Из чего состоит LED-лампа и откуда берутся материалы

В светодиодной лампе соединяются полупроводники, металлы, пластики, электроника и химия. Из чего сделан каждый компонент и откуда он обычно поступает.

Мы воспринимаем светодиодную лампу как один товар, но в ней соединена продукция многих отраслей. Внутри — полупроводниковый кристалл, люминофор на основе редкоземельных элементов, алюминий, медь, пластик, электронные компоненты, припой, клей и картон. Каждый материал приходит по своей цепочке поставок. Зная их, проще понять, почему лампа ведёт себя так или иначе и что производитель может иметь в виду, говоря о «местном сырье».

Источник света: чип и люминофор

В основе светодиодного чипа — полупроводниковый кристалл. В лампах белого света это обычно кристалл на основе нитрида галлия, выращенный на сапфировой или другой подложке. Его производство требует исключительно чистой среды, сложного оборудования и крупных инвестиций. Поэтому выпуск чипов в мире сосредоточен на сравнительно небольшом числе специализированных предприятий, а подавляющее большинство ламповых заводов закупает чипы в готовом виде.

Жёлтый слой люминофора над чипом преобразует часть синего света в другие цвета. Люминофоры — специальные химические соединения с использованием редкоземельных элементов. Корпус чипа — маленькая пластиковая или керамическая чашечка, защищающая кристалл, — выводы и прозрачная силиконовая заливка тоже входят в состав чипа.

Плата и теплоотвод

Плата, на которую паяют чипы, состоит из алюминиевого листа, тонкого изолирующего слоя и медных дорожек. Алюминий и медь — широко производимые металлы. Паяльная паста состоит из сплава на основе олова и флюса. Между платой и корпусом — термопаста или теплопроводящая прокладка, обычно на основе силикона с керамическим наполнителем.

Электроника драйвера

На плате драйвера собраны самые разные компоненты:

• выпрямительные диоды или мост — превращают переменный ток в постоянный;
• электролитические и керамические конденсаторы — сглаживают напряжение;
• управляющая микросхема — регулирует ток светодиодов;
• резисторы, дроссель, предохранительный элемент;
• печатная плата из стеклотекстолита.

Эти компоненты также поступают в основном от профильных производителей электроники. Срок службы драйвера часто определяется его самым слабым звеном, особенно качеством и рабочей температурой электролитического конденсатора. Поэтому выбор конденсатора производителем напрямую влияет на долговечность лампы.

Корпус, колба и цоколь

Видимые части лампы сделаны из более простых материалов, но и к ним есть строгие требования:

• Колба обычно из поликарбоната. Он прочный, при падении не разбивается как стекло, хорошо пропускает свет. Для рассеивания в него добавляют светорассеивающую добавку, для стойкости к нагреву и ультрафиолету — специальные присадки.
• Корпус бывает пластиковым, алюминиевым или алюминиевым в пластиковой оболочке. Выбирают термостойкие и трудногорючие марки пластика.
• Цоколь штампуют из листового металла в форме резьбы и покрывают антикоррозийным слоем; центральный контакт отделён изолятором.

Кроме того, используются клей для колбы, провода, теплопроводящие материалы, а для упаковки — картон, бумага и краска.

Что значит «местное сырьё»

Из списка видно, что в лампе есть и высокотехнологичные, и широко доступные материалы. Высокотехнологичные компоненты вроде чипов и микросхем невозможно производить в каждой стране. А пластиковые и металлические детали, упаковочные материалы, часть химии и услуги можно получать из местных источников.

При открытии завода Zaferoğlu Elektrik сообщалось, что около двух третей материалов (65 процентов) поступает от местных поставщиков, остальные 35 процентов импортируются, а долю местных материалов собирались наращивать. Такое соотношение типично для отрасли: высокотехнологичные компоненты импортируются, а остальное по возможности берётся у местных поставщиков.

Практический вывод для покупателя

Знание компонентов отвечает на несколько бытовых вопросов. Если лампа пережила падение, это заслуга поликарбонатной колбы. Если лампа быстро вышла из строя в закрытом плафоне, скорее всего, тепло состарило конденсатор драйвера или чипы. Если колба пожелтела, пластик оказался недостаточно стойким к нагреву и ультрафиолету.

Это полезно и для утилизации: ртути в светодиодной лампе нет, но есть электроника и металлы. Поэтому отслужившую лампу по возможности лучше сдавать отдельно, как электронные отходы.

Zaferoğlu Elektrik производит светодиодные лампы в Гяндже под брендом Zəfər İşığı. На страницах продукции компании указано, что лампы не содержат ртути.