Как работает светодиодная лампа

Как устроена и работает светодиодная лампа

как работает светодиодная лампа

Познакомимся с устройством и принципом работы светодиодных лампочек, а также расскажем об их достоинствах и недостатках.

Устройство любой современной лампы на светодиодах таково:

  • цоколь. Стандартный элемент любой лампы, предназначен для вкручивания в патрон светильника;
  • пускатель-балласт (драйвер), заключенный в пластиковый корпус с вентиляционными отверстиями. Преобразует переменный ток в постоянный, содержит более мощные конденсаторы, чем в схеме балласта люминесцентных ламп. Причина следующая — тепло, вырабатываемое диодами в светодиодных лампах, направлено не наружу, а внутрь ее корпуса, поэтому и требуются вентиляционные отверстия в корпусе балласта. Срок службы любой светодиодной лампы связан с количеством вентиляционных отверстий в корпусе и надежностью конденсаторов, а также от стабилитронов, выравнивающих напряжение в случае его перепадов;
  • алюминиевый радиатор. Его выступающие ребра расположены вдоль и по спирали, что улучшает отвод тепла;
  • плата, на которой установлены светодиоды. Выполнена из алюминия, на сторону, обращенную к радиатору, нанесена термопаста, отводящая тепло — 90% излучения тепла от светодиодов приходится на алюминиевую плату, в которой они установлены;
  • светодиоды, числом от 5-ти, обеспечивающие общую мощность лампы. От качества светодиодов зависит световой поток, генерируемый ими;
  • рассеиватель света, закрепленный на внутреннем кольце из алюминия. Производится из матового пластика, служит для равномерного рассеивания светового пучка от светодиодов. Практически не греется.

Основными элементами светодиодной лампы являются светодиоды — полупроводниковые приборы, преобразующие электрический ток в световое излучение.

Любой светодиод состоит из не проводящей ток подложки, на которую уложен полупроводниковый кристалл — оба этих элемента заключены в корпус с выводами контактов с одной и линзой из пластика с другой стороны.

Свободное пространство между линзой и кристаллом заполнено бесцветным силиконом, конструкция светодиода закреплена на алюминиевом основании, отводящем тепло и придающем светодиоду большую жесткость.

Почему же светодиод светится?

Секрет свечения заключается в рекомбинации электронов между двумя контактами полупроводника с разной проводимостью. Кристалл полупроводника в местах вывода контактов проходит легирование акцепторной примесью, содержащей недостаточное число электронов, с одной стороны и донорской, где электроны имеются в изобилии, с другой.

При подаче питания происходит рекомбинация электронов и возникающая при этом избыточная энергия превращается в видимый свет. На первый взгляд создается впечатление, что чем выше сила тока — тем более интенсивно будет свечение светодиода.

Все верно, интенсивность световой энергии будет выше, но при этом из-за сопротивления в полупроводнике резко возрастет нагрев диода, что вызовет оплавление контактов или сгорание полупроводника.

Плюсы и минусы энергосберегающих светодиодных ламп:

Существующие на сегодня светодиодные лампы обладают как преимуществами, так и недостатками — их разработка до полноценного источника света в наших домах еще не завершена.

Положительные характеристики:

  • наименьшее, по сравнению с любыми другими типами бытовых ламп, потребление электроэнергии — в 8-10 раз меньшее, чем у ламп с нитью накаливания;
  • высокая световая отдача, порядка 120 люменов на каждый затраченный ватт энергии. Для сравнения светоотдача «ламп Ильича» составляет от 10 до 24 лм на каждый ватт, у люминесцентных ламп — от 60 до 100 лм на ватт;
  • наивысший, по сравнению с любыми другими лампами освещения, срок службы порядка 50 000 часов, при условии качественного построения самой светодиодной лампы и применении в ее изготовлении высококачественных материалов;
  • получение различных характеристик спектра без использования светофильтров, т.е. по аналогии с лампами накаливания;
  • прочность и безопасность для пользователей. Светодиодная лампа при случайном падении не разобьется и не будет повреждена, т.е. осколков стекла, характерных для подобной ситуации с любой другой осветительной лампой, не будет. Ее элементы не содержат сколько-нибудь опасных компонентов химического происхождения, присутствующих, к примеру, в люминесцентных лампах;
  • не зависит от количества включений и отключений, в случае других ламп количество включений-отключений серьезно влияет на продолжительность службы;
  • безопасна в работе — не требуется ток высокого напряжения, наибольшая температура светодиода и ограждающей арматуры не превысит 60 °С.

Отрицательные характеристики:

  • высокая цена. Стоимость светодиодных ламп на сегодня превышает стоимость люминесцентных ламп аналогичной мощности в 8-10 раз. Снижение розничной цены без потери качества — главная задача производителей светодиодных ламп;
  • потребность в отводящем тепло радиаторе. Размеры светодиодов слишком малы и не достаточны для самостоятельного отвода тепла, выделяемого им при работе — чем мощнее светодиодная лампа, тем большего размера и площади радиатор ей необходим. Соответственно, внушительный размер алюминиевого радиатора влияет на себестоимость лампы, к тому же мощную светодиодную лампу будет трудно или невозможно установить в обычные светильники — она в них не поместится;
  • в отсутствии конденсатора, выравнивающего световой поток светодиодов, наблюдается заметная пульсация света;
  • при построении лампы на дешевых светодиодах ее светоотдача понижается до максимальных 100 лм/Вт и становится равной люминесцентным лампам, т.е. утрачивается важное преимущество светодиодной лампы;
  • световой спектр, генерируемый светодиодами, монохромен и существенно отличается от естественного солнечного освещения. Для смягчения монохромного светового излучения требуется люминофоры специального состава;
  • генерируемый световой поток узко направлен и требует установки нескольких разнонаправленных ламп или рассеивателя света, однако применение последнего существенно снижает интенсивность освещения.

Купить светодиодные лампы и LED светильники в Тамбове можно в нашем магазине или со склада.

все статьи

Источник: https://www.taps68.ru/articles/Kak_ustroena_i_rabotaet_svetodiodnaja_lampa.html

Что нужно знать о светодиодных лампах

как работает светодиодная лампа

Как следует из названия, источником света в светодиодных лампах являются миниатюрные электронные устройства — светодиоды. В привычных лампах накаливания свет излучается раскалённой металлической спиралью. В энергосберегающих лампах свет испускается люминофором, который нанесён на внутреннюю поверхность стеклянной трубки. В свою очередь, люминофор светится под действием газового разряда.

Прежде чем переходить собственно к светодиодным лампам, кратко рассмотрим особенности каждого вида ламп.

Фото автора

Лампа накаливания устроена очень просто: спираль из тугоплавкого металла закреплена внутри прозрачной стеклянной колбы, из которой откачан воздух. Проходя через спираль, электрический ток разогревает её до высокой температуры, при которой металл ярко светится.

Достоинством таких ламп является низкая цена. Однако она компенсируется столь же низким коэффициентом полезного действия: в видимый свет превращается менее 10% расходуемой лампочкой электроэнергии. Остальная часть бесполезно рассеивается в виде тепла — лампочка при работе сильно нагревается. К тому же срок службы устройства очень невелик и составляет примерно 1 000 часов.

Компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ (это точное название энергосберегающей лампы), при той же яркости света расходует примерно в пять раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания. КЛЛ дороже и имеют несколько существенных для потребителя недостатков:

  • довольно долго (несколько минут) разгораются после включения;
  • лампа с её изогнутой стеклянной колбой выглядит неэстетично;
  • свет КЛЛ мерцает, что утомительно для зрения.

Светодиодная лампа представляет собой несколько светодиодов, смонтированных в одном корпусе с блоком питания. Без блока питания не обойтись: для работы светодиодам требуется питание постоянным током с напряжением 6 или 12 В, в бытовой электросети — переменный ток с напряжением 220 В.

Фото автора

Корпус лампы чаще всего выполнен в виде привычной «груши» с винтовым цоколем. Благодаря этому светодиодные лампы без проблем устанавливаются в обычный патрон.

В зависимости от используемых светодиодов цвет излучения светодиодных ламп может быть разным. В этом одно из их преимуществ.

Лампа накаливания Энергосберегающая Светодиодная
Цвет излучения Жёлтый Тёплый, дневной Жёлтый, тёплый белый, холодный белый
Потребляемая мощность Большая Средняя: в 5 раз меньше, чем у ламп накаливания Низкая: в 8 раз меньше, чем у ламп накаливания
Срок службы 1 тысяча часов 3–15 тысяч часов 25–30 тысяч часов
Недостатки Сильный нагрев Хрупкие, долго разгораются Невысокая максимальная мощность
Преимущества Низкая цена, работа в широком диапазоне условий Относительно экономичные и долговечные Очень экономичные и долговечные

Преимущества светодиодных ламп:

  • очень малое энергопотребление — в среднем в восемь раз меньше, чем у ламп накаливания аналогичной яркости;
  • очень большой срок службы — работают в 25–30 раз дольше ламп накаливания;
  • почти не греются;
  • цвет излучения — на выбор;
  • стабильная яркость освещения при колебаниях напряжения питания.

Главное достоинство светодиодных ламп — это экономичность. Предполагается, что за счёт малого энергопотребления и большого срока службы светодиодные лампы позволят заметно снизить расходы на освещение.

Цена светодиодных ламп на момент написания статьи была примерно в три раза выше, чем у обычных. Следовательно, в денежном измерении они оказываются в 50–100 раз экономичнее. Разумеется, эта экономия будет достигнута при условии, что лампа полностью отработает обещанный срок службы и не сгорит раньше времени.

Недостатки светодиодных ламп ограничивают область их применения:

  • неравномерное светораспределение — блок питания, встроенный в корпус, затеняет световой поток;
  • матовая колба выглядит некрасиво в стеклянных и хрустальных светильниках;
  • яркость свечения, как правило, нельзя изменять с помощью диммера;
  • непригодны для использования при очень низких (на морозе) и высоких (в парилках, саунах) температурах.

Что нужно учитывать при выборе светодиодной лампы

У светодиодных ламп много характеристик. Это делает задачу правильного выбора сложнее. Давайте разберёмся, что именно обозначают различные характеристики.

Фото автора

Напряжение питания

Если в вашей квартире или доме нестабильное напряжение, нужно выбирать лампы, способные работать в широком диапазоне напряжений. Это всегда указывается на упаковке. В отличие от ламп накаливания светодиодные лампы при пониженном напряжении горят так же ярко, как и при нормальном.

Цвет излучения

Цвет характеризуется цветовой температурой, которая измеряется в кельвинах: с повышением цветовой температуры свет меняется от жёлтого к голубому. В большинстве случаев цвет излучения указан на упаковке и корпусе лампы в градусах и словами:

  • тёплый (2 700 К) — примерно соответствует излучению лампы накаливания;
  • тёплый белый (3 000 К) — считается оптимальным для жилых помещений;
  • холодный белый (4 000 К) — для офисов и производственных помещений; близок к дневному свету.

Существуют лампы с изменяемым цветом: при переключении режима спектр излучения такой лампы меняется.

Нужно иметь в виду, что многие люди плохо воспринимают голубую часть спектра, поