегорания светодиодов могут являться:
1. Деградация активной области (износ рабочей зоны светодиода) в силу нарушения кристаллической структуры светодиода. Чаще всего возникает из-за использования некачественных материалов.
2. Деградация электродов светодиода в силу диффузии металла внутри полупроводника. Возможна при повышении температуры и усилении инжектированного тока – результат применения некачественных материалов при производстве светодиода.
3. Электростатический разряд. Как и все полупроводники, светодиоды очень чувствительны к электростатическому току и электрическим перегрузкам. В результате такого воздействия может нарушиться нормальная работа светодиода.
4. Короткое замыкание – результат некачественной сборки корпуса светодиода и/или использования некачественных комплектующих при производстве и сборке.
5. Термическая усталость светодиода как результат применения некачественного припоя или повышения температуры в герметике.
Отметим, что в подавляющем большинстве случаев причиной выхода светодиода из строя задолго до окончания срока службы являются некачественные материалы, использованные производителем, а также ошибки, допущенные в процессе сборки. Вот почему надёжнее приобретать светодиодные светильники проверенных производителей, хорошо зарекомендовавших себя на светотехническом рынке России. Такая продукция проходит обязательную сертификацию, а производители несут соответствующие гарантийные обязательства.
Дополнительно рекомендуем соблюдать правила эксплуатации светодиодных светильников, указанные производителем в паспорте товара, – это не только продлит срок службы приобретённого вами светильника, но и позволит заменить его в случае неисправности, выявленной в рамках действия гарантийного срока.
