Accumulator-shop.ru

Аккумулятор Шоп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиодная лампа: устройство, принцип работы, виды

Светодиодная лампа: устройство, принцип работы, виды

Среди владельцев частных домов, дач и квартир все чаще и чаще в обиходе используется светодиодная лампа. Это самые новые виды осветительных приборов, которые привнесли принципиально новые варианты эксплуатации электрооборудования. Они относятся к категории энергосберегающих лампочек, но помимо этого обладают и другими весомыми преимуществами. Далее мы более детально разберемся в устройстве и принципах работы светодиодных ламп.

Как устроена светодиодная лампа

Большинство светодиодных ламп бытового применения имеют габариты и форму, мало отличающиеся от габаритов и формы обычных ламп. Светодиодные лампы выпускаются под любые виды патронов. Наиболее часто можно встретить лампы, рассчитанные под обычный резьбовой патрон Эдисона Е14 или Е27. Поэтому замена ламп накаливания или энергосберегающих ламп на светодиодные не вызывает ни каких затруднений.

Источниками света в светодиодных лампах являются сверхяркие светодиоды (LED). Светодиоды представляют собой полупроводниковые приборы, которые при протекании через них постоянного электрического тока испускают свет. LED бывают монохромными и, так называемыми, «белыми».

Монохромные светодиоды излучают свет одного цвета. Промышленность выпускает красные, зеленые, синие, оранжевые, инфракрасные, ультрафиолетовые и другие LED. В светодиодных лампах обычно используются красные, зеленые и синие светодиоды, собранные в один RGB модуль (RGB – английская аббревиатура названий цветов). Особенность RGB модулей состоит в том, что изменяя яркость свечения каждого монохромного LED можно получить множество оттенков света.

Сверхяркие белые светодиоды представляют собой пластинку полупроводника, размещенную на металлической подложке. Подложка служит радиатором для отвода избыточного тепла от кристалла. Полупроводниковый кристалл «белого» светодиода излучает свет синей части спектра. Для преобразования синего света в белый на пластину наносится композиция из нескольких люминофоров. Изменяя состав люминофоров можно получать различные оттенки белого цвета. Сверхяркие белые светодиоды могут излучать свет различных оттенков в диапазоне от желтовато-теплого до голубовато-холодного. На рисунке показано устройство светодиодной лампы со сверхьяркими белыми светодиодами.

Светодиодные лампы могут быть выполнены как на основе белых светодиодов, так и с применением RGB LED. Во втором случае имеется возможность регулировки цветов и оттенков излучаемого света.

Читайте так же:
Работа тока за 2 минуты в электрической лампочке

Как уже упоминалось, светодиоды работают на постоянном токе. Падение напряжения на приборе в рабочем режиме не превышает 3 – 3.5 вольт. Поэтому применяя различные виды соединений LED (последовательное, параллельное) можно создавать светоизлучающие приборы, питающиеся от низковольтных источников постоянного тока, например аккумуляторов. Для питания от обычной сети переменного тока в светодиодные лампочки встраивают электронные преобразователи напряжения (драйверы). Современные драйверы могут работать в широком диапазоне сетевых напряжений без заметного изменения яркости свечения ламп. Это качество LED ламп особенно полезно в местах с нестабильной сетью электроснабжения.

Важной особенностью LED является то, что их рабочая температура не превышает 60 – 70 о С. Поэтому светодиодные лампы являются наименее пожароопасными по сравнению с другими типами ламп. С другой стороны поддержание температуры в заданных пределах требует эффективного отвода тепла от кристаллов светодиодов. Осуществить эффективное охлаждение без металлических радиаторов невозможно. Поэтому, если вам предстоит выбрать светодиодные лампы для дома, обратите внимание на наличие радиатора в конструкции лампы и ее вес. Часто недобросовестные производители, в целях экономии, имитируют наличие радиатора с помощью пластмассовых элементов оформления корпуса осветительного прибора. Такие «левые» лампы весят намного меньше, чем лампы той же мощности от авторитетных производителей.

Характеристики светодиодных ламп

Характеристики любых ламп можно условно разделить на эксплуатационные и светотехнические.

Световая отдача это величина излучаемого светового потока в расчете на один ватт затраченной электроэнергии. Для светодиодных ламп световая отдача составляет 100 – 150 лм/Вт. Для сравнения: у ламп накаливания эта величина не превышает 15-ти, а у люминесцентных ламп 40 – 60 лм/Вт. Если выразить этот параметр через коэффициент полезного действия, то у лучших образцов LED КПД может приближаться к 30 – 40%.

Что касается срока службы LED, то он может составлять до 50 000 часов непрерывной работы. Срок службы светодиодных ламп не зависит от количества включений и отключений. Для сравнения: у ламп накаливания срок службы составляет 1000 часов, а у компактных люминесцентных ламп он равен примерно 10 – 15 тысяч часов. Следует добавить, что под сроком службы LED производители подразумевают не утрату работоспособности прибора, а снижение световой отдачи на 10 – 15%. То есть, по истечении гарантийного срока яркость свечения лампы немного уменьшится, но она продолжит работать.

Читайте так же:
Светодиодные лампочки горят после выключения выключателя

Основными светотехническими характеристиками ламп являются:

  • индекс (коэффициент) цветопередачи;
  • цветовая температура;
  • коэффициент пульсаций светового потока.

Индекс цветопередачи (CRI) сложная светотехническая характеристика, во многом основанная на субъективном восприятии цвета человеком. Не вдаваясь в подробности методик измерения индекса можно сказать, что он показывает, насколько восприятие цвета предмета при искусственном освещении отличается от восприятия цвета при естественном освещении. Хорошим считается коэффициент цветовой передачи равный 80 единиц, отличным – 90.

Цветовая температура указывает, цвета какой части спектра преобладают в световом потоке лампы. Цветовая температура измеряется в градусах Кельвина. Диапазон значений цветовой температуры светодиодных ламп составляет от 2700К до 8000К. Заметим, что между цветовой температурой и коэффициентом цветопередачи источника света существует определенная зависимость.

Коэффициент пульсаций светового потока зависит от пульсаций напряжения питающего лампу. Этот коэффициент показывает, на сколько процентов отличаются световые потоки при максимальной и минимальной яркости свечения. Большой коэффициент пульсаций существенно влияет на утомляемость человека. У светодиодных ламп коэффициент пульсаций обычно не велик, так как они питаются от источников постоянного напряжения.

Как правильно выбрать светодиодную лампу

Когда люди спрашивают, как выбрать светодиодную лампу? Их в первую очередь интересует, какой мощности она должна быть. Этот вопрос можно решить двумя способами. Если вам известен световой поток лампы подлежащей замене, то нужно выбирать светодиодную лампу, выдающую такой же световой поток. Величина светового потока обычно указывается на упаковке или в инструкции по эксплуатации. Если световой поток старой лампы вам неизвестен, то можно разделить ее электрическую мощность на коэффициент пересчета. Для лампы накаливания этот коэффициент можно считать равным 8, а для энергосберегающей лампы можно применить коэффициент 2. То есть если мы меняем лампу накаливания мощностью 100 Вт, то нам подойдет светодиодная лампа мощность 100:8≈12.

Читайте так же:
Схема подключения двух ламп одним выключателем

Второй момент, на который следует обращать внимание, выбирая светодиодные лампы для дома, это световая температура. Для освещения общего применения можно порекомендовать лампы со световой температурой 2700К –3500К. Такая световая температура считается нейтральной и наиболее комфортна для человеческого глаза. Лампы декоративной подсветки могут иметь другую световую температуру в зависимости от функций, которую они выполняют.

Что касается индекса цветопередачи, то его лучше выбирать в районе 80 – 90. А вот коэффициент пульсаций должен быть минимально возможным. Во всяком случае, он не должен превышать 20%.

Выбирая светодиодные лампы для дома, лучше отдавать предпочтение изделиям фирм, которые имеют устойчивую репутацию на рынке. Так же можно обращать внимание на лампы малоизвестных производителей, которые при изготовлении своей продукции используют светодиоды известных фирм из Германии, Южной Кореи или Японии.

Приобретая светодиодные лампы для дома нужно обращать внимание на возможность работы лампы совместно с регулятором освещенности (диммером) или выключателем с подсветкой. К сожалению, многие модели лишены такой возможности и из-за этого могут возникнуть казусы в виде периодических вспышек светодиодной лампочки в отключенном состоянии.

В заключение нужно сказать, что переход на светодиодные лампы действительно дают реальную экономию. Недаром энергетики предприятий и коммунальных служб массово переходят на светодиодные источники света.

Световой поток лампы Лед

световой поток лампы лед

Под световым потоком подразумевается яркость лампы, то есть тот объем света, который можно получить с ее помощью. Каждый покупатель может, руководствуясь собственными ощущениями, сказать, как светит новая лампа: ярко или тускло, однако существует показатель измерения светового потока, который определяется в люменах.

Данная величина рассчитывается посредством умножения площади определенного помещения, на норму освещенности, которую необходимо выбрать самостоятельно, и поправку на высоту потолков. Произведение этих трех показателей позволит оценить суммарный световой поток, который необходимо создать при помощи светодиодного оборудования.

Читайте так же:
Дуговая лампа трансформация переменного тока кто создал

Нормы освещенности определены в нормативных документах. Например, для жилых помещений у кухонь данный показатель составляет 150 Лк, для санузлов 50 Лк, для детских комнат 200 Лк, для обычных офисов, кабинетов и библиотек 300 Лк. Если же в офисе ведутся чертежные работы, то уровень освещенности должен быть не менее 500 Лк.

Многие производители постарались упростить процесс подбора светодиодного оборудования. Они на упаковке указывают не показатель светового потока, а эквивалентность определенной по мощности традиционной лампе накаливания. Поэтому потребителю несложно определиться, сколько и каких видов лампочек подобрать для каждого конкретного помещения.

Иногда случается так, что мощность выбрана оптимальная, а яркость не устраивает. Это обычное дело: около 90% фабрик и почти все китайские фирмы, которые работают в недорогом сегменте, пишут недостоверные показатели. Избежать данной проблемы просто: берите продукцию от крупных мировых брендов или от компаний, продающих изделия в средней ценовой категории и выше (например, от Philips или Eurolamp).

Виды регулирования светового потока LED-лампы

Световой поток регулируется диммерами. Наличие данной функции позволит избежать перенапряжения, равномерно распределить нагрузку, сэкономить электроэнергию. Светодиодные лампы с возможностью регулировки яркости рассчитаны на длительный срок эксплуатации.

Виды управления световым потоком:

  • Механическое. Осуществляется с помощью поворотных и нажимных механизмов.
  • Электронное. Выключатели снабжены сенсорами или ИК-датчиками.
  • Акустическое. Данный вид управления предполагает срабатывание на звук (хлопки, звук голоса и др.).
  • Через пульт дистанционного управления.
  • Через смартфон или планшет по Wi-Fi.

Следует отметить, что не все светодиодные лампы диммируемы. Поэтому если лампочка не предназначена для регулировки яркости – в цепи не должно быть диммера. Также надо учитывать, что некоторые LED-лампы корректно работают только с диммерами определенных производителей, с остальными видами регуляторов они несовместимы.

Люстра с пультом управления: принципы функционирования системы

Возможность удаленного управления объясняется наличием встроенного в люстру радиореле. Именно этот элемент отвечает за прием сигнала с пульта ДУ и непосредственно за выполнение поступившей команды (на включение-выключение устройства или конкретной группы лампочек). Сигналы подаются на частоте 315 или 433 MHz.

Читайте так же:
Параллельное подключение лампочек через выключатель

Важно: Если установленное радиореле внезапно выйдет из строя, то приобретать новый светильник не нужно. Достаточно купить и установить новое реле – самостоятельно или через сервисный центр. Главное – проследить, чтобы число каналов у старого и нового радиореле не отличалось.

Функционирование люстр с LED или галогенными лампами предполагает наличие стабильных источников питания, поэтому в конструкциях светильников предусмотрены так называемые драйверы. Они отвечают за стабилизацию тока или напряжения – в зависимости от особенностей устройств.

Периодически на рынке встречаются люстры с пультом ДУ, использующим инфракрасный канал передачи данных. Этот вариант менее удобен, так как требует четкого наведения пульта на люстру (часто с близкого расстояния).

Внутреннее устройство люстры с пультом управления

В чем основные минусы и недостатки светодиодных лампочек

Цена. Решив заменить ваши лампы накаливания на светодиодные, будьте готовы заплатить в несколько раз больше, чем за стандартную. И это их первый и главный минус. Высокая цена компенсируется экономией электроэнергии.

Габариты. При выборе ламп не стоит забывать обращать внимание на габаритные размеры, которые у светодиодных ламп иногда бывают гораздо больше, чем у соответствующих ламп накаливания. Лампа может просто не поместиться в светильник или будет некрасиво торчать из плафона.

Направленный свет. Свет светодиодной лампы, как правило, имеет направленный характер. Она плохо освещает сбоку от себя и совсем плохо – сзади. Поэтому, заменив лампы накаливания на светодиодные, в первое время можно ощущать дискомфорт от другого распределения световых потоков.

Пульсация. Качественные светодиодные лампы лишены эффекта пульсации светового потока. Это неприятное явление, иногда незаметное человеческому глазу, приводит к быстрому утомлению. Проверить наличие пульсаций можно с помощью фотокамеры мобильного телефона. При наведении объектива на пульсирующую лампу изображение на экране будет мигать.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector