LED -лампы: преимущества, недостатки, разновидности

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

Примеры освещения

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.

Материал изготовления

Материалов для изготовления корпуса тоже достаточно много, выбрать точно есть из чего. Разнообразие материалов изготовления выгодно выделяют такой вид освещения на фоне аналогов. К примеру, корпус может быть выполнен из различных видов пластика, стекла, металла и даже керамики.

При выборе лампы, если вам важно яркость света, обратите свое внимание на стекло. Этот материал отличается относительно высокой стоимостью и отличными показателями проницаемости светом.

Защита от пыли

LED лампы для дома или улицы, как правило, имеют защиту от попадания пыли внутрь корпуса. Уровень защиты обозначается двумя большими буквами IP и цифрами. Чем больше цифра, тем лучше защита. Например, лампы с уровнем защиты IP50 в пыльных помещениях, вероятно, прослужат дольше, чем лампы с уровнем защиты IP40.

Напряжение

Тут без сюрпризов. Светодиодные светильники работают от привычной всем сети на 220 вольт, но также могут прекрасно работать в сети на 110 вольт.

Светодиодов много не бывает

Как бы не были долговечны светодиоды, они тоже имеют способность изнашиваться. При выборе обращайте свое внимание на количество и размер светодиодов в лампе. Чем их больше, тем дольше такая лампа будет сохранять требуемую интенсивность света.

Преимущества и недостатки

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

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

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

Главные преимущества лампочки

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

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

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

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

Параметры LED-лампы

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

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

Характеристики по типам ламп

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

Вам это будет интересно Замена патрона в светильнике

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

  • 40 ватт: ~ 400 люмен.
  • 60 ватт: ~ 800 люмен.
  • 75 Вт: ~ 1100 люмен.
  • 100 Вт: ~ 1600 люмен.
  • 150 Вт: ~ 2200 люмен.
Обратите внимание! При замене светодиодной лампы на 60 Вт, необходимо подбирать устройство с яркостью около 800 люмен.

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

Виды лампочек и цоколей для них

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

Какие бывают виды лампочек

Кроме него используются также следующие виды цоколей под Led лампочки:

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

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

Применение ламп

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

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

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

Устройство

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

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

Вам это будет интересно Особенности лампы ДНАТ 250

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

Рассеиватель

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

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

Чипы

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

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

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

Алюминиевая печатная плата на теплопроводимой пасте

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

Фиксация на печатной плате

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

Радиатор

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

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

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

Драйвер

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

Расположение драйвера

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

Полимерное основание цокольной части

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

Вам это будет интересно Как правильно подключать лампу дневного света
Пример полимерного основания

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

Цоколь

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

Винтовой цоколь

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

Как не прогадать с выбором?

Многих мучает вечный вопрос, какие LED лампы лучше выбрать для личного пользования. Выбор освещения, например, для дома имеет свои особенности и подводные камни. Главное требование – лампы не должны доставлять дискомфорт глазам при длительном использовании. В процессе выбора нет ничего сложного, при выборе лампы нужно лишь придерживать нескольких простых советов и правил.

Давайте рассмотрим, на какие технические характеристики ламп нужно обращать свое внимание при выборе освещения для помещений.

Выдаваемая мощность

При смене устаревших ламп накаливания на светодиодные нужно определиться с выдаваемой мощностью нового источника света. Здесь все элементарно. Мощность будущей LED лампы будет равна мощности лампы накаливания, деленной на 8.

Как использовать

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

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

Производители ламп

Лидирующие позиции на рынке занимают следующие производители Led лампочек:

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

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

PHILIPS

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

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

OSRAM

Компания предлагает на выбор светодиодные лампы в следующих категориях:

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

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

FERON

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

Модель для люстры

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

CAMELION

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

Модель для инсталляции

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

JAZZWAY

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

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

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

Цена лампы

Бесплатный сыр, как говорится, бывает только в мышеловке. Хорошие лед лампы, выполненные из качественных материалов и с полным соблюдением технологического процесса, не могут стоить дешево. Именно высокая цена отталкивает потребителей от покупки. Ведь отдать больше 500 рублей за одну лампу, согласитесь, психологически очень трудно.

Рассматривайте покупку такой лампы как долгосрочную инвестицию. Хороший светодиодный светильник будет радовать Вас ярким светом много лет.

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.

Источники: https://rusenergetics.ru/lampochki/led; https://electrikmaster.ru/led-lampy/; https://lifehacker.ru/svetodiodnye-lampy-2/

Ссылка на основную публикацию

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: