Что такое led светильник: Что такое LED светильники и как они помогут Вам сэкономить

Содержание

Что такое LED светильники

LED-светильники – это осветительные приборы, в которых применяются светодиоды (в переводе на английский Light Emitting Diode, сокращенно LED). Свое применение находят в различных сферах.

Светодиодные светильники led — это один из экологических типов светильников. Существует огромный ассортимент данных осветительных приборов. Они бывают различной модификации в зависимости от способа монтажа. Также они разнятся по теплоте излучаемого света.

Разнобразие

Для освещения офисных или административных помещений обычно используют встраиваемые светодиодные светильники. Они обеспечивают равномерную освещенность над каждым рабочим местом. Светильники с данным типом монтажа могут быть различного дизайна и формы. В зависимости от вашего дизайнерского плана, можно выбрать круглый, квадратный, панельный светильник.

Светильники накладного типа отлично подойдут вместо встраиваемых осветительных приборов. Они также различаются типом монтажа и бывают настенные, потолочные, точечные.

Накладные светильники имеют еще больший ассортимент различных форм и дизайнерских решений. Благодаря своему небольшому весу и конструктивным решениям, LED светильники можно закрепить на любой поверхности, будь то бетон или гипс. В связи с разнообразием форм и дизайна отлично дополнят интерьер любого стиля.

Настольные светильники удовлетворят любой запрос клиента. Как правило, они имеют несколько режимов работы, что обеспечит комфортное освещение рабочего места.

Преимущества и недостатки LED светильников

  1. Одним из самых основных плюсов светильников данного типа является экономия электроэнергии. Потребление электричества в 10 раз меньше чем ламп накаливания с таким же световым потоком.
  2. Ресурс работы LED светильников в десятки раз превышает срок службы обычных ламп, и составляет около 40 тысяч часов, что также больше чем у люминесцентных ламп.
  3. Устойчивость к скачкам напряжения в сети. Это часто является причиной выхода из строя ламп накаливания и экономок.
  4. Светодиодные светильники, отработавшие свой ресурс не требуют специальной утилизации в отличин от люминесцентных ламп, которые содержат ртуть.
  5. Минимальное время выхода на рабочий режим, не требуется долгого разогрева как в случае с галогенными и люминесцентными светильникам.

Смотрите также:

Как подобрать источник бесперебойного питания http://euroelectrica.ru/kak-podobrat-istochnik-bespereboynogo-pitaniya-new/.

Интересное по теме: Филаментная лампа — что это такое

Советы в статье «Виды светодиодных ламп для дома» здесь.

Одним из недостатков LED светильников является цена. Качественные светодиодные лампы достаточно не дешевы. Однако этот минус полностью перекрывается вышеперечисленными преимуществами.


Led лампочка — что значит? Особенности лампы со светодиодами

Led лампочка используется, как элементы освещения в приборах. Это самостоятельное устройство, имеющее корпус, спроектированный под диоды и источник поступающей энергии. Лампочки можно встретить в большинстве цифровых и осветительных приборах.

Что это такое

Led лампочка используется, как элементы освещения в приборах. Это самостоятельное устройство, имеющее корпус, спроектированный под диоды и источник поступающей энергии. Все известные модели лампочек состоят из цоколя, металлического корпуса, радиатора и платы, на которую зафиксированы светодиодные элементы с электронными драйверами управления и преобразования питания.

Примеры освещения

Отличительная особенность такого устройства заключается в том, что преобразованный свет может быть любого оттенка. На рынке представлены модели, которые имеют сменный тип освещения. При помощи мобильного приложения такую лампочку можно регулировать по интенсивности освещения, а также оттенку.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом является возможность использовать продолжительное время такой источник освещения. Базовая модель лампы может прослужить от полутора до 10 лет. Как заявляют сами производители, устройства хватит на 100000 часов работы.

К ещё одному преимущества также относится низкое энергопотребление. Здесь стоит учитывать тип лампы, а также её размер. В зависимости от конкретной модели этот показатель может меняться. Led лампа не содержит бьющихся элементов, которые могут навредить здоровью как в обычных лампа. Такие устройства устойчивы к вибрациям и различным механическим воздействиям. По заверениям многих производителей, световое оборудование также отлично справляется с климатическими особенностями и способно работать при температуре от −60 до +60 градусов.

К последнему преимуществу можно отнести универсальность. Производятся лампы на любой тип напряжения, что позволяет исключить необходимость установки различных видов балластных резисторов.

Главные преимущества лампочки

Одним из недостатков светодиодных ламп является то, что они дороже, чем обычные. Цена на светодиод измеряется в цене за люмен, поэтому более яркие модели, которые могут осветить всю комнату, стоят намного больше.

Обратите внимание! Несмотря на то, что светодиоды могут выдерживать очень низкие температуры, они не так хорошо работают при постоянной высокой температуре. Если это происходит, лампочка может перегреться и в конечном итоге привести к выходу устройства из строя.

Светодиодные фонари также имеют очень короткий диапазон освещения. На данный момент освещенность рассеянного света, излучаемого светодиодами, составляет всего несколько десятков метров. Это делает устройства подходящими для целей ближнего освещения, но также делает их плохим выбором для дальнего. Производители надеются со временем решить эту проблему.

Одна проблема, связанная со светодиодным освещением, заключается в том, что не существует стандартизации, регулирующей светодиодное освещение. Существуют отраслевые стандарты в отношении светодиодных огней, которые используются в качестве автомобильного освещения и светофоров, но пока нет ни одного светодиодного освещения, используемого в жилых домах.

Параметры

Есть несколько важных характеристик, на которые следует обращать внимание. К ним относятся описанные ниже пункты.

Коррелированная цветовая температура. Проще говоря, коррелированная цветовая температура (CCT) — это цвет белого света. К примеру, классическая лампа накаливания мощностью 60 Вт составляет около 2700 К при полной яркости. CCT выражается в градусах Кельвина, часто сокращается до K. Обычно, на коробке изделия присутствуют цифры, такие как 2700 K и 5000 K. Чем ниже число, тем «теплее» цвет. 2700 К можно охарактеризовать как теплый белый, а 5000 К можно считать холодным белым. Большинство продуктов внутреннего освещения производят свет в диапазоне от 1800 К до 6500 К.

Характеристики по типам ламп

Люмен. Люмены — это яркость источника белого света. Часто можно встретить много лампочек, рекламируемых с такими терминами, как «Эквивалент 60 Вт». В основном эти заявления ложны. Например, есть ряд лампочек «Эквивалент 60 Вт», которые на самом деле имеют люмены ближе к лампе 40 Вт.

При замене Led ламп следует использовать следующие значения люменов, чтобы найти светодиодный эквивалент:

  • 40 ватт: ~ 400 люмен.
  • 60 ватт: ~ 800 люмен.
  • 75 Вт: ~ 1100 люмен.
  • 100 Вт: ~ 1600 люмен.
  • 150 Вт: ~ 2200 люмен.

Обратите внимание! При замене светодиодной лампы на 60 Вт, необходимо подбирать устройство с яркостью около 800 люмен.

Индекс цветопередачи. Индекс цветопередачи (CRI) — это показатель того, как «реальные» или точные цвета выглядят под источником белого света. Значения CRI варьируются от 0 до 100. Для большинства приложений, чем выше CRI, тем лучше. CRI дневного света составляет около 100. При сравнении с оранжевым освещением уличного фонаря, трудно различить цвет чего-либо. Он будет иметь CRI, близкий к 0. Классические лампы накаливания имеют очень высокий CRI около 100. Большинство светодиодов, продаваемых сегодня, имеют около 80 CRI. Однако встречаются лампочки с CRI 90 или выше.

Виды лампочек и цоколей для них

Винтовой фитинг Edison был разработан Томасом Эдисоном. Ученый изобрел первую лампочку в 1879 году, и к 1900 году на рынке было доступно не менее 15 различных конфигураций цоколя. Однако в период с 1900 по 1905 год промышленность стандартизировалась на винте Эдисона. Уточненная версия этого сокета остается в использовании сегодня. В мире существует 2 версии «стандартного» винтового фитинга Edison. Они подходят в светильник для домашнего использования.

Какие бывают виды лампочек

Кроме него используются также следующие виды цоколей под Led лампочки:

  • E26, который является 26-миллиметровой версией, используемой с системами на 110 вольт.
  • E27, который является 27-миллиметровой версией, используемой в странах с системами на 240 В.
  • E26 и E27 в основном взаимозаменяемы, разница в размерах достаточно мала, чтобы их можно было использовать в гнездах 26 или 27 мм. Однако, если уровень напряжения отличается от того, что подается, лампочка взорвется, либо будет очень тускло светить.
  • 14-миллиметровая версия винтового фитинга Edison. Существует также еще меньшая версия E12.
  • GU5.3 2-контактный разъем на 5,3мм. В домашних условиях он в основном используется для светильников низкого напряжения (12 В), обычно в сочетании с трансформатором.

Существует некоторая путаница по поводу названия этих видов Led ламп. MR16 фактически означает многогранный отражатель, а 16 — диаметр поверхности цоколя. Часто люди ищут цоколь MR16, но на самом деле это может быть GU5.3.

Где используют

Светодиоды, являются настоящими незамеченными героями в мире электроники. Они выполняют десятки различных работ и встречаются во всех видах устройств. Помимо прочего, они формируют цифры на цифровых часах, передают информацию с пульта дистанционного управления, подсвечивают часы и сообщают, когда приборы включены. Собранные вместе, они могут формировать изображения на большом телевизионном экране или освещать светофор.

Основное назначение

Важно! По сути, светодиоды — это просто крошечные лампочки, которые легко вписываются в электрическую цепь. Но в отличие от обычных ламп накаливания, они не имеют нити накала. Они не становятся особенно горячими.

Устройства освещаются исключительно движением электронов в полупроводниковом материале и служат также долго, как и стандартный транзистор. Срок службы светодиода превосходит короткий срок службы лампы накаливания на тысячи часов. Крошечные светодиоды уже заменяют трубки, которые освещают ЖК- телевизоры высокой четкости, чтобы сделать их значительно тоньше.

Устройство

Лампочки на самом деле просто провода, подключенные к источнику энергии. Они излучают свет, потому что провод нагревается и выделяет часть своей тепловой энергии в виде света. Светодиод, с другой стороны, излучает свет электронным возбуждением, а не тепловыделением.

Диоды — это электрические клапаны, которые позволяют току течь только в одном направлении, так же, как односторонний клапан в водопроводной трубе. Когда клапан включен, электроны перемещаются из области высокой электронной плотности в область низкой электронной плотности.

Это движение электронов сопровождается излучением света. Чем больше электронов проходит через границу между слоями, известную как соединение, тем ярче свет. Это явление, известное как электролюминесценция наблюдалась еще в 1907 году. Однако, конструкция такого устройства намного сложнее, чем в обычной лампочке.

Рассеиватель

Светодиоды — это долговечные, энергоэффективные источники света. Тем не менее, светодиоды могут быть особенно сложными при создании необходимого типа освещения, так как они создают «горячие точки» сфокусированного света, которые могут ухудшить визуальную привлекательность светильника.

Специальные марки поликарбонатного, акрилового листа, и поликарбонатной пленки разработаны для рассеивания горячих точек светодиодов без ущерба для пропускания света. Они устанавливаются напротив диодов и фокусируют луч в нужном направлении.

Чипы

Светодиодные чипы бывают разных размеров. LED лампочка может работать с микросхемами сложной конструкции, такими как SMD 5050 шириной 5 мм. SMD 3528, с другой стороны, имеют ширину 3,5 мм. Микросхемы SMD маленькие, почти такие же, как у плоских квадратных компьютерных чипов.

Модель чипа

Важно! Одной из отличительных особенностей светодиодных чипов SMD является количество контактов и диодов, которые они имеют.

Микросхемы светодиодов SMD могут иметь более двух контактов (что отличает их от классических светодиодов DIP). На одной микросхеме может быть до 3 диодов, каждый из которых имеет отдельную схему. Каждая плата будет иметь один катод и один анод, что приведет к 2,4 или 6 контактам в микросхеме.

Алюминиевая печатная плата на теплопроводимой пасте

Печатные платы встречаются везде в технологическом обществе. Все, от компьютеров до медицинского оборудования и автомобилей, содержит эти печатные схемы в той или иной форме. Однако не все печатные платы одинаковы — многие из них используют разные конструкции или материалы для удовлетворения уникальных целей. Материал основы особенно важен для печатной платы, которая помогает определить, насколько эффективно она передает тепло.

Фиксация на печатной плате

Led лампы требуют определенных свойств в своих платах. Это особенно актуально для чувствительных к температуре моделей, одним из которых является светодиодное освещение на улице. Индустрия таких устройств быстро расширяется в ответ на возросший интерес к более эффективному и экономически выгодному способу освещения, но большая часть функциональности светодиодного освещения зависит от температуры его системы. Модуль используется для фиксации основных внутренних элементов. Служит проводником тепла. Размеры зависят от конкретной модели лампы.

Радиатор

LED лампы в процессе работы и интенсивном освещении выделяют достаточно много тепла. Чем больше модель, тем соответственно возрастает теплоотдача. Чтобы не достигать пика температуры в лампы устанавливаются дополнительные радиаторы.

Крепление на радиаторе

Обратите внимание! Базовые типы радиаторов имеет алюминиевую конструкцию. Они позволяют осуществлять дополнительный отвод тепла в корпусе при установке в отверстие для фиксации.

Есть также композитные и керамические радиаторы. Преимущества керамики заключается в том, что она как материал полностью диэлектрическая. Самый дешёвый вариант радиаторов состоит из пластика. Он наименее эффективен в плане отвода тепла энергии и используется для небольших светодиодов.

Драйвер

Драйвер для LED ламп используется чтобы стабильно осуществляет поддержку заданных значений тока. Они устанавливаются на выходе устройства. Такая функция стабилизирует напряжение, проходящее через установленные на плате диоды.

Расположение драйвера

Схемы довольно простые, но в зависимости от модели имеют свои особенности. В основе лежат диодные кристаллы, имеющие два полупроводника. Они полностью трансформируют поступающий электросигнал. Из основных отличительных характеристик отмечается передаваемая мощность, проходящая по установленной нагрузке. Это означает, что на устройство нельзя подавать максимально возможный ток и перегружать его.

Полимерное основание цокольной части

Основание делается из полимерных материалов для того, чтобы защитить от проводимости тока внешнюю часть устройства. Такая функциональность необходима для обеспечения надлежащего уровня безопасности. Само покрытие идет по корпусу цокольной части и упирается в элементы фиксации или колбу, в которая устанавливается поверх светодиодной платы.

Пример полимерного основания

Внутри также могут быть расположены рассеиватели и другие элементы для обеспечения нужной интенсивности света. Полимерные основания, используемые на внешней части, применяются на всех моделях светодиодных ламп.

Цоколь

Цоколь — это основание LED лампочки, которое используется для фиксации её в патроне. Обычно, именно размер этого элемента является маркировкой, по которой подбирается конкретный вид устройства. Существует порядка 5 типов маркировок.

Винтовой цоколь

Все цоколи имеют обозначение, которые начинаются с латинских букв. Каждое штырьковая соединение такого типа крепления имеет свой собственный диаметр. Для домашнего использования подходят модели лампочек типа Е27.

Как использовать

В первую очередь необходимо соблюдать установленные правила, указанные производителем. У каждого типа led лампочек имеются свои функциональные особенности. Если нарушить условия эксплуатации, к примеру, повысить напряжение, устройство сразу выйдет из строя.

Также не рекомендуется использовать led лампочки в условиях постоянной влажности. Чтобы защитить все внутренние контакты и микросхему потребуется использовать дополнительную насадку, которая не пропускает влагу и не замерзает при низких температурах. В остальном лампы достаточно эффективные и могут использоваться как на улице, так и дома в обычных условиях.

Производители

Лидирующие позиции на рынке занимают следующие производители Led лампочек:

  • Philips;
  • Osram;
  • Feron;
  • Camelion;
  • Jazzway.

Каждая компания пытается переманить клиентов на свою сторону и предлагает интересные решения. Часто лампочки используются в качестве систем умного дома. Это позволяет подключать их к информационному полю и удалённо регулировать через мобильное приложение интенсивность освещения, а также его цвет.

Philips

Производитель имеет широкий ассортимент моделей ламп. Предлагаются как классические, энергосберегающие лампы, так и современные светодиодные филаментные, имитирующие устройство накаливания старого образца. Цоколи имеют как российский, так и евростандарт. Средняя мощность от 5 до 20 Вт.

Есть модели с удалённым регулирование интенсивности освещения и выбора цвета. Минимальная цена в таких моделях начинается от 2500 руб*.

Osram

Компания предлагает на выбор светодиодные лампы в следующих категориях:

  • Стандартные;
  • Диммируемые;
  • Ретро;
  • Филаментные;
  • Линейные;
  • Ультра тёплые;
  • Smart.
Филаментная модель лампочки

Средняя мощность, в зависимости от модели варьируется от 6 до 60 Вт. Есть модели, подходящие как под отечественный, так и под евро разъем. Минимальная цена модели начинается от 200 руб*.

Feron

Лампа от компании имеют стандартный винтообразный цоколь. Предлагаются в основном бюджетные модели, мощностью от 1 до 15 Вт. Чаще всего такие лампочки применяются для небольших светильников.

Модель для люстры

Отличительная особенность проявляется в том, что модели имеют высокое теплопотребление. Это позволяет устройству работать без перерыва продолжительное время. Стоимость одной лампочки мощностью 35 Вт начинается от 200 руб*.

Camelion

Популярная фирма, которая предлагает большой выбор светодиодных ламп, соответствующих требованиям ГОСТ. Они используются для полноценного освещения помещений. Цоколи имеют только винтовой тип.

Модель для инсталляции

Средняя мощность модели составляет 3-12 Вт. Оборудование может применяться не только для домашнего освещения, но также и для офиса. Если лампы линейного типа. Средняя стоимость одного изделия начинается от 150 до 300 руб*.

Jazzway

Лампочки отечественного производства, которые не уступают зарубежным аналогам. Освещение производится по стандартам, установленным в ГОСТ. Отличительной особенностью является бюджетный сегмент таких товаров, которые можно приобрести по цене за штуку до 300 руб*.

Лампочка имитирующая пламя свечи

Преимуществом является высокая светоотдача. быстродействие и экологичность. Средняя работоспособности составляет 50000 часов. Мощность от 5 до 50 Вт.

Все модели led лампочек отлично подходят для домашнего и офисного использования. Они хорошо экономят энергию и не перегорают. В отличии от старших образцов, устройства полностью безвредные, и как прогнозируют производители, они полностью вытеснят с рынка, уже в ближайшем будущем люминесцентные и с нитью накаливания модели.

*Цены актуальны на октябрь 2019 года.

Что такое LED светильники

Светодиодные светильники уверенно завоевывают все большую популярность. Эти осветительные приборы предлагаются производителями в качестве альтернативы лампам накаливания. При этом их основными достоинствами перед источниками освещения прошлого поколения называются высокая экономичность и долгий срок эксплуатации. Для того, чтобы LED светильники практически полностью вытеснили лампы накаливания с рынка осветительных приборов, недостаточно только одного – информации. Многие люди не переходят на светодиодные технологии только по причине своей неосведомленности о принципах работы светильников и о тех преимуществах, которые они получат в итоге.

Итак, что же такое светодиодные светильники? Это современные осветительные приборы, действие которых основано на побочном эффекте, проявляющемся при прохождении тока через p-n переход. Осветительным элементом в таких светильниках является светоизлучающий диод, или СИД.

Для рядового пользователя этих данных вполне достаточно. Более детализированное описание будет понятно лишь настоящему специалисту, а у обычного человека, стремящегося лишь создать оригинальный дизайн, дополненный интересными световыми решениями, вызовет интерес информация лишь о технических способностях светодиодных источников освещения.

Непрерывный срок эксплуатации светодиодных ламп может достигать 100000 часов, а величина светового потока – 100 лм/Вт. Для сравнения, галогеновая лампа дает световой поток максимум в 15 люмен на 1 Ватт.

С появлением светодиодных технологий у современных дизайнеров появилась возможность использовать в своих проектах многоцветные переливающиеся цветовые лучи. В таких осветительных приборах (RGB-светильниках) применяются светодиоды трех цветов: красного, зеленого и синего (Red, Green, Blue). Все диоды одного цвета объединяются в самостоятельные группы, которые в свою очередь подключаются к отдельному стабилизатору тока. Стабилизатор позволяет осуществлять индивидуальное управление яркостью свечения, последовательностью включения и скоростью изменения яркости светового луча каждой группы.

Для определенного проекта разрабатывается свой сценарий, который записывается программистами на одном из языков программирования и хранится в процессоре, находящемся в контроллере. Одновременно возможно управление сразу несколькими различными группами светодиодов. Для регулирования скорости воспроизведения определенного сценария контроллер оснащается специальным устройством управления. Один такой контроллер способен хранить в памяти несколько сценариев.

 

Что нужно знать о светодиодных лампах

Чем светодиодные лампы отличаются от других

Как следует из названия, источником света в светодиодных лампах являются миниатюрные электронные устройства — светодиоды. В привычных лампах накаливания свет излучается раскалённой металлической спиралью. В энергосберегающих лампах свет испускается люминофором, который нанесён на внутреннюю поверхность стеклянной трубки. В свою очередь, люминофор светится под действием газового разряда.

Прежде чем переходить собственно к светодиодным лампам, кратко рассмотрим особенности каждого вида ламп.

Фото автора

Лампа накаливания устроена очень просто: спираль из тугоплавкого металла закреплена внутри прозрачной стеклянной колбы, из которой откачан воздух. Проходя через спираль, электрический ток разогревает её до высокой температуры, при которой металл ярко светится.

Достоинством таких ламп является низкая цена. Однако она компенсируется столь же низким коэффициентом полезного действия: в видимый свет превращается менее 10% расходуемой лампочкой электроэнергии. Остальная часть бесполезно рассеивается в виде тепла — лампочка при работе сильно нагревается. К тому же срок службы устройства очень невелик и составляет примерно 1 000 часов.

Компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ (это точное название энергосберегающей лампы), при той же яркости света расходует примерно в пять раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания. КЛЛ дороже и имеют несколько существенных для потребителя недостатков:

  • довольно долго (несколько минут) разгораются после включения;
  • лампа с её изогнутой стеклянной колбой выглядит неэстетично;
  • свет КЛЛ мерцает, что утомительно для зрения.

Светодиодная лампа представляет собой несколько светодиодов, смонтированных в одном корпусе с блоком питания. Без блока питания не обойтись: для работы светодиодам требуется питание постоянным током с напряжением 6 или 12 В, в бытовой электросети — переменный ток с напряжением 220 В.

Фото автора

Корпус лампы чаще всего выполнен в виде привычной «груши» с винтовым цоколем. Благодаря этому светодиодные лампы без проблем устанавливаются в обычный патрон.

В зависимости от используемых светодиодов цвет излучения светодиодных ламп может быть разным. В этом одно из их преимуществ.

Лампа накаливания Энергосберегающая Светодиодная
Цвет излучения Жёлтый Тёплый, дневной Жёлтый, тёплый белый, холодный белый
Потребляемая мощность Большая Средняя: в 5 раз меньше, чем у ламп накаливания Низкая: в 8 раз меньше, чем у ламп накаливания
Срок службы 1 тысяча часов 3–15 тысяч часов 25–30 тысяч часов
Недостатки Сильный нагрев Хрупкие, долго разгораются Невысокая максимальная мощность
Преимущества Низкая цена, работа в широком диапазоне условий Относительно экономичные и долговечные Очень экономичные и долговечные

Преимущества светодиодных ламп:

  • очень малое энергопотребление — в среднем в восемь раз меньше, чем у ламп накаливания аналогичной яркости;
  • очень большой срок службы — работают в 25–30 раз дольше ламп накаливания;
  • почти не греются;
  • цвет излучения — на выбор;
  • стабильная яркость освещения при колебаниях напряжения питания.

Главное достоинство светодиодных ламп — это экономичность. Предполагается, что за счёт малого энергопотребления и большого срока службы светодиодные лампы позволят заметно снизить расходы на освещение.

Цена светодиодных ламп на момент написания статьи была примерно в три раза выше, чем у обычных. Следовательно, в денежном измерении они оказываются в 50–100 раз экономичнее. Разумеется, эта экономия будет достигнута при условии, что лампа полностью отработает обещанный срок службы и не сгорит раньше времени.

Недостатки светодиодных ламп ограничивают область их применения:

  • неравномерное светораспределение — блок питания, встроенный в корпус, затеняет световой поток;
  • матовая колба выглядит некрасиво в стеклянных и хрустальных светильниках;
  • яркость свечения, как правило, нельзя изменять с помощью диммера;
  • непригодны для использования при очень низких (на морозе) и высоких (в парилках, саунах) температурах.

Что нужно учитывать при выборе светодиодной лампы

У светодиодных ламп много характеристик. Это делает задачу правильного выбора сложнее. Давайте разберёмся, что именно обозначают различные характеристики.

Фото автора

Напряжение питания

Если в вашей квартире или доме нестабильное напряжение, нужно выбирать лампы, способные работать в широком диапазоне напряжений. Это всегда указывается на упаковке. В отличие от ламп накаливания светодиодные лампы при пониженном напряжении горят так же ярко, как и при нормальном.

Цвет излучения

Цвет характеризуется цветовой температурой, которая измеряется в кельвинах: с повышением цветовой температуры свет меняется от жёлтого к голубому. В большинстве случаев цвет излучения указан на упаковке и корпусе лампы в градусах и словами:

  • тёплый (2 700 К) — примерно соответствует излучению лампы накаливания;
  • тёплый белый (3 000 К) — считается оптимальным для жилых помещений;
  • холодный белый (4 000 К) — для офисов и производственных помещений; близок к дневному свету.

Существуют лампы с изменяемым цветом: при переключении режима спектр излучения такой лампы меняется.

Нужно иметь в виду, что многие люди плохо воспринимают голубую часть спектра, поэтому холодный свет ламп будет казаться им тусклым. Так что, если вы решили установить у себя дома лампы с холодным спектром, выбирайте их с запасом по мощности.

Мощность

На упаковке светодиодных ламп указывается их световой поток и мощность аналогичных по яркости ламп накаливания. Реальная потребляемая мощность светодиодных ламп в среднем в 6–8 раз меньше. Например, светодиодная лампа мощностью 12 Вт светит так же ярко, как обычная 100-ваттная лампочка. Этим соотношением можно пользоваться, когда подбираете светодиодную лампу на замену лампе накаливания.

Однако здесь вас может подстерегать неприятный сюрприз: заявленная мощность может не соответствовать фактической, и лампа будет светить слабее, чем ожидается.

Кроме того, со временем яркость светодиодов уменьшается. Не исключено, что лампочку придётся менять задолго до истечения срока её службы из-за того, что она стала светить слишком слабо.

Другие важные моменты

  • Габариты. Светодиодные лампы по размерам чуть больше аналогичных ламп накаливания. Поэтому в маленьких плафонах могут элементарно не поместиться.
  • Если ваш светильник включается через диммер, нужны соответствующие лампочки. На упаковке должно быть указано, что лампа регулируемая.
  • Индекс цветопередачи светодиодных ламп невелик: это значит, что они несколько искажают визуальное восприятие цветов. В некоторых случаях, например при фотографировании со светодиодным светом, это может быть важно.

Стратегия перехода на светодиодные лампы

Потенциальная экономия не должна заставить вас потерять голову. Не спешите бежать в магазин и покупать лампочки сразу для всех светильников в доме. Целесообразно руководствоваться двумя принципами.

  1. Заменять только лампы с высокой мощностью — 60 Вт и более. Экономия от замены маломощных ламп будет невелика, и стоимость новой лампы может не окупиться.
  2. Заменять лампы в светильниках, время горения которых в течение суток наибольшее: например, в люстрах в жилых комнатах. Бессмысленно менять лампочку в какой-нибудь подсобке, свет в которой зажигается от случая к случаю и ненадолго.

Не стоит ожидать, что расход электроэнергии уменьшится в разы.

Основные потребители электроэнергии в быту — разного рода нагревательные приборы: утюг, электрочайник, стиральная машина и особенно электроплита. По словам нескольких опрошенных людей, счёт за электроэнергию после перехода на светодиодные лампы уменьшается где-то на 15–25%.

Ещё один совет: не покупайте сразу много ламп одной марки, сначала возьмите одну-две на пробу. Дело в том, что лампы с одинаковой цветовой температурой разных производителей могут сильно отличаться по испускаемому свету. Вдруг спектр именно этих ламп вам будет неприятен? Лучше попробовать.

Заключение

Светодиодные лампы, по сравнению с традиционными лампами накаливания, — это принципиально новое решение для освещения.

Ещё несколько лет назад они были очень дорогой технической новинкой, но сегодня их цена уже сопоставима с ценой других видов ламп. Что касается характеристик, то по ним светодиодные лампы заметно превосходят прежние осветительные приборы. Вердикт однозначен: переход на светодиодные лампы вполне оправдан.

Светодиодные лампы, что это такое? Подробный ответ

Лампы, в которых функцию источника света выполняют светодиоды (или led, от англ. light-emitting diode), называются светодиодными. Они предназначены для замены всех устаревших типов ламп, применяемых в освещении в настоящее время. Благодаря использованию безопасных компонентов, светодиодные лампы востребованы во всех сферах освещения: бытовом, производственном, уличном, аварийном.

Как она выглядит

Классическая светодиодная лампа (иногда их называют светодиодный светильник), подобно лампе накаливания, имеет грушевидную форму. Чаще всего её цокольная часть выполнена из белого металлопластика, а колба представляет собой матовую полусферу из пластика. Данный тип LED-ламп выпускается с цоколями Е14 и Е27, которые наиболее востребованы среди населения. наиболее распространенные видыСветодиодная лампочка может иметь любую форму и изготавливаться под любой стандартный цоколь. Например:

  • GU5.3 – для потолочных светильников направленного свечения;
  • G4 – для люстр и декоративных светильников;
  • G13 – для замены линейных люминесцентных ламп.

Более 90% выпускаемых сегодня светодиодных ламп собраны на SMD-светодиодах, которые имеют миниатюрные размеры и при этом обладают высокой светоотдачей. Кроме них в продаже можно увидеть так называемые филаментные лампы, внешне очень напоминающие обычную лампочку накаливания (ЛН). Ещё реже встречаются лампочки, в которых источник света выполнен в виде COB-матрицы, залитой слоем люминофора. Тем не менее в будущем планируется, что именно они перехватят инициативу в сфере производства LED-ламп.

Из чего состоит светодиодная лампа

Условно любую светодиодную лампу можно представить в виде составных частей: блока со светодиодами, радиатора, светорассеивающего колпака, блока драйвера и цоколя. Источник света SMD-светодиоды – располагаются на плате из текстолита, которая через термопасту (теплопроводный клей) соединяется с радиатором. У большинства светодиодных ламп на 220 В функцию радиатора выполняет корпус. Он выполнен из алюминия, покрытого тонким слоем белого пластика. Внутри корпуса расположена плата драйвера, предназначенная для преобразования переменного напряжения сети 220 вольт в постоянное напряжение. Величина выходного напряжения зависит от количества и схемы включения установленных светодиодов. Драйвер соединяется с цоколем проводами или через разъём. Для того чтобы свет от лампочки равномерно распределялся во все стороны, светодиоды накрывают рассеивающей колбой, которая также служит защитой от механических повреждений. конструкцияЛинейные светодиодные лампы типа Т8 устроены аналогичным образом. Просто они имеют другую форму и размер составных частей. В дешёвых светодиодных лампах с цоколем типа Е14 и Е27 блок драйвера может отсутствовать. Вместо него в центре платы со светодиодами запаян примитивный бестрансформаторный блок питания, не имеющий стабилизации по току и напряжению. Аналогичным образом собраны многие миниатюрные LED-лампы, так как внутри их корпуса недостаточно места для монтажа драйвера.

Основные достоинства и недостатки

Постоянно растущий спрос на светодиодные лампы свидетельствует об их явном превосходстве над остальными источниками искусственного света. Действительно, если взглянуть на их технические характеристики, то станет понятно, что люминесцентные и спиральные лампы проигрывают светодиодным практически по всем показателям. И это при том что светодиодные технологии продолжают совершенствоваться и ещё не достигли своего пика. Преимуществ у светодиодных ламп действительно много:

  1. Относительная световая отдача уже достигает 30% (теоретический максимум для светодиодов – 40%). Для люминесцентных источников света этот показатель равен 15%, а для ЛН не превышает 3%.
  2. Низкое энергопотребление (в 7–9 раз меньше, чем ЛН).
  3. Срок службы от 10 тыс. часов и выше. Заявленный срок службы ЛН – 1 тыс. часов.
  4. Стойкость к механическим повреждениям и вибрации.
  5. Мгновенное включение. Причем количество переключений не влияет на работу светодиодов.
  6. Отсутствие вредных веществ, что позволяет их безопасно эксплуатировать и утилизировать.
  7. Возможность производства лампочек разной мощности и с любым оттенком света (холодным, нейтральным, тёплым). А в «умных» светодиодных лампах цвет света и его яркость можно задавать дистанционно с помощью смартфона.
  8. Во время работы рассеиватель практически не нагревается, а температура цоколя не превышает 85 °C.

Стоит признать, что LED-лампы не идеальны, а значит, им присущи определённые недостатки:

  1. Сравнительно высокая стоимость. Даже с учётом того, что за последние 2 года цены на них снизились более чем в 2 раза и сравнялись с ценами на КЛЛ, многие люди по привычке продолжают покупать «прожорливые» ЛН. Убедиться в том, что покупка светодиодной лампы, с экономической точки зрения, полностью оправдана можно путем проведения несложных расчётов, которые сведены в отдельную статью.
  2. Вредное мерцание, невидимое невооруженным глазом и приводящее к общей усталости и головным болям. Данный недостаток присущ дешёвым светодиодным лампам, драйвер которых не имеет стабилизации по току.
  3. Необходимость в понижающем преобразователе, вследствие чего возрастает стоимость изделия и снижается его надёжность.
  4. Светодиодные лампы, подключенные через выключатель с подсветкой и находясь в выключенном состоянии, могут мерцать или слабо светиться. Проблема решается заменой выключателя или доработкой схемы подключения.
  5. Высокий процент брака, особенно среди дешёвых LED-ламп. Данный недостаток объясняется ускоренными темпами производства светодиодной продукции и отсутствием должного технического контроля на всех стадиях изготовления.

Светодиод, или LED технология в вопросах и ответах

Светодиод, или LED технология в вопросах и ответах

1. Что такое LED?

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. По-английски светодиод называется light emitting diode, или LED. 

2. Из чего состоит LED?
Из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные LED мало похожи на первые корпусные LED, применявшиеся для индикации.

3. Как работает LED?
Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Значит, прежде всего нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими. Но не всякий p-n-переход излучает свет. Почему? Во-первых, ширина запрещенной зоны в активной области LED должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона. Во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой, для чего полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу. Реально, чтобы соблюсти оба условия, одного р-п-перехода в кристалле оказывается недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.

 

4. Означает ли это, что чем больший ток проходит через LED, тем он светит ярче?
Разумеется, да. Ведь чем больше ток, тем больше электронов и дырок поступают в зону рекомбинации в единицу времени. Но ток нельзя увеличивать до бесконечности. Из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода LED перегреется и выйдет из строя.

5. Чем хорош LED?
В LED, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Действительно, LED (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений. Далее, LED излучает в узкой части спектра, его цвет чист, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. LED механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 5 — 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, LED — низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

6. Чем плох LED?
Только одним — ценой. Пока что цена одного люмена, излученного LED, в 100 раз выше, чем галогенной лампой. Но специалисты утверждают, что в ближайшие 2 — 3 года этот показатель будет снижен в 10 раз.

7. Когда LED начали применяться для освещения?
Первоначально LED применялись исключительно для индикации. Чтобы сделать их пригодными для освещения, необходимо было прежде всего научиться изготавливать белые LED, а также увеличить их яркость, а точнее светоотдачу, то есть отношение светового потока к потребляемой энергии. В 60-х и 70-х годах были созданы LED на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации. По светоотдаче LED обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. Одно было плохо — не существовало LED синего, сине-зеленого и белого цвета.

8. От чего зависит цвет LED?
Исключительно от ширины запрещенной зоны, в которой рекомбинируют электроны и дырки, то есть от материала полупроводника, и от легирующих примесей. Чем «синее» LED, тем выше энергия квантов, а значит, тем больше должна быть ширина запрещенной зоны.

9. Какие трудности пришлось преодолеть ученым, чтобы изготовить голубой LED?
Голубые LED можно сделать на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны — карбида кремния, соединений элементов II и IV группы или нитридов элементов III группы. (Помните таблицу Менделеева?) У LED на основе SiC оказался слишком мал кпд и низок квантовый выход излучения (то есть число излученных квантов на одну рекомбинировавшую пару). У LED на основе твердых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и служили недолго. Оставалась надежда на нитриды. Нитрид галлия GaN плавится при 2000 °С, при этом равновесное давление паров азота составляет 40 атмосфер; ясно, что растить такие кристаллы непросто. Аналогичные соединения — нитрилы алюминия и индия — тоже полупроводники. Их соединения образуют тройные твердые растворы с шириной запрещенной зоны, зависящей от состава, который можно подобрать так, чтобы генерировать свет нужной длины волны, в том числе и синий. Но… проблему не удавалось решить до конца 80-х годов. Первым, еще в 70-х, голубой LED на основе пленок нитрида галлия на сапфировой подложке удалось получить профессору Жаку Панкову (Якову Исаевичу Панчечникову) из фирмы IBM (США). Квантовый выход был достаточен для практических применений, однако руководство сказало: «Ну, это ж на сапфире — дорого и не так уж ярко, к тому же p-n-переход нехорош…» — и работы Панкова не поддержали. Между тем группа Сапарина и Чукичева из МГУ обнаружила, что под действием электронного пучка GaN с примесью цинка становится ярким люминофором, и даже запатентовала устройство оптической памяти. Но тогда загадочное явление объяснить не удалось. Это сделали японцы — профессор И. Акасаки и доктор X. Амано из университета Нагоя. Обработав пленку GaN с примесью магния электронным пучком со сканированием, они получили ярко люминесцирую-щий слой р-типа с высокой концентрацией дырок. Однако разработчики LED не обратили должного внимания на их публикации. Лишь в 1989 году доктор Ш. Накамура из фирмы Nichia Chemical, исследуя пленки нитридов элементов III группы, сумел воспользоваться результатами профессора Акасаки. Он так подобрал легирование (Мд, Zn) и термообработку, заменив ею электронное сканирование, что смог получить эффективно инжектирующие слои р-типа в GaN-гетероструктурах. Вот как был получен голубой LED. Фирма Nichia запатентовала ключевые этапы технологии и к концу 1997 года выпускала уже 10 — 20 млн голубых и зеленых LED в месяц, а в январе 1998 года приступила к выпуску белых LED.

10. Что такое квантовый выход LED?
Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электронно-дырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход.Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться). Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим тепло-отводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных LED составляет 55%, а ддя синих — 35%. Внешний квантовый выход — одна из основных характеристик эффективности LED.

11. Как получить белый свет с использованием LED?
Существует три способа получения белого света от LED. Первый — смешивание цветов по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые LED, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет. Второй способ заключается в том, что на поверхность LED, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это похоже на то, как светит люминесцентная лампа. И наконец в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой LED, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

12. Какой из трех способов лучше?
У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Технология RGB в принципе позволяет не только получить белый цвет, но и перемещаться по цветовой диаграмме при изменении тока через разные LED. Этим процессом можно управлять вручную или посредством программы, можно также получать различные цветовые температуры. Поэтому RGB-матрицы широко используются в светодинамических системах. Кроме того, большое количество LED в матрице обеспечивает высокий суммарный световой поток и большую осевую силу света. Но световое пятно из-за аберраций оптической системы имеет неодинаковый цвет в центре и по краям, а главное, из-за неравномерного отвода тепла с краев матрицы и из ее середины LED нагреваются по-разному, и, соответственно, по-разному изменяется их цвет в процессе старения — суммарные цветовая температура и цвет «плывут» за время эксплуатации. Это неприятное явление достаточно сложно и дорого скомпенсировать. Белые LED с люминофорами существенно дешевле, чем LED RGB-матрицы (в пересчете на единицу светового потока), и позволяют получить хороший белый цвет. И для них в принципе не проблема попасть в точку с координатами (0.33, 0.33) на цветовой диаграмме МКО. Недостатки же таковы: во-первых, у них меньше, чем у RGB-матриц, светоотдача из-за преобразования света в слое люминофора; во-вторых, достаточно трудно точно проконтролировать равномерность нанесения люминофора в технологическом процессе и, следовательно, цветовую температуру; и наконец в-третьих — люминофор тоже стареет, причем быстрее, чем сам LED. Промышленность выпускает как LED с люминофором, так и RGB-матрицы — у них разные области применения.

13. Каковы электрические и оптические характеристики LED?
LED — низковольтный прибор. Обычный LED, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4 В постоянного напряжения при токе до 50 мА. LED, который используется для освещения, потребляет такое же напряжение, но ток выше — от нескольких сотен мА до 1 А в проекте. В LED модуле отдельные LED могут быть включены последовательно и суммарное напряжение оказывается более высоким (обычно 12 или 24 В). При подключении LED необходимо соблюдать полярность, иначе прибор может выйти из строя. Напряжение пробоя указывается изготовителем и обычно составляет более 5 В для одного LED. Яркость LED характеризуется световым потоком и осевой силой света, а также диаграммой направленности. Существующие LED разных конструкций излучают в телесном угле от 4 до 140 градусов. Цвет, как обычно, определяется координатами цветности и цветовой температурой, а также длиной волны излучения. Для сравнения эффективности LED между собой и с другими источниками света используется светоотдача: величина светового потока на один ватт электрической мощности. Также интересной маркетинговой характеристикой оказывается цена одного люмена.

14. Как реагирует LED на повышение температуры?
Говоря о температуре LED, необходимо различать температуру на поверхности кристалла и в области p-n-перехода. От первой зависит срок службы, от второй — световой выход. В целом с повышением температуры p-n-перехода яркость LED падает, потому что уменьшается внутренний квантовый выход из-за влияния колебаний кристаллической решетки. Поэтому так важен хороший теплоотвод. Падение яркости с повышением температуры не одинаково у LED разных цветов. Оно больше у AlGalnP- и AeGaAs-LED, то есть у красных и желтых, и меньше у InGaN, то есть у зеленых, синих и белых.

15. Почему нужно стабилизировать ток через LED?
Как видно из рисунка, в рабочих режимах ток экспоненциально зависит от напряжения и незначительные изменения напряжения приводят к большим изменениям тока. Поскольку световой выход прямо пропорционален току, то и яркость LED оказывается нестабильной. Поэтому ток необходимо стабилизировать. Кроме того, если ток превысит допустимый предел, то перегрев LED может привести к его ускоренному старению.

16. Для чего LED требуется конвертор?
Конвертор (в англоязычной терминологии driver) для LED — то же, что балласт для лампы. Он стабилизирует ток, протекающий через LED.

17. Можно ли регулировать яркость LED?
Яркость LED очень хорошо поддается регулированию, но не за счет снижения напряжения питания — этого-то как раз делать нельзя, — а так называемым методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), для чего необходим специальный управляющий блок (реально он может быть совмещен с блоком питания и конвертором, а также с контроллером управления цветом RGB-матрицы). Метод ШИМ заключается в том, что на LED подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, причем частота сигнала должна составлять сотни или тысячи герц, а ширина импульсов и пауз между ними может изменяться. Средняя яркость LED становится управляемой, в то же время LED не гаснет. Небольшое изменение цветовой температуры LED при диммировании несравнимо с аналогичным смещением для ламп накаливания.

18. Чем определяется срок службы LED?
Считается, что LED исключительно долговечны. Но это не совсем так. Чем больший ток пропускается через LED в процессе его службы, тем выше его температура и тем быстрее наступает старение. Поэтому срок службы у мощных LED короче, чем у маломощных сигнальных, и составляет в настоящее время 20 — 50 тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости. Когда яркость снижается на 30% или наполовину, LED надо менять.

19. «Портится» ли цвет LED с течением времени?
Старение LED связано не только со снижением его яркости, но и с изменением цвета. В настоящее время нет стандартов, которые позволили бы выразить количественно изменение цвета LED в процессе старения и сравнить с другими источниками.

20. Не вреден ли LED для человеческого глаза?
Спектр излучения LED близок к монохроматическому, в чем его кардинальное отличие от спектра солнца или лампы накаливания. Хорошо это или плохо — доподлинно не известно, серьезных исследований в этой области нигде не проводилось. Какие-либо данные о вредном воздействии LED на человеческий глаз отсутствуют.

21. Какие на сегодняшний день существуют технологии изготовления LED и LED модулей?
Что касается выращивания кристаллов, то основная технология — металлоорганическая эпитаксия. Для этого процесса необходимы особо чистые газы. В современных установках предусмотрены автоматизация и контроль состава газов, их раздельные потоки, точная регулировка температуры газов и подложек. Толщины выращиваемых слоев измеряются и контролируются в пределах от десятков ангстрем до нескольких микрон. Разные слои необходимо легировать примесями, донорами или акцепторами, чтобы создать p-n-переход с большой концентрацией электронов в n-области и дырок — в р-области. За один процесс, который длится несколько часов, можно вырастить структуры на 6 — 12 подложках диаметром 50 — 75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5 — 2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это — технология, требующая высокой культуры. Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к п- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24×0,24 до 1×1 мм2. Следующим шагом является создание LED из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый LED, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Около половины стоимости LED определяется этими этапами высокой технологии. Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного LED перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-техноло-гии (surface montage details — поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). Светодиод, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке. LED, выполненные по SMD- и СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора — в этом случае она делается из металла. Так создаются LED модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть 50 — 75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5 — 2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это — технология, требующая высокой культуры. Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к п- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24×0,24 до 1×1 мм2. Следующим шагом является создание LED из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый LED, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Около половины стоимости LED определяется этими этапами высокой технологии. Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного LED перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-техноло-гии (surface montage details — поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). LED, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке. LED, выполненные по SMD- и СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора — в этом случае она делается из металла. Так создаются LED модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть жесткими или гибкими, короче, призваны удовлетворить любую прихоть дизайнера. Появляются и LED лампы с таким же цоколем, как у низковольтных галогенных, призванные им на замену. А для мощных светильников и прожекторов изготавливаются LED сборки на круглом массивном радиаторе. Раньше в светодиодных сборках было очень много LED. Сейчас, по мере увеличения мощности, LED становится меньше, зато оптическая система, направляющая световой поток в нужный телесный угол, играет все большую роль.

22. Где сегодня целесообразно применять LED?
LED находят применение практически во всех областях светотехники, за исключением освещения производственных площадей, да и там могут использоваться в аварийном освещении. LED оказываются незаменимы в дизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также в светодинамических системах. Выгодно же их применять там, где дорого обходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономить электроэнергию и где высоки требования по электробезопасности.

потолочные диодные LED-лампочки c датчиком движения

В современном мире огромную популярность начинают набирать светодиодные светильники, у них немало преимуществ перед устаревшими лампами накаливания. На рынке сейчас их довольно много, в связи с этим возникают резонные вопросы о том, как правильно выбрать из всего этого объема хорошую продукцию.

Преимущества и недостатки

Светодиодные светильники обязаны своей популярностью обилием преимуществ:

  • Одним из основных плюсов использования таких светильников является длительный срок службы – они могут работать на протяжении 20-25 лет по десять часов в день; по сравнению с лампочками Ильича, светодиодные светильники работают в 6, а то и в 15 раз дольше. Немаловажным фактором, говорящим в пользу выбора, может также послужить то, что световой поток на протяжении всего периода эксплуатации не становится меньше или слабее.
  • Диодные элементы в таких светильниках можно использовать достаточно долго без замены или потребности в ремонте.
  • Изделие является энергосберегающим, что помогает семейному бюджету и наносит меньше вреда экологии.
  • Им не нужна специфическая утилизация, что также говорит в их пользу.
  • Очень хорошо освещают помещения, так называемый индекс цветопередачи сравним с естественным светом.
  • Светодиодные светильники могут быть совершенно разных оттенков, что поможет им легко вписаться в любой интерьер.
  • Во время работы не выделяют никаких вредных для организма веществ, в отличии от тех же люминесцентных светильников.
  • Могут быть укомплектованы пультом дистанционного управления или реагировать на движения.
  • Имеют функцию энергосбережения, если случается перепад напряжения или иные неприятности со подачей энергии, светильники не перестают работать, лишь светят немного более тускнее.

Несмотря на свои положительные качества, светодиодные лампы имеют и некоторые недостатки, к примеру, обязательно необходимо позаботиться о блоке питания для такой продукции, они обычно довольно объемные и их тяжело скрыть и вписать в обстановку. Естественно, с течением времени лампа может работать немного хуже, как и любое изделие при интенсивной эксплуатации.

Конструкция и принцип работы

Важно при выборе светодиодных светильников отталкиваться не только от технических характеристик, но и учитывать саму конструкцию и принцип ее работы. Особого внимания заслуживает соответствие определённым характеристикам: устойчивость к пыли и влажности, а также устройство должно иметь хорошую теплопроводность. При работе в офисе необходимо обратить внимание, установлены ли на лампы определенные корпуса, которые рассеивают свет и не дают высокой яркости светильников испортить работникам зрение. Как правило, такие рассеиватели бывают прозрачного или же матового цвета, отличительной чертой плохого по качеству изделия будет отсутствие такого корпуса или замена его на зеркальные светоотражатели.

Перед покупкой следует полностью ознакомиться с конструкцией светодиодных ламп в целом. Они имеют корпус, выполненный обычно из арматуры, в нем располагаются сами светодиоды и отражатель. Также в комплектации предусмотрен охлаждающий радиатор, который служит превентивной мерой при нагревании светильника. Для того, чтобы изделие работало, нужно предусмотреть и теплоотвод. В этом помогает специальная термопаста, ею смазываются контактирующие с радиатором элементы для лучшей проводимости.

Технические характеристики

Также следует учитывать при покупке и технические данные, которыми располагают светильники. Существуют определенные типы таких светодиодных ламп, разным присущи различные характеристики потребления. К примеру, модульные светодиодные лампы предназначены для помещений, которые необходимо ярко осветить, но в то же время создать уютную и комфортную атмосферу. Как правило, их устанавливают в учебных классах и аудиториях, офисных помещениях или же в супермаркетах и торговых центрах. Особенностью данного типа светильников является их довольно низкое потребление энергии, но при этом световой поток у них довольно мощный. Также интересным моментом является то, что при помощи новых модификаций можно получить различные варианты модульных светильнико. Технические параметры позволяют им быть даже в виде непрерывающейся светящейся линии, которая формирует различные образы и фигуры.

Помимо того, что модульные светильники отлично вписываются в интерьер, они имеют различный температурный разброс, при этом эргономичны и не наносят вреда глазам. Одной из самых распространенных марок светодиодных светильников можно считать Faldi. Корпус их выполняется из алюминия толщиной до 1,5 мм, они могут быть подвесными, накладными или же встраиваемыми. Светодиодные светильники могут работать во влажном помещении, в котором нет никакой возможности использовать 220В, к примеру, тоннелях метро. Это возможно благодаря тому, что они низковольтные. Другим техническим параметром, говорящими о преимуществе светодиодов над другими видами освещения является отсутствие пусковых токов. Пусковые токи представляют собой, грубо говоря, потребление большого количества мощности на этапе подключения к сети. У светодиодных светильников нет такой потребности.

При выборе лампы следует обратить внимание на мощность света. У светодиодной она будет очень высокой, начиная с 70 до порядка 90 Лм/Вт. Также у таких ламп довольно обширный диапазон света, который они излучают, поэтому есть возможность приобрести как тусклый, так и яркий светодиодный светильник. В комплектации светодиодных ламп могут быть приборы, позволяющие регулировать яркость – диммеры. У этого устройства интересный принцип работы – он меняет частоту мигания в светодиодной лампе и, таким образом, для человека свет становится немного более приглушенным. Однако иногда у светильника сразу имеется определенный уровень яркости и даже с помощью диммера от него не получиться отклониться.

Сфера применения

В настоящее время на рынке представлено великое множество светодиодных светильников. Различаются они по различным параметрам, но одним из самых основных является сфера их будущего применения. К примеру, если есть необходимость приобрести освещение в офис, то замечательно подойдут светодиодные светильники, так как корпус для таких моделей изготавливается из алюминия высокого качества. Такой материал является отличным защитником от загрязнений и пыли, к тому же выглядит он довольно привлекательно. Дополнительным плюсом станет то, что такие устройства рассчитаны на рассеянный свет, который не причиняет вреда глазам, они меньше устают. Таким образом, если необходимо первосортное и устойчивое к различным перепадам освещение, светодиодные светильники подойдут идеально, к тому же они помогут сэкономить бюджет. Приобретая такие лампы в офис нужно отталкиваться от того, что для работы необходимо выбрать холодный диапазон свечения.

Светодиодные светильники для дома также имеют свои преимущества – рассчитаны на 220 В, могут удаленно управляться диммерами, что позволит контролировать яркость света в комнате. Домашние светодиоды также можно подбирать различных оттенков: теплого, нейтрального или холодного белого. Приятно отразится на семейном бюджете то, что такие лампы являются энергосберегающими и будут использовать всего лишь 11Вт/час в противовес 20 Вт обычных ламп. Они безопасны для здоровья, не производят никакого ультрафиолетового или иного излучения, поэтому их спокойно можно использовать даже в комнате, где живет ребенок.

Совершенно иные показатели для освещенности медицинских помещений, так как от этого напрямую зависит самочувствие находящихся там людей. К тому же особый свет нужен при проведении различных операций, он должен быть ярким и не гаснуть от внезапного перепада напряжения.

Разработан специальный свод правил, которому должно соответствовать медицинское освещение, в нем указано, что лампы должны быть безопасными для здоровья, экологичными, работающими без перебоев. Использование светодиодов для освещения помещений в лечебных стационарах, больницах или иных медицинских помещениях продиктовано тем, что они не наносят вред здоровью людей, имеют довольно продолжительный срок эксплуатации, при этом не требуют ремонта или специального обслуживания, свет льется непрерывным потоком без какого-либо шума. Для медицинских учреждений больше подойдут светильники с холодным диапазоном белого света.

Светодиодные светильники используют не только для помещений, но и для наружного освещения. К примеру, для бассейнов и фонтанов применяют так называемый подводный светильник, он дарит свет струям воды, что поможет создать своеобразный дизайн ландшафта. Выбор падает именно на них, потому что такие лампы очень просты и удобны при монтаже, не требуют специального ухода, долгое время они могут работать совершенно без замены и у них есть специальный уровень защиты – IP68.

Разновидности

Существует великое множество разновидностей светильников, как правило, они отличаются друг от друга по типу монтажа или же по его будущему назначению.

  • Одним из самых распространенных видов можно назвать врезной или встраиваемый светильник. Их можно назвать светодиодами последней модели. Среди положительных качеств таких ламп будет мощная светоотдача, возможность длительной эксплуатации без ремонта или замены, большая рабочая продуктивность, а также возможность встроить такой светодиод в любое удобное место. Их можно применять в различных помещениях и целях. Этому способствует то, что врезные светодиодные светильники не имеют пусковых токов, работают исправно и стабильно, а также помогут воплотить в жизнь интересные задумки по оформлению интерьера.
  • Еще одним видом светодиодного светильника является купольный светильник. Используется он, в основном, в промышленности и для освещения складских помещений и торговых площадей. Преимуществом такого типа светодиодов является то, что он имеет достаточно большой уровень защиты, высокую степень передачи света. У таких ламп нет нити накаливания, они являются гораздо более безопасными в применении. К тому же они также быстро начинают свою бесперебойную работу, как и другие виды светодиодных светильников. Для освещения торговых помещений можно также использовать светодиоды на шинопроводе, они еще именуются трековыми. Такие лампы выдерживают большую нагрузку и размещаются по несколько штук на одной цепи.
  • Потолочные или, как их еще иначе называют, накладные светодиодные лампы или светильник «таблетка» будут хорошим решением для подвесных или модульных потолков. У них также довольно высокий индекс освещения, а многие модели имеют ручное управление яркостью. Дополнительным плюсом этого типа является то, что он имеет стенки нестандартного размера, которые длиннее по бокам, а также предохранительный экран, которой позволяет исключить блики на мониторах.
  • Следующей распространенной разновидностью светодиода будет переносной светильник. Этот вид часто используется при ремонтных работах в автомастерских или же просто обычными автолюбителями. Такие изделия работают без перерывов долгое время, компактны и удобны при переноске. Так называемый профильный светильник используются для того, чтобы сделать акцент на места, которые должны быть подчеркнуты, они могут быть подвесные, ленточные или длинные.
  • Существуют светодиоды на прищепке. Их преимущество над обычным торшером или настольной лампой состоит в том, что они могут поворачиваться в любую сторону благодаря подвижной конструкции, и направлять мощный поток света на необходимую область. Возвращаясь к уличному освещению, стоит упомянуть, что набирают популярность уличные светодиодные прожекторы. Их преимуществом будет то, что они смогут подстроиться под любую архитектурную конструкцию. К тому же они потребляют несравнимо меньшее количество энергии, всего от 25 до 35 Ватт, срок службы у них порядка 10 лет, что существенно поможет сэкономить бюджет.

Диммер для LED-ламп

В настоящее время все большую популярность набирают диммируемые светильники, они значительно увеличивают функционал LED-ламп и экономят энергию. Существует несколько видов диммеров:

  • механический – простое устройство, которой при помощи ручек регулирует яркость;
  • сенсорный – изделие немного дороже, регулирование освещения происходит при помощи сенсора;
  • с пультом управления или через Wi-Fi – регулировка происходит дистанционно при помощи инфракрасных сигналов пультом или с планшета, телефона при помощи системы «умный дом».

Стоит отметить, что существуют определенные отличия при использовании диммера светодиодного светильника, ведь к нему нужно в обязательном порядке иметь драйвер. Также подбирается устройство, рассчитанное на меньшую мощность накаливания.

Как выбрать?

Естественно, одним из основных вопросов будет являться вопрос правильного выбора светодиодного светильника. Для этого необходимо обращать внимание на некоторые основные модификации и параметры. К примеру, светильники с датчиком движения оснащены специальным устройством, закрепленным в корпусе, который помогает уловить движение ипосле этого начинает работать автоматически. Есть различные варианты настройки такого датчика: он может реагировать на тепло или же обращать внимание на изменения в частоте движения. Большинство останавливаются на первом варианте, так как он более удобный для освещения территории перед домом. Зачастую устанавливать там светильники на ручном управлении не так экономично, поэтому прибегают к светодиодам с датчиками движения.

Другим распространенным вариантом стали светодиодные светильники, управляемые пультом, это, как правило, домовое освещение. Получили они большую популярность благодаря тому, что способствуют экономии энергии и просты в применении, однако не в установке. Плюсом такого вида освещения является то, что сигнал от пульта может проходить в любую комнату, стены и другие перекрытия не будут являться помехой. Допускается огромный диапазон цветов для люстр с дистанционным управлением, которые легко впишутся в любой интерьер. Интересной находкой стал светодиодный светильник-ночник, который включается в розетку. Он потребляет небольшое количество энергии, некоторые модели также имеют датчики движения. Такой ночник станет прекрасным украшением детской и поможет использовать электроэнергию с умом.

Декоративные модели для интерьера

Выбор правильного освещения квартиры является очень важным этапом в формировании интерьера, ведь если сделать свет слишком ярким или очень приглушенным, можно свети на нет все усилия по декорированию помещения. Отличным выходом из ситуации стали светодиоды, они стильные, монтируются вполне легко, могут быть именно такого вида и формы, какие необходимы для декора. Плюсом такого освещения будет то, что они смогут помочь воплотить любые авторские проекты не только в помещении, но и на придомовой территории.

Если необходимо оформить освещение в стиле лофт или прованс, то можно смело обращаться к светодиодам, так как они представляют собой универсальный продукт. Рынок наполнен точечными светодиодными светильниками, современные модели способны осветить помещение и акцентировать внимание на задуманных дизайнером элементах. Такие светильники зачастую состоят из двух элементов – один встраивается в поверхность (подойдет также и для натяжных потолков), а другой остается на виду.

Изготовители могут предложить великое множество вариантов дизайна для светодиодов – это может быть прямоугольный или круглый светильник, бывают плоские, матовые или прозрачные лампы. Их можно декорировать золотыми, серебряными или иными оттенками, что создаст стильные вкрапления в интерьере. Также есть специально разработанный вариант светодиода – поворотный, его можно повернуть в различные направления, осветить тот участок комнаты, который необходимо подчеркнуть.

Если потолок в помещении высокий, используются споты – дизайнерские модели светодиодов, напоминающие прожекторы благодаря своему мощному излучению света. Они также предусмотрены в различных вариантах – одинарные или же двойные, связанные в единую цепь.

Современные модели настенных светильников также имеют множество вариаций. Разработанные не так давно лампы на липучке уже сыскали большую популярность. Они очень удобны своим простым способом монтажа, не нужно сверлить стены и устанавливать крепеж – их достаточно просто приклеить. Их можно размещать не только на стенах, но и на мебели или других предметах интерьера, все зависит от фантазии. Они внесут футуристическую нотку в оформление комнаты.

Вообще, использование подсветки, устанавливаемой на мебель, используется довольно часто в современном оформлении помещений. Очень удобно высветить определенную зону на кухне или же сделать подсветку светодиодами в гардеробе и кладовой. Для такого интерьерного решения лучше использовать круглый светодиод с тонким металлическим корпусом. Однако есть небольшой нюанс – подключать светодиоды к выключателям, имеющим режим подсветки не следует, так как это может сократить срок службы светильника, а также мешать его нормальной эксплуатации.

Обзор светодиодных светильников смотрите в следующем видео.

Узнайте о светодиодном освещении | ENERGY STAR

Основы светодиодного освещения

Bulb

Что такое светодиоды и как они работают?

LED обозначает светоизлучающий диод . Светодиодные осветительные приборы производят свет на 90% эффективнее, чем лампы накаливания. Как они работают? Электрический ток проходит через микрочип, который освещает крошечные источники света, которые мы называем светодиодами, и в результате получается видимый свет. Чтобы предотвратить проблемы с производительностью, тепло, выделяемое светодиодами, поглощается радиатором.

Срок службы светодиодных осветительных приборов

Срок службы светодиодных осветительных приборов определяется иначе, чем у других источников света, таких как лампы накаливания или компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Светодиоды обычно не «перегорают» и не выходят из строя. Вместо этого они испытывают «уменьшение светового потока», когда яркость светодиода со временем медленно снижается. В отличие от ламп накаливания, «срок службы» светодиодов определяется на основе прогноза, когда светоотдача снизится на 30 процентов.

Как используются светодиоды в освещении

Bulb Bulb

Светодиоды используются в лампах и светильниках общего освещения. Небольшие по размеру светодиоды предоставляют уникальные возможности для дизайна. Некоторые решения светодиодных ламп могут физически напоминать знакомые лампочки и лучше соответствовать внешнему виду традиционных лампочек. Некоторые светодиодные светильники могут иметь встроенные светодиоды в качестве постоянного источника света. Существуют также гибридные подходы, в которых используется нетрадиционный формат «лампочки» или сменного источника света, специально разработанный для уникального светильника.Светодиоды предлагают огромные возможности для инноваций в форм-факторах освещения и подходят для более широкого круга приложений, чем традиционные технологии освещения.

Светодиоды и тепло

В светодиодах

используются радиаторы, которые поглощают тепло, выделяемое светодиодами, и отводят его в окружающую среду. Это предохраняет светодиоды от перегрева и перегорания. Управление температурой обычно является самым важным фактором успешной работы светодиода на протяжении всего срока его службы. Чем выше температура, при которой работают светодиоды, тем быстрее будет ухудшаться свет и тем короче будет срок их службы.

В светодиодных продуктах

используются различные уникальные конструкции и конфигурации радиаторов для управления теплом. Сегодня достижения в области материалов позволили производителям разрабатывать светодиодные лампы, которые соответствуют формам и размерам традиционных ламп накаливания. Независимо от конструкции радиатора, все светодиодные продукты, получившие оценку ENERGY STAR, были протестированы, чтобы гарантировать, что они должным образом отводят тепло, чтобы светоотдача сохранялась должным образом в течение всего срока службы.

Чем светодиодное освещение отличается от других источников света, таких как лампы накаливания и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)?

Светодиодное освещение

отличается от ламп накаливания и люминесцентных по нескольким параметрам.При правильном проектировании светодиодное освещение более эффективное, универсальное и служит дольше.

Светодиоды

являются «направленными» источниками света, что означает, что они излучают свет в определенном направлении, в отличие от ламп накаливания и КЛЛ, которые излучают свет и тепло во всех направлениях. Это означает, что светодиоды могут более эффективно использовать свет и энергию во множестве приложений. Однако это также означает, что для производства светодиодной лампы, которая светит во всех направлениях, требуется сложная инженерия.

Общие цвета светодиодов: желтый, красный, зеленый и синий.Для получения белого света светодиоды разных цветов комбинируются или покрываются люминофором, который преобразует цвет света в знакомый «белый» свет, используемый в домах. Люминофор — это материал желтоватого цвета, которым покрываются некоторые светодиоды. Цветные светодиоды широко используются в качестве сигнальных ламп и индикаторов, таких как кнопка питания на компьютере.

В КЛЛ электрический ток течет между электродами на каждом конце трубки, содержащей газы. Эта реакция дает ультрафиолетовый (УФ) свет и тепло.Ультрафиолетовый свет превращается в видимый свет, когда он попадает на люминофорное покрытие внутри лампы. Узнайте больше о КЛЛ.

Лампы накаливания излучают свет, используя электричество для нагрева металлической нити до тех пор, пока она не станет «раскаленной добела» или не станет раскаленной. В результате лампы накаливания выделяют 90% своей энергии в виде тепла.

Comparison

Почему мне следует выбирать светодиодные осветительные приборы, сертифицированные ENERGY STAR?

Сегодня доступно больше вариантов освещения, чем когда-либо прежде.Несмотря на это, ENERGY STAR по-прежнему остается простым выбором для экономии на счетах за коммунальные услуги.

К светодиодным лампам

, получившим статус ENERGY STAR, предъявляются особые требования, призванные воспроизвести привычный опыт использования стандартной лампы, поэтому их можно использовать в самых разных сферах. Как показано на рисунке справа, светодиодная лампа общего назначения, которая не соответствует требованиям ENERGY STAR, может не распределять свет повсюду и может вызвать разочарование при использовании в настольной лампе.

ENERGY STAR означает высокое качество и производительность, особенно в следующих областях:

  • Качество цвета
    • 5 различных требований к цвету для обеспечения качества с самого начала и со временем
  • Световой поток
    • Минимум светоотдачи для обеспечения достаточного освещения
    • Требования к распределению света для обеспечения того, чтобы свет попадал туда, где он вам нужен
    • Рекомендации по заявкам на эквивалентность, позволяющие предположить замену
  • Душевное спокойствие
    • Подтверждено соответствие более чем 20 требованиям к характеристикам и маркировке
    • Долгосрочное тестирование для подтверждения заявлений на весь срок службы
    • Тестирование продуктов в рабочих средах, аналогичных тому, как вы будете использовать продукт у себя дома
    • Минимальная гарантия на 3 года

Как и все продукты ENERGY STAR, сертифицированные светодиодные лампы ежегодно проходят выборочную проверку, чтобы убедиться, что они продолжают соответствовать требованиям ENERGY STAR.

Для получения дополнительной информации о том, как выбрать лампу с сертификатом ENERGY STAR для каждого применения в вашем доме, просмотрите Руководство по приобретению лампочек ENERGY STAR (PDF, 1,49 МБ) или воспользуйтесь интерактивным онлайн-инструментом «Выбор света».

,

Основы мощного светодиодного освещения

Светодиоды

подходят для многих применений в освещении, они предназначены для получения большого количества света за счет малого форм-фактора, сохраняя при этом фантастическую эффективность. Здесь, в LEDSupply, есть множество светодиодов для всевозможных осветительных приборов, главное — знать, как их использовать. Светодиодная технология немного отличается от другого освещения, с которым знакомо большинство людей. Этот пост здесь, чтобы объяснить все, что вам нужно знать о светодиодном освещении: как безопасно подключать светодиоды, чтобы получить как можно больше света и максимально долгий срок службы.

Что такое светодиод?

Светодиод — это диод, преобразующий электрическую энергию в свет. Для тех, кто не знает, диод — это электрический компонент, который работает только в одном направлении. По сути, светодиод — это электрический компонент, который излучает свет, когда электричество проходит в одном направлении, от анода (положительная сторона) к катоду (отрицательная сторона). light emitting diode schematic LED — это аббревиатура от « L ight E mitting D iode». По сути, светодиоды похожи на крошечные лампочки, им просто требуется гораздо меньше энергии для освещения и они намного эффективнее производят высокую светоотдачу.

Типы светодиодов

В целом мы предлагаем два разных типа светодиодов:

Сквозное отверстие 5 мм и поверхностный монтаж.

5мм светодиоды

5mm LED 5-миллиметровые светодиоды — это диоды внутри линзы диаметром 5 мм с двумя тонкими металлическими ножками внизу. Они используются там, где требуется меньшее количество света. 5-миллиметровые светодиоды также работают с гораздо более низкими токами возбуждения, максимально около 30 мА, тогда как светодиоды для поверхностного монтажа требуют минимум 350 мА. Все наши 5-миллиметровые светодиоды от ведущих производителей доступны в различных цветах, интенсивности и схемах освещения.Светодиоды со сквозным отверстием отлично подходят для небольших фонарей, вывесок и всего, где вы используете макетную плату, поскольку их можно легко использовать с их проводами. Ознакомьтесь с нашим руководством по настройке 5-миллиметровых светодиодов, чтобы узнать больше об этих крошечных источниках света.

Светодиоды для поверхностного монтажа (SMD)

light emitting diode bare emitter

Рисунок 1 — Эмиттер

без покрытия Светодиоды

для поверхностного монтажа — это диоды, которые могут быть размещены на подложке (печатной плате) с кремниевым куполом над диодом для защиты (см.рис.1). Мы поставляем мощные светодиоды для поверхностного монтажа от лидеров отрасли Cree и Luxeon. Оба на наш взгляд отличные, поэтому мы их все-таки носим. Некоторые предпочитают одно другому, но это приходит с опытом и знанием того, что искать. Cree, как правило, имеет более высокие показатели мощности Lumen и является лидером рынка в секторе светодиодов высокой мощности. Luxeon, с другой стороны, имеет отличные цвета и терморегулятор.

Светодиоды высокой мощности

поставляются в виде неизолированных эмиттеров (как показано на рис. 1) или устанавливаются на печатную плату с металлическим сердечником (MCPCB).Платы изолированы и содержат токопроводящие дорожки для облегчения подключения цепей. Наши 20-миллиметровые платы со звездообразным расположением 1 и 3 являются бестселлерами. Мы также предлагаем QuadPod, которые могут содержать 4 светодиода высокой мощности на плате, немного превышающей размеры 20-миллиметровых звезд (см. Рис. 2). Все наши варианты высокомощных светодиодов также могут быть построены на линейной конструкции. LuxStrip вмещает 6 светодиодов на фут и легко подключается до 10 футов в длину.

LED Star MCPCB configurations

Рисунок 2 — Опции MCPCB

Полярность имеет значение: светодиоды подключения

Электронная полярность указывает, является ли схема симметричной или нет.Светодиоды представляют собой диоды, поэтому ток может течь только в одном направлении. Когда нет тока, не будет света. К счастью, это означает, что если мы подключим светодиод в обратном направлении, он не сожжет всю систему, он просто не загорится.

Положительная сторона светодиода — это анод, а отрицательная сторона — это катод. Ток течет от анода к катоду и никогда не течет в другом направлении, поэтому важно знать, как отличить анод от катода. Для светодиодов для поверхностного монтажа это просто, поскольку соединения промаркированы, но для 5-миллиметровых светодиодов подходит более длинный вывод, который является анодом (положительным), посмотрите на Рисунок 3 ниже.

Polarity of LED explained

Рисунок 3 — Поиск анода и катода светодиода

Варианты цвета

Одна из замечательных особенностей светодиодов — это различные варианты и виды света, которые вы можете получить от них.

Белые светодиоды

Коррелированная цветовая температура (CCT) — это процесс создания разного белого света при разных температурах. Цветовая температура указывается в градусах Кельвина (K), которые представляют собой шкалу температур, в которой ноль соответствует абсолютному нулю, а каждый градус равен одному Кельвину.При более низких температурах от 3000K до 4500K белый цвет становится теплее или нейтральнее. Более высокие температуры 5000K + — это холодные белые цвета, также известные как «дневной белый».

Цветные светодиоды

Для цветов на самом деле имеет значение длина волны в нанометрах (нм). Для определенных приложений цвета необходимы для визуального эффекта, но иногда для таких приложений, как лечение, выращивание, освещение рифовых аквариумов и многое другое, необходимы определенные длины волн. См. Рис. 4, где показано, при каких длинах волн и температурах получаются определенные цвета.

LED color and wavelength chart

Рисунок 4 — Цвета светодиодов и цветовая температура

Мы стараемся обеспечить одинаковую цветовую температуру и длину волны для каждой марки и типа светодиодов. Вы всегда можете найти цвет или длину волны наших светодиодов в подразделе страницы продукта и даже можете выполнить поиск по цвету в раскрывающемся меню светодиодов на главной странице. В белом цвете мы несем 3000K, 4000K, 5000K и 6500K. Что касается цветов, мы работаем от 400 до 660 нм.

Яркость светодиода

Светодиоды

известны не только своими цветами, но и намного ярче, чем другие источники света.Иногда трудно сказать, насколько ярким будет светодиод, потому что он измеряется в люменах. Люмен — это научная единица измерения светового потока или общего количества видимого света от источника. Обратите внимание, что светодиоды 5 мм обычно указываются в милликанделах (мкд). Угол обзора 5-миллиметровых светодиодов также влияет на световой поток, который они излучают, подробнее об этом см. Здесь.

Почему водить машину так важно…

Количество света (люмен), излучаемого светодиодом, зависит от величины подаваемого тока.Ток измеряется в миллиамперах (мА) или амперах (А). Мощные светодиоды выдерживают ток от 350 мА до 3000 мА. Светодиоды различаются в зависимости от их текущих характеристик, поэтому обязательно учитывайте это при выборе светодиода и драйвера.

Определение яркости

А теперь самое сложное — выбрать комбинацию светодиода и драйвера, которая будет выдавать необходимый свет. Мы проделали большую работу здесь, в посте, измеряющем яркость каждого светодиода высокой мощности при разных токах возбуждения.Обратите внимание, что это меры для звезд 1-Up, поэтому, если вы хотите больше света, светодиоды 3-Up являются хорошим вариантом, поскольку они в три раза больше света в том же месте.

Указанный выше ресурс всегда можно использовать для определения светоотдачи светодиода, но найти его вручную не очень сложно.

Для этого необходима информация из технического паспорта светодиода. На всех наших светодиодных страницах мы ссылаемся на технические данные производителей внизу страницы.

Пример: определение яркости Cree XP-L при 2100 мА

В этом примере мы используем Cree XP-L.Сначала найдите таблицу характеристик потока (рисунок 5). Мы коснемся группировки позже, которая помечена в столбце «Группа», но предположим, что мы собираемся использовать холодный белый XP-L из самого верхнего контейнера (v5). Выделенное число — это типичный поток при 1050 мА, который является током, при котором измеряется XP-L. Справа от него указаны типичные значения люменов для управляющих токов 1500, 2000 и 3000 мА.

LED luminous flux chart

Рисунок 5 — Таблица светового потока светодиода

Для этого примера предположим, что мы хотим запустить этот светодиод с драйвером 2100mA BuckBlock LED LED Relative Flux Chart, и нам нужно определить, какой будет световой поток.При управлении промежуточным приводным током, которого нет в списке, найдите график относительного потока в зависимости от тока в таблице данных, который выглядит как график справа.

Стрелка — проверенный (базовый) выход (при относительном потоке 100%). Следуя кривой 2100 мА (?), Мы видим, что это увеличение освещенности на 75%. Если взять 460 люмен сверху и умножить его на 1,75, мы увидим, что холодный белый XP-L при 2100 мА дает около 805 люмен.

При переключении на светодиоды может быть трудно найти светодиоды и световой поток, необходимый для этого.Это связано с тем, что свет всегда измерялся мощностью лампочки. Светодиоды имеют гораздо лучшую эффективность, что делает практически невозможным измерение таким образом, поскольку светодиод на 50 Вт будет значительно ярче, чем лампа накаливания на 50 Вт. На Рисунке 7 показаны различные лампы накаливания и количество люменов, которые они дают. Это помогает лучше понять, какое количество света ожидать от светодиода и будет ли оно таким же ярким, как и старое освещение.

Incandescent Watts converted to Lumens

Рисунок 6 — Мощность лампы накаливания в люменах

Угол обзора и оптика

У наших 5-миллиметровых светодиодов указаны углы обзора для каждого из них, поэтому просто найдите тот, который подойдет вам.Что касается наших светодиодов для поверхностного монтажа, большинство из них излучают очень широкий угол в 125 градусов! К счастью, светодиодные звездообразные платы совместимы и просты в использовании со светодиодной оптикой. Эта вторичная оптика используется для фокусировки света, они могут отражать свет от светодиода в пятно, среднее пятно, широкое пятно или эллиптические и овальные узоры.

Как видно на рис. 8, оптика 1-Up имеет форму конуса и требует держателя оптики. В случае наших светодиодных панелей держатели оптики имеют четыре ножки, которые входят в пазы звезды.Тройные светодиодные звезды также совместимы с оптикой Carclo, в плате которой есть три отверстия для ножек оптики.

LED lenses and optics

Рисунок 7 — Светодиодная оптика и держатели

Питание светодиодов

Светодиоды

известны своей лучшей эффективностью среди всех других источников света. Эффективность — это мера того, насколько хорошо источник света излучает видимый свет, также называемый люменами на ватт. Другими словами, сколько света мы получаем на наш ватт мощности. Чтобы узнать это, сначала выясните мощность используемого светодиода.Чтобы найти ватты, вам необходимо умножить прямое напряжение (напряжение, при котором ток начинает течь в нормальном направлении) на ток возбуждения в амперах (обратите внимание, что он ДОЛЖЕН быть в амперах… а не в миллиамперах). Давайте посмотрим на светодиод Cree XP-L 1-up в качестве примера.

Finding an LEDs forward voltage

Рисунок 8 — Прямое напряжение светодиода

Допустим, мы используем Cree XP-L при 2000 мА. Из рисунка 8 видно, что при этом токе возбуждения прямое напряжение составляет 3,15. Итак, чтобы найти ватты, мы умножаем 3.15 (прямое напряжение) на 2 А (2000 мА = 2 А), что составляет 6,3 Вт.

Итак, чтобы определить эффективность, нам просто нужно разделить 742 люмен (проверенное количество люменов для этого светодиода при 2000 мА) на 6,3 Вт. Таким образом, эффективность (люмен / ватт) этого Cree XP-L составляет 117,8. Это большая эффективность, но также следует отметить, что Cree может похвастаться тем, что светодиод XLamp XP-L имеет прорывную эффективность 200 люмен / ватт при токе 350 мА. Приятно знать, что эффективность снижается по мере того, как вы пропускаете больший ток к светодиоду, поскольку это увеличивает тепло, что делает светодиод немного менее эффективным.Иногда вам придется принять это, если вам нужно, чтобы светодиод был очень ярким, но если вы хотите получить максимальную эффективность, вам следует использовать светодиоды с более низким током. Все это помогает определить, сколько энергии потребуется вашим приложениям, а также сэкономить энергию в будущем.

Подробнее о драйверах светодиодов

Это означает, что вам необходимо найти драйвер светодиода, который может управлять светодиодами с током, который вам нужен, чтобы получить желаемое количество люменов.Драйвер светодиодов — это электрическое устройство, регулирующее мощность светодиода или цепочки светодиодов. Драйвер реагирует на меняющиеся потребности светодиода, подавая на светодиод постоянное количество энергии, поскольку его электрические свойства меняются с температурой. Хорошая аналогия для понимания этого — автомобиль с круиз-контролем. Когда автомобиль (светодиод) движется по холмам и долинам (изменения температуры), круиз-контроль (водитель) следит за тем, чтобы он оставался на постоянной скорости (свет), регулируя при этом газ (мощность), необходимый для этого.Драйвер так важен, потому что светодиоды требуют очень специфической электроэнергии для правильной работы. Если напряжение, подаваемое на светодиод ниже, чем требуется, через переход проходит очень небольшой ток, что приводит к низкой освещенности и плохой работе. С другой стороны, если напряжение слишком велико, через светодиод течет слишком много тока, и он может перегреться и серьезно повредиться или полностью выйти из строя (тепловой разгон). Всегда проверяйте техническое описание светодиодов, чтобы знать, какой ток рекомендуется использовать, чтобы избежать этих проблем.

Какое напряжение мне нужно, чтобы загорелся светодиод?

Это частый вопрос, который на самом деле довольно легко понять. Все, что вам нужно знать, это прямое напряжение на светодиодах. Если у вас есть несколько светодиодов, включенных последовательно, вам нужно учитывать все прямые напряжения вместе взятые, если у вас параллельная цепь, вам нужно учитывать только прямое напряжение того количества светодиодов, которое у вас есть на цепочку. Подробнее о настройке проводки см. Здесь. Рекомендуется поддерживать как минимум 2-вольтовые накладные расходы, поскольку некоторые драйверы (например, драйверы LuxDrive) требуют этого для правильной работы драйвера.Так что, если ваше общее прямое напряжение для последовательной цепи составляет 9,55, вы должны быть в безопасности с источником питания 12 В. Для автономных драйверов (вход переменного тока) просто знайте выходное напряжение, на которое они рассчитаны, и убедитесь, что вы защищены, поэтому драйвер входа переменного тока с выходным диапазоном 3–12 В постоянного тока также подойдет для этого приложения.

Контроль нагрева

Определение мощности вашей системы также поможет вам узнать больше о необходимом вам регуляторе нагрева. Поскольку эти светодиоды обладают большой мощностью, они выделяют тепло, что может быть очень плохим, как вы можете узнать здесь.Слишком много тепла приведет к тому, что светодиоды будут излучать меньше света, а также сократят срок службы. Мы всегда рекомендуем использовать радиатор и хотим сказать, что на каждый ватт светодиодов приходится около 3 квадратных дюймов. Для большей мощности я бы порекомендовал поискать радиатор, который рекомендован для той мощности, которую вы используете.

Светодиодный биннинг и качество

Сейчас, когда индустрия светодиодов растет довольно быстрыми темпами, важно понимать разницу в светодиодах. Это частый вопрос, поскольку светодиоды могут варьироваться от очень дешевых до очень дорогих.Я был бы осторожен при покупке дешевых светодиодов, так как вы всегда получаете то, за что платите. Да, светодиоды могут работать отлично вначале, но обычно они не работают так долго или быстро перегорают из-за плохого тестирования.

Все светодиоды, представленные здесь, на LEDSupply, тщательно отобраны. У нас есть только лучшие марки и цветовые температуры. Наш обширный опыт в отрасли помог нам понять важность качественного производства и сборки светодиодов. При производстве светодиодов характеристики могут отличаться от средних значений, указанных в технических паспортах.По этой причине производители разделяют светодиоды по световому потоку, цвету и прямому напряжению. Мы выбираем бункеры с самым высоким световым потоком (видимый свет) и самым низким прямым напряжением, поскольку это гарантирует, что у нас есть светодиоды с максимальной эффективностью. Большое количество светодиодной продукции производится дешево и не документируется должным образом, что приводит ко многим неудачным проектам и заставляет людей думать, что светодиоды на самом деле не служат так долго, как утверждают. Благодаря нашему опыту и покупательной способности, мы можем предложить лучшие продукты по разумным ценам.

Это должно дать вам хорошее начало для понимания светодиодов и того, что искать, но если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите получить дополнительную информацию об определенном продукте и о том, подойдет ли он для вас, мы здесь, чтобы помочь. Просто напишите нам по адресу [email protected] или позвоните по телефону (802) 728-6031, чтобы поговорить с нашей очень хорошо осведомленной командой технической поддержки.

,

Так ли хороши светодиодные лампы накаливания? / Хабр

Приветствую своих поклонников светодиодных ламп!

Сегодня мы поговорим о трепещущей и чрезвычайно популярной в последнее время теме — лампах накаливания LED (Light-Emitted Diode). Здесь, на Хабре (1, 2, 3) и в сети опубликовано множество статей, но ни в одной из них нет ни слова о глубоком анализе ламп (что на самом деле внутри) и сравнении их температурных характеристик. Поэтому специально для вас, дорогие любители светодиодов, я провел детальный анализ таких ламп от разных производителей, в том числе измерение температуры самих светодиодов.

Далее мы попробуем ответить на вопрос: настолько ли хороши лампы накаливания, насколько их нам преподносят маркетологи?

Отказ от ответственности: это моя первая попытка перевести и перенять статью с Хабра на английский язык, поэтому я попрошу вас дать плодотворный отзыв и исправить некоторые ошибки, если они есть.

Фон


Когда появляется новая технология, возникает один из самых важных вопросов: как эта технология вписывается в общую «технологическую среду»? Как правило, революционный продукт просто не вписывается в повседневную жизнь, поэтому для внедрения инновационных продуктов и вывода их на рынок необходимо приложить немало усилий.

Например, это было в случае с возобновляемой энергией, установленной в частных домах. Успех технологии был обеспечен постоянным снижением цены «комплекта», а в некоторых точках мира доплатой государства за произведенную электроэнергию. В свою очередь, это потребовало пересмотра взаимоотношений производителей и потребителей электроэнергии. Довольно похожая история произошла с электромобилями. Отрасль пришлось разделить на две части: гибриды и полностью электрические машины с отдельными «заправочными» станциями.Последнее увеличило вовлеченную «аудиторию» и количество клиентов, тем самым увеличив проникновение технологии в наше общество. Сегодня, в 2019 году, брендом является Tesla, но «неизвестный» китайский BYD прямо сейчас кормит национальный рынок электромобилями и автобусами.

Около 5 лет назад светодиодное освещение и решения на основе этой технологии начали стремительно завоевывать своих последователей. В течение долгого времени инженеры пытались адаптировать двухмерные источники света (светодиоды) к трехмерным обычным системам освещения (например, лампочкам в форме кукурузы).В последнее время его публиковали кое-где.

Наконец-то на рынке появились лампы накаливания. Вроде найдено оптимальное решение: лампа мало чем отличается от лампы «Ильич» ни по форме, ни по содержанию, и только одна вольфрамовая нить заменена на несколько светодиодных. Даже самые старые стекольные заводы и мастерские нашли свое место в этом «бизнесе». В настоящее время предлагается использование полупрозрачной керамической подложки для улучшения радиального распределения светового потока от ламп (например, Crystal Ceramic MCOB).

Что это за загадочная нить? Кратко о филаменте Филамент представляет собой «лепешку», состоящую из нескольких компонентов. Тонкая стеклянная (не очень хорошая для рассеивания тепла) или сапфировая / керамическая (довольно хорошая теплопроводность) подложка с двумя контактами с обеих сторон. Выбор подложки зависит от жадности производителя. Затем на эту подложку устанавливаются сверхмалые светодиодные чипы и последовательно соединяются сверхмалыми золотыми проводами. Наконец, вся лепешка покрывает некая полимерная матрица с люминофором.Вуа-ля, нить накала готова к установке в лампочку.
Схема внутренней структуры нити накала

Идея, лежащая в основе этого типа светодиодов, очень проста: мы можем получить немного больше лм / Вт за счет «двойного» взаимодействия излучаемого синего света с люминофором (для генерации красной и зеленой составляющих ). Поскольку светодиод прозрачный, подложка прозрачна, и свет распространяется почти на 360 градусов вокруг светодиода. Таким образом, не имеет значения, куда идет синий свет, но в светодиодах SMD (поверхностного монтажа) это имеет значение.


Несмотря на неоспоримые преимущества перед светодиодами SMD, лампы накаливания все же имеют некоторые проблемы, которые по некоторым причинам скрыты. Например, в «стандартной» компоновке с SMD-диодами имеется довольно массивная алюминиевая подложка и радиатор, эффективно отводящий все выделяемое тепло. В то время как в филаментах единственный способ отвести тепло — это конвекция и рассеивание через воздух и стеклянную стенку колбы и немного от поддерживающей подложки, потому что она мала.

Другими словами, перегрев будет медленно убивать диоды (падение яркости и срока службы при повышении температуры) так же, как и люминофор (влияя на индекс цветопередачи, CRI или Ra, и цветовую температуру, CCT).Этот метод «перегрева» работает для вольфрамовой лампы, потому что газ внутри частично способствует регенерации нити, но не более того. Более подробную информацию о перегреве с научной точки зрения можно найти здесь. Следовательно, из этой статьи относительно безобидная температура составляет порядка 60-70 градусов, не более.

В двух словах: перегрев или недостаточный отвод тепла от светодиодов означает только одно — многократное ухудшение характеристик светодиодных ламп.

Чтобы подтвердить или опровергнуть эту точку зрения, я возьму свой запас обычных светодиодных ламп и сравню их в некоторых экспериментах, включая измерения температуры с помощью тепловизионной камеры (серия Flir 5, 240 на 320 пикселей). С помощью этой камеры в течение получаса измеряли температуру на лампочке, а также на самих светодиодах после снятия лампы.

Традиционно выводы для рушеров представлены в двух итоговых таблицах в конце статьи.Конечно же, энтузиастов ждем в экспериментальной части.

Экспериментальная часть


Для эксперимента я взял три лампы от разных производителей: дешевую китайскую лампу от Ebay от CroLED (фактически по цене эквивалентной Eglo), еще одну лампу от Eglo, распространяемую Leroy Merlin и, конечно же, очень уважаемую и очень популярную Phillips. Дополнительно допускаю, что вероятно лампа с Ebay не имеет отношения к этому CroLED.

CroLED: «Китайское» качество на Ebay


Начнем с лампы накаливания из Китая.Эта лампа прибыла в простой картонной коробке с минимумом информации (температура, мощность, блок питания — и все). Если честно, мои ожидания были совсем другими, но в реальности все было намного резче. Пульсация 67% (!) — кажется, у нас новый рекорд! Фактически лампа погасла и снова загорелась с интервалом в 10 мс. Цветовая температура оказалась на границе 3000К.
NB: Все лампы, представленные в этой статье, имеют стеклянную колбу.Хотя он может упасть на пол, будьте осторожны при обращении с ним!

Анализ салона лампы выявил еще одну интересную конструктивную особенность — драйвер, а точнее полное его отсутствие. Лампа питалась от диодного моста MB10F с парой резисторов и огромными твердотельными конденсаторами. Это очень компактно!


На матовой (!) Подложке размещено 18 светодиодов. Каждый светодиодный чип был изготовлен из текстурированной сапфировой подложки («звездочка»). Чипы очень маленькие — тоньше человеческого волоса. Почему производителю выгодно делать сверхмалые светодиоды? Интересный вопрос! Одна из причин просто экономическая. Небольшие светодиодные чипы просты в изготовлении и не требуют дополнительных золотых контактов на верхнем электроде для перераспределения электрического поля, что увеличивает рабочие характеристики.

Другая причина — теплопроводность. Если вы не можете отвести заданное количество тепла, нет смысла использовать более мощные диоды — они очень быстро умирают.


Ну, а что с температурой? — Читатель спросит.Температура у лампочки за 5-7 минут доходила примерно до 40 градусов, а в течение часа оставалась такой.

А теперь заглянем под обложку. Измерение температуры после снятия стеклянной колбы показало, что нити нагреваются очень быстро (~ 1 минута) примерно до 90 градусов, а в некоторых местах — предположительно там, где были размещены светодиоды — температура превышала 100 градусов.


Eglo: Обычные лампы с обычными характеристиками


Следующая лампа — Эгло. Кстати, у этой компании есть представительство в Российской Федерации.В целом его производительность меня порадовала: пульсации на частоте 100 Гц были примерно 6%, а цветовая температура и индекс цветопередачи соответствовали спецификациям.
На вопрос о пульсации Не имею представления о других странах, могу сказать, что в России пульсация света в светодиодах ниже 300 Гц находится под контролем и должна подчиняться определенным правилам. В нормативных документах (1 и 2) указано:
Примечание — Коэффициент пульсации освещенности учитывает только пульсацию ниже 300 Гц.Пульсация выше 300 Гц не влияет на общую и визуальную эффективность, как показано в [1].

Поэтому пульсация светового потока ниже 300 Гц нежелательна.

Внутри этой лампы 4 нити накала, похожие на вышеупомянутую китайскую. Также есть скрытый драйвер на основе балластных конденсаторов. Светодиодные чипы немного больше, чем в предыдущем случае — 113 х 57 мкм. Однако на матовой подложке они очень плохо крепятся.


Что касается температуры, то лампа быстро (за те же 5-7 минут) нагрелась примерно до 50 градусов по колбе.Но нити снова показали температуру ~ 90 градусов — источник нагрева!

Philips: когда качество превыше всего


Последнюю протестированную лампу производила компания Phillips. Удивительно, но эта лампа в корпусе Е14 продемонстрировала отличное соответствие заявленным характеристикам и очень низкую пульсацию.
В чем причина такого приятного поведения, если база у E14 намного меньше, чем у E27? — спросите вы. Все довольно просто: у Philips есть очень хорошие инженеры, которые смогли создать сверхкомпактный драйвер (обратноходовой преобразователь), чтобы он поместился в небольшой отсек E14.Этот драйвер обеспечивал крайне низкую пульсацию (

В этой лампе всего две светодиодные нити, так как она потребляет всего 2,3 Вт энергии. Светодиодные микросхемы закреплены на прозрачной подложке. Они были аналогичны по размерам используемым в лампах Eglo, но с другой текстурой подложки («щит»).


Как упоминалось выше, нельзя идти против законов теплофизики. Примерно за 10 минут колба лампы нагрелась до ~ 45 градусов (две нити накала медленно «прогревают» всю лампу). Однако температура нити без стеклянной колбы все еще составляла ~ 95 градусов, а в некоторых местах — опять же, вероятно, там, где светодиодные чипы были установлены на подложке — достигала значений 110-120 градусов.
В заключение я добавил несколько изображений и размеров ламп IKEA и мощных умных ламп от Prestigio. Лампа IKEA нагревается до 75 градусов за полчаса, а умные лампы Prestigio — до 58. Обе эти лампы «SMD LEDs» нагреваются до указанной в начале статьи «безопасной» температуры 60-70 градусов.

Выводы


Подведем итоги и попробуем ответить на вопрос: Стоит ли сейчас покупать лампу накаливания?
0. Я без устали повторял, повторяя сейчас и буду повторять снова и снова: мы должны признать двумерную природу светодиодного света и использовать его как есть. Это значит, что мы должны подчиняться 2D дизайну светодиодных «ламп». Будущее светодиодного света должно быть за последним «Нанолистом» — осветительными обоями.

1. Все собранные данные представлены в таблицах ниже. На мой взгляд, заявленному световому потоку китайской лампы, а также другим характеристикам я бы не стал доверять. Производители товаров массового потребления имеют обыкновение переоценивать результаты.В остальном лампы Eglo и Phillips имеют соответствующие характеристики — молодцы! Китай — ну … надеюсь, ты понимаешь.

Берегите свое здоровье и время — запросите результаты тестов перед покупкой LED-светильников на Ebay, а в обычных магазинах скоро придется проделать ту же процедуру…


2. Сравнение спектров не выявило существенных различий между указанными лампами. Скорее всего, все лампы будут использовать один и тот же люминофор (люминофор), который дает теплый «нить накаливания».Есть небольшие вариации синего компонента, которые также можно наблюдать в цветовой температуре в таблице 1: Eglo был очень теплым, Phillips был в середине, CroLED имел «самую холодную» CCT.
3. Если говорить о технологиях, то только Phillips имеет право называться «хорошей и безопасной лампой» с нормальным непульсирующим драйвером. Philips еще раз подтверждает статус ведущего игрока на рынке.

Все протестированные лампы имели удивительно одинаковый порядок значений для определенного светового потока и удельной мощности.Эти значения сопоставимы со средней SMD-лампой. Судя по всему, теплопередающие и нагревающие светодиоды существенно ограничивают эти характеристики по сравнению с обычными светодиодами, упакованными в SMD-корпуса.


4. Наконец, самое вкусное — на десерт. Температурные измерения накаливания с помощью инфракрасной камеры показали и, я полагаю, доказали, что технология накаливания не может быть полной заменой обычных SMD-ламп с алюминиевым радиатором (гораздо более эффективным радиатором).Кроме того, следует учитывать существенно ограниченное пространство для водителя. В результате мы обнаружим, что яркие и мощные лампы накаливания с длительным сроком службы создать очень сложно (лампы мощностью 12 Вт часто комплектуются радиатором).


Не стесняйтесь и не забывайте подписываться: для вас это несложно — мне приятно и воодушевлено!

Да, этот текст не идеален, поэтому обо всех ошибках, замеченных в тексте, пишите мне в личку.

.

часто задаваемых вопросов по светодиодам | Светодиодное освещение

Что означает светодиод?

LED — аббревиатура от светодиода.

Как долго работают светодиоды?

Светодиоды

отличаются исключительно долгим сроком службы. Многие светодиоды имеют номинальный срок службы до 50 000 часов. Это примерно в 50 раз дольше, чем у обычной лампы накаливания, в 20-25 раз дольше, чем у типичного галогена, и в 8-10 раз дольше, чем у типичного КЛЛ. При использовании 12 часов в день 50 000 лампочек прослужат более 11 лет.Используется 8 часов в день, прослужит 17 лет!

Где можно использовать светодиоды?

Их можно использовать практически везде. Замена светодиодов уже доступна для таких типов ламп, как А-образные, отражатели PAR, отражатели MR, декоративные, подкладные и другие. При использовании с диммерами, особенно с системами диммирования, которые поддерживают множество ламп, мы рекомендуем сначала протестировать несколько светодиодов для проверки совместимости.

Следует ли использовать светодиоды в закрытых светильниках?

Закрытые приспособления определяются не только как воздухонепроницаемые, но также как приспособления, которые закрываются сбоку, сзади и открываются спереди, например, многие головки гусениц.Светодиоды, которые используются в светильниках, где длина окружности лампы менее 1/2 дюйма при установке в светильник, также считаются закрытым приложением. Если вы планируете использовать светодиоды в этих типах приложений, вам следует использовать светодиоды с номиналом для закрытых светильников.Использование светодиодной лампы, не предназначенной для закрытых светильников, в этом типе применения может вызвать мерцание светодиодной лампы и значительно сократить срок ее службы.

Bulbs.com теперь предлагает широкий ассортимент закрытых светодиодов с различными формами ламп.Светодиоды, не предназначенные для закрытых светильников, следует использовать только в светильниках, открытых спереди, где линзы лампы открыты по бокам и сзади, и должны иметь пространство не менее 1/2 дюйма по окружности лампы.

Каковы преимущества перехода на светодиоды?

Преимущества перехода на светодиоды многочисленны. Вот лишь некоторые из преимуществ: светодиоды потребляют гораздо меньше электроэнергии, чем другие лампы, имеют чрезвычайно длительный срок службы, выделяют очень мало тепла, не излучают ультрафиолетовое или инфракрасное излучение, не содержат ртути, устойчивы к ударам и вибрации и могут эффективно работать. в очень холодных условиях.Для получения дополнительной информации о преимуществах светодиодов см. Светодиод: подходит ли он вам ?.

Почему светодиоды стоят больше, чем другие типы лампочек? Они того стоят?

Светодиод

— все еще новая технология, и затраты на производство качественной продукции по-прежнему высоки. Однако цены резко снизились всего несколько лет назад, и ожидается, что цены будут продолжать падать. С точки зрения того, стоят ли светодиоды дополнительных затрат, полезно посмотреть на стоимость эксплуатации лампы в дополнение к первоначальным затратам.Экономия энергии, реализованная при переходе на светодиоды, означает, что дополнительные первоначальные затраты часто окупаются довольно быстро, и в результате вы экономите деньги в течение срока службы лампы. Если вы хотите увидеть это в действии, ознакомьтесь с нашим калькулятором экономии энергии. Вот пример: для частного потребителя, который может включать свет всего 10 часов в неделю, окупаемость составляет более 10 лет. С другой стороны, клиент розничной торговли или ресторана, который горит светом 90-100 часов в неделю, рассчитывает, что окупаемость светодиодного PAR стоимостью 70 долларов составит менее 18 месяцев.При принятии решения о том, подходит ли вам светодиодный светильник, определенно следует учитывать оценку окупаемости.

Есть ли разница между светодиодом за 10 долларов и светодиодом за 50 долларов?

Да. Светодиоды очень похожи на бытовую электронику, и качество действительно имеет значение. Чтобы светодиод работал должным образом и обеспечивал приемлемый световой поток, все компоненты должны быть долговечными. Всегда полезно покупать у производителя или продавца, который, как вы уверены, будет поддерживать продукт.Если вы хотите узнать больше о компонентах и ​​о том, как дешевые светодиоды сочетаются с высококачественным продуктом, посмотрите «Рассказ о двух лампочках».

Будет ли светодиод давать достаточно света, чтобы заменить мою нынешнюю лампочку?

Для большинства приложений да. Стандартные светодиодные продукты теперь надежно заменяют лампы накаливания мощностью до 100 Вт, а специальные продукты доступны для замены даже более высоких ватт. Если вы хотите узнать больше о светоотдаче светодиодов, прочтите эту статью о светоотдаче.

Какое качество светодиодного освещения?

При покупке качественного товара качество света отличное. Индекс цветопередачи (CRI) обычно используется для измерения качества света по шкале от 1 до 100. Большинство светодиодов имеют рейтинг CRI не менее 80, а многие — 90 и выше.

CRI

Color Rendering Index — это международная система, используемая для оценки способности лампы отображать цвета объекта.Чем выше индекс цветопередачи (по шкале от 0 до 100), тем более насыщенными и точными становятся цвета. Различия CRI между лампами обычно не видны глазу, если разница не превышает 3-5 баллов.

Насколько зеленые светодиоды?

светодиода очень зеленые. Во-первых, они потребляют гораздо меньше электроэнергии, чем многие другие осветительные приборы. Это означает, что для их эксплуатации необходимо производить меньше электроэнергии, что приводит к снижению выбросов электростанций, особенно в районах, где широко распространены угольные электростанции.В отличие от КЛЛ они не содержат ртути. Благодаря своему долгому сроку службы они также сокращают объем твердых отходов: если вы замените лампу накаливания на светодиодную, вы предотвратите выброс 50 ламп накаливания на 1000 часов работы. Кроме того, они выделяют очень мало тепла и могут снизить потребление энергии, связанной с HVAC. По оценкам Министерства энергетики США, более широкое внедрение светодиодов в течение следующих 15 лет также снизит потребность в электроэнергии от освещения на 62 процента, предотвратит выбросы углерода на 258 миллионов метрических тонн и устранит необходимость в 133 новых электростанциях.

Можно ли использовать светодиоды с диммерами?

Обычно да. Многие светодиоды специально указаны как регулируемые. Некоторые системы затемнения работают со светодиодами лучше, чем другие, поэтому лучше всего протестировать одну или две, прежде чем полностью повторно осветить пространство.

Существуют ли скидки / льготы / налоговые льготы при переходе на LED?

Во многих случаях да. Чтобы узнать, имеете ли вы право на скидку или другую программу поощрения, вы можете обратиться к сайту DSIRE Министерства энергетики США или позвонить в Bulbs.com Специалист по освещению.

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о