Лампы led что это такое: Led лампочка — что значит? Особенности лампы со светодиодами

Содержание

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.

Как выбрать LED-освещение | Светодиодные лампы | Блог

О достоинствах светодиодного освещения чуть ли не слагают легенды. Такое ли оно крутое на самом деле (спойлер: да), как о нем говорят? В этом материале мы не будем напрягать вас теорией о световом потоке, терминологией, сложными расчетами, а расскажем просто и на пальцах, почему светодиодное освещение так популярно и как его правильно выбрать.

Почему Led-освещение — это круто?

Почему стоило придумать что-то лучше, чем «лампочки Ильича» — понятно. Они и тусклые, и греются, и бьются, и встряхиваются. А почему светодиодные лампы лучше люминесцентных «энергосберегающих» ламп? Светодиодные зачастую дороже, а экономичные вроде и те, и другие…

Нет, еще более экономичные. Яркость и мощность светового потока, эквивалентные мощности потребления, у светодиодных ламп бьет рекорды. Если сравнивать с лампой накаливания — в среднем светодиодные в 10 раз экономичнее. Это значит, что 100-ваттная лампа накаливания потребляет 100 Вт, светит эквивалентно 100 Вт и греется как маленькая печка. Светодиодная лампа, которая будет светить примерно на 100 Вт, потреблять будет всего 10 и практически не нагреется.

Если сравнивать с люминесцентными лампами, то разница примерно в 5 раз в сторону выгоды светодиодных ламп. То есть, энергосберегайка, которая будет выдавать света, эквивалентно 100 Вт, потреблять будет 20 Вт. А светодиодная — по-прежнему 10. В этом материале мы подробно рассчитывали экономичность светодиодных ламп и сравнивали затраты на LED и КЛЛ соответственно.

У светодиодных ламп не всегда фактическая светосила равна заявленной. Одни 10-ваттные лампы по мощности светового потока будут ниже, чем другие. Если вам важна точность, тестируйте лампы сами или изучайте уже существующие тесты и расчеты.

Маленькая мощность светодиодных ламп имеет помимо материальной выгоды еще и бытовое преимущество. Далеко не каждый светильник или люстра способны выдержать высокую мощность ламп — у люстр, бра, настольных ламп в среднем ограничение 40–60 Вт на один плафон в зависимости от цоколя. Но светодиодная лампа, потребляющая 40 Вт, светить будет, как 400-ваттная лампа накаливания. Поэтому тут вы не ограничены в выборе: если вам темно, вы смело можете вкрутить лампу мощнее, не опасаясь, что ваша люстра или лампа перегорят. С лампами накаливания так не получится: темно — терпите.

Долговечность — еще один жирный плюс в сторону светодиодных ламп. В то время, как вы смените десяток ламп накаливания и несколько люминесцентных, вам по-прежнему будет верно служить одна и та же светодиодная лампа. В среднем, срок их службы от 5 до 10 лет. К тому же, многие производители и специализированные магазины дают гарантию на любую светодиодную продукцию от года до трех, так что ваши лампы в итоге могут стать вообще вечными. Экономичность вкупе с долговечностью очень быстро окупают высокую стоимость светодиодного освещения.

Если вы испытываете непримиримую ностальгию по лампам накаливания, среди LED-ламп есть филаментные — с прозрачными колбами и светодиодными стержнями, которые напоминают нити накаливания.

Надежность и простота использования. Только филаментные светодиодные лампы нельзя встряхивать. В остальном от неловких падений, трясок, вибрации, повышения и понижения окружающей температуры (в допустимых производителем пределах) LED-лампам обычно ничего не сделается.

Сюда же можно добавить и про экологичность. Например, в люминесцентных спиральных лампах используется ртуть. Разбивать их опасно, а после выхода из строя утилизировать нужно в специальных пунктах приема. Если вы нечаянно разбили светодиодную лампу — из опасного будут только осколки колбы. Во время работы она не взорвется, как это случается иногда с лампами накаливания. Галогенные лампы для точечных светильников нельзя трогать голыми руками — они от этого очень быстро перегорают. Светодиодным, как вы уже поняли, без разницы.

Есть ли минусы? Светодиодные лампы не очень любят наличие диммера и светового индикатора в выключателях. Для диммера (регулятора яркости) нужно приобретать специальные диммируемые лампы. С индикаторами дело обстоит проще — современные выключатели как правило уже не конфликтуют со светодиодными лампами. У старых же моделей можно запросто отсоединить индикатор. В противном случае лампы начнут мерцать, даже будучи выключенными, мигать и быстро выйдут из строя.

Цветовая температура

Любые светодиоды бывают трех базовых цветовых температур с кучей полутонов: теплый, нейтральный белый и холодный белый свет. В описании всегда указывается маркировкой в градусах Кельвина.

Теплый свет. Отличное решение для ретроманов, которые уверены, что нет ничего лучше уютного света лампы накаливания. Свет ощутимо желтит. В каких-то случаях он действительно добавляет приятного уюта и ощущения теплоты, в иных ситуациях может искажать оттенки в интерьере.

Подходит: для интерьеров в теплых тонах: зеленый, персиковый, древесный, бежевый и т. д. Для спален, кабинетов, зон отдыха.

Не подходит: для интерьеров в холодных тонах — синий, голубой, серый, белый, черный, лиловый, холодный розовый, красный, фиолетовый и т. д. Не стоит использовать его в помещениях, где важна нейтральность освещения: гардеробные, ванные комнаты, рабочие зоны.

Нейтральный белый. Чистое освещение практически без искажений, которое идеально подходит вообще везде. Нейтральный белый никак не влияет на интерьер и ничего не добавляет кроме света. В большинстве случаев, если вы не уверены, подойдет вам теплая или холодная лампы — берите нейтральный белый и не прогадаете. Особенно это отличное решение для всех помещений, где важна точная «цветопередача» пространства — там, где вы чаще всего смотритесь в зеркало, работаете, примеряете одежду и т. д.

У разных производителей «чистота» и оттенки цветовой температуры могут отличаться. Лампы теплого света на 2700 К от одного и другого бренда могут желтить совершенно по-разному. Поэтому в одну люстру или одно помещение лучше подбирать лампы единого бренда.

Холодный белый. Его еще называют «свет операционной» из-за характерного голубоватого свечения. Холодный белый визуально кажется ярче, но это только оптический эффект. Может делать помещение менее уютным. Обычно не рекомендуется ставить холодные лампы в жилые помещения, оставив их для ванных комнат, прихожих, кладовок. Но и в ванной используйте осторожно — и без того не слишком уютное помещение может стать совсем не приветливым.

Подходит: для интерьера в холодных тонах — все оттенки синего, серого, черный, фиолетовый, лиловый, холодный розовый. Нежилые помещения.

Не подходит: для спален, детских, интерьеров в теплых тонах. С осторожностью в ванных комнатах и гостиных.

Сколько лампочек брать?

Самая простая формула расчета освещенности, с которой у вас точно не будет проблем: 20–30 Вт удельной мощности на 1 квадратный метр помещения. То есть, для комнаты 15 м² нужно суммарно 450 Вт света. Что это значит? Если вы берете, например, люстру на пять плафонов, каждый из них должен выдавать примерно по 90 Вт. То есть нам нужно пять 9-ваттных светодиодных ламп и будет светло и хорошо. Существует и более сложная схема расчета, основанная на нормативах освещенности, мощности светового потока, погрешности на типы осветительных приборов, высоту потолка, назначение помещения и т. д.

Разумеется, любая из формул имеет погрешности. В первую очередь, индивидуальные предпочтения. Кто-то любит, чтобы комната была залита очень ярким светом, кому-то по душе ламповая приглушенность.

Имеет значение и специфика помещения. Например, в спальнях вполне уместной будет некоторая недостаточность света, ведь это комната для отдыха. В кухне света должно быть не просто по норме, но лучше еще с зонированным распределением. А вот в ванной можно брать даже сверх нормы, так как тут много «слепых зон», поглощающих свет, а при недостатке освещенности ванная выглядит крайне неуютно.

Даже если вы любите приглушенное освещение — лучше выбирайте количество и мощность светильников по нормативам, но добавьте вспомогательное освещение и сделайте раздельное управление. Тогда у вас будет выбор: убавить свет или сделать поярче.

И, наконец, самое главное — это логика пространства. Вы должны понимать, что никакая люстра в количестве одной штуки не способна качественно осветить комнату в 25–30 квадратов и больше или длинный коридор. Световые лучи ламп попросту не дотянутся во все стороны. И даже если вы вкрутите самые мощные лампы, какие найдете — у вас получится скорее пыточная, чем светлая и уютная комната, потому что свет этой люстры будет нещадно бить в глаза. Что делать в таком случае? К счастью, не одними люстрами едины. Посмотрите, например, как на фото ниже распределено зональное освещение просторной комнаты.

Дополнительное освещение

Дополнительные осветительные приборы помогают подсветить все зоны помещения равномерно и распределить свет в зависимости от назначения. Некоторые виды — например, панели или точечные светильники — могут выступать и основным светом в определенных случаях.

Led-панели

Бывают самых разных форм, мощности и цветовой температуры: круглые, квадратные, вытянутые «трубки», с матовым рассеивателем и без, встраиваемые и накладные.  Степень рассеивания зависит от корпуса: прозрачные стекла рассеивают плохо, бьют точечно, матовые рассеивают получше. Но в любом случае световая панель — это концентрированный пучок света с малым рассеиванием.

В жилой комнате под такими панелями может быть не очень-то удобно — вам постоянно в глаза будет бить резкий, жесткий свет скорее всего достаточно внушительной мощности. Led-панели и накладные светильники хороши для технических помещений: ванная, прихожая, кладовая, гардеробная, офисы и общественные места и т. д. Отлично подходят для дополнительной подсветки рабочих зон.

В кухне из-за большого количества мебели практически всегда мало одной люстры. К тому же когда вы стоите лицом к кухонному гарнитуру, вы заслоняете себе свет спиной. Точки над гарнитуром, светодиодные накладные светильники на фартуке под шкафами — можно еще бра в обеденном уголке для вечерних интимных чаепитий, мало не будет!

Минус любых готовых панелей и светильников в том, что, когда они перегорят — придется либо перепаивать выгоревшие диоды собственными силами, либо покупать полностью новый светильник. Если модель накладная — нет проблем, а вот со встраиваемыми придется подбирать по формату прорезанного гнезда.

Точечные светильники

Эти малютки хороши как поддержка основному освещению в жилых комнатах. Например, если у вас большая гостиная и одной люстры не хватает – поставьте по периметру точки и будет светло и ярко. А с раздельным управлением еще и удобно регулировать количество света по настроению. Точки частенько выступают основным светом в небольших помещениях — ванных комнатах, прихожих.

Целиком подсветить большую комнату точками сложно, потому они рассчитываются в среднем один светильник на один квадратный метр. Со светодиодными лампами они могут светить достаточно ярко, эквивалентно 90 Вт накаливания, лучи по потолку будут четкими и искристыми в отличие от галогенных ламп, которые дают размытое и тусклое свечение.

Не стоит ставить точечное освещение в зонах, где вы чаще всего находитесь и отдыхаете: над кроватями, диванами. Либо же продумать возможность выключать их отдельно. Свет от точечных светильников достаточно направленный и может давить на глаза, если вы решили расслабиться.

 

Светодиодная лента

Эта штучка может много и еще больше. От подсветки ступенек на лестнице до исполнения роли гирлянды на елке. Контурная подсветка пола, потолка, арок, дополнительное выделение витринных и выставочных зон, рабочих мест: полок, стендов, кухонных гарнитуров и т. д. Светодиодная лента различается по мощности, температуре цвета и своим возможностям. Цветные RGB-ленты на пульте управления вообще играют несколькими цветами, могут переливаться, мигать — красота, да и только. Есть более бюджетные ленты с открытыми диодами, а есть ленты в силиконе — он и диоды защищает от повреждений, и смягчает свечение, добавляя легкое рассеивание. Есть ленты с защитой от влажности, открытых брызг, пыли.

Прожекторы

Прожекторы бывают уличными и для внутренних помещений. С уличными все понятно — мощный дальнобойный «фонарь», который поможет не потонуть во тьме ночи вашей придомовой территории или производству. С внутренними интереснее. Обычно они используются либо в магазинах в качестве верхней подсветки витрин и стендов, либо в помещениях с высоченными потолками, где не хватит дальности обычных ламп. Чаще всего прожекторы поворотные и монтируются до нескольких штук на рейлинг — можно менять их место расположения.

С огромной осторожностью используйте прожекторы в жилых помещениях с низкими потолками или небольшой квадратуры. Эти малыши буду давать такой концентрированный и направленный свет, что вам вряд ли будет под ним уютно.

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 виды

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. конструкция

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 0,24x0,24 до 1x1 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 0,24x0,24 до 1x1 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.

Что такое светодиодная лампа?

Что такое светодиодная лампа

Светодиодная лампа представляет собой источник света, выполненный в форм-факторе какой-либо обычной лампы накаливания (или люминесцентной). Это позволяет легко включить светодиодную лампу в электрическую цепь – нужно всего лишь удалить лампу накаливания и на её место поставить светодиодную (с подходящими характеристиками по напряжению).

Светодиодная лампа и лампа накаливания

Хотя внешне светодиодные лампы очень похожи на лампы накаливания, в них используется совершенно иной принцип свечения: светодиодные лампы светятся в результате движения электронов в полупроводниковом материале.

Светодиод (один или несколько), установленный в лампе, выполняет функцию спирали в лампе накаливания – генерирует свет. Но при этом светодиоды лишены основных недостатков ламп накаливания – светодиоды крайне редко перегорают и их срок службы практически не зависит от количества включений-выключений лампы. Срок службы светодиодов достигает 50 тысяч часов, что в десятки раз превышает срок службы обычной лампы.

Светодиодные лампы изготавливаются из абсолютно безопасных материалов и могут быть использованы в любой комнате Вашего дома.

Экономия энергии

Экономия электроэнергии на светодиодных лампах

За последние 10 лет технологи производства светодиодов шагнули далеко вперёд. Светодиоды стали более яркими и более дешевыми, у них существенно вырос индекс цветопередачи. Наступило время, когда светодиодные лампы можно использовать в качестве основного освещения дома, в офисе, на производстве и в уличных фонарях.

Современные светодиоды отличаются очень высокой светоотдачей (количество света в расчёте на один ватт мощности). По этому показателю они в 5-10 раз превосходят лампы накаливания, соответственно, для получения того же количества света, как и от лампы накаливания, достаточно светодиодной лампы в 5-10 раз меньшей мощности. Это приводит к существенной экономии расходов на электроэнергию.

Средний срок окупаемости светодиодной лампы (с учётом экономии на платежах за электроэнергию и расходов на замену перегоревших ламп накаливания) составляет от 6 месяцев до двух лет.

Защита природы

Светодиодные лампы, в отличие от люминесцентных, не содержат в себе никаких вредных веществ и, поэтому, не требуют каких-либо особых условий утилизации. Они могут быть полностью переработаны.

Ввиду существенно меньшего энергопотребления использование светодиодных ламп уменьшает выбросы CO2 в атмосферу.

Светодиодные лампы ТАУРЭЙ

Ассортимент производимых нами светодиодных ламп ТАУРЭЙ огромен. У нас есть лампы практически под любой светильник.

Мощности ламп варьируются от 3 до 15 ватт (ламп на цоколе G4 - от 0.5 до 4 ватт, промышленные лампы Е27/Е40 - до 80 ватт). Лампы выполнены со всеми наиболее распространёнными цоколями: E14 (миньон), E27 ("обычный толстый цоколь"), GU5.3 ("две ножки", иногда неправильно называется MR16), GU10 ("две толстые ножки, поворотный"), G4 ("две очень маленькие ножки", иногда неправильно называется MR11).

Каждый тип наших ламп имеет два варианта температуры света - с теплым светом (2800-3200К) для жилых помещений (в-основном) и с холодным светом (6000К) преимущественно для рабочих и офисных помещений.

Лампы спе

Филаментные лампы - что это такое?

Светодиодные лампы очень популярны и потребляют мало электроэнергии, но для некоторых светильников их внешний вид не подходит. Особенно касается хрустальных люстр и бра. В таких случаях лучше приобрести светодиодные лампы filament.

Филаментные лампы что это такое?

Это вид светодиодных ламп, которые внешне максимально приближены к лампам накаливания. Они имеют полностью прозрачную стеклянную колбу и цоколь, а внутри расположены светодиоды вместо нити накала.

Филамент – основной функциональный элемент такой лампы, представляет собой светодиодную полоску особой конструкции. Внешним видом филаменты напоминают нить, потому некоторые так их и называют — лампочки на светодиодных нитях.

Так выглядит филаментная лампа

Из чего состоит светодиодная нить?

Рассмотрим более подробную структуру такого типа LED – Filament. Дословно на русском языке это слово звучит, как нить накала. Состоит из трёх слоев:

  1. Стеклянное или сапфировое основание;
  2. 28 светодиодов синего свечения. Иногда, для получения более тёплых оттенков, часть синих светодиодов заменяются красными, в пропорции 1 к 3;
  3. слой люминофора, который обеспечивает свечение белого цвета необходимой цветовой температуры.
светодиодные нити или филаменты крупным планомсветодиодные нити (филаменты) крупным планом

В среднем мощность одного филамента – порядка 1Вт, а напряжение – от 60 вольт. Такое напряжение питания не позволяет производить низковольтные лампы со светодиодными нитями.

Филаментные лампы выдают довольно сильный световой поток, сравните его с другими типами из таблицы. Филаменты выпускаются в весьма узком диапазоне мощностей – от 4 до 8 Вт.

Корпус филаментных ламп совершенно отличается от светодиодных, в привычном их виде. Филаментные в точности повторяют конструкцию лампочек накаливания, что позволяет отечественным производителям делать их на тех же производственных линиях, что и накаливания. О том, какие последствия влечет за собой такое исполнение, мы расскажем ниже.

Конструкция филаментной лампы Томича

Лампа с нитевыми светодиодами состоит из:

  • Цоколя, обычно E27 или E14;
  • стеклянная колба;
  • внутри колбы расположена стеклянная ножка и проводники для питания филаментов;
  • филаментные светодиоды;
  • драйвер, который расположен в цоколе.

Конструкция филаментной лампы Rusled

На фото подробно рассмотрена конструкция производителя Rusled. Они продают свою продукцию под название «лампочка Томича».

Это изделия отечественного производства, они нацелены на замещение импортной продукции. Даже в своем названии проводят аналогию с лампой «Ильича». Лампа Томича — это своего рода новый шаг в развитии бытового освещения.

Кроме «Томича» на территории нашей страны производство есть в Саранске – на заводе «Лисма». Как заявляют рекламные ролики: «Единственная в РФ производственная линия лампового стекла и цоколей».

При этом в России нет мощных предприятий способных наладить выпуск подобных светодиодов, поэтому LED-комплектующие импортируют из Китая.


В обычных светодиодных лампах драйвер размещен на плате, для которой в корпусе достаточно много места. Это позволяет использовать схемы высокого качества и уровня сложности, с целью снижения коэффициента пульсаций.

В случае с размерами драйвера лампы filament led есть ограничения – его плата очень маленькая и должна вмещаться в пределах полости цоколя. Взгляните как это выглядит в жизни.

Драйвер светодиодной лампы Томича

В таком маленьком пространстве конструкторам удалось разместить все необходимые детали. Качественные лампы не пульсируют или их пульсации крайне малы и находятся в пределах допустимого.

Естественно, бюджетные лампы зачастую оборудованы обычной схемой питания на гасящем конденсаторе, как и в случае с пластиковыми классическими светодиодными лампами. Это дает слишком пульсирующий свет, что крайне вредно для вашего здоровья.

Схема драйвера

Схема драйвера филаментной лампы

Драйвер выполняется обычно по подобной схеме. Вместо предохранителя F1 может использоваться низкоомный резистор (до 20Ом) средней мощности (до 1Вт).

DB1 – это выпрямительный диодный мост, рассчитанный на обратное напряжение до 400-1000В. E2 – конденсатор сглаживающий пульсации диодной моста, E1 – дополнительный конденсатор для питания микросхемы. SM7315P и подобные – это микросхема драйвер, сердце всей цепи.

Его устройство включает в себя ШИМ-контроллер, цепи обратной связи по току (различные мультиплексоры, компараторы и другие элементы. Они сравнивают значение номинального тока и реального, после чего дают сигнал ШИМ-контроллеру на изменение коэффициента заполнения управляющих импульсов). ШИМ управляет силовым ключом (n-MOS скорее всего). Силовой ключ расположен в корпусе микросхемы, поэтому на плате его вы не найдёте.

R1 – датчик тока, позволяет изменить силу тока в цепи светодиодов. Чем больше его номинал – тем меньше ток.

L1 – накопительная индуктивность, благодаря которой происходит преобразование напряжения.

D1 – диод, необходимый для работы преобразователя.

E3 – конденсатор, фильтрующий выходные пульсации.

R2 – резистор, обеспечивающий минимальную нагрузку для преобразователя.

В целом, контур образованный из L1, D1 и транзисторного ключа, встроенного в микросхему, представляет собой типовую схему импульсного понижающего преобразователя. Упрощенный вариант такой схемы изображен на следующем рисунке.

Упрощенная схема драйвера лампочки Томича

Особенности конструкции

Как я часто пишу – светодиоды греются. При этом нагрев происходит настолько сильный, что некоторые чипы не могут проработать и минуты без дополнительного теплоотвода. У мелких светодиодов в SMD-корпусах тепло отводится через их контактные площадки.

Мощность одного филамента около 1 ватта. Взгляните на SMD-светодиоды – на каждый ватт их мощности, нужно 25-30кв.см. площади радиатора. Отсюда возникает интересный вопрос, связанный с охлаждением филаментов.

Мощность филаментной лампы можно определить по её внешнему виду, а именно по количеству нитей. 1 нить — 1Вт.

Как охлаждаются филаментные светодиоды?

Во-первых, филамент – это не цельный мощный светодиод, а лишь матрица. Тип матрицы в этом форм-факторе на англоязычных ресурсах называется «COG» или «Chip-on-Glass». На русском языке это что-то вроде «Матрица на стеклянной основе».

«COG» или «Chip-on-Glass»

Во-вторых, раз уж это матрица, значит на ней есть множество мелких светодиодов. По отдельности они выделяют очень мало тепла, так как они маломощные. Приблизительный расчет:

1 Вт / 28 светодиодов = 0,036 Вт/светодиод

Для отвода тепла нужен носитель. Производители заполняют колбу филаментных ламп хорошо проводящим тепло газом. Одни источники заявляют, что этот газ — гелий, в рекламных видео о лампочках томича говорится о специальной рецептуре газов. Однозначной информации по этому поводу нет.

Благодаря такой конструкции нагрев филаментной лампочки слабый – порядка 50-60 градусов. Вы смело можете использовать их в светильниках с бумажными, тканевыми и пластиковыми абажурами. Нагрев самой нити филамента доходит до температур свыше 100 градусов. Современные светодиоды способны работать и при температурах КРИСТАЛЛА в 120 градусов, а корпус имеет значительно меньший нагрев.

Распространение филаментов

После появления филаментных ламп – спрос на них начал расти и постепенно дошел до уровня обычных светодиодных изделий. Причина этому проста – их дизайн и возможность добиться большого угла свечения, без использования дополнительных оптических систем.

У стандартных светодиодных ламп, в пластиковом корпусе, угол излучения до 170 градусов. У филаментных же доходит до 300 градусов.

Углы свечения светодиодных ламп

Такого угла свечения получилось достичь благодаря стеклянной прозрачной колбе и расположенных по кругу филаментов. Некоторые модели имеют нестандартные формы и способ расположения филаментов (под углом, крест на крест, S-образно), для обеспечения более равномерного освещения.

S-образная форма филаментов

Сравнительная таблица филаментнов от разных производителей

Если решили покупать — обратите внимание на производителя. Заявленные параметры у всех отличаются и зачастую завышен процентов на 10.

Как вы можете понять из таблицы, изделия разных производителей выдают различное количество света при одинаковой мощности. Это связано с тем, что они получают различный удельный световой поток (Лм/Вт) с каждого ватта мощности светодиодного светильника.

Это вызвано различными поставщиками материалов или схемотехникой и режимами работы драйвера.

Проблемы нитевидных светодиодов

Колба, выполненная из стекла бьется. Хоть и форма колбы придаёт ей большую жесткость, и

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 по производительности 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 по-прежнему соответствуют 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».

.

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, вы должны 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.

.

10 лучших USB светодиодных ламп для ноутбуков

Сложность работы с ноутбуком ночью или в темной комнате заключается в том, что клавиатура не совсем видна. Более того, мы не сможем проверить тачпад и мышь. Включение лампового света во многих ситуациях может оказаться невозможным. Именно здесь используются светодиодные лампы USB , разработанные специально для ноутбуков. По сути, это небольшие USB-фонари, которые при подключении к USB-порту ноутбука освещают клавиатуру и окружающее пространство, облегчая работу.

USB светодиодные лампы для ноутбуков

Вот подборка из 10 лучших светодиодных ламп, доступных в Интернете на Amazon:

1] Светодиодная USB-лампа Wirezoll :

Wirezoll USB LED Lamp

Wirezoll USB LED Lamp Светодиодная лампа

Wirezoll имеет уникальный дизайн в виде листа. Имеет 3 уровня регулируемой яркости. Самый высокий уровень яркости подходит для чтения текста, а самый низкий уровень лучше всего подходит для работы на ноутбуке в темной комнате. Эта светодиодная лампа совместима с портами USB 2.0 и 3.0 вашего ноутбука.На продукт предоставляется 30-дневная гарантия «без вопросов» и гарантия на оборудование сроком на 1 год. Вы можете приобрести светодиодную лампу Wirezoll USB на Amazon здесь.

2] Светодиодная лампа USB Sonkoo :

Sonkoo USB LED Lamp

Sonkoo USB LED Lamp

Хотя я не назову ее самой прочной из имеющихся на рынке светодиодных USB-ламп, но USB-светодиодная лампа Sonkoo - это довольно хорошо продуманный продукт. Светодиоды расположены в линию в точечном порядке. Светодиодная лента гибкая, и вы можете придать ей форму в соответствии с вашими потребностями.Благодаря количеству светодиодных точек в лампе она намного ярче, чем другие варианты, доступные на рынке. Гарантия на замену этого китайского продукта составляет 2 года. Он доступен на Amazon здесь.

3] Светодиодная рабочая лампа для электронного чтения BenQ ScreenBar : BenQ ScreenBar e-Reading LED Task Lamp

BenQ ScreenBar e-Reading LED Task Lamp

Светодиодная лампа BenQ - одна из самых дорогих опций в этом списке, но также и самая полезная. Эта лампа крепится на головке экрана ноутбука. Дизайн регулируется таким образом, чтобы свет падал на клавиатуру и окружающую территорию.Лампа экономит много места и может автоматически гаснуть. Структура асимметрична, поэтому свет не попадает на экран ноутбука, что позволяет избежать бликов. Если вам это нравится, вы можете проверить страницу продукта на Amazon здесь.

4] Светодиодная лампа USB Sinywon :

Sinywon USB LED Lamp

Sinywon USB LED Lamp

Похоже, что дизайнеры Sinywon очень тщательно позаботились о том, чтобы свет от их светодиодной лампы не повредил чьи-либо глаза - многие высказывали опасения. Лампа поставляется с абажуром, который концентрирует свет на клавиатуре.Его силиконовый корпус довольно гибкий и помогает проверять клавиатуру, читать и использовать в качестве ночника. Устройство можно подключить к ноутбуку, пауэрбанку или зарядному устройству USB. Лампу можно было купить на Amazon здесь.

5] Светодиодная лампа IMISS USB :

USB LED lamps for laptops

USB LED lamps for laptops

Не сильно отличаясь от ламп Sinywon, IMISS выпускался во множестве цветов. Они довольно прочные, и в простом изделии их мало повредить. Его можно использовать с любой USB-розеткой на 5 В на ноутбуке, зарядным устройством USB или блоком питания.Посмотрите красочный дизайн лампы на Amazon здесь.

6] Светодиодная лампа Fabmore USB :

Fabmore USB LED Lamp

Fabmore USB LED Lamp Светодиодная лампа

Fabmore имеет змеевидную структуру, которая подходит для тех, кто хочет использовать лампу для различных целей. Направление можно легко отрегулировать, как и яркость лампы, в зависимости от области применения. Лампу Fabmore можно поворачивать на 360 градусов (то есть во все стороны), и она будет работать практически с любым USB-портом. Продукт доступен на Amazon здесь.

7] Светодиодная лампа USB i2 Gear :

i2 Gear USB LED Lamp

i2 Gear USB LED Lamp

Светодиодная USB-лампа i2 Gear отличается ярким дизайном. Для освещения используются 2 сверхъяркие светодиодные лампы, и свет должен рассеиваться на более широкой площади. Плечо «гусиная шея» длинное и гибкое, что позволяет поворачивать и поворачивать его сколько угодно. Красивую лампу можно использовать с любым портом USB 2.0 или 3.0. Для получения более подробной информации посетите его страницу на Amazon здесь.

8] Светодиодная лампа USB X-Dragon :

X-Dragon USB LED Lamp

X-Dragon USB LED Lamp

Светодиодная лампа X-Dragon USB доступна в 5 ярких цветах.Он имеет гибкий силиконовый корпус и может быть подключен к любому USB-порту 5 В. У устройства есть абажур, чтобы избежать попадания прямого света в глаза. Срок службы продукта составляет 10 000 рабочих часов, и его можно купить на Amazon.

9] Светодиодная лампа USB Ebyphan :

Ebyphan USB LED Lamp

Ebyphan USB LED Lamp

Компания утверждает, что светодиодные лампы Ebyphan USB изготовлены из экологически чистого материала. Доступен в 8 цветах. Гибкую светодиодную лампу можно подключить к любому USB-порту и повернуть в нужном вам направлении.Пользователи, просмотревшие светодиодную лампу, отмечают ее долговечность. Если вы обнаружите, что устройство того стоит, проверьте его страницу на Amazon здесь.

10] Светодиодная лампа DaVoice USB :

DaVoice USB LED Lamp

DaVoice USB LED Lamp

Первое впечатление у тех, кто проверяет светодиодную USB-лампу, будет то, что она дорогая, однако, учитывая тот факт, что ее срок службы составляет 40 000 часов, это не так. Как и большинство своих конкурентов, светодиодная лампа DaVoice USB LED - еще одна гибкая лампа, которую можно подключить к USB-порту вашего ноутбука, но при этом она отличается повышенной прочностью.Гарантия на замену составляет 1 год. Вы можете купить его на Amazon.

Пробовали ли вы другие подобные светодиодные USB-лампы, которые мы пропустили в этом списке? Сообщите нам об этом в комментариях.

DaVoice USB LED Lamp DaVoice USB LED Lamp .

Изготовление светодиодной лампы с помощью зарядного устройства для мобильного телефона

Мощную настенную светодиодную лампу вставного типа можно построить дома, используя несколько белых светодиодов и подключив ее к зарядному устройству для сотового телефона. Мощность зарядного устройства сотового телефона составляет около 6 В при примерно 500 мА.

Зачем использовать зарядное устройство для сотового телефона

Питание от зарядного устройства для сотового телефона может хорошо подойти, и его можно попробовать для питания белых светодиодных ламп. Приложение включает в себя некоторые важные типы, такие как схема светодиодной трубки, схема светодиодного настенного светильника, светодиодный светильник крыльца, светодиодная настольная лампа и т. Д.назвать несколько.

Выброшенное запасное зарядное устройство для сотового телефона и несколько недорогих светодиодов - это все, что вам нужно, чтобы сделать простой, но мощный светодиодный трубчатый светильник. Зарядное устройство для сотового телефона также можно использовать для освещения крыльца, настенного светильника в спальне или настольной лампы. Полная принципиальная схема прилагается здесь.

Симпатичную небольшую настенную схему с прохладной светодиодной трубкой можно построить, используя несколько белых светодиодов и использованный адаптер переменного тока для мобильного зарядного устройства. Использование зарядного устройства для сотового телефона делает устройство очень компактным и прекрасно подходит для установки на розетки.

Зарядные устройства для сотовых телефонов не новость для нас, и в настоящее время у всех нас, кажется, есть пара запасных. Это может быть в основном связано с тем, что всякий раз, когда приобретается новый сотовый телефон, зарядное устройство поставляется бесплатно в комплекте с телефоном. Эти устройства настолько долговечны и надежны, что в большинстве случаев зарядные устройства служат дольше, чем сотовые телефоны.

Эти запасные зарядные устройства для сотовых телефонов часто простаивают, и в какой-то момент мы, как правило, выбрасываем их или просто выбрасываем из дома.Для непрофессионала эти устройства могут быть мусором, но технический специалист может сделать из них настоящую жемчужину. В особенности человек, который может быть любителем электроники, очень хорошо знает, насколько ценным может быть зарядное устройство для сотового телефона, даже если оно не используется по прямому назначению.

Что такое зарядные устройства для сотовых телефонов и как они работают

Мы все видели, как зарядное устройство для сотового телефона работает или, скорее, используется для зарядки сотовых телефонов. Поэтому мы точно знаем, что это как-то связано с подачей какой-либо выходной мощности.

Верно, это на самом деле разновидность адаптеров переменного тока в постоянный, однако они невероятно эффективны по сравнению с обычным адаптером, который может использовать трансформатор для необходимых преобразований.

Зарядные устройства для сотовых телефонов способны обеспечить хорошие шесть вольт при значительном токе 800 мА. Это довольно много, учитывая размер и вес этих устройств.

По сути, зарядное устройство для сотового телефона - это высококачественный источник питания SMPS указанного выше номинального уровня. К счастью, белый светодиод также работает с потенциалами, которые вполне соответствуют указанным выше характеристикам.

Это побудило меня подумать об использовании запасного зарядного устройства для сотового телефона в качестве настенного светильника со вставной вилкой. Имейте в виду, что одно зарядное устройство может обеспечить достаточную мощность для поддержки не менее 30 нечетных чисел мощных высокоэффективных белых светодиодов. Это просто означает, что фонари можно использовать в качестве компактных светодиодных трубок, которые могут с комфортом заменить обычные лампы CFL и генерировать свет столь же хорошо. Без нагрузки зарядное устройство для сотового телефона может обеспечивать выходное напряжение до 10 вольт, которое может легко запитать пара светодиодов последовательно.Серия будет потреблять минимум 20 мА, однако, поскольку зарядное устройство может обеспечить хорошие 500 мА плюс ток, мы можем добавить еще 15 таких последовательностей параллельно, что сделает общее размещение около 30 или более светодиодов.

Детали, необходимые для предлагаемого зарядного устройства для сотового телефона Схема светодиодной трубки

Для создания предлагаемого проекта вам потребуются следующие детали:

    Резисторы серии
  • - все 68 Ом, 1/4 Вт Обычное запасное зарядное устройство для сотового телефона - 1 шт.
  • Белые светодиоды - 30 шт. для изготовления небольшой ламповой лампы или 10 светодиодов для изготовления настенного светильника для спальни и т. д. (см. текст)
  • Печатная плата - общего назначения или согласно спецификации проекта.

Подсказки по конструкции

Сконструировать этот светодиодный настенный светильник с помощью зарядного устройства для мобильного телефона несложно, поскольку для этого нужно только правильно закрепить светодиоды в рядах и столбцах, как показано на схеме. Вы можете использовать питание сотового телефона, чтобы зажечь любое число светодиодов, в зависимости от требований.

Например, если вы хотите сделать веранду для освещения веранды дома, то, вероятно, вам потребуется собрать не более 6 светодиодов.

Изготовление светодиодного светильника для спальни

Для создания прохладного светильника в спальне достаточно одного светодиода. Вместо того, чтобы сидеть в полной темноте, этот свет можно использовать или включать во время просмотра телевизора или видео.

Для изготовления настольной лампы для чтения группа из 10 светодиодов обеспечит достаточно света для этой цели.

И, как обсуждалось выше, спускаемый светодиодный трубчатый светильник также может быть построен путем сборки 30+ светодиодов в сочетании с источником питания зарядного устройства сотового телефона.

Как припаять светодиоды

Для всех вышеперечисленных приложений основной режим пайки и крепления светодиодов остается прежним. Закрепите и припаяйте серию из двух светодиодов с последовательным токоограничивающим резистором и теперь продолжайте повторять эту серию столько раз, сколько захотите, в зависимости от типа лампы, которую вы пытаетесь построить.

После того, как вы закончите сборку этой схемы, вы можете перейти к соединению всех свободных концов резисторов, которые становятся одной из клемм питания, аналогичным образом соедините все оставшиеся свободные концы светодиодов, которые становятся другой клеммой питания устройства. Эти входы питания теперь просто нужно подключить к зарядному устройству сотового телефона.

Светодиоды должны немедленно включиться и дать желаемое свечение.

Теперь узел необходимо разместить в подходящем пластиковом корпусе в соответствии с индивидуальной спецификацией и предпочтениями.

Более простая конструкция

Ниже можно увидеть гораздо более простую конфигурацию:

Поскольку оптимальное напряжение / ток от стандартного зарядного устройства составляет около 8 В / 1 А, имея 2 последовательно соединенных светодиода, мы можем подключить 61 такой ряд параллельно чтобы получить выходную мощность 8 Вт

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем сайта: https: //www.homemade-circuits.com /, где я люблю делиться своими новаторскими идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о