Лампы led что это такое: Светодиодная лампа — Википедия

Лампы led что это такое: Светодиодная лампа — Википедия

16.04.2021

Содержание

Светодиодная лампа — Википедия

Светодиодные лампы, или светодиодные светильники, — источники света, основанные на светодиодах. Применяются для бытового, промышленного и уличного освещения.

Светодиодная лампа со стандартным цоколем E27, мощностью 10 Вт, цветовой температурой 4500 К, пластмассовым матовым светорассеивателем и алюминиевым радиатором-теплоотводом

Различают законченные устройства — светильники и элементы для светильников — сменные лампы. Для освещения, в лампах чаще применяют белые светодиоды разного типа. Для декоративных целей применяют лампы либо с цветными светодиодами (в том числе и RGB), либо с белыми светодиодами и цветными колбами.

  Декоративные светодиодные лампы мощностью 1 Вт с цветными матовыми разноцветными пластиковыми колбами   Светодиодный светильник

Светодиодный светильник — самостоятельное устройство. Корпус светильника чаще всего уникален, специально спроектирован под светодиодный источник освещения. Конструктивно такой светильник состоит из цоколя, металлического корпуса, служащего одновременно радиатором, платы со светодиодами, электронного драйвера (преобразователя питания) и полупрозрачной пластмассовой полусферы.

Иногда светодиодным светильником называют традиционный светильник с установленной сменной светодиодной лампой. Однако, специально спроектированный светильник обладает бóльшей энергоэффективностью и надёжностью. Светодиодные источники света в основном используются для направленного или местного освещения по причине особенностей полупроводникового излучателя светить преимущественно в одном направлении[1].

Типы светильниковПравить

  Влагозащищённый светодиодный светильник

Все типы светильников можно разделить на три группы:

  • Светодиодные светильники для улиц, парков, дорог, для архитектурного освещения[2]. Выполняются в защищенном от влаги и пыли корпусе, кроме того, корпус обычно выполняет роль теплоотвода и изготавливается из хорошо проводящих тепло материалов
    [3]
    .
  • Светильники для производственных целей, ЖКХ и офисов. К изделиям предъявляются повышенные требования по качеству освещения, в том числе к стабильности и цветопередаче, условиям эксплуатации[4]. Такие светильники чаще производятся в антивандальном исполнении, укомплектованы специальной отвёрткой и специальными саморезами, защищающими корпус от несанкционированного вскрытия. Рассеиватель у современных антивандальных светильников для ЖКХ выполнен из поликарбоната, который в десятки раз крепче традиционного стекла.
  • Светильники для бытовых нужд обычно выпускаются невысокой мощности, но должны удовлетворять многочисленным требованиям к качеству освещения, электробезопасности, пожароопасности и, в немалой степени, — к внешнему виду. Зачастую бытовые светильники имеют сменные лампы.

Кроме указанных применений, светодиодные светильники хорошо подходят для освещения музеев и раритетов, поскольку спектр лампы не содержит ультрафиолетовой составляющей[5][6].

Светильники для уличного освещенияПравить
  Влагозащищённый светодиодный прожектор для уличного освещения, мощностью 10 Вт.

Светильники для улиц, парков и дорог должны удовлетворять многим критериям. Основные особенности, которые необходимо учитывать[2]:

  • Экономия электроэнергии. Светильники для улицы освещают большие территории и особенно важно, чтобы бóльшая часть излучаемого света направлялась на освещаемую поверхность. Светодиодные приборы наиболее удовлетворяют таким требованиям в исполнениях прямого света и преимущественно прямого света (по ГОСТ 17677-82) и позволяют получить экономию электроэнергии даже по сравнению с аналогичными газоразрядными лампами высокого давления и натриевыми лампами.
  • Прочность конструкции и защищенность от воздействия окружающей среды. Корпус устройства дожен быть сконструирован так, чтобы мусор, испражнения птиц и вода не скапливались на поверхности светильника и не ухудшали его охлаждающую способность, прозрачность защитного стекла, тем самым сохраняя характеристики в течение всего срока службы.
  • Цветопередача. Светодиодные источники освещения в большинстве обладают лучшими характеристиками цветопередачи. Кроме того, цветовой оттенок и индекс цветопередачи могут быть подобраны при выборе светильника для конкретного приложения.
  • Срок службы светодиодных ламп значительно превышает срок службы традиционных уличных источников освещения. Однако, светодиодные источники света чувствительны к повышенной температуре и при плохом теплоотводе срок службы может быть значительно снижен.
  • Равномерность освещения зависит от конструкции светильника и в большинстве обеспечивает необходимую диаграмму направленности для светильников прямого света.
  • Цена светодиодного светильника зачастую значительно выше аналогичных традиционных устройств освещения. Но, поскольку замена ламп в традиционных устройствах наружного освещения связана со значительными затратами, требует специального оборудования, использование светодиодных устройств в некоторых случаях даёт ощутимую экономию в ближайшей перспективе применения.
Светильники для производственных целей, офисов и ЖКХПравить
  Светодиодный светильник на АЗС

Светильники предназначены для автоматического управления освещением в жилых домах и общественных местах, а также в производственных, офисных, складских и иных помещениях: лестничные клетки и марши подъездов, коридоры и переходы, козырьки и тамбуры, подвалы и чердаки, лифты и лифтовые площадки, комнаты и подсобные помещения, предподъездные территории, подземные автостоянки, а также другие второстепенные помещения, требующие ухода и освещения.

Сменная светодиодная лампа — осветительный прибор, устанавливаемый в существующий светильник, изначально предназначенный как для установки сменных светодиодных ламп, так и для установки ламп другого типа — люминесцентных, накаливания, галогенных, возможно, с некоторой доработкой. В настоящее время выпускаются светодиодные лампы практически под все существующие типы цоколей. Лампы выпускаются мощностью до 40 Вт и предназначены для установки в бытовые осветительные устройства — настольные светильники, потолочные светильники, бра — как быстрая замена менее экономичных традиционных ламп без изменения дизайна и конструкции. Производители, кроме напряжения питания, потребляемой мощности и типа цоколя, указывают оттенок белого света (цветовую температуру, как правило, 2700-3000 K, 4000 K, 6000 K), класс энергоэффективности, срок службы лампы и мощность лампы накаливания сравнимой яркости.

Распространённые виды сменных светодиодных ламп:

  • Лампы с плоской платой и рассеивателем. Как правило, имеют форму «груши», «свечи» или софита. Могут быть оснащены качественным радиатором и драйвером — для него в такой лампе достаточно много места. Бывают также лампы, сделанные по технологии Chip-On-Board (COB). Недостаток такой схемы — сложно получить лампу, диаграмма направленности которой не имеет значительного провала в сторону цоколя, для этого приходится делать достаточно крупногабаритный рассеиватель.
  • Лампа-«кукуруза». Собирается из нескольких плат в форме многогранной призмы, на каждую плату устанавливается несколько маломощных светодиодов, сверху может накрываться колпаком из оргстекла с отверстиями для охлаждения. По форме такая лампа напоминает кукурузный початок. Лампы-«кукурузы» дают более всенаправленную диаграмму распределения света, и потому не требуют крупногабаритных рассевателей. Как правило в лампах-кукурузах светодиоды плохо охлаждаются, отчего быстро теряют яркость или выходят из строя.
  • Филаментные лампы — внешне похожи на ранние лампы накаливания, благодаря чему могут использоваться в декоративных светильниках, рассчитанных на прозрачные лампы накаливания.
    В таких лампах светодиоды выращиваются на стеклянной подложке, соединяются последовательно в группы, как правило по 28 светодиодов, что позволяет упростить драйвер, так как одна такая «нить» питается напряжением около 100 вольт — благодаря этому не требуется преобразование напряжения, достаточно лишь ограничения тока и выпрямления. С другой стороны, места для преобразователя и радиаторов охлаждения в таких лампах очень мало. В дешёвых филаментных лампах используются простейшие выпрямители даже без сглаживающих конденсаторов.
  • Линейные лампы — предназначены для замены линейных люминесцентных ламп. Для этого из светильника извлекаются балластные дроссели и стартеры (либо электронные пускорегулирующие аппараты).
  • Специальные лампы — для замены индикаторных ламп, ламп со специальным цоколем и т. д. Выполняются в форме заменяемой лампы.
  • Лампа ранних моделей с двухконтактными светодиодами каждый в пластмассовом корпусе

  • Лампа с SMD-светодиодами на плоской плате со снятым рассеивателем

  • Лампа типа «кукуруза» с белыми SMD-светодиодами

  • Лампа с цоколем R7S для установки в прожектор

  • Лампы со светодиодами на подложках в виде лепестков

  • Лампа «софитного» типа под цоколь GU10

  • Линейные лампы

  • Светодиодная линейная лампа для установки взамен ртутных трубчатых люминесцентных ламп

  • Светодиодный светильник 40 Вт, 60×60 см, взамен стандартных светильников с 4 трубчатыми люминесцентными лампами по 18-20 Вт

  • Автомобильные светодиодные лампы

  • Миниатюрные светодиодные лампы с COB- (3 слева) и SMD-светодиодами белого свечения

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.

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.

Светодиодная 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.

Чтобы получить белое свечение, чип необходимо покрыть желтым люминофором. При смешивании синего и желтого цвета образуется белый. Существует 4 типа светодиодов:

  • COB. При такой технологии производства чип монтируют в плату. Контакт получает надёжную защиту от окисления и чрезмерного нагрева. Также это положительно отражается на характеристиках свечения. Если такой чип выйдет из строя, отремонтировать схему нельзя. Это единственный недостаток технологии;
  • DIP. Схема состоит из кристалла, двух присоединённых проводников, линза расположена сверху. Такие осветительные приборы в большинстве случаев используют в качестве подсветки на рекламных табло и световых украшениях;
  • Диод SMD. Устанавливается на плоских поверхностях, что позволяет изготовить устройства разных форм. Отличается улучшенными характеристиками теплоотвода. Такие лампы можно использовать для любых источников света;
  • «Пиранья». Конструкция похожа на схему DIP. Но здесь имеются 4 вывода, что обеспечивает улучшение отвода образующегося тепла и делает технологию более надёжной. Широкое распространение «пиранья» получила в автомобильной промышленности.

Светодиод вида «пиранья» в прозрачном корпусе.

Как устроены такие лампы

В составе классической светодиодной лампочки присутствуют:

  • цоколь и несущий корпус;
  • блок питания;
  • рассеивающая линза из пластика;
  • драйвер;
  • чипы;
  • радиатор для отвода тепла;
  • печатная плата.

Конструкция светодиодной лампы.

Форма может быть стандартной, то есть округлой или цилиндрической. Для системы общего пользования рекомендуется выбирать светильники, чья цветовая температура находится на уровне 2700 К, 3500 К. В градации спектра допустимы любые значения. Подобные изделия часто используют, чтобы подчеркнуть элементы интерьера или рекламными агентствами, чтобы подсветить баннер.

Схема светодиодного драйвера

На рисунке ниже изображена упрощённая схема драйвера, который используется в лампах 220 В.

Схема драйвера.

Схема подразумевает использование только основных деталей. Здесь имеются 2 резистора – R1 и R2. К ним по встречно-параллельному принципу подключены диоды HL1 и HL2. Такое устройство обеспечивает схеме защиту от обратного выброса напряжения. При включении сигнал, поступающий на лампу, возрастает до 100 Гц. Напряжение 220 В подаётся через С1 (ограничительный конденсатор). Отсюда оно поступает на выпрямительный мост и чипы.

Виды сборки

Существует 2 основных разновидности сборки светодиодных ламп на 220 вольт:

  • с диодным мостом. В схему включены 4 диода. Мост трансформирует поступающий ток в пульсирующий. Проходя по чипам, синусоидальные волны изменяются, что провоцирует потерю полярности. В процессе сборки перед мостом к выходу нужно подключить конденсатор. Перед клеммой (минусовой) – сопротивление 100 Ом. Чтобы сгладить возможные перепады, ещё один конденсатор монтируют за мостом;
  • с резисторным сопротивлением. Сборка доступна даже неопытным мастерам. Для работы следует подготовить 2 резистора, а также цепочки с одинаковым количеством чипов, установленных последовательно с учетом полярности. Со стороны первого резистора полоса присоединяется катодом, второго – анодом. Светильник будет иметь мягкий свет за счет поочередного включения чипов. Такие устройства часто используются в качестве настольных ламп.

Также будет полезно видео: Комплект для сборки светодиодной лампы. Собираем самостоятельно.

Схема сборки конструкции

Как будет работать светодиодная лампа напрямую зависит от производителя и цены изделия. Отличия можно заметить, если снять рассеиватель. В первую очередь стоит обратить внимание на качество пайки чипов, а также соединительных проводов. Дешевые лампочки служат меньше, чем качественные и дорогие.

Низкокачественные китайские лампочки

Приобретая лампочку не более чем за 3 доллара, не стоит рассчитывать на симметричное расположение светодиодов на плате. Это говорит о том, что пайка выполнялась вручную и на скорую руку, а провода подбирались с минимальным сечением. Надёжного драйвера здесь также не будет. Вместо него реализована бестрансформаторная схема с выпрямителем и конденсатором.

При включении дешевой китайской лампы напряжение сначала снизится металлопленочным конденсатором (неполярным), выпрямится, а после повысится до нужных показателей. Ток будет ограничен стандартным резистором SMD. Он установлен на печатную плату вместе с чипами.

Схема китайской лампочки.

Если приходится проводить диагностику и после ремонтировать лампы подобного типа, следует обязательно придерживаться особой техники безопасности. Каждый элемент, который является составляющей одной цепи, может находиться под напряжением, опасным для человека. Если случайно дотронутся до одной из токоведущих частей, можно получить удар током. То же самое может произойти, если щуп мультиметра случайно соскользнёт и спровоцирует короткое замыкание.

Фирменные светодиодные лампы

Дорогие и качественные лампочки имеют приятный внешний вид, но это далеко не все преимущества. Качество элементной базы будет значительно выше, чем у китайского аналога, приобретённого по низкой цене. Установленный драйвер отличается сложным устройством. Один из способов его сборки подразумевает установку импульсного трансформатора, а также преобразователя тока, который в дальнейшем стабилизирует полученную нагрузку.

Качественная лампа LED.

Трансформатор может не устанавливаться. Основная нагрузка будет направлена на микросхему, стабилизирующую входное напряжение, которая:

  1. имеет систему отрицательной обратной связи;
  2. возможность диммирования;
  3. поддерживает ток с заданной шириной импульса.

Схема без трансформатора.

Выбирая качественную светодиодную лампочку на 220 В с токовым драйвером, покупатель получает защищенное от помех и скачков в сети устройство, которое соответствует характеристикам, указанным в паспорте. Установленный здесь радиатор обеспечит быстрый теплоотвод. Эта лампочка будет служить более чем в 5 раз дольше дешевой китайской.

Советы по выбору и подключению

Выбирая светодиодную лампочку стоит учитывать не только мощность, но и вырабатываемый световой поток. Характеристики можно найти на упаковке. К примеру, лампа мощностью 60 Вт излучает поток 800 Лм, а на 100 Вт – 1600 Лм. Также рекомендуется учесть следующее:

  • цвет освещения. Перед покупкой определитесь, какая лампа нужна, с теплым или холодным оттенком. Лампочка накаливания имеет характеристики 2700-2800 К (теплые тона). Свечение с показателями 4000 К имеет белый цвет. Для дома рекомендуется подбирать теплые тона, так как они подчеркнут домашний уют;
  • частота включения и выключения. Частое включение может повлиять на срок службы лампочки. Она может перегореть из-за некачественной электронной схемы. Светодиодную лампу не стоит устанавливать в комнаты, в которых свет будет часто включаться и выключаться. Например, если нужна лампочка для санузла, стоит приобрести дорогую модель, так как дешевый аналог перегорит достаточно быстро;
  • совместимость с диммером. Диммер – это регулятор интенсивности света. Далеко не все лампы совместимы с этим устройством.

Температура свечения LED-лампочки.

Перед покупкой лампочки её нужно внимательно осмотреть и проверить на наличие видимых дефектов. Обратите внимание не радиатор, он не должен быть наборным. От этого зависит срок службы изделия. Если он будет покрыт термопластиком, это лучший из вариантов. В момент включения лампа не должна мерцать. Если глазу это незаметно, на неё следует посмотреть через камеру телефона. Мерцающую лампочку покупать не стоит.

Основы мощного светодиодного освещения

Светодиоды

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

Что такое светодиод?

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

Типы светодиодов

В целом мы предлагаем два разных типа светодиодов:

Сквозное отверстие 5 мм и поверхностный монтаж.

5мм светодиоды

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

Светодиоды для поверхностного монтажа (SMD)

Рисунок 1 — Эмиттер без покрытия

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

Светодиоды высокой мощности

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

Рисунок 2 — Опции MCPCB

Полярность имеет значение: светодиоды подключения

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

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

Рисунок 3 — Поиск анода и катода светодиода

Варианты цвета

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

Белые светодиоды

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

Цветные светодиоды

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

Рисунок 4 — Цвета светодиодов и цветовая температура

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

Яркость светодиода

Светодиоды

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

Почему водить машину так важно…

Количество света (люмен), излучаемого светодиодом, зависит от величины подаваемого тока.Ток измеряется в миллиамперах (мА) или амперах (А). Мощные светодиоды выдерживают ток от 350 мА до 3000 мА. Светодиоды различаются по своим текущим параметрам, поэтому обязательно следите за этим при выборе светодиода и драйвера.

Определение яркости

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

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

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

Пример: определение яркости Cree XP-L при 2100 мА

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

Рисунок 5 — График светового потока светодиодов

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

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

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

Рисунок 6 — Мощность лампы накаливания в люменах

Угол обзора и оптика

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

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

Рисунок 7 — Светодиодная оптика и держатели

Питание светодиодов

Светодиоды

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

Рисунок 8 — Прямое напряжение светодиода

Допустим, мы используем Cree XP-L при 2000 мА. Из рисунка 8 видно, что при этом токе возбуждения прямое напряжение составляет 3,15. Итак, чтобы найти ватт, мы умножаем 3,15 (прямое напряжение) на 2 А (2000 мА = 2 А), что дает 6.3 Вт.

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

Подробнее о драйверах светодиодов

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

Какое напряжение мне нужно, чтобы загорелся светодиод?

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

Контроль нагрева

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

Светодиодный биннинг и качество

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

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

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

Так ли хороши светодиодные лампы накаливания? / Хабр

Приветствую моих поклонников светодиодных ламп!

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

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

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

Фон


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

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

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

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

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

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


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

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

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

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

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

Экспериментальная часть


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

CroLED: «Китайское» качество на Ebay


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

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


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

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


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

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


Eglo: Обычные лампы с обычными характеристиками


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

Поэтому пульсация светового потока ниже 300 Гц нежелательна.

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


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

Philips: когда качество превыше всего


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

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


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

Выводы


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

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

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


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

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


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


Не стесняйтесь и не забывайте подписываться: для вас это несложно — меня приятно и воодушевляет!

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

Что такое светодиодное освещение? (с иллюстрациями)

Светодиодное освещение — это лампа или другой источник света, в котором в качестве источника освещения используются светодиоды. Большинство источников освещения исходит от лампы накаливания или люминесцентной лампы. Хотя они отличаются от традиционных ламп, доступны светодиодные лампы, которые можно вставлять в традиционные лампы и использовать, как и большинство других лампочек.Однако они намного эффективнее ламп накаливания или люминесцентных ламп.

Светоизлучающие диодные (LED) лампы иногда предпочтительнее традиционных ламп накаливания, потому что они используют меньше опасных материалов и требуют меньше энергии для питания.

Светодиоды — это полупроводниковые устройства, которые преобразуют электричество в свет за счет движения электронов.Они были изобретены в России в 1920-х годах и внедрены на практике в США в 1960-х годах компанией General Electric. В конце 1960-х годов корпорация Monsanto первой начала массовое производство светодиодов, и Hewlett-Packard использовала их в своих первых калькуляторах.

Светодиодные лампы дороже в производстве, чем люминесцентные лампы.

Светодиоды имеют много преимуществ для потребителей перед лампами накаливания или люминесцентными лампами. Светодиодные лампы потребляют гораздо меньше энергии: они на 300% эффективнее компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) и на 1000% эффективнее ламп накаливания. Они имеют очень долгий срок службы, около 50 000 часов использования при 70% от их первоначальной мощности.Это работает до восьми часов в день в течение 13 лет при 70% мощности. Обычная лампа накаливания на 60 Вт может прослужить около 1000 часов.

В некоторых фонариках используется светодиодная технология.

Светодиодное освещение не содержит ртути и других токсинов.Лампы не излучают ультрафиолетовый (УФ) свет, поэтому они не привлекают насекомых. Маленькие лампочки не выделяют много тепла, поэтому они прохладные на ощупь. Они не генерируют радиоволны, поэтому не мешают радио- или телевещанию. Светодиоды также устойчивы к вибрациям и ударам.

У этого типа освещения тоже есть недостатки.Светодиоды дороже традиционных лампочек. Они чувствительны к нагреванию, поэтому, если они не используются с постоянным и постоянным током, они могут перестать работать или быстрее исчезнуть. Эти источники света также обычно лучше использовать для направленного освещения, чем для освещения комнаты, хотя некоторые изменения в конструкции могут улучшить это.

Довольно маленькие светодиоды часто используются в часах и в качестве индикаторных ламп в автомобилях.У них быстрое переключение, поэтому они хороши в пультах дистанционного управления и освещении, которое часто включается и выключается. Их направленность означает, что их лучше всего использовать под кухонными стойками, на лестницах и в коридорах или в качестве ламп для чтения, ландшафтного освещения и ночных светильников.

Светодиодное освещение

бывает разных форм, в том числе ввинчивающиеся лампочки, фонарики, ленты или кластеры.Их так же просто установить, как и другие типы освещения, и их можно найти там, где потребители покупают другие лампы и фонари.

Семьи могут установить светодиодные лампы, чтобы снизить счета за электричество.

Узнайте о светодиодном освещении | ENERGY STAR

Основы светодиодного освещения

Что такое светодиоды и как они работают?

LED означает светодиод .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 тускнеет. В отличие от ламп накаливания, «срок службы» светодиодов рассчитывается исходя из того, когда световой поток снизится на 30 процентов.

Как используются светодиоды в освещении

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 нагрев

В светодиодах

используются радиаторы для поглощения тепла, производимого светодиодами, и его отвода 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 службы.

В светодиодных продуктах

используются различные уникальные конструкции и конфигурации радиаторов для управления теплом. Сегодня достижения в области материалов позволили производителям разрабатывать светодиодные лампы, соответствующие по форме и размеру традиционным лампам 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 признакам. 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, необходимы сложные инженерные решения.

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.

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 оценку 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 с течением времени
  • Световой поток
    • Минимальная светоотдача для обеспечения достаточного освещения
    • Требования к распределению света для обеспечения того, чтобы свет попадал туда, где он вам нужен
    • Руководство по утверждениям об эквивалентности, позволяющее 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 тем, как вы будете использовать продукт у себя дома
    • Минимальная гарантия на 3 года

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

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

Общие сведения об использовании электроэнергии и энергопотреблении светодиодных ламп

Светодиодные лампы известны своей очень экономичностью, но каково реальное энергопотребление? Стоит ли заменять старые источники света на светодиоды? Из этой статьи вы узнаете, сколько энергии действительно потребляют светодиодные лампы и сколько затрат на электроэнергию можно сэкономить с помощью светодиодной технологии.

Энергопотребление светодиодных фонарей

В рекламе светодиодных фонарей часто продвигается значительная экономия энергопотребления. Теоретически энергопотребление светодиодных светильников и лампочек на намного ниже, чем у обычных ламп. Однако фактическое энергопотребление и экономия зависят от нескольких факторов.

  • Яркость
  • Эффективность
  • Безымянная vs марка

Яркость

Яркость светодиодных ламп теперь указывается не в ваттах, а в люменах.Однако потребление энергии по-прежнему зависит от фактического потребления энергии в ваттах. Если указана мощность светодиодной лампы 5 Вт, это потребляемая мощность при включении. Но мощность ничего не говорит о потребляемой мощности. Реальное потребление рассчитывается путем умножения потребляемой мощности на реальное время горения лампы.

Пример

5 Вт · 3 часа в день (90 часов в месяц) = 0,45 кВтч

Энергопотребление этой светодиодной лампы на 5 Вт составляет 0.45 кВтч в месяц.

КПД

КПД лампы, использованной в примере, также косвенно влияет на потребление энергии. На рынке доступны светодиодные лампы с разным уровнем эффективности. Это означает, что вы можете получить светодиодные лампы с потребляемой мощностью 5 Вт и яркостью 300 люмен. Есть и другие светодиодные лампы мощностью 5 Вт, яркость которых достигает 400 люмен.

Этот пример показывает влияние эффективности на энергопотребление:

Галогенная лампа мощностью 75 Вт имеет яркость около 1200 люмен и должна быть заменена светодиодными лампами.Для поддержания яркости можно было использовать четыре светодиодные лампы версии 300 люмен. Однако для модели с люменом 400 потребуются только три лампы. Разница между этими двумя вариантами составляет от 15 до 20 Вт и напрямую влияет на потребляемую мощность.

Без названия по сравнению с маркой

При использовании светодиодных ламп и светильников от известных производителей вы, как правило, можете полагаться на указанные данные о потребляемой мощности. Это позволяет рассчитать потребляемую мощность после умножения на ожидаемое время включения света (время горения).

Для многих светодиодных ламп без названия вы часто можете найти фантастические значения в соответствии с потребляемой мощностью в описании продукта. Эта информация не может использоваться для определения реальной потребляемой мощности. Если вы хотите использовать светодиодные лампы безымянных производителей даже со всеми их недостатками, вы можете определить реальную потребляемую мощность только с помощью счетчика затрат на электроэнергию.

Потребляемая мощность и затраты на электроэнергию можно измерить с помощью счетчика затрат

Расчет затрат на электроэнергию светодиодов

Энергопотребление светодиодных ламп можно легко рассчитать.Для этого просто умножьте указанную потребляемую мощность на продолжительность освещения. Под продолжительностью света понимается время, когда лампа включена.

Чтобы определить это время как можно точнее, необходимо оценить, как долго выбранная лампа горит в среднем каждый день. Специально для освещения гостиной лучше всего выбирать среднее значение летнего и зимнего дня.

Пример расчета энергопотребления светодиодов

  • Лампа: Светодиодный потолочный светильник мощностью 30 Вт в гостиной
  • Время освещения в летние месяцы: 3 часа в день
  • Время освещения в зимние месяцы: 6 часов в день
  • Среднее время горения: 4.5 часов в день
  • Энергопотребление в год: 30 Вт · 4,5 часа · 365 дней = 49,275 кВт · ч
  • Затраты на электроэнергию в год: 49 кВт · ч · 0,15 $ = 7,35 $

Энергопотребление по сравнению со старым источники света

В приведенном выше примере светодиодный светильник мощностью 30 Вт потребляет 49 кВтч электроэнергии в год. Светильник такой же яркости с лампами накаливания имел бы потребляемую мощность около 220 Вт. При использовании галогенных ламп она все равно составляла бы около 180 Вт.Согласно приведенному выше расчету, потребление энергии составляет:

  • Энергопотребление светодиода: 49 кВтч → 7,35 долларов США
  • Потребление энергии галогенов: 294 кВтч → 44,1 долларов США
  • Энергопотребление лампы накаливания: 359 кВтч → 53.85 $

Сравнение показывает большую разницу в энергопотреблении между обычными источниками света и современным светодиодным освещением. В примере энергопотребление со светодиодной технологией составляет , всего 14%, по сравнению со старыми лампами накаливания и , 17%, по сравнению с галогенными лампами.

Заключение

Теперь вы можете определить потребляемую мощность светодиодных ламп на примере расчетов. Вы можете умножить потребление на цену за киловатт-час на вашего текущего тарифа на электроэнергию. Таким образом, вы сможете оценить приблизительные затраты на электроэнергию в год и будете знать, сколько вы действительно можете сэкономить при использовании светодиодного освещения.

Работают ли датчики движения со светодиодной подсветкой? Важные примечания

Вы хотите изменить внешнее освещение на светодиодное и не уверены, подойдет ли вам существующий датчик движения? Или вы хотите автоматически переключать освещение коридора и спрашивать себя, какой датчик движения подходит? Из этого руководства вы узнаете, что нужно знать при взаимодействии детекторов движения и светодиодных ламп.

Датчики движения для светодиодных фонарей

Датчик движения в основном состоит из датчика движения для обнаружения движения и электрического переключателя . Если датчик обнаруживает движение, включается переключатель и включается выходное напряжение. Загорается подключенная к нему лампа. В общем, не имеет значения, включает ли датчик движения, например, лампу накаливания или светодиодный свет.

Однако есть важное отличие в конструкции детектора движения.Электрический выключатель для включения и выключения света может быть сконструирован двумя различными способами:

  • Электромеханическое реле
  • Электронное полупроводниковое реле

Любой тип нагрузки может быть подключен к датчикам движения с помощью электромеханического реле . Если реле срабатывает при обнаружении движения, внутри механически соединяются два контакта, аналогично обычному выключателю света. Датчики движения с реле в качестве переключающего выхода можно определить по тихому щелчку во время процесса переключения.

С другой стороны, многие современные датчики движения имеют электронный переключатель для переключения нагрузки. Иногда его называют полупроводниковым реле . Полупроводниковые реле не создают шума при переключении и, в отличие от механических контактов реле, работают без износа. Однако электронные переключатели всегда требуют определенной минимальной нагрузки для нормальной работы.

Минимальная нагрузка — типичная причина проблем со светодиодами.

Недостаточная минимальная нагрузка часто является причиной проблем со светодиодами в датчиках движения.

Датчик движения с утопленным монтажом для светодиодных потолочных светильников

Какие датчики движения подходят для светодиодов?

Датчики движения с реле

Датчики движения с электромеханическим реле (тихий щелчок при переключении) в основном подходят для любого типа освещения. Никаких проблем со светодиодной подсветкой ожидать не приходится.

Датчики движения с реле подходят для светодиодных фонарей

Датчики движения с электронным переключателем

Для датчиков движения с электронными переключателями вы должны обратить внимание на характеристики типа нагрузки и минимальную нагрузку .Их можно найти на самом извещателе, на упаковке или в паспорте. В основном существуют следующие типы нагрузки:

  • Активная (омическая) нагрузка
  • Индуктивная нагрузка
  • Емкостная нагрузка

Старые лампы накаливания и галогенные лампы имеют омических нагрузок . Светодиодные лампы имеют емкостных нагрузок за счет встроенного блока питания. Если электронный выключатель детектора движения подходит только для резистивных нагрузок, высока вероятность возникновения проблем при подключении светодиодных ламп.

Помимо типа нагрузки, вы должны также обратить внимание на минимальную нагрузку детектора движения. Это часто случается, особенно с уже установленными детекторами, и происходит после преобразования светодиодов. Например, старую лампу мощностью 60 Вт заменяют светодиодной мощностью 10 Вт. Здесь могут возникнуть проблемы, если минимальная нагрузка детектора движения также составляет 10 Вт или выше.

Для датчиков движения с электронным переключателем обращайте внимание на тип нагрузки и минимальную нагрузку.

Для бесперебойной работы светодиодов датчик движения должен быть рассчитан на емкостные нагрузки.Минимальная нагрузка должна быть ниже мощности подключенных светодиодов. Многие имеющиеся на рынке светодиодные датчики движения имеют минимальную нагрузку всего 1 ватт, что делает их подходящими для всех светодиодных ламп.

Работают ли светодиодные фонари на детекторах движения?

Вы уже знаете, какие технические детали важны для работы датчика движения со светодиодами. Однако это также вопрос, подходят ли вообще светодиодные фонари для работы с датчиками движения. Старые энергосберегающие лампы не подходили, потому что им часто требовалось несколько минут, чтобы достичь полной яркости, и они выдерживали лишь относительно небольшое количество циклов переключения.

Светодиодные лампы, напротив, идеально подходят для работы с датчиками движения. Светодиоды мгновенно достигают полной яркости после включения и рассчитаны на большое количество циклов переключения. Однако вы должны убедиться, что детектор движения настроен правильно. Неправильные или неоптимальные настройки приводят к множеству ненужных циклов переключения, что влияет на срок службы светодиода.

Вы можете распознать датчик движения, который не настроен оптимально, по тому факту, что освещение включается и выключается каждые несколько минут.Здесь важно подобрать оптимальный порог яркости, чувствительность и продолжительность освещения для собственных нужд. Ориентация также имеет решающее значение и гарантирует, что лампа включается, например, только тогда, когда кто-то входит в вашу собственность.

Светодиодные лампы идеально подходят для работы с детекторами движения

Направлены друг на друга: светодиодный прожектор со встроенным датчиком движения

Типичные проблемы с датчиками движения и светодиодами

Детекторы движения с реле всегда подходят для работы со светодиодами.Если возникают проблемы, возможно, датчик неисправен. Работа светодиодных ламп на датчике движения с электронным переключателем часто приводит к нежелательным побочным эффектам. Ниже описаны наиболее распространенные эффекты.

Светодиод на датчике движения всегда включен

Если светодиодная лампа постоянно горит и не выключается, возможно, датчик движения имеет электронный переключатель. Очень вероятно, что это не подходит для емкостных нагрузок, таких как светодиоды, или что его минимальная нагрузка не будет достигнута.

Используйте соответствующий детектор движения

Проверьте, подходит ли ваш детектор движения для емкостных нагрузок, таких как светодиодные фонари, и что ваши фонари соответствуют минимальной нагрузке.

Датчик движения вообще не переключается

Если датчик движения не переключает подключенное светодиодное освещение, возможно, минимальная нагрузка не была достигнута. Детектор движения также может быть разработан только для резистивных нагрузок, таких как старые лампы накаливания.

Используйте соответствующий датчик движения

Проверьте, подходит ли ваш датчик движения для светодиодных ламп.Энергопотребление вашего светодиодного освещения должно быть выше минимальной нагрузки.

Светодиодный свет включается и выключается постоянно

В этом случае причиной может быть недостаточная минимальная нагрузка или непригодность для емкостных нагрузок, таких как светодиодные лампы. Если вы перешли со старых источников света на светодиоды, вам следует перенастроить чувствительность детектора движения.

Используйте соответствующий детектор движения

Вам также следует проверить, совпадает ли настройка чувствительности с порогом переключения, и отрегулировать его заново.

Вывод

Детектор движения очень удобен для автоматического включения света. Датчики движения с реле подходят также для светодиодного освещения. Для датчиков движения с электронным переключателем необходимо обратить внимание на совместимость со светодиодными лампами.

Posted in Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *