Что нужно знать о светодиодных лампах. Что означает цветовая температура светодиодных ламп Светодиодные лампы и их характеристики

Информацию о том, что такое светодиодные лампы, какой у них принцип работы и чем они лучше остальных источников освещения. Эта тема актуальна тем, что именно за ними будущее (диодами), поэтому сейчас сделаем обзор самых важных технических характеристик LED лампочек!

Устройство, а другими словами конструкция светодиодной лампы представлена следующими элементами:

пластиковый рассеиватель света;
светодиоды (обычно их не меньше 5 штук);
установочная плата;
алюминиевый радиатор (отводит тепло);
драйвер, преобразовывающий напряжение сети;
вентиляционные отверстия (через них происходит циркуляция воздуха, вследствие чего драйвер охлаждается);
цоколь (является проводником электрического тока от сети).

Видно, что внутри лампочки довольно сложный механизм, принцип действия которого отличается от альтернативных источников света. Именно из-за драйвера, который присутствует в схеме, лампочка может мигать при подключении к диммеру. В этом случае рекомендуется использовать специальные .

Характеристика

Основные технические характеристики светодиодных ламп освещения:

Тип цоколя. Может быть винтовой (маркировка E27,E14) и штифтовой (G19, G13, GU10 и т.д.).
Потребляемая мощность – от 3 до 30 Вт.
Номинальное напряжение 220 В.
Световой поток – от 250 Лм до 2500 Лм (в среднем 100 Лм/ 1 Вт).
Диапазон рабочих температур от -10 до +40°С.
Степень защиты (индекс IP, учитывается в том случае, если светодиодная лампа будет устанавливаться в помещениях с избыточной влагой либо запыленностью. К примеру, при и бане).
Цветовая температура от 2700 до 6400 Кельвинов.
Срок службы от 30 до 50 тыс. часов.
Габаритные размеры (длина*ширина*высота).
Вес (у каждого изделия индивидуальный).

Наглядный видео обзор

Виды

Как таковой разновидности светодиодных ламп не существует, чего нельзя сказать про . Обычно их могут различать по типу цоколя, рабочему питанию и цвету свечения.

О цоколях мы уже говорили выше, рассматривая технические характеристики.

Обращаем Ваше внимание на то, что выучить все довольно сложно электрику-новичку, тем более, что делать это совсем необязательно. Если нужно будет купить новую светодиодную лампочку лучше всего взять в магазин старую и показать продавцу.

Что касается рабочего питания , то лампы могут работать от 4, 12 и 220 В. Первая группа используется в декоративной подсветке объектов, последние две могут применяться в качестве общего освещения.

Цветовое свечение светодиодных ламп может быть различным: теплый свет, холодный, дневной и т.д (отличие показано на фото ниже).

Область применения

Область применения светодиодов не знает пределов. Они могут использоваться, где только возможно: в супермаркетах, в освещении интерьера, для , для декоративной подсветки мебели и различных архитектурных объектов. Чаще всего лампочки используются при и частном доме. Они хорошо себя зарекомендовали из-за множества достоинств, о которых мы и поговорим далее.

Преимущества

Наконец-то мы перешли к наиболее интересной части статьи, в которой рассмотрим плюсы и минусы светодиодных ламп для дома.

Основными достоинствами являются:

наивысшая экономия электроэнергии (изделия позволяют сэкономить в 10 раз больше потребляемого электричества, чем );
наивысшая световая отдача, которая достигает рекордных 120 Лм/1 Вт;
срок службы значительно превышает 40000 часов, что также является наиболее высоким показателем;
широкий ассортимент изделий различной формы, цветового свечения и габаритов;
высокая прочность корпуса;
не приносит вреда окружающей среде (не имеет инертных газов внутри колбы);
работает при скачках напряжения;
количество включений/выключений не влияет на срок службы;
нагревание небольшое (до 60 градусов Цельсия), поэтому можно не бояться при установке изделия рядом с легковоспламеняющимися материалами.

Недостатки

Основным недостатком светодиодной лампы является ее высокая стоимость по сравнению с другими источниками освещения.

Также к минусам изделий можно отнести:

спектр свечения может негативно влиять на самочувствие человека;
свет является узконаправленным, что требует установку нескольких светодиодных лампочек для равномерного освещения небольшого помещения;
для эффективной и длительной работы необходимо приобретать дорогие радиаторы, драйвера и блоки питания;
срок службы указанный на упаковке не соответствует реальному (из-за того, что кристаллы со временем начинают самопроизвольно гаснуть);
большинство изделий плохо функционируют при

Прежде всего, следует отдать должное огромному разнообразию, отличному дизайну, простоте, продуманности и низкой цене изделий промышленности Поднебесной. Большой ассортимент созданных в Китае промышленных светодиодных светильников теперь доступен на рынке СНГ. Кроме того, предлагается немало светильников местной сборки, но созданных из китайских «конструкторов». Практически вся эта продукция определяется поставщиками как крайне надежная, работающая в самых сложных климатических условиях, в широком диапазоне питающих напряжений и, зачастую, почти в астрономическом диапазоне температур.

Закономерен вопрос, насколько можно доверять заявленным характеристикам и получит ли предприятие, использующее такие светильники, ожидаемую экономию?

В нашей компании была проведена большая работа по разработке, изготовлению и испытаниям светильников с модульными светодиодами COB (Chip on Board – кристалл на подложке, читается КОБ). Основная задача при этом – определение температурных режимов, обеспечивающих длительную эксплуатацию в диапазоне воздействия окружающей среды, которые установлены техническими условиями. Был разработан математический аппарат расчета радиаторов охлаждения. Температуры готовых изделий замерялись контактными и бесконтактными измерителями, в том числе тепловизором Fluke.

Сделаем небольшое отступление, чтобы пояснить значимость температурных режимов для работы осветительных светодиодов.

На модели десятиваттного светодиодного модуля белого света (Рис. 1) показаны основные составляющие. Излучающие синий свет кристаллы размещаются на массивной, обычно медной с покрытием серебром, подложке и залиты коллоидным раствором желтого люминофора. В светильнике модуль через тонкий слой теплопроводящей пасты монтируется на радиаторе, рассеивающем тепло в окружающую среду.

Рис. 1. Модель 10-ти ваттного светодиодного модуля

Максимальная указываемая разработчиками неразрушающая температура функционирования кристаллов обычно не превышает 135-150 °C. Но такой нагрев приводит к деградации структуры полупроводников и постепенному снижению светового потока. Для сохранения большей части потока при длительной эксплуатации температура кристаллов должна быть много ниже.

Так как непосредственное измерение температуры кристаллов затруднено, принято нормировать температуру подложки, учитывая тепловое сопротивление кристалл-подложка. Перепад температур между кристаллами и подложкой меняется в зависимости от мощности модуля, режимов охлаждения и внешних условий. В среднем перепад температур составляет примерно 20 °C.

На рисунке 2 приведен график работоспособности светодиодных модулей в зависимости от рабочей температуры по данным тайваньской компании «Huey Jann Electronics Industry», специализирующейся на выпуске светодиодных модулей COB. Сохранение 70% светового потока после 50 тыс. часов эксплуатации возможно, если температура подложки составляет не более 60 °C, а температура кристаллов, соответственно, не превышает 80 °C.

Каким должен быть охладитель, обеспечивающий такой режим работы? Речь, прежде всего, о пассивных радиаторах, рассеивающих тепло за счет естественной конвекции воздуха и излучения.

На теплоотвод влияет много факторов. Большое значение имеет температура окружающей среды. Но также важны ориентация радиатора в пространстве, конфигурация, материал и свойства поверхности радиатора и многое другое. Все эти параметры будут рассмотрены в другой раз. Пока ограничимся оценкой размеров радиатора относительно температуры окружающей среды.

Рис. 2. Зависимость работоспособности светодиодных модул ей от температуры

Один из часто применяемых в китайских светильниках радиаторов показан на рисунке 3. Такие охладители обычно поставляют со светодиодными модулями от 30 до 150 Вт. Высота радиатора при установке 50-ти ваттного модуля – 100 мм, площадь поверхности 3480 см 2 . Указанные размеры даются большинством изготовителей светильников и рекомендуются производителями самих радиаторов.

Рис. 3. Экструдированный алюминиевый радиатор диаметром 160 мм

Расчеты показывают, что на этом радиаторе при 50-ти ваттной нагрузке и температуре окружающей среды 40 °C в наиболее благоприятном случае температура подложки достигнет 100 °C. Светильник будет работать некоторое время, но быстрое уменьшение светового потока сведет на нет все преимущества светодиодного освещения. Обеспечить нормируемые 50 тыс. часов работы возможно только в условиях температуры окружающей среды не выше 10-15 °C. Очевидно, что такой режим эксплуатации неприемлем. Еще хуже обстоят дела с рассеиванием большей мощности, так как рекомендуются и поставляются радиаторы с меньшим соотношением площади поверхности на ватт отводимой мощности.

Светильники с большим количеством маломощных светодиодов поверхностного монтажа здесь не рассматриваются. Их применение гораздо важнее не в промышленном, а в офисном или бытовом приложении. Можно только отметить, что хотя они имеют несколько иные характеристики, проблемы теплоотвода и эксплуатации на предельных температурах присутствуют и там, и зачастую в гораздо большей степени. Справедливости ради важно отметить, что по выкладкам компании-изготовителя осветительных светодиодов «Edison», требуемые для охлаждения площади могут быть меньше, чем при использовании светодиодных модулей. К сожалению, их расчеты слишком упрощены и не приводится подтверждающая информация из практики применения.

Проблема высокой эксплуатационной температуры кристаллов светодиодов в осветительной технике не осталась незамеченной изготовителями. Предлагается довольно много иных вариантов охладителей, но практически всегда финансовая выгода преобладает над показателями надежности.

Увы, предельная экономия на материалах в изделиях китайской промышленности не обошла стороной и область промышленного освещения. У потребителя остается право критически относится к предлагаемой продукции и требовать от поставщиков обоснованные характеристики того или иного светодиодного светильника.

Наше предприятие при разработке элементов охлаждения исходило из требований технических условий, по которым максимальное значение температуры окружающей среды 40 °C не должно влиять на работоспособность и срок службы светильника.

Рассчитанные согласно этим требованиям радиаторы для 50 Вт подводимой мощности должны иметь охлаждающую поверхность около 200 дм 2 . Это почти в шесть раз больше, чем у китайских аналогов. Меньшая площадь приводит к повышению температуры кристаллов и сокращению срока службы. В частности, на одном из опытных образцов светильника со светодиодом мощностью 50 Вт фирмы «Edison», размещенном на радиаторе площадью 90 дм2, замеры температуры показали следующую картину (Рис. 4). На рисунке указана температура в градусах Цельсия. Максимальная температура кристаллов при этом замере 89,8 °C, температура подложки 60 °C, температура окружающей среды во время измерения 22 °C. И хотя этот режим можно признать допустимым, любой рост температуры окружающего воздуха или ухудшение условий конвекции могут привести к ускоренному снижению светового потока.

Рис. 4. Изображение светодиода 50 Вт, сделанное тепловизором Fluke

Размер площади охлаждения 90 дм 2 был выбран на основании рекомендаций по применению тайваньской компании «Edison Opto Corporation». Для модулей 50 Вт компания предлагает использовать охладитель площадью 70-73 дм 2 .

Таким образом, следует очень внимательно относиться к импортной светодиодной осветительной технике с точки зрения заявляемых параметров долговечности и условий функционирования, если от нее ожидается существенная экономия ресурсов, как в плане уменьшения энергопотребления, так и в плане длительного срока эксплуатации.

Н. Н. ГАВРИЛОВ
Зам. директора по техн. вопросам
ООО «Промышленная группа Кальченко и К»
[email protected]

Снижение розничных цен на светодиодные лампы привело к резкому росту их продаж. Однако ситуация с выбором качественного товара для многих по-прежнему остаётся тупиковой. Если купить лампочку накаливания было просто, с появлением КЛЛ задача не значительно усложнилась за счет более широкого ассортимента и оттенков излучаемого света. Параметры светодиодных ламп имеют значительно больше пунктов, чем у лампочек предыдущих поколений.

Но не стоит пугаться. Чтобы купить хорошую светодиодную лампу, углублённых познаний товара не понадобится. Достаточно один раз разобраться с основными параметрами, чтобы потом легко ориентироваться среди чисел, указанных на упаковке. Так что же нужно знать покупателю о светодиодных лампах, и на какие технические характеристики обратить внимание перед покупкой?

Основные характеристики

Следуя пословице: «Встречают по одёжке…» достаточно взять в руки коробку с лампочкой, чтобы ознакомиться с её основными техническими характеристиками. Обратить внимание следует не на крупные яркие цифры, а на напечатанное мелким шрифтом описание из 10 и более позиций.

Световой поток

Во времена, когда лампа накаливания была источником света №1, понятие светового потока мало кого интересовало. Яркость свечения определялась номинальной мощностью лампочки. С появлением светодиодов мощность потребления источников света снизилась в разы, а КПД вырос. За счет этого появилась экономия, о которой так часто напоминают рекламные ролики.

Световой поток (Ф, лм или lm) – величина, которая указывает на количество световой энергии, отдаваемой осветительным прибором. Опираясь на значение светового потока можно легко подобрать замену существующей лампочке со спиралью. Для этого можно воспользоваться нижеприведенной таблицей соответствия. Наравне со световым потоком часто можно встретить понятие «световая отдача». Её определяют как отношение светового потока к потребляемой мощности и измеряют в лм/Вт. Данная характеристика более полно отражает эффективность источника излучения. Например, светодиодная лампа нейтрального света мощностью 10 Вт излучает световой поток примерно в 900-950 лм. Значит, её светоотдача будет равна 90-95 лм/Вт. Это примерно в 7,5 раз больше, чем у аналога со спиралью в 75 Вт с таким же световым потоком.

Бывает, что после замены лампы накаливания на светодиодную её яркость оказывается ниже заявленной. Первая причина такого явления – установка дешёвых китайских светодиодов. Вторая – заниженная мощность потребления. Эти обе причины говорят о товаре низкого качества.

Также величина светового потока зависит от цветовой температуры. В случае со светодиодами принято указывать световой поток для нейтрального света (4500°K). Чем выше цветовая температура, тем больше световой поток и наоборот. Разница в светоотдаче между однотипными светодиодными лампами теплого (2700°K) и холодного (5300°K) свечения может достигать 20%.

Мощность

Мощность потребления светодиодной лампы (P, Вт) – вторая по важности техническая характеристика, которая показывает на то, сколько электроэнергии потребляет светодиодная лампа за 1 час. Суммарное энергопотребление складывается из мощности светодиодов и мощности драйвера. Наиболее востребованы в наше время led осветительные приборы мощностью 5-13 Вт, что соответствует 40-100 ваттным лампам с нитью накала.

Качественные драйвера импульсного типа потребляют не более 10% энергии от общей мощности.

В качестве рекламы производители часто пользуются понятием «Эквивалентная мощность», которая выражается в надписи на упаковке наподобие 10 Вт=75 Вт. Это означает, что светодиодную лампу в 10 Вт можно вкрутить вместо обычной «груши» в 75 Вт, не потеряв при этом в яркости. Разнице в 7-8 раз можно верить. Но если на коробке красуется надпись вроде 6 Вт=60 Вт, то зачастую это не более чем рекламный трюк, рассчитанный на рядового покупателя. Это не значит, что изделие плохого качества, но реальная светоотдача будет, скорее всего, совпадать с лампой накаливания не в 60, а гораздо меньше.

Напряжение и частота питания

Напряжение питания (U, В) принято указывать на коробке в виде диапазона, в пределах которого производитель гарантирует нормальную работу изделия. Например, параметр 176–264В свидетельствует о том, что лампочка уверенно справится с любыми перепадами сетевого напряжения без существенной потери яркости.

Как правило, светодиодная лампа со встроенным токовым драйвером имеет широкий диапазон входных напряжений.

Если источник питания не содержит качественного стабилизатора, то перепады напряжения в сети питания будут сильно сказываться на светоотдаче и влиять на качество освещения. В России наибольшее распространение имеют led-лампы с питанием от сети переменного тока 230В частотой 50/60 Гц и от сети постоянного тока 12В.

Тип цоколя

Размер цоколя необходимо знать для того, чтобы подобрать лампочку в соответствии с существующим патроном в светильнике. Основная масса светодиодных ламп выпускается под резьбовой цоколь Е14 и Е27, которые являются стандартом для настенных, настольных и потолочных светильников советского образца. Не редкость светодиодные лампы с цоколем GU4, GU5.3, которые пришли на смену галогенным лампочкам, установленным в точечных светильниках и китайских люстрах с пультом дистанционного управления.

Цветовая температура

(TC, °K) указывает на оттенок излучаемого света. Применительно к светодиодным лампам белого свечения всю шкалу условно делят на три части: с тёплым, нейтральным и холодным светом. При выборе следует учесть, что тёплые тона (2700-3500°K) успокаивают и располагают к уюту, а холодные (от 5300°K) бодрят и возбуждают нервную систему.
В связи с этим для дома рекомендуется использовать тёплого свечения, а на кухне, в ванной и для работы – нейтрального. Светильники на светодиодах с TC≥5300°K пригодны только для выполнения специфической работы и в качестве аварийного освещения.

Угол рассеивания

По углу рассеивания можно судить о распространении светового потока в пространстве. Данный показатель зависит от конструкции рассеивателя и расположения светодиодов. Нормой для современных ламп широкого применения является значение ≥210°. Для эффективной работы с мелкими деталями лучше купить лампу с углом рассеивания 120° и установить её в настольный светильник.

Возможность диммирования

Возможность диммирования (управление яркостью освещения) светодиодной лампы подразумевает её корректную работу от светорегулятора (диммера). Диммируемые лампы стоят дороже, так как их электронный блок имеет более сложное устройство. Обычная led-лампочка при подключении к регулятору света не станет работать или будет моргать.

Коэффициент пульсации

(Кп) не всегда приводится в перечне характеристик, несмотря на то, что имеет первостепенное значение и оказывает влияние на здоровье. Необходимость в измерении данного параметра возникла ввиду наличия в лампе электронного блока и высокого отклика светодиодов. Низкокачественные источники питания не способны идеально сгладить пульсации выходного сигнала, в результате чего светодиоды начинают мерцать с некоторой частотой.

Коэффициент пульсации светодиодных ламп с питанием от сети стабильного постоянного тока равен нулю.

Наиболее качественными принято считать светодиодные лампы с Кп ниже 20%. В моделях с драйвером тока коэффициент пульсаций не превышает 1%. Определить данный параметр на практике несложно с помощью осциллографа. Для этого нужно измерить амплитуду переменной составляющей сигнала на светодиодах и разделить её на напряжение, измеренное на выходе блока питания.

По частоте переменного сигнала в нагрузке можно определить тип применённого драйвера.

Диапазон рабочих температур

Следует внимательно отнестись к данной характеристике, если предполагается эксплуатировать светодиодную лампочку в нестандартных условиях: на улице, в производственных цехах. Некоторые модели способны корректно работать только в узком диапазоне температур.

Индекс цветопередачи

С помощью индекса цветопередачи (CRI или Ra) можно оценить, насколько естественным виден цвет предметов, освещённых светодиодной лампой. Хорошим считается Ra≥70.

Степень защиты от влаги и пыли

Этот параметр выражается в виде обозначения IPXX, где ХХ – две цифры, указывающие на степень защиты от твёрдых предметов и воды. Его можно не обнаружить в перечне характеристик, если лампа предназначена исключительно для использования внутри помещений.

Дополнительные параметры

Срок службы изделия

Срок службы – весьма абстрактная характеристика светодиодной лампы. Дело в том, что под сроком службы производитель понимает общее время работы светодиодов, а не лампы. При этом наработка на отказ остальных деталей схемы остаётся под большим сомнением. Кроме того, на время работы влияет качество сборки корпуса и пайки радиоэлементов. К тому же не один производитель, в связи с долгим сроком службы, не проводит полноценных тестов по деградации светодиодов в лампе. Так что заявленные 30 тыс. часов и более – это теоретический показатель, а не реальный параметр.

Тип колбы

Несмотря на то что тип колбы для многих не является критичным техническим параметром, во многих моделях его указывают в первой строчке. Обычно тип и маркировка колбы выражается в цифробуквенном коде.

Масса

Весом изделия редко кто интересуется в момент покупки, но для некоторых облегчённых светильников он имеет значение.

Габариты

Сколько производителей – столько и корпусов, отличающихся внешним видом и габаритами. Например, светодиодные лампы мощностью 10 Вт от разных изготовителей могут отличаться в длину и ширину более чем на 1 см. Выбирая новую led лампу для освещения, не стоит забывать о том, что она должна поместиться в уже имеющийся светильник.

Рынок светодиодной продукции продолжает динамично развиваться, вследствие чего характеристики ламп изменяются и совершенствуются. Надеемся, что в ближайшее время применительно к светодиодным лампам будут выработаны стандарты качества, которые упростят покупателю задачу с выбором. Пока же собственные знания – это главная опора при выборе и покупке.

Читайте так же

К выбору светодиодных ламп для дома надо подходить серьезно. Этот источник света только по внешнему виду может быть похожим на традиционную лампу накаливания. Все остальные характеристики сильно отличаются. Главную ошибку, которую допускают люди при покупке ламп – это выбор изделия по мощности. Существуют другие, не мене важные показатели, требующие обращения внимания. Чтобы разобраться в этом вопросе, давайте рассмотрим основные характеристики светодиодных ламп и узнаем, как они влияют на уровень освещения.

Основные характеристики led ламп

Светодиодные лампы отличаются от традиционных моделей сложностью устройства. Если лампа накаливания состоит только из вольфрамовой нити, подсоединенной проводниками к цоколю, то led аналог имеет набор светодиодов. Чтобы они работали, внутри корпуса лампочки вмонтирована электронная плата. Она содержит стабилизатор с диодами и конденсатором, называющийся драйвером. Некоторые модели комплектуют датчиками для управления. В общем, светодиодная лампа является электронным источником света, поддающимся ремонту, что выделяет ее достоинства.

Мощность – одна из важных характеристик изделия

Для led источника света мощность не является основным показателем яркости свечения, но все же – это одна из важных характеристик. Мощность по определению является показателем преобразования или скорости потребления энергии. То есть, этот показатель нужен только для учета расхода электроэнергии.

Рассматривая технические характеристики светодиодных ламп, надо обращать внимание на их достоинства. Основное из них – экономичность. Светодиодные изделия потребляют по сравнению с традиционными лампами накаливания мизерный ток. На упаковке и корпусе каждого led изделия есть маркировка мощности, и она колеблется от 3 до 25 Вт. Обычно этот показатель указывается буквами «W» или «P».

Все, кто привык к обычным лампочкам, не понимают, как можно в люстре вместо 100 Вт вкрутить 10 Вт, чтобы осветить всю комнату. Дело в том, что при меньшем потреблении напряжения светодиоды излучают большую яркость. Например, светодиодная лампа мощностью 10 Вт по яркости соответствует классическому источнику света мощностью 75 Вт. Для сравнения мощности разных ламп существуют специальные таблицы, позволяющие выбрать подходящее изделие.

Однако надо помнить, что китайские светодиодные лампы на самом деле имеют меньшую мощность, чем та, что указана на упаковке. Существенную разницу можно заметить при разбеге 5 Вт. Такие недостатки надо сразу выявлять и подобное изделие лучше не приобретать.

Температура света

Светодиоды имеют разный цвет свечения. Выделяют три основных вида:

дневной белый свет, соответствующий естественному освещению;
теплый свет, аналогичный лампе накаливания;
холодный свет характеризуется белым цветом, но в нем присутствует голубой оттенок.

Измеряется температура цвета градусами Кельвина. Этот параметр на изделии маркируется буквой «К». По стоящим напротив нее цифрам можно определить цвет излучаемого светодиодами света. Существует специальная шкала, помогающая определить оттенок света.

Чем холоднее оттенок, тем выше температура свечения. Например, светодиоды с температурой света 4000 К излучают аналог дневного света. Солнечные лучи он не заменит, но в темноте яркость такой лампы будет сильная. Для спальни нужна спокойная атмосфера, которую может обеспечить теплый свет с показателем 2700 К. Очень удобны в применении дома светодиодные приборы освещения с возможностью регулировки температуры света. Они позволяют изменять цвет свечения по своему желанию.

На какое напряжение рассчитаны светодиодные лампы?

Работа светодиодов возможна только от постоянного тока напряжением 12 вольт. Чтобы светодиодная лампочка работала от сети переменного тока напряжением 220 вольт, в ее корпусе устанавливают драйвер. Это своего рода преобразователь напряжения, который пропуская через себя 220 В, на выходе дает пониженное напряжение.

Однако существуют лампочки, рассчитанные на работу в сети под напряжением 12 или 24 вольта. Чаще всего их применяют в автомобилях. При покупке изделия на вольтаж надо обращать внимание, иначе неправильно подобранная лампочка может перегореть.

Показатель светового потока

При покупке лампочки человека, прежде всего, интересует ее яркость. Существует такое понятие, как световой поток. Он напрямую зависит от мощности изделия и измеряется Люменами. Свет получается из преобразования напряжения. При этом уходит энергия на тепло. Если взять вольфрамовую нить, то на свечение идет только 70%, а остальная энергия уходит с теплом, что показывает большие недостатки устаревших источников света. Светодиоды тепла не излучают и все 100% энергии идут на яркость света.

Современные светодиодные лампы могут излучать с 1 Вт до 80 Lm. Существуют разработки светодиодов с большим показателем, но они очень дорогие и в быту не используются. Для сравнения светового потока разных ламп существуют специальные таблицы.

Качественные светодиоды очень дорогие, что подталкивает многих производителей ставить дешевые аналоги. Естественно, заявленного светового потока 80 Lm с 1 Вт получить от такого изделия невозможно. Вдобавок надо обращать внимание на цвет колбы. Если она матовая, то потеря силы светового потока составит от 15 до 30%.

Во многих домах сейчас принято ставить диммеры для регулировки яркости света. Надо знать, что для светодиодных ламп существуют специальные диммеры, изменяющие импульс, а не напряжение. Если светодиодную лампу подключить через обычный диммер, при уменьшении напряжения световой поток будет не только уменьшаться, но и искажаться. Кроме того, что изменится оттенок света, еще снизится эффективность самих светодиодов.

Возможность диммирования ламп

Раз уж заговорили о диммерах, сразу надо сказать, что не все светодиодные лампочки можно подключать к диммеру. Это зависит от драйвера изделия, который способен или неспособен реагировать на диммер. Обычно на упаковке светодиодного изделия производитель указывает этот параметр. Если маркировка не содержит данных о диммировании, от такого изделия лучше отказаться.

Цветопередача

На этот показатель редко кто обращает внимание. Индекс цветопередачи позволяет воспринимать цвет освещенного предмета близкий к реальности. Например, значение 70 на маркировке упаковки говорит о том, что цвет освещенного светодиодами предмета будет на 70% соответствовать реальному. То есть белый предмет останется белоснежным, зеленая поверхность приобретет цвет луговой травы и т. д. Индекс цветопередачи определяют для каждой лампы в лаборатории.

Разновидности цоколей

Кроме основных показателей, светодиодную лампу при покупке надо правильно подобрать по цоколю, иначе вкрутить ее в осветительный прибор просто не получится. Самыми распространенными являются резьбовые цоколи Е14 и Е27. Они используются во многих домашних люстрах. Хотя существуют разновидности рожковых цоколей, установленных в разных моделях светильников, например – точечных. Описание всех видов цоколей светодиодных ламп можно найти в таблице.

Лампы с цоколями, имеющие в обозначении букву «G», обычно рассчитаны на напряжение 12 В. Внешне их штырьки похожи, но все же они различаются по толщине и расстоянию между собой. Изделия с цоколями Е27 и Е14 используются в сети с напряжением 220 В, причем лампочки с цоколем Е14 имеют максимальную мощность 6 Вт.

Температура рабочей среды

Производитель указывает оптимальную рабочую температуру для светодиодных ламп в пределах от -40 до +40 о С. Хотя в реальности изделия неплохо работают в северных регионах при -55 о С. При покупке ламп для дома эту характеристику можно пропустить.

Классификация по степени защиты

От классификации степени защиты зависит, в каких условиях может работать лампочка. Если традиционная лампочка может перенести попадание дождя, то для светодиодного аналога влага может быть губительна, если она попадет на электронную схему. Степень защиты на упаковке указана буквами «IP». Рядом стоят цифры, и чем они больше, тем изделие лучше защищено от проникновения внутрь влаги, грязи и от механического воздействия на корпус.

Мерцание

Светодиоды имеют свойство создавать пульсирующий свет. Обычным взглядом увидеть его не получится, но при большом мерцании это быстро скажется на усталости глаз. Мерцание очень вредно для зрения. Для медицинских и детских учреждений этот показатель по нормам не должен превышать 20%. В дешевых китайских лампочках показатель пульсации может составить до 60%.

Определить самостоятельно силу мерцания можно простым карандашом. Им надо резко провести напротив светящейся лампочки и посмотреть на оставшийся след. Гладкие сплошные полосы говорят о норме. Если после взмаха карандашом остался прерывистый след, от такой лампы надо отказаться. Ее уровень пульсации очень высок.

Угол рассеивания света

Лампа накаливания излучает свет во все стороны прозрачной колбы. Иногда это и хорошо, но для целенаправленного освещения такое излучение характеризуется большими потерями. Светодиоды излучают свет пучком. То есть, потерь нет никаких, весь свет целенаправленно идет для освещения определенного объекта. Чтобы лампочка смогла освещать большую территорию, светодиоды под колбой располагают под разными углами.

Для ночника или точечной подсветки подойдут лампочки с небольшим углом рассеивания. В доме идеальным выбором будут изделия с углом рассеивания 180 о. Если требуется выполнить общее освещение большой площади, здесь надо обратить внимание на лампочки с углом рассеивания 360 о.

Размер колбы

К характеристикам размер изделия не очень относится, но все же это требует должного внимания. Многие люстры и другие подобные приборы освещения имеют плафоны ограниченного размера. Это надо учесть при выборе лампочки, так как она может некрасиво торчать из плафона или утонуть глубоко внутри, что заберет некоторую часть света. Хуже, если лампочка вообще в плафон не войдет.

По габаритам можно сказать, что, чем больше мощность, тем, естественно, больше размер корпуса изделия. Форма колбы тоже может быть разной, в виде свечи, груши и т. д. Недавно на рынке появились модели мощностью 15 Вт с маленьким корпусом, аналогичным для менее мощных ламп от 7 до 8 Вт. Однако они не перегреваются из-за применяемых специальных материалов.

Срок эксплуатации

Производители гарантируют работоспособность светодиодных изделий до 30 тыс. часов. Если пересчитать это в дни, при условии постоянного свечения, то получится более трех лет. Однако дома свет ни у кого сутками не горит. В сутки лампочка светит не более 8 часов. При таком использовании светодиоды будут работать до 10 лет.

Домашние лампочки с цоколем Е27

Для домашнего использования идеально подходит светодиодный источник света с резьбовым цоколем Е27. Это обусловлено взаимозаменяемостью с традиционными лампами накаливания. Достаточно вывернуть с патрона одну лампу и заменить ее другой. Если говорить о технических характеристиках лампы светодиодной E27, то все параметры идентичны тем, что были рассмотрены выше.

Какие бы ни были виды светодиодных ламп, все они имеют рассмотренные характеристики. Это надо учитывать при выборе изделия, чтобы подобрать подходящий источник света.

Уже более ста лет люди используют лампы накаливания для освещения своих домов, городов, рабочих мест и производственных помещений. И только за последние несколько десятков лет начали широко развиваться альтернативные осветительные приборы. На замену нитей накаливания предложили использовать всем известные , а на смену им уже спешат светодиодные.

Удешевление полупроводниковых светодиодов в частности позволяет использовать их значительно шире, чем обычно. Не только в аппаратуре как замена сигнальных ламп или для декоративного оформления, но и в качестве полноценной замены осветительных приборов. Они обладают более широкой гаммой потребительских характеристик, начиная от мощности светового потока, потребления, размеров и заканчивая цветом самого излучения.

Основные технические характеристики

Определиться с выбором подходящей светодиодной лампы можно, только ознакомившись с ее техническими характеристиками. Они подробно расписаны на упаковке или же представлены в сокращенном виде на самом устройстве в виде маркировки. Все характеристики и характерные значения представлены ниже:

Цоколь и тип исполнения корпуса (E27, E14, G5, G13, GU4, GU5.3);
Потребляемая мощность 3-20Вт;
Питающее напряжение от 12В постоянного до 220 переменного напряжения;
Мощность излучения, эффективность излучения;
Теплота (оттенок) излучаемого света 2700-6700К;
Возможность регулировки яркости;
Распределение света;
Диапазон температур рабочей среды
Конструктивное исполнение

Наиболее распространенным типом цоколя является Е27, как и у большинства ламп накаливания, которые используются в бытовых условиях. В абажурах и ночниках чаще встречается меньший размер Е14. Еще мельче Е14 можно встретить только в аппаратуре, например в холодильнике или микроволновой печи.

Для или используется самый крупный цоколь Е40.

Светодиодные лампы выпускаются во всех распространенных видах цоколей:

Для замены люминесцентных ламп дневного освещения используются светодиоды в трубчатом корпусе с двухштырьковыми выводами G5, G13.

В системах освещения, вмонтированных в подвесные потолки, используются цоколи с двумя выводами контактов. Такое исполнение маркируется как GU4, GU5.3, GU10, GU13. Светодиодные светильники при этом чаще используются на напряжении 12-24 вольта, и соответственно выводы цоколя достаточно тонкие.

Потребляемая мощность

Потребляемая мощность играет существенную роль фактически только для расчета общего потребления освещения в помещении или здании целиком. У всех типов светодиодных светильников потребляемая мощность варьируется от 3 до 25 Вт. Однозначно определить степень яркости или мощность светового потока по потребляемой мощности нельзя.

Постоянный или переменный источник тока

Сами светодиоды работают от постоянного тока в сети напряжением 12 В. Для их работы используют специальные драйверы, схемы, которые приводят напряжение внешнего питания к подходящему для самого элемента. С помощью драйверов осуществляется возможность подключения к штатному переменному напряжению 220 вольт в бытовой электросети. Кроме этого имеются исполнения под переменное и постоянное напряжения 12-24 В.

Важно заранее уточнить, какое напряжение будет использоваться для питания, и подбирать соответствующую модель. При неверном выборе в лучшем случае лампа попросту не будет работать. В худшем перегорит при подаче слишком высокого напряжения.

Светодиодные лампы, снабженные драйвером, гораздо легче переносят скачки, возникающие в питающей сети. Если лампы накаливания при снижении напряжения тускнеют, а при повышении загораются ярче и могут перегореть, то светодиодные элементы в достаточно широком диапазоне напряжений светят одинаково эффективно.

Световой поток светодиодной лампы

Самый значимый для потребителя параметр – это мощность излучения света от лампы и ее эффективность. Измеряется она в люменах (Лм) или Лм/Вт. Второй параметр определяет отношение мощности излучения к потребляемой мощности, фактически показывая ее экономичность.

Если у лампы накаливания эффективность составляет всего 10-15 Лм/Вт, то для светодиодных уже 70-90 Лм/Вт. То есть на каждый ватт потребленный лампа со светодиодом выдает практически в 10 раз больше мощность светового потока.

Для того чтобы оценить светимость в сравнении с нитью накала, следует учитывать, что:

Для лампы 40Вт световой поток равен примерно 360 Лм.
Для 60Вт – 600 Лм.
Для 100Вт – 1000 Лм.

Таблица сравнения светового потока светодиодных ламп по сравнению с лампами накаливания и люминесщентными:

На упаковке могут указывать или мощность светового потока или эффективность (светоотдачу) или же сравнительную характеристику, приравнивая ее к аналогичной по светимости нити накала. Чаще встречается последний вариант, хотя он не настолько наглядный как первые два.

Цветовая температура светодиодов

Одно из самых главных отличий светодиодных элементов от ламп накаливания является цвет излучаемого света. Его можно подбирать в достаточно широком диапазоне, в отличие от стандартного для нити накала теплого желтоватого свечения.

Определяется оттенок света по шкале цветовой температуры, построенной на основе цвета свечения металла, когда он раскален. Температура желтого теплого свечения металла соответствует температуре 2700К (градусов Кельвина).

Для белого цвета, дневного освещения, соответствует температура 4500-6000К. При этом на нижней границе белый свет все равно отдает немного желтым оттенком. Все что выше 6500 – это голубоватый холодный цвет.

Подбирать цвет излучения лучше всего исходя из личных предпочтений или для того, чтобы представить внутреннее убранство помещения в наилучшем виде.

Диммируемые светодиодные лампы — регулировка яркости

Светодиодные лампы можно регулировать по яркости. Этим они выгодно отличаются от люминесцентных экономок. Для управления светодиодом используется специальный прибор диммер. Он формирует питание в виде импульсов. Чем меньше частота импульса, тем тусклее горит диод, и наоборот, чем частота выше, тем он ярче.

Частоту мигания диода пользователь не увидит и не почувствует дискомфорт от мерцания, ведь она составляет порядка 200-300 кГц. Глаз человека может воспринять частоту мигания лишь на частотах до 200 Гц при повышенной чувствительности.

Стоит, однако, учитывать, что не все светодиодные лампы можно регулировать по яркости. Ограничение накладывает встроенный драйвер для светодиода, заведомо настроенный на определенную частоту работы или только на линейное питание. Лампы с возможностью регулировки называются диммерными, о чем обязательно есть пометка на упаковке.

Светораспределение лампы — направление светового потока

Светодиод сам по себе может испускать свет только в одну сторону, и то зачастую в малом секторе впереди себя. Это не составляет никаких проблем, если дело касается узконаправленных источников света, например ночника, где и так предпочтительней узконаправленный пучок света.

Другое дело, если лампа должна освещать все вокруг и как можно равномернее. Для этого перед светодиодом располагают рассеиватель из матированного поликарбоната. Дополнительно к этому могут использоваться несколько диодов вместо одного, направленные под разными углами.

Диапазон температур рабочей среды

В отличие от люминесцентных ламп, которые в большинстве работают лишь при температуре окружающей среды от +5С до +45С, светодиодные лампы работают в диапазоне от -40 до +40. Это позволяет их использовать в тех условиях, где раньше могли использоваться лишь газоразрядные, ртутные, натриевые или лампы накаливания.

Прочие параметры светодиодных ламп

Кроме перечисленных параметров можно выделить еще несколько. Светодиод во время работы выделяет не только свет, но и тепло. Значительно меньше, чем лампа накаливания, но все же ощутимое.

Основная проблема заключается в том, что тепло распределяется не вместе со светом, а в обратном направлении в сторону подложки самого диода. При перегревах полупроводник может потерять часть характеристик или вовсе выйти из строя.

Для того чтобы решить эту проблему используются радиатор, и он является обязательной и неотъемлемой частью современной светодиодной лампы. Чаще всего используется алюминиевый радиатор с ребрами для увеличения площади распределения тепла. Чем мощнее лампа, тем больше и массивнее радиатор используется. Конструктивно он выполняется как часть цоколя.

По наличию радиатора и его качеству можно определить качество самой лампы и насколько долго она сможет проработать. Если она вообще не имеет радиатора, или он выполнен из тонкой жести, то лучше такую не приобретать, разве что речь идет о самых маломощных вариантах на 2-3 Вт.

В завершении стоит перечислить основные преимущества и недостатки светодиодных осветительных элементов перед другими аналогами.

Плюсы:

экономные в плане энергопотребления 3-20Вт;
высокая эффективность в плане светоотдачи за каждый потребленный ватт мощности 70-90 Лм/Вт;
чистый цвет свечения, узкий спектр;
отсутствие ультрафиолетового излучения;
низкий уровень электромагнитных пульсаций <1%;
равномерный свет, без заметных мерцаний;
направленное свечение;
широкий диапазон цвета и оттенков освещения 2700-6700К;
рабочий ресурс до 50 000 часов;
прочный и долговечный корпус из поликарбоната или закаленного стекла;
большой выбор исполнения цоколя и способов установки;
адаптация под любое питающее напряжение 12-220В;
гарантия от производителя.

Минусы:

все еще достаточно дорогие
недостаточно изучено влияние на здоровье

Вконтакте