Что такое светодиодная лампа: Светодиодные лампы, что это такое? Подробный ответ

Содержание

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.

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.

Линейные 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.

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.

Светодиод, или LED технология в вопросах и ответах

Светодиод, или LED технология в вопросах и ответах

1. Что такое LED?

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

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

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

 

4. Означает ли это, что чем больший ток проходит через LED, тем он светит ярче?


Разумеется, да. Ведь чем больше ток, тем больше электронов и дырок поступают в зону рекомбинации в единицу времени. Но ток нельзя увеличивать до бесконечности. Из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода LED перегреется и выйдет из строя.

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

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

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

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

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

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

11. Как получить белый свет с использованием LED?


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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Светодиодные лампы. История и современность. shop220.ru

  В настоящее время бешеными темпами набирают популярность светодиодные лампы. С каждым днём они становятся всё более востребованными. Попытаемся разобраться с вопросом о том, чем же так хороши эти источники света? Поговорить об из недостатках, конечно же, тоже забывать не будем. Но для начала немного истории появления светодиодных ламп.

                                     История создания светодиодных ламп



  Первое открытие, которое привело к появлению светодиодных ламп, было зафиксировано в 1907г. инженером из Англии Х.Д. Раундом. Причём, сделано это было абсолютно случайно. Раунд заметил, что вокруг детектора, с которым он работал, возникает свечение точечного контакта.

  Дальнейшее развитие светодиоды получили в 1922 г. И серьёзно подошел к этому вопросу советский радиолюбитель 18-ти летний Олег Владимирович Лосев, который после многих экспериментов достиг внушительных положительных результатов. К сожалению этот изобретатель погиб в 1942 г. Но он успел получить четыре патента на практическое применение своих изобретений.

  На основе «эффекта Лосева» в 1951 г. Курт Леговец, при участии физика В. Шокли, произвёл исследования по эффективным материалам для создания данного источника света. Их работа стала фундаментом новой отрасли – оптоэлектроники, появившейся в 1961 г.

  Первые промышленные светодиоды в 1962 г. создал работник компании «Дженерал Электрик» Н. Холоньяк. Это были устройства с желто-зеленым и красным свечением.

  В 70 — е годы ХХ века академиком Ж.И. Алфёровым было открыто явление сверхинжекции в гетеростуктурах. Вследствие этого им были разработаны новые полупроводниковые структуры. Исследования в этой области позволило создать целое направление в науке — гетеропереходы в полупроводниках. За свои труды в развитии физики Алфёров со временем был номинирован на Нобелевскую премию, которую и получил.

  В 1972 Джоржд Крафорд, который учился у Н. Холоньяка в 10-ки раз усовершенствовал красный и красно-оранжевый светодиод, тем самым открыл их жёлтый аналог.

  Чуть позже, в 1993 году Суджи Накамура, работник корпорации «Ничиа», добился высокого значения яркости у светодиода синего цвета, что позволило комбинировать его с другими устройствами и получать оттенки любого света.

  В 2000 — х годах «белые» светодиоды имели уже достаточно хорошую степень яркости для того, чтобы выпускать их в массовом количестве для всего сегмента рынка.

  Теперь поговорим о современных светодиодных лампах — что они из себя представляют, в чём их особенности, где применяют, какими характеристиками они обладают, об их достоинствах и недостатках.

  Светодиодная лампа — это многокомпонентный прибор, при изготовлении которого не используют опасные вещества. За счёт чего он абсолютно безопасен. Конструкция лампы не очень сложная. То, что излучает свет — называют монокристаллом. Устанавливают его в металлической чашечке, которая является отражателем, потом заливают всё пластиком и светодиод готов.

  Основной особенностью светодиодов является хорошая экономичность. При потребляемой мощности в 8 — 10 Вт он работает аналогично классической лампы накаливания, обладающей мощностью 100 Вт. Светодиодное устройство компактно, долговечно и способно на очень длительное время работы.

  В настоящее время светодиодные лампы активно вытесняют другие источники света, во всех областях, где применяют осветительные приборы. К основным характеристикам данных ламп можно отнести светосилу, мощность и спектр свечения. Рассмотрим вопрос о том, из-за чего светодиод оставляет далеко позади всех своих конкурентов.

  Самый главный параметр, который обеспечивает подавляющее превосходство светодиодных ламп над другими источниками освещения — это экономичность и очень низкое энергопотребление. При этом светят подобные лампы не хуже своих аналогов.

  К достоинствам светодиодных ламп относятся, также, долговечность работы, точнее длительный срок безотказной службы и отсутствие бьющихся хрупких элементов в их конструкции.
Данные лампы могут прекрасно работать при достаточно низких температурах, но вот высоких температур они боятся, поэтому устанавливать их в бане или сауне не рекомендуется. Светодиодные лампы совершенно не греются и могут использоваться для подсветки каких-либо предметов.

  Теперь пришло время упомянуть недостатки светодиодных ламп. Основной причиной, по которой многие люди отказываются от скорейшего перевода всех своих домашних осветительных приборов на работу со светодиодными лампами является достаточно высокая стоимость последних. Но на производственных объектах и в офисных центрах уже давно осуществляют замену старых источников света на эти лампы. Это объясняется тем, что по сравнению с квартирой экономия на энергозатратах в таких масштабах окупает стоимость светодиодных ламп достаточно быстро.

  На этом можно подвести определённые итоги. Стоит ли бежать в магазин и закупать светодиодные лампы? Ответ на этот вопрос можно оставить на усмотрение лично каждого. Если не слишком пугает её цена, то установив один раз светодиодную лампу, можно на долго забыть о том, что такое замена сгоревшей лампы. В этом случае останется лишь одна проблема — периодически протирать люстру и светильники от осевшей на них пыли.

  И ещё один момент – не стоит приобретать светодиодную лампу, которая была изготовлена неизвестным производителем и продаётся по довольно низкой цене. Ничего хорошего из этой экономии не получится – лампа очень скоро выйдет из строя.

 

Светодиодные лампы: Чем отличаются от обычных и как выбрать лучшую

В последние несколько лет светодиодные лампы приобретают все большую популярность и это неудивительно, ведь они позволяют существенно снизить затраты на электричество без ущерба качеству освещения. В данной статье мы рассмотрим, чем светодиодные лампы отличаются от обычных лампочек накаливания, насколько они эффективны и как не совершить ошибки при их покупке.

♥ ПО ТЕМЕ: Из 12 В делаем 220 вольт в авто, или как заряжать ноутбук в автомобиле (и не только).

 

Что собой представляет светодиодная лампа?

В светодиодных лампах в качестве источника света используются светодиоды, тогда как в обычных лампочках свет излучается за счет накала, который раскаляется под воздействием электрического тока. Изнутри энергосберегающая лампа покрыта люминофором (флуоресцентным красителем), который светится под действием газового разряда.

Каждый тип лампы обладает своими особенностями и недостатками. Конструкция лампы накаливания довольно проста: она состоит из нити накала (обычно изготовляется из вольфрама или его тугоплавких сплавов), заключенной в вакуумированную стеклянную колбу. Под действием электрического тока нить нагревается и начинает светиться. Основным преимуществом ламп накаливания является их низкая стоимость, которое, однако, нивелируется низким КПД. В действительности в свет превращается только 10% затраченной электроэнергии, остальное рассеивается в виде тепла. Кроме того, служит такая лампочка недолго – всего около 1 тыс. часов.

Компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ (именно так называется энергосберегающая лампа) светит почти настолько же ярко, но при этом потребляет в пять раз меньше электроэнергии. В числе недостатков КЛЛ можно назвать более высокую цену, долгий промежуток разогрева после включения (несколько минут), неэстетичный вид, а также мерцание света, что несет нагрузку на глаза.

Светодиодная лампа состоит из нескольких светодиодов и блока питания, заключенных в корпус. Блок питания – необходимый компонент, так как для функционирования светодиодов требуется питание постоянным током с напряжением 6 или 12 В или переменным током с напряжением 220 В в бытовой электросети.

Чаще всего дизайн корпуса светодиодных ламп напоминает «грушевидную» форму с винтовым цоколем привычных ламп, что обеспечивает их беспроблемную установку. Устройства обладают целым рядом преимуществ, в числе которых разный цвет излучения (в зависимости от применяемых светодиодов), низкое энергопотребление (в среднем в 8 раз меньше по сравнению с лампами накаливания), долговечность (служат в 20-25 раз дольше, чем лампы накаливания), низкое нагревание корпуса, независимость яркости освещения от перепадов напряжения.

Существенный недостаток таких ламп – цена. Их ценник в несколько раз превышает стоимость ламп накаливания. Тем не менее, высокая стоимость компенсируется снижением затрат на освещение, при условии, что лампа не перегорит раньше времени. При этом светодиодные лампы вполне приличного качества можно приобрести в интернете, не значительно превышая затраты на обычные лампочки. Например, по этой ссылке на AliExpress можно купить светодиодные лампы стандартной конструкции по весьма привлекательной цене, имеется 6 вариантов мощности, более 4 000 заказов и множество положительных отзывов.

У светодиодных ламп есть и другие недостатки. В частности, неравномерное светораспределение, связанное с тем, что встроенный блок питания препятствует световому потоку. Тем не менее, некоторые производители обходят это ограничение, используя специальную форму конструкции, например, такую.

Кроме того, матовый корпус лампы выглядит неэстетично в стеклянных  светильниках. К недостаткам относятся и отсутствие регулятора яркости (диммер), а также непригодность к применению при очень высоких и низких температурах.

♥ ПО ТЕМЕ: Лучшие триллеры: Список самых лучших 35 фильмов с описанием, трейлерами и ссылками.

 

На что обращать внимание при покупке

Из-за большого количества характеристик правильный выбор светодиодной лампы может стать непростым занятием.

 

Напряжение питания

При нестабильном напряжении в доме или квартире выбирайте лампы, способные работать в большом диапазоне напряжений. Данная характеристика обычно указывается на упаковке. Отметим, что при низком напряжении светодиодные лампы излучают столь же яркое свечение, что и при обычном.

♥ ПО ТЕМЕ: 36 неочевидных фактов о планете Земля, которые вы могли не знать.

 

Цвет излучения

Цветовая температура характеризует интенсивность излучения осветительного прибора. Цветовая температура измеряется в кельвинах. С ее повышением цвет меняется от желтого к голубому. Как правило, производитель указывает параметры излучения на упаковке и корпусе лампы: теплый (2 700 К) – приблизительно сравним с цветом лампы накаливания; теплый белый (3 000 К) – оптимально подходит для жилых помещений; холодный белый (4 000 К) – для офисов и производства, близок к цветности дневного света.

Некоторые модели ламп позволяют регулировать цвет с помощью специальных режимов. Если вы плохо переносите голубой спектр и холодный свет кажется вам тусклым, при покупке лампы с холодным спектром выбирайте прибор с запасом мощности.

Отдельной категорией следует выделить RGB-лампы, которые могут светить разными цветами, соответствуя предпочтениям пользователя. Управлять такими лампами обычно можно при помощи  смартфона или другого Bluetooth-совместимого гаджета. Пример такой RGB-лампы.

Для особых эстетов выпускают даже лампы, которые могут довольно реалистично имитировать пламя (пример).

♥ ПО ТЕМЕ: Как уменьшить расход мобильного трафика на iPhone. 13 советов.

 

Мощность

Среди характеристик на упаковке светодиодных ламп приводится их световой поток и мощность аналогичных по яркости ламп накаливания. В действительности мощность светодиодных ламп в шесть-восемь раз ниже. Например, яркость свечения 12-ватной лампочки сопоставима с мощностью лампы накаливания на 100 Вт. Имейте ввиду, что заявленная мощность не всегда соответствует действительности, и лампа может светить менее ярко. Мощность свечения может снижаться и в связи с уменьшением яркости светодиодов со временем, поэтому существует вероятность, что устройство придется менять задолго до истечения его срока службы.

♥ ПО ТЕМЕ: Сумки, крепления, инструменты и другие полезные товары для велосипедиста.

 

Прочие существенные моменты

Светодиодные лампы крупнее по сравнению с лампами накаливания, поэтому могут просто не поместиться в небольшой плафон.

Для приборов освещения, которые включаются через диммер, нужно подбирать подходящие лампы – на упаковке устройства должна быть информация, что лампу можно регулировать.

Светодиодные лампы слегка искажают визуальное восприятие цветов. В некоторых ситуациях, например, при съемке фотографий, это может иметь существенное значение.

♥ ПО ТЕМЕ: Чехол-зарядка для iPhone: подборка лучших вариантов в соотношении цена / качество.

 

Переход на использование светодиодных ламп

Рассматривая возможность перехода на более экономные лампочки, обратите внимание на ряд нюансов. Во-первых, целесообразно заменять только мощные лампочки (60 Вт и выше), так как замена маломощных ламп не принесет значительной экономии, а вот сумма, потраченная на покупку светодиодной лампы, может и не окупиться. Во-вторых, заменяйте лампы в часто используемых приборах освещения, например, в люстрах или светильниках в жилых помещениях, так как менять лампу в местах, где вы только изредка включаете свет, не имеет смысла. В-третьих, не ожидайте резкого сокращения расхода электроэнергии после замены ламп (экономия может составить 15-25%), поскольку основными потребителями электричества являются бытовые приборы (утюг, электрочайник, электроплита, стиральная машина и т.д.).

Наконец, при выборе светодиодных ламп не покупайте приборы одного производителя, а сначала опробуйте один-два бренда. Дело в том, что устройства разных производителей могут отличаться по испускаемому свету, даже если на упаковках заявлена одинаковая цветовая температура.

На сегодняшний день светодиодные лампы уже не являются дорогой технической новинкой и вполне доступны по ценам. Учитывая, что светодиодные лампы выгодно отличаются от обычных ламп накаливания, переход на их использование вполне целесообразен.

Смотрите также:

Светодиодные лампы. Виды и устройство. Применение и параметры

Светодиодные лампы – это осветительное оборудование, в качестве источника света в котором применяются светодиоды. Они обозначаются аббревиатурой LED. Светодиодные лампочки применяются для освещения улиц, бытовых и промышленных помещений. Они считаются одними из самыми экологически чистых источников света. Светодиодные лампочки не требуют особой утилизации, как а, к примеру, ртутные.

Из чего состоят светодиодные лампы

Данное оборудование излучает видимый свет при пропускании тока за счет электронно-дырочного перехода при протекании электричества. Иными словами, такие лампочки светятся от того, что проходящее через них напряжение преобразуется в фотоны света.

Светодиоды многократно экономичнее традиционных лампочек. Если лампа накаливания светится за счет нагрева встроенной в нее спирали добела, а точнее до температуры более 3000 градусов, то почти все потребление энергии уходит именно на получение тепла, и лишь 3% на выработку света. В случае же со светодиодным освещением ток проходит через полупроводниковый кристалл излучающий фотоны с меньшим нагревом. Этот принцип выработки света позволяет добиться КПД в 10 раз выше, и довести его до уровня 30%. Таким образом, применение светодиодов является намного более экономичным решением для освещения помещений. В их пользу говорит и большой ресурс работы, составляющий от 2 до 5 лет.

Светодиодная лампа состоит из набора светодиодов с полупроводниковыми кристаллами, и миниатюрного блока управления. Сами светодиоды могут быть точечными или филаментными. Точечные являются самыми распространенными. Именно они применяются в другой разновидности светодиодного освещения – лентах. Точки могут располагаться внутри обыкновенных ламп под распространенный бытовой цоколь Е14 и Е27. Внутри их может быть от нескольких штук до нескольких десятков и тысяч. Точка представляет собой мелкую пластину, в которой располагается LED-излучатель. Таким образом, каждый диод имеет свой отдельный корпус. Эта техническая особенность уменьшает угол рассеивание его света. Именно поэтому светодиоды располагаются группами и часто с разным направлением светового потока. Что необходимо для компенсации малого угла рассеивания.

Филаментные светодиодные лампы имеют светодиоды сделанные в форме нити. Они состоят из набора мелких кристаллов соединенных между собой в линию и запаянные в стеклянную трубку с нанесенным слоем люминофора. Также вместо стекла может применяться пластик. Использование трубчатой оболочки позволяет улучшить угол рассеивания изучаемого света, а также его эффективность.

Визуально филаментные лампы практически одинаковы с лампами накаливания. Их стеклянная колба прозрачна. Те же лампы, у которых применяются точечные светодиоды, имеют белую оболочку из окрашенного стекла или пластика. Внутри лампы закачивается гелий.

Филаментные лампы является сравнительно новым продуктом, но в отличие от всего нововведенного изначально их цена не была завышенной, как у прочих типов осветительного оборудования. Это вызвано тем, что такие устройства можно изготовить на классическом производственном оборудовании, которое ранее применялось для производства ламп накаливания. Производственные машины поддаются небольшой модернизации, после чего могут применяться для производства современного LED освещения.

Популярные формы светодиодных ламп

Наличие двух технологий реализация светодиодного освещения позволило изготавливать лампочки разных форм-факторов. Осветительное оборудование отличается между собой по форме, а также количеству имеющихся в них светодиодов. Светящихся кристаллов может быть от пара штук, что характерно для лампочек ручных фонариков, и до нескольких тысяч.

Основными формами светодиодных ламп являются:
  • Груша.
  • Кукуруза.
  • Свеча.

Все они предназначены для установки в стандартные люстры, бра и светильники, в которых применяется цоколь Е14 и Е27. Также встречаются светодиодные лампы со штыревыми разъемами. Это так называемые точечные светильники, применяемые для установки в подвесные и натяжные потолки.

Светодиодные лампы бывают с винтовым (E) и штырьковым (G) цоколем. Цифры после буквы означают либо диаметр, либо расстояние между штырями. Винтовой цоколь подходит для многих светильников, предназначенных для ламп накаливания или энергосберегающих. Штырьковый цоколь подойдет там, где ранее использовались галогенные источники.

