Параметры и технические характеристики светодиодных ламп

Абсолютное большинство людей при покупке светодиодной лампы обращают внимание на два параметра – цена и яркость (световой поток). На самом деле существует еще десяток критериев выбора, которым следует уделить внимание.

Основные критерии выбора: производитель, световой поток (яркость), мощность, напряжение питания, цветовая температура, тип цоколя, угол рассеивания, размеры.

Дополнительные критерии: возможность диммирования, диапазон рабочих температур, пульсация светового потока.

Давайте разбирать каждый пункт технических характеристик подробно.

Световой поток

Для большинства светодиодных лам световой поток 80-100 лм/Вт. Существуют светодиоды на СОВ технологии, у которых световой поток достигает 180 лм/Вт, но в изделиях бытового назначения их не используют. В китайских лампочках нормальная яркость – 70-80 лм/Вт.

Подробный разбор: Что такое световой поток диодных ламп.

Светодиодные светильники: характеристика мощности, иных показателей

Энергосберегающий светодиод имеет ряд других важных преимуществ, помимо меньшей мощности потребления. Чтобы детальнее с ними разобраться, возьмём, к примеру, светодиодную лампочку в 9Вт (что соответствует обычной в 60 Вт) и сравним их базовые параметры. Основными из них являются:

• Сила тока: 0,072 А и 0,27 А соответственно.
• Световой поток (яркость): 454,2 Лм и 612 Лм.
• Эффективность светоотдачи: 53,4 Лм/Вт и 10,3 Лм/Вт.
• Рабочая температура: 70 градусов по Цельсию и 180 градусов по Цельсию.
• Цветовая температура: 2700-6000 К и 2800 К соответственно.
• Срок эксплуатации: 30 000 часов и 1 000 часов.

Освещение в такое количество ватт подойдёт, например, для гостиной комнаты. Здесь не нужны приборы высокой мощности, достаточно одного светодиодного источника вместо нескольких ламп накаливания. Исходя из предложенных выше характеристик, очевидно преимущество энергосберегающего светильника 9ВТ над обычным в 60Вт. Значительная экономия электрической энергии, яркое белое освещение, длительный срок эксплуатации. Не к этому ли вы стремитесь, выбирая светодиод?

Мощность

Мощность светодиодной лампы – производное от светового потока, либо наоборот. Следует учесть, что в параметрах светодиодов указывается суммарная мощность лампы и драйвера.

Видео

435 ₽ Подробнее

1305 ₽ Подробнее

Внешние аккумуляторы для смартфонов

Цветовая температура

Цветовая температура очень важный критерий при выборе LED.

Теплый белый свет (2700-3200К). Теплый свет по спектру соответствует обыкновенной лампочке накаливания.

Нейтральный белый свет (3200-4500К). Лампочки с нейтральным белым светом максимально близки к дневному солнечному свету. Идеальное решение для освещения рабочей зоны.

Холодный белый свет (более 4500К). У этих светодиодных ламп бело-голубой цвет свечения. Оптимальный вариант для рабочих помещений, где требуется повышенная концентрация внимания.

Подробный разбор: температура свечения светодиодных ламп.

Как выбрать

При выборе лампы стоит исходить из следующих параметров:

1. Необходимый тип цоколя;
2. Цветовая температура;
3. Светоотдача;
4. Мощность лампы;

Энергосберегающие устройства — это современное и эффективное решение для любого помещения и целей.

Подводя итог, важно знать, что при выборе энергосберегающего прибора нужно ориентироваться на известного производителя. У таких производителей на заводах следят за качеством продукции и риск наткнуться на дефектный товар — минимален.

Тип цоколя

Самый распространённый тип цоколя E27. В сети большинство технических характеристик именно под эти светодиодные лампы. Это классический размер цоколя под обыкновенные лампочки накаливания.

Излучаемый свет

Свет, который излучает светодиодная лампа, также относится к признакам классификации изделия и указывает его технические характеристики.

Световой поток

Одним из важных параметров, который определяет технические характеристики источника света, является световой поток, то есть мощность его излучения и эффективность. Единицей измерения потока света служит люмен. Второй параметр – эффективность, определяет отношение мощности первого параметра к потребляемой мощности источника света Лм/Вт. В принципе, этот показатель отражает экономичность.

Чтобы сравнить светимость светодиодов с обычной нитью накала надо учесть, что источник света мощностью, например, 40 Вт создает световой поток около 400 Лм. Существуют таблицы для сравнения светового потока разных источников света. Из них можно выяснить, что у светодиодных ламп световой поток в десять раз мощнее, чем у обычного источника света.

Покупая для дома лампу, надо изучать маркировку. Добросовестные производители указывают светоотдачу или мощность светового потока. Но, чаще всего, в маркировке встречаются сравнительные характеристики светодиодного источника света по отношению к аналогу с нитью накала. Особенно такие обозначения больше всего присутствуют на упаковке китайских изделий. Вообще, такую маркировку тоже можно считать верной, хотя она больше несет рекламный характер.

Надо подытожить, что со временем светодиоды вырабатывают свой ресурс, уменьшая мощность светового потока. Это указывает на их недостатки, хотя вечного ничего нет.

Цветовая температура

Светодиодные лампы отличаются от традиционных источников света с нитью накала цветопередачей. Нить накала создает один цвет теплого оттенка – желтый. Светодиоды способны излучать свет широкого диапазона цветовой гаммы, который определяется шкалой температуры цвета.

За основу при построении шкалы взят цвет раскаленного металла. Единицей измерения служат градусы Кельвина. Например, желтый цвет раскаленного металла имеет температуру 2700оК. Температура дневного освещения колеблется в пределах от 4500 до 6000оК. Хотя белый свет у нижней границы имеет желтоватый оттенок. Все цвета с температурой выше 6500оК относятся к холодному свету с голубым оттенком. Выбирая для помещения светодиодный источник света, на такие характеристики надо обращать особое внимание. Кроме того, что при освещенности помещения в разном цвете показывается внутренний вид его убранства, некоторые оттенки могут негативно влиять на зрение человека. Усталость глаз подчеркивает недостатки LED освещения, но это легко исправить правильным подбором цветопередачи.

Светораспределение

Если обычные источники света создают максимум освещенности пространства вокруг себя, то светодиоды имеют направление светового потока в одну сторону. Они излучают свет впереди себя. Такое светораспределение подойдет для ночника или другого прибора освещения, от которого требуется направленный пучок света.

Чтобы светодиоды производили равномерную освещенность пространства, их комплектуют рассеивателем. Также равномерного распределения света добиваются путем установки светодиодов на плоскости под разными углами. Все эти методы позволяют создать равномерное распределение света на определенную площадь. Например, светодиодные лампы могут иметь распространение светового потока под углом 60 или 120о.

Цветопередача

Существует индекс цветопередачи, обозначаемый Ra. Показатель отвечает за естественность цвета предмета, попадающего в поле освещенности определенного источника света. Эталоном индекса является солнечный свет, приравниваемый к показателю 100. Светодиодные лампы имеют индекс 80-90 Ra. Для сравнения, обычная лампа накаливания обладает показателем не менее 90 Ra. Принято считать, что индекс, превышающий 80 Ra, является высоким.

Угол рассеивания

Для цоколя E27 производители выпускают лампы всевозможных форм и размеров. В зависимости от дизайна и конструктивных особенностей угол рассеивания может быть от 300 до 3200. В зависимости от угла рассеивания отличается и освещаемая площадь. Наглядно это можно понять по рисунку ниже.

Для общего освещения, например, люстры в гостиной требуется модель с максимальным углом рассеивания, для настольной лампы, напротив, с минимальным.

Понять примерный угол рассеивания светового потока можно по формфактору диодной лампочки.

Принципы работы

Для освещения используется несколько типов ламп. Наиболее распространены такие:

• С нитями накаливания;
• Люминесцентные;
• Светодиодные.

Свечи и керосиновые лампы уже давно ушли из обихода, но некоторые люди до сих пор мощность ламп накаливания в ваттах называют мощностью в свечах. Это определение не соответствует действительности.

Первыми электрическим приборами освещения стали лампы накаливания. В изделии используется нить из тугоплавкого металла. При пропускании через нее тока нить начинает светиться. Однако энергия, требуемая на нагрев этого тела гораздо больше энергии, затрачиваемой на светимость. Такая лампа состоит из нескольких основных элементов:

• Колба;
• Нить или спираль накаливания;
• Цоколь.

Из колбы откачивается воздух для продления срока службы нити накаливания. Цоколь обычно делается стандартной формы с маркировкой Е14 или Е27, для взаимозаменяемости изделий.
Похожую конструкцию имеют и галогеновые лампочки. В их колбу для увеличения качества цветопередачи добавляют пары благородных газов. Такие изделия используются в рекламном, дневном и уличном освещении.

Позднее появились люминесцентные средства освещения. Их принцип работы отличается тем, что свет создает газовый разряд, происходящий в колбе под воздействием электрического тока. Колба изнутри покрыта люминесцентным, то есть светящимся в определенных условиях веществом. Ее надежность и срок службы уже оказались в несколько раз выше обычных светильников накаливания.

В 60-е годы двадцатого века появился новый принцип генерации света. Им оказался излучающий электромагнитное излучение видимого диапазона полупроводниковый переход диода под воздействием электрического тока. Такие изделия назвали светодиодами. Они имеют наилучшие показали по сравнению затрачиваемой мощности к полезной освещенности. Лампы с использованием этих элементов надежнее, долговечнее и безопаснее как лампочек накаливания, так и галогеновых, и люминесцентных.

Диапазон рабочих температур

По умолчанию нормальная рабочая температура светодиодов от -30С0 до +60С0. В некоторых регионах температура на улице в зимний период может опускаться ниже указанных пределов.

Так же такие лампы не рекомендуется устанавливать в помещения с высокой температурой, например, парилка сауны, и вблизи мощных источников тепловыделения.

Работа в условиях экстремальных температур

Для светодиодов верхняя граница температуры окружающей среды соответствует падению светового потока на 30%.

Работа светодиодных ламп при низких температурах существенно уменьшает нагрев полупроводникового кристалла, что увеличивает время его бесперебойной работы.

Преимущества и недостатки

Достоинства:

• Экономия электричества: такие устройства имеют высокий коэффициент полезного действия и малую мощность при большой светоотдаче. В сравнении с традиционной лампой накаливания экономия электричества существенна (в 4-5 раз).
• Высокий срок службы: обычные устройства накаливания имеют вольфрамовую нить, которая чувствительна к перепадам напряжения и быстро изнашивается, поэтому такие приборы служат недолго. Энергосберегающие имеют принципиально другую конструкцию и способны работать без замены очень долго (в 5-10 раз дольше обычных устройств).
• Низкая теплоотдача: у энергосберегающих устройств вся электрическая энергия тратится на максимальное излучение света и минимальное излучение тепловой энергии, поэтому в сравнении с обычными приборами накаливания они существенно меньше нагреваются и могут использоваться в пластиковых или бумажных светильниках и прочих слабо переносящих тепло материалов.
• Возможность выбора цветовой температуры: как уже было сказано выше, энергосберегающие приборы имеют различную цветовую температуру благодаря светодиодам разного цвета или оттенкам люминофора, покрывающего корпус устройства.

Вам это будет интересно Особенности филаментных ламп

Недостатки:

• Высокая цена: энергосберегающие лампы стоят существенно дороже традиционных ламп накаливания в связи со сложностью их производства. Например, если накаливания стоит 15 рублей, то аналогичная по световым характеристикам энергосберегающая будет стоить от 100 до 150 рублей.
• Опасность люминесцентных устройств: такие устройства содержат пары ртути и аргона, которые опасны для человеческого организма и при повреждении лампы могут привести к отравлению.
• Необходимость специальной утилизации: в связи с высоким классом опасности люминесцентные светильники являются токсичными отходами и требуют специальной утилизации по окончании срока службы.
• Сложно регулировать яркость: для регулировки яркости требуются специальные диммеры, способные работать энергосберегающими лампами.

Фактические параметры светодиодных ламп

В таблице ниже приведены результаты тестирования двадцати шести светодиодных лампочек различных производителей. У именитых брендов Osram, Philips паспортные данные всегда соответствуют реальным параметрам. У других световой поток изделия может быть на четверть ниже заявленных параметров.

Обратите внимание на нижнюю позицию. Светодиоды Bellight, производимые в Польше, имеют значительные несоответствия по паспортным параметрам. Такие диоды покупать однозначно не стоит. Мало того, что вы вдвойне переплатите за «виртуальные» люмены, при таком коэффициенте пульсации устанавливать их в жилых помещениях опасно для здоровья.

Для наглядности приведём данные тестирования китайских лампочек.

Излучение и КПД лампочки накаливания

Прежде чем разобраться с вопросом применимости формулы для обсчета режимов “малого напряжения”, следует акцентировать внимание на один момент.

Лампочка представляет собой почти идеальный преобразователь электрической мощности в лучистую энергию.

То обстоятельство, что разработчики лампочек упорно бьются за повышение КПД лампочки, никоим образом не влияет на данное утверждение. Лампа накаливания – идеальный преобразователь электрической мощности в излучение.

Дело в том, что разработчики стремятся повысить выход СВЕТОВОЙ энергии, и именно в этом смысле вычисляют КПД. Разработчик стремится повысить коэффициент преобразования электрической мощности именно в СВЕТОВОЕ излучение, в излучение, находящееся в видимом диапазоне.

Этот КПД у лампочки действительно МАЛ. Однако лампочка прекрасно излучает ВО ВСЕМ спектре и очень много в инфракрасном диапазоне, там, где наш глаз не видит.

Для расчета сугубо электрических параметров нам совершенно не важно, В КАКОМ диапазоне излучает лампочка. Нам важно лишь помнить, что лампочка ИЗЛУЧАЕТ ВСЕГДА, если только на нее подано хоть какое-то (пусть даже самое малое) напряжение. И важно помнить, что подводимая мощность рассеивается именно в форме излучения.

Сколько электрической мощности подано на лампу, именно ТАКАЯ мощность и рассеется в форме излучения.

Закон сохранения энергии никто не отменял и второй закон термодинамики тоже никто не отменял. А значит, сколько прибыло – столько и убыть должно. И убудет именно в форме излучения, ибо больше энергии деваться просто НЕКУДА – только в излучение. Это очень важное обстоятельство.

Конструктивно нить накаливания представляет собой тонюсенькую вольфрамовую проволочку диаметром порядка 50 микрон и длиной порядка полуметра, свернутую в в спиральку замысловатой конфигурации.

Вакуум в колбе исключает возможность конвекционного теплообмена – ТОЛЬКО ЧЕРЕЗ ИЗЛУЧЕНИЕ.

Конечно, какая то доля тепла уходит через усики лампы, на которой крепится спиралька, но это мизер.

Чтобы наглядно представить себе эту малость, можно провести аналогию.

Повторю, сама вольфрамовая ниточка – аккурат размером с волосок из косички первоклассницы 50 см в длину и 50 микрон в диаметре.

Если наглядно увеличить этот волосок.… это как если мы имеем проводочек диаметром 1 мм и длиной 10 метров! Здравый смысл подсказывает, что охлаждаться этот проводок вовсе НЕ путем теплообмена на краях. Да, что-то уйдет и в местах контакта, но основная мощность рассеется по всей длине проводка.

Для случая спирали, расположенной в вакууме, вся мощность уйдет В ИЗЛУЧЕНИЕ и не важно в каком диапазоне спектра…

Выводы

При всей своей привлекательности покупка светодиодной лампы имеет много подводных камней.

Покупка изделий от брендов с мировым именем исключает возникновение «сюрпризов» в процессе эксплуатации. Только такая лампа обойдётся 2-3 раза дороже. Самые известные производители светодиодов – Philips, Osram, Bosh, Ikea.

К среднему ценовому диапазону, когда снижение цены не сказывается на качестве можно отнести таких производителей: Jazzway, Feron, Navigator, Unitel, Lexman, Wolta. Среди их ассортимента встречаются не совсем удачные модели, но в основном сталкиваются с небольшими несоответствиями между реальным и паспортным световым потоком.

Супер бюджетные LED. Периодически на рынке появляются очень недорогие светодиодные лампы преимущественно китайского происхождения. В этих изделиях гарантированно завышен световой поток и стоят простейшие стабилизаторы тока. Время жизни таких лапочек не на много больше энергосберегающих.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Конструкция

В общем случае компактная люминесцентное устройство состоит из колбы, электронной платы и цоколя.

Герметичная стеклянная трубка

Колба полого типа (или герметичная изогнутая стеклянная трубка), которая подключается своими выводами к электронной плате.

Инертный газ внутри нее и ртутные пары

Такая трубка на заводе заполнены специальными газами (пары ртути, аргона и прочими газами). Такие газы очень опасны для человека при повреждении устройства и важно соблюдать осторожность при использовании люминесцентных энергосберегающих устройств.

Слой люминофора

Корпус газоразрядного устройства покрыт специальным составом — люминофором (смесь галофосфата кальция и других элементов).

Электрический разряд создает в колбе с парами ртути ультрафиолетовое излучение, которое с помощью люминофора изменяется в видимый световой поток.

Электронная плата

Электронная плата в газоразрядных приборах является важным составляющим звеном и от качества её сборки зависит срок службы и качество её свечения. Конструктивно такая плата состоит из:

• Терморезистора — элемент, который обеспечивает плавный старт устройства и способствует прогреву спиралей лампы без мигания.
• Пускового конденсатора — элемент, который непосредственно запускает прибор.
• Фильтров — предохраняют электронную плату от помех;
• Ёмкостного фильтра — уменьшает пульсации и исключает мерцание прибора;
• Токоограничивющего дросселя — стабилизирует устройство и ограничивает ток;
• Плавкого предохранителя — защищает устройство и отключает лампу при перегрузке;

Вам это будет интересно Как устроить освещение в гараже

Принцип работы

На динистор подается напряжение, которое формирует импульс. Этот импульс поступает на транзистор и приводит к его открытию. Как только запуск произведен, то цепь закрывается диодным мостом, конденсатор заряжается и повторного открытия не происходит.

Транзистор действует на трансформатор с несколькими обмотками и с ферритовым сердцевиком. На нити трансформатора подается напряжение и появляется свечение в колбе. При этом напряжение достигает высокого значения (до 600 В).

Когда инертный газ в колбе будет полностью ионизован, то напряжение уменьшается до достаточного для поддержания свечения лампы, что обеспечивает энергосберегающие свойства осветительного прибора.

Устройство энергосберегающей лампы

Много лет наряду с лампами накаливания использовались люминесцентные источники света. Но у них был недостаток – большие размеры. Развитие технологий позволило сделать колбу тоньше, согнуть ее в форме «U» или спиралью, а электромагнитный дроссель, потреблявший кроме активной, реактивную мощность, сделать электронным и поместить в обычный цоколь.

Таким образом, размер люминесцентных устройств стал сравнимым с лампами накаливания, и они заняли их место в осветительной аппаратуре.

Применение в обычной жизни

В повседневной жизни источники света такого типа широко используются. Таблица светового потока люминесцентных ламп и светодиодных иллюстрирует это. Возможности применения варьируются от домашнего освещения до иллюминации ночных клубов и дискотек. Это освещение помещений, подсветка специализированных рабочих мест, дезинфекция ультрафиолетом, украшение, автомобильная подсветка. Энергосберегающие лампы- альтернативный источник света которым рекомендуется пользоваться, невзирая на высокую стоимость. В любом случае, это окупается и приносит человеку пользу.