Груша

Это самые распространенные светодиодные лампы. Они практически полностью повторяют форму лампы накаливания. В такой форме бывают как классические приборы с точечными светодиодами, так и нитями. Лампочки со светодиодными точками имеют угол свечения 180 градусов. Они могут применяться на люстрах и светильниках, где лампа вкручивается цоколем вверх. В том же случае когда установка происходит наоборот, то весь свет направляется в потолок, а у пола образуются тени. Это нужно учитывать, чтобы избежать подобного эффекта.

Самыми универсальными являются филаментные лампы, поскольку их угол свечения составляет 360 градусов. Такое освещение может совмещаться абсолютно с любыми типами плафонов, люстр и светильников. При их применении если и создадутся участки с тенью, то лишь по причине конструктивных недочетов осветительных электроприборов, в которые закручиваются лампы.

Кукуруза

Столь интересное название присвоено таким лампам благодаря их сходству с початком кукурузы. Такие приборы имеют цилиндрическую форму, по периметру которой располагаются точечные светодиоды. Они установлены как по боковой части цилиндра, так и внизу на противоположной стороне от цоколя. Разнонаправленность светодиодов позволяет добиться эффективного угла рассеивания света, составляющего 300 градусов. Это удачное решение для установки в светильники с горизонтальным позиционированием лампочки. Также их можно использовать для точечных светильников, у которых имеется затеняющий плафон. В том случае если нужно добиться освещения отдельных участков без полного рассеивания света применяются цилиндрические лампы, у которых светодиоды располагается только на боковой части, а торец сделан гладким.

В продаже можно встретить даже филаментные лампы, сделанные в цилиндрической форме, но по эффективности они ничем не отличаются от груш. Цилиндры имеют такой же угол растения в 360 градусов.

Свеча

Такие светодиодные лампы обладают большим углом рассеивания света. Их выбирают для установки в люстры, у которых патроны обращены вниз. В том же случае если ориентация ламп направлена в потолок, то будут образовываться тени. Зачастую свечи устанавливают в ночники. Так же как и в случаях с грушами свечи бывают с филаментными нитями.

Лампочки с формой свечи часто выбираются для установки в осветительные приборы, выполненные в стиле ретро. Они имеют меньший радиус, поэтому располагаются компактно. Это позволяет применять на одной люстре сразу много лампочек. Небольшой размер не позволяет делать свечи с большой мощностью. Их световой поток редко превышает 600 Лм.

Технические параметры

Светодиодные лампы обладают отличными возможностями для того чтобы отдать предпочтение именно им при оборудовании люстр, бра, светильников и прочих приборов. Этому способствует не только экономичность, но и широкий диапазон выбора цветовой температуры. Этот параметр указывает на цвет света излучаемого лампочкой. Он измеряется в Кельвинах. Существуют определенные правила по подборе цветовой температуры под тип помещения, в котором будет применяться лампа. Светодиоды способны светить с цветовой температурой до 7000К.

Лампы с цветовой температурой от 2500 до 3500К имеют «теплый свет». Их стоит выбирать для установки в помещения для отдыха. Считается, что они благоприятно влияют на психический комфорт человека. Лампы имеют мягкий желтый свет, практически идентичный тому, что излучают и лампочки накаливания.

Светодиодные лампы с цветовой температурой от 4000 до 5000К имеют так называемый «дневной свет». Они нейтральные и могут располагаться в рабочих зонах. Это могут быть не только офисы, но и кухня, ванная комната и т.д.

Самые яркие лампы с цветовой температурой более 5500К имеют «холодный свет». Их свечение очень белое с синюшным отливом. Человек весьма чувствительный к такому свету и при его наличии получает чувство бодрствования. При продолжительном нахождении в помещении с такими лампами со временем может испытываться чувство усталости.

Расчет мощности светодиодного освещения для помещения

Для того чтобы в каждой комнате было оптимальное освещение требуется подобрать правильное количество и мощность ламп. Для этого во внимания берется яркость света, измеряемая в Люксах. Эта мера обозначает, какое количество Люмен света приходится на 1 м² площади помещения. К примеру, если мощная лампочка в 1000 Лм устанавливается в небольшое помещение на 10 м², то 1 м площади будет иметь параметр 100 Лк.

Для каждого помещения имеются свои рекомендации по количеству Люмен на м²:
  • Спальня – 100 Лк.
  • Прихожая – 50-100 Лк.
  • Гостиная и столовая – 100-200 Лк.
  • Ванная – 50-200 Лк.
  • Рабочий кабинет – 300 Лк.

Естественно, что у большинства люстр применяется несколько лампочек, поэтому нужно суммировать их яркость, после чего делить на площадь помещения. В том случае, если на корпусе лампы информация о Люменах и Люксах не указана, а ее упаковка не сохранились, тогда оценить яркость можно с помощью обыкновенного смартфона. У современных телефонов имеется датчик освещения. Специальными приложениями для оценки яркости света он может применяться как считывающий прибор. Для этого достаточно установить программу SensorSense или другую подобную. Такое приложение позволяет весьма точно определить фактическую яркость.

Похожие темы:

Светодиодная лампа — это… Что такое Светодиодная лампа?

Светодиодная лампа

Светодиодные лампы или светодиодные светильники в качестве источника света используют светодиоды, применяются для бытового, промышленного и уличного освещения. Различают законченные устройства — светильники и элементы для светильников — сменные лампы.

Светодиодный светильник

Светодиодный светильник — самостоятельное устройство. Корпус светильника чаще всего уникален, специально спроектирован под светодиодный источник освещения. Конструктивно такой светильник состоит из корпуса, светодиодного источника света и электронного драйвера (преобразователя питания). Иногда светодиодным светильником называют традиционный светильник с установленной сменной светодиодной лампой. Однако, специально спроектированный светильник обладает бóльшей энергоэффективностью и надежностью. Светодиодные источники света в основном используются для направленного или местного освещения по причине особенностей полупроводникового излучателя светить преимущественно в одном направлении[1].

Преимущество светодиодного светильника — низкое энергопотребление[2], долгий срок службы от 30000 до 50000 и более часов[1], простота установки, низкая температура корпуса, зачастую — небольшие габариты. Основной недостаток — высокая цена. Кроме того, при выходе из строя любого из элементов, светильник чаще всего подлежит замене на аналогичный. Эти недостатки чаще всего компенсируются экономией электроэнергии, экономией на обслуживании (замене ламп), что особенно актуально для уличного освещения.

Все типы светильников можно разделить на три группы:

  • Светодиодные светильники для улиц, парков, дорог, для архитектурного освещения[3]. Выполняются в защищенном от влаги и пыли корпусе, кроме того, корпус обычно выполняет роль теплоотвода и изготавливается из хорошо проводящих тепло материалов[4].
  • Светильники для производственных целей, ЖКХ и офисов. К изделиям предъявляются повышенные требования к качеству освещения, в том числе к стабильности и цветопередаче, условиям эксплуатаци[5].
  • 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[6][7].

Светильники для уличного освещения

Светильники для улиц, парков и дорог должны удовлетворять многим критериям. Основные особенности, которые необходимо учитывать[3]:

  • 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 с значительными затратами, требует специального оборудования, использование светодиодных устройств в некоторых случаях дает ощутимую экономию в ближайшей перспективе применения.

Сменная светодиодная лампа

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 в основном невысокой мощности (до 20 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 цоколя, указывают оттенок белого света (цветовую температуру), срок службы лампы и мощность аналогичной лампы накаливания.

См. также

Примечания

Ссылки

Как работают светодиодные лампы

Лампочка, которая освещала наши дома с 1800-х годов, официально гасла после того, как бывший президент Джордж Буш подписал Закон об энергетической независимости и безопасности 2007 года. При использовании, покупке, продаже или производстве ламп накаливания потребовалось, чтобы бытовые лампочки имели на 25 процентов больший КПД (что означает сокращение потребления энергии на 25 процентов) по сравнению с традиционными лампами, потребляющими от 40 до 100 Вт электроэнергии.Неэффективная лампа накаливания, 90 процентов энергии которой выделяется в виде тепла, потеряла популярность у заинтересованных в финансовом и экологическом отношении людей.

Когда в 2012 году вступили в силу новые стандарты освещения, основными заменами ламп накаливания стали компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) с более высоким КПД и светоизлучающие диоды (светодиоды). Однако у КЛЛ есть свои проблемы, в первую очередь включение токсичной ртути в конструкцию и странный, иногда неприятный цвет, который даже вызывает у некоторых людей головную боль.

Введите светодиоды. Светодиоды существуют уже много лет — они освещают цифровые часы, рождественские огни, фонарики, светофоры и т. Д. Но что касается домашнего освещения, светодиоды не получили широкого распространения. Определенные недостатки не позволяли компаниям производить их в стандартной форме лампочки заменяемого размера. Но за последнее десятилетие или около того эти сменные светодиодные лампы, которые вы просто ввинчиваете в лампу, как лампу накаливания, стали гораздо более распространенными, то есть их использует большое количество предприятий и домашних хозяйств.

Опрос 2017 года показал, что 70 процентов американцев купили хотя бы одну светодиодную лампочку, а 38 процентов перешли с ламп накаливания на светодиоды. Этот процент, вероятно, увеличился с 2017 года.

В этой статье мы рассмотрим, как работают светодиодные лампы, почему они являются желательным выбором для освещения, а также некоторые из их плюсов и минусов. Начнем с основ: как светодиод излучает свет?

Объяснение компонентов светодиодной лампы и ламп от экспертов по коммерческому освещению

Чтобы объяснить, как работает светодиод, мы должны объяснить четыре основных компонента светодиодной лампы; светодиодный чип Драйвер, светодиодный чип излучает свет в лампочке.Радиатор и оптическая линза.

  • Затем драйвер регулирует входной ток.
  • Радиатор отводит тепло от светодиодного чипа.
  • Оптика контролирует характеристики светоотдачи.
Светодиодный чип

— это расшифровывается как Light Emitting Diode, это свет источник, который освещается движением электронов или электрическим ток, проходящий через полупроводниковый материал. Полупроводник — это вещество, обычно твердое химическое вещество. элемент или соединение, которое может проводить электричество при определенных условиях, создавая это хорошая среда для управления электрическим током.

твердотельное освещение (SSL) — есть освещение, использующее светодиоды. Поскольку это проданное государственное освещение, оно не требует накаливания накаливания, как у лампы накаливания. Светодиодный свет образуется при подключении P-типа (+) и Полупроводники N-типа (-), образующие PN переход. Энергия высвобождается в виде света, когда тип N (-) электроны и положительно заряженные дырки P-типа (+) объединяются.

Драйвер светодиода — регулирует ток, протекающий через светодиод, похож на балласт в компактных люминесцентных лампах.Драйверы светодиодов могут быть внутренними или внешними. Световой поток светодиода пропорционален его току; любое незначительное изменение силы тока может привести к неприемлемым изменениям светоотдачи. Так светодиодный драйвер является очень важным компонентом светоотдачи и сильно влияет на срок службы лампы светодиода.

Радиатор — важнейшая составляющая качественного светодиода. Светодиоды не выделяют много внешнего тепла, но выделяют внутреннее тепло в переходе, высокие температуры возле светодиода соединение влияет на короткое Срок службы и долгий срок службы и влияют на производительность светодиода.Необходимо отводить тепло от светодиодного чипа для поддержания ожидаемого светоотдача, жизнь и цвет. Последствиями ненадлежащего теплоотвода в краткосрочной перспективе будут более низкий световой поток, а также цветовой сдвиг длины волны, в то время как в долгосрочной перспективе это приведет к сокращению срока службы лампы. Радиатор необходим для отвода тепла, которое удаляется за счет конвекции (по воздуху) или за счет теплопроводности (путем контакта). Большинство металлов являются отличными проводниками, поэтому их и используют. как монтажный материал для большинства светодиодов.

  • The Optic — это также большой компонент светодиодной лампы, имеющий многоуровневая оптика.
  • Первичная оптика — устанавливается непосредственно поверх светодиодного чипа.
  • Вторичная оптика — собирает и перераспределяет свет в светодиодная лампа.

LED (светоизлучающий диод) | Типы лампочек

Какие они?

В

светодиодных лампах или лампах используются светодиоды для получения света. Светодиод — это «твердотельная» технология, что означает, что материалы, используемые для генерации света, заключены в твердый материал.На практике это означает, что номинальный срок службы лампы будет намного больше, чем у ламп, использующих нетвердотельные технологии (например, лампы накаливания, галогенные и люминесцентные лампы). Твердотельное освещение также гораздо менее подвержено сбоям из-за ударов или вибрации.

Откуда они взялись?

Общая светодиодная технология существует уже более сорока лет. Первый светодиод видимого спектра был изобретен в 1962 году Ником Холоняком-младшим, который в то время работал научным консультантом в General Electric.

Однако несколько факторов не позволили этой технологии перейти на практическое применение в освещении. Стоимость была серьезной проблемой, первые светодиоды стоили более 200 долларов за диод. Еще одним ограничивающим фактором был цвет, до 70-х годов единственным цветом, который мог воспроизводить светодиод, был красный. Еще одним фактором была светоотдача, которая в течение ряда лет ограничивала практическое использование светодиодов приложениями визуальной сигнализации, такими как световые индикаторы и знаки.

Попросту говоря: это был идеальный свет, чтобы видеть, но не видеть мимо, и это было дорого.

Использование светодиодов в лампах накаливания — относительно недавнее и постоянное развитие. Первые массовые установки светодиодного освещения произошли всего за последние несколько лет, и технология постоянно совершенствуется.

Как они работают?

Для практического использования освещения производимый свет должен быть примерно белого цвета. Поскольку настоящие светодиоды исторически производили только небелые цвета, для создания белого света используется один из двух методов.

Первая — это система RGB, которая работает путем смешивания светового потока от красных, синих и зеленых диодов, находящихся в непосредственной близости, для создания белого света. Во втором случае используются светодиоды на основе люминофора, что предполагает покрытие светодиода люминофором, чтобы сместить цвет в белый спектр. Это похоже на технологию, используемую для создания разных оттенков света от люминесцентных ламп.

Где они используются?

Как это часто бывает с быстро развивающимися технологиями, идеальные области применения светодиодного освещения постоянно меняются.В настоящее время светодиодные лампы лучше всего подходят для вывесок и указателей, ночных фонарей, фонарей, светильников под шкафами и некоторых встраиваемых светильников / потолочных светильников, где постоянство цветовой температуры не критично. Ознакомьтесь с нашими ресурсами по светодиодным индикаторам ниже, чтобы узнать, подходит ли эта технология для ваших нужд в настоящее время.

Другие полезные ресурсы

часто задаваемых вопросов о светодиодах | Светодиодное Освещение

Что означает светодиод?

LED — сокращение от LED.

Как долго работают светодиоды?

Светодиоды

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

Где можно использовать светодиоды?

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

Следует ли использовать светодиоды в закрытых светильниках?

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

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

Каковы преимущества перехода на светодиоды?

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

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

Светодиод

по-прежнему является новой технологией, и затраты на производство качественного продукта по-прежнему высоки. Однако цены резко снизились всего несколько лет назад, и ожидается, что цены будут продолжать падать. Что касается 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, у которого свет может гореть 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, обязательно 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 и продавца, которые, как вы уверены, поддержат 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 — от 90 и выше.

CRI

Индекс цветопередачи

— 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 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.

Преимущества светодиодных ламп — The Lightbulb Co. UK

Светодиоды

обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными лампами, они основаны на лучших элементах своих предшественников, но при этом оставляют позади их неэффективность. Вот что могут предложить светодиоды и что делает их такими полезными:

1. Долгая жизнь

Компоненты светодиода и способ, которым они излучают свет, значительно продлевают срок службы этих ламп. В то время как срок службы других ламп сокращается как из-за правильного, так и неправильного использования, низкий уровень нагрева, долговечность и энергоэффективность светодиодной лампы позволяют ей прослужить дольше других типов ламп на тысячи часов.

Средний номинальный срок службы
Лампа накаливания ?> Флуоресцентная CFL Галогенная Светодиод
Стандартный диапазон
(часы)
750-2,000 24,000-36,000 8,000-20,000 2,000-4,000 35,000-50,000

Обычно важные части лампочки, такие как нить накала, со временем ослабевают, что приводит к перегоранию лампы.Но светодиоды не горят так, как другие лампы; вместо этого количество излучаемого ими света постепенно уменьшается, что называется «ослаблением просвета». Срок службы светодиодной лампы зависит от того, сколько времени требуется, чтобы световой поток лампы снизился до 30%, поэтому он, вероятно, прослужит дольше, чем средний расчетный срок службы, указанный на коробке, если вы не возражаете или не делаете этого. Не замечаю уменьшения освещенности.

Некоторые более дешевые светодиодные лампы прослужат всего около 5 000 часов, что на 4 000 — 3 000 часов больше, чем средний расчетный срок службы лампы накаливания, но многие фирменные лампы рассчитаны на срок службы более 25 000 часов.

2. Энергоэффективность

Благодаря высокой светоотдаче на ватт светодиоды способны превращать около 70% своей энергии в свет. Это делает их намного более эффективными, чем другие лампы, которые тратят много энергии, превращая ее в тепло. Светодиодная лампа мощностью всего 6 Вт обеспечивает такое же количество света, как 40-ваттная лампа накаливания, а их более низкая температура также делает их более безопасными в эксплуатации. Для сравнения, лампы накаливания могут быть настолько горячими, что их следует хранить в недоступном для детей месте, которые могут обжечься. Также известно, что они вызывают возгорание при случайном контакте с легковоспламеняющимися материалами, такими как ткань для штор.

ФАКТ ОБ ОСВЕЩЕНИИ: В ноябре 1992 года Виндзорский замок горел в течение девяти часов после того, как художник оставил галогеновую лампу мощностью 1000 ватт рядом с тяжелыми занавесками, в результате чего они загорелись. Было повреждено более 100 комнат, ремонт обошелся в 36,5 миллиона фунтов стерлингов.

Замена одной 60-ваттной лампочки на светодиодную приводит к сокращению выбросов CO2 примерно на 160 кг в год. Если вы замените 10 ламп в своем доме на светодиоды, это приведет к сокращению выбросов CO2 на 1599 кг ежегодно.

3. Высокая яркость и интенсивность

Светодиоды

способны излучать чрезвычайно высокий уровень яркости. Вот почему мощность больше не является жизнеспособным измерением яркости — вместо этого посмотрите на световой поток лампы, когда вы переключаетесь на светодиоды или другое энергоэффективное освещение. Посмотрите, как светодиоды сравниваются с лампами накаливания и CFL:

Лампы мощностью 40 Вт
Тип Лампа накаливания CFL Светодиод
Люмен 450 2400 4000

ПРОВЕРЬТЕ ДИАГРАММУ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАШИХ ЛЮМОВ НА ВАТТ

4.Исключительная цветовая гамма

Для ламп накаливания требуются гели или фильтры для создания разных цветов и оттенков света. С другой стороны, светодиоды предлагают широкий диапазон цветов и цветовых температур без использования гелей или фильтров, которые со временем могут выгореть или потускнеть. В светодиодах именно сам диод (или его фосфорное покрытие) изменяется, чтобы изменить цвет излучаемого света, поэтому вы можете быть уверены, что он останется того же оттенка до конца срока службы.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О ЦВЕТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

5.Низкое излучаемое тепло

В то время как лампа накаливания работает, нагревая свою нить до температуры, при которой возникает свет, светодиодная лампа излучает электромагнитную энергию в виде света, когда она наэлектризована. Превращая энергию в свет вместо тепла (вместо того, чтобы использовать тепло для генерации света), светодиоды могут работать при значительно более низкой температуре, чем другие типы лампочек.

То небольшое количество тепла, которое выделяют светодиоды, рассеивается специальным радиатором, который поглощает любое тепло и безопасно отводит его от диодов.Хотя сам светильник или основание может казаться теплым на ощупь, сами светодиоды не излучают инфракрасное излучение в своем луче, а это означает, что они не нагреваются. Это делает их оптимальными для использования в чувствительных к теплу областях, таких как демонстрация произведений искусства, поскольку они не вызывают выцветания или других тепловых повреждений красок или красителей.

СОВЕТ PRO: светодиоды охлаждаются, но из-за того, как они рассеивают тепло, которое они действительно выделяют, некоторые конструкции не следует хранить в закрытых помещениях, так как это приведет к ухудшению качества лампы и сокращению ее срока службы.Всегда проверяйте упаковку или технические характеристики продукта, чтобы узнать, где следует или не следует использовать лампочку.

6. Надежность

Светодиоды

— очень прочная и надежная форма освещения — они могут безопасно работать при более низких температурах и выдерживать больше ударов и вибрации, чем другие лампочки, потому что у них нет нитей или других хрупких деталей. Эта стабильность делает их идеальными для использования в областях, которые будут подвержены колебаниям температуры, ненастной погоде и толчкам, например, на открытом воздухе или в светильниках с потолочными вентиляторами.

7. Мгновенное освещение

Звучит знакомо? Вы включаете свет, чтобы что-то найти, но вам нужно подождать несколько мгновений, прежде чем вы что-то увидите, или вы уже нашли это, прежде чем лампа даже достигла своей максимальной светоотдачи. В отличие от КЛЛ, для разогрева которых требуется некоторое время, светодиоды работают на полной яркости с момента нажатия переключателя.

8. Направленное освещение

По своей конструкции светодиоды излучают свет в одном направлении, а не во всех направлениях.Это помогает снизить потребление энергии, поскольку свет не тратится впустую и не задерживается в отражателях и рассеивателях, которые могут удерживать более половины генерируемого света от выхода из лампы. Направленный характер их излучения делает светодиоды идеальными для таких приложений, как рабочее освещение и встраиваемые светильники даунлайт.

Подробнее

Найдите ответы на все свои вопросы о светодиодах в оставшейся части нашего полного руководства по светодиодным светильникам:

Часть 1: Что такое светодиод и как работают светодиоды?
Часть 2: Преимущества светодиодов (вы здесь!)
Часть 3: Светодиоды vs.Традиционные лампы накаливания
Часть 4: Переход на светодиоды за 5 шагов
Часть 5: Как купить светодиоды
Часть 6: История светодиодов
Часть 7: Расширенные функции

Объяснение

люменов | Что такое люмен в светодиодных лампах?

Джо / 29 октября 2019 г. / Терминология

При покупке светодиодных светильников вы часто будете встречать термин «люмен».Фактически, на информационной панели светодиодной лампы сначала указывается световой поток. Люмены являются важным показателем в освещении, и их понимание поможет вам выбрать правильное освещение для ваших нужд. Рассмотрим подробнее, что означает этот термин и как он влияет на выбор освещения.

Световой поток
В светодиодном освещении люмен измеряет яркость света. Это отличается от ваттов, которые измеряют количество энергии в источнике света.Термин «люмен» означает «свет», что имеет смысл, если вы понимаете, что это измеряет. Другими словами, люмены измеряют количество света, излучаемого светодиодной лампой. Чем выше люмен, тем ярче будет свет.

Почему светодиоды измеряют в люменах?
Измерение яркости света более важно, чем измерение его мощности. Традиционные лампы накаливания измерялись в ваттах, что показывало, сколько энергии они потребляли. Больше мощности означало более яркий свет.Теперь, когда в отрасли существует так много вариантов энергоэффективного освещения, большая мощность на самом деле не означает больше света, если только вы не используете тот же тип лампочки. Вот почему светодиодное освещение измеряется в люменах.

Люмен — это особенно полезная единица измерения, когда вы пытаетесь подсчитать, сколько света нужно купить для вашего объекта. Большинство объектов имеют минимальные требования к хорошей видимости, и вы можете рассчитать необходимое количество ламп только в люменах. Если вам нужно определенное количество люмен на квадратный фут и вы знаете, сколько люмен дает свет, вы можете установить или приобрести нужное количество ламп.

Как люмены сравниваются с ваттами?
Люмен и ватт измеряют разные вещи, поэтому их нельзя сравнивать. Это похоже на сравнение фунта яблок с галлоном молока — измерения совершенно разные. Тем не менее, вы можете оценить количество люменов, которое может произвести конкретная ваттная лампа. Например, лампа накаливания мощностью 100 Вт дает около 1600 люмен. В мире светодиодов лампа мощностью 26 Вт дает такое же количество люменов.

Почему так много неразберихи?
Почему так много путаницы между ваттами и люменами? Когда лампы накаливания используются в качестве основного источника света в домах и на предприятиях, все они измеряются в ваттах.Хотя ватты измеряли количество потребляемой мощности, люди начали связывать их с уровнем яркости, потому что все знали, что 100-ваттная лампа ярче 40-ваттной лампы. Теперь, когда на рынке присутствуют светодиоды, КЛЛ и другие более эффективные варианты освещения, это соединение больше не работает. Светодиодная лампа мощностью 22 Вт намного ярче лампы накаливания на 60 Вт, потому что светодиод мощностью 22 Вт дает 1600 люмен, тогда как лампа накаливания на 60 Вт дает только 800.

Очевидно, что в случае измерения светодиодов люмены являются лучшим показателем.Используйте люмен, чтобы найти подходящее освещение для вашей следующей потребности, помня, что чем больше люмен, тем ярче свет. Если вы ищете яркое и эффективное светодиодное освещение, доверьтесь светодиодному освещению HyLite, чтобы предоставить необходимые вам решения.

Преимущества и недостатки светодиодных фонарей

Светодиодное освещение для домовладельцев Далласа

LED (светоизлучающие диоды) — это последнее и наиболее захватывающее технологическое достижение в индустрии освещения.Светодиоды — это маленькие твердые лампочки, которые чрезвычайно энергоэффективны и долговечны. Светодиоды работают иначе, чем традиционные лампы накаливания. Это делает светодиоды более прочными и долговечными, чем традиционные лампы накаливания.

Преимущества светодиодного освещения.

Преимущества и недостатки светодиода

Преимущество

  • Энергоэффективность — светодиодов теперь могут обеспечивать светоотдачу 135 люмен / ватт

  • Длительный срок службы — 50 000 часов или более при правильной конструкции

  • Без периода прогрева — светодиод загорается мгновенно — в наносекундах

  • Не подвержен влиянию низких температур — Светодиоды «любят» низкие температуры и включаются даже при минусовой погоде

  • Направленный — С помощью светодиодов вы можете направить свет туда, куда хотите, при этом свет не будет потрачен впустую

  • Превосходная цветопередача — светодиоды не размывают цвета, как другие источники света, такие как флуоресцентные, что делает их идеальными для дисплеев и розничной торговли

  • Экологичность — светодиоды не содержат ртуть и другие опасные вещества

  • Управляемый — Светодиоды можно регулировать по яркости и цвету

Недостаток

  • Опасность синего цвета: Есть опасения, что синие светодиоды и холодно-белые светодиоды теперь могут превышать безопасные пределы так называемой опасности синего света, как это определено в спецификациях безопасности для глаз, таких как ANSI / IESNA RP-27.1-05: Рекомендуемая практика фотобиологической безопасности для ламп и ламповых систем.
  • Качество света: Большинство светодиодов холодного белого цвета имеют спектр, который значительно отличается от излучения черного тела, такого как солнце или лампа накаливания. Пик на 460 нм и падение на 500 нм могут привести к тому, что цвет объектов будет восприниматься иначе при холодном белом светодиодном освещении, чем при солнечном свете или источниках накаливания, из-за метамерии, когда красные поверхности особенно плохо воспроизводятся типичным холодным белым на основе люминофора. Светодиоды.Однако характеристики цветопередачи обычных люминесцентных ламп часто хуже, чем у современных белых светодиодов.
  • Температурная зависимость: Характеристики светодиода во многом зависят от температуры окружающей среды в рабочей среде. Перегрузка светодиода при высоких температурах окружающей среды может привести к перегреву светодиода, что в конечном итоге приведет к отказу устройства. Для обеспечения долгого срока службы требуется соответствующий теплоотвод. Это особенно важно при рассмотрении автомобильных, медицинских и военных приложений, где устройство должно работать в широком диапазоне температур и иметь низкий уровень отказов.
  • Загрязнение синим цветом: Поскольку холодно-белые светодиоды (т. Е. Светодиоды с высокой цветовой температурой) излучают пропорционально больше синего света, чем обычные внешние источники света, такие как натриевые лампы высокого давления, сильная зависимость рэлеевского рассеяния от длины волны означает, что холодно-белый свет Светодиоды могут вызывать большее световое загрязнение, чем другие источники света. Международная ассоциация темного неба не рекомендует использовать источники белого света с коррелированной цветовой температурой выше 3000 К.
  • Чувствительность по напряжению: Светодиоды должны питаться с напряжением выше порога и током ниже номинального.Это могут быть последовательные резисторы или источники питания с регулируемым током.
  • Высокая начальная цена: Светодиоды в настоящее время дороже (цена за люмен) на основе начальных капитальных затрат, чем большинство традиционных технологий освещения. Дополнительные расходы частично связаны с относительно низким световым потоком и необходимостью схемы привода и источников питания.
  • Площадь источника света: Светодиоды не соответствуют «точечному источнику» света, а скорее соответствуют ламбертовскому распределению.Поэтому светодиоды трудно использовать в приложениях, требующих сферического светового поля. Светодиоды не могут обеспечить расхождение ниже нескольких градусов. Это контрастирует с лазерами, которые могут создавать лучи с расходимостью 0,2 градуса или менее

Преимущества светодиодного освещения

Светодиоды

чрезвычайно энергоэффективны и потребляют на до 90% меньше энергии, чем лампы накаливания. Поскольку светодиоды используют только часть энергии лампы накаливания, затраты на электроэнергию резко снижаются.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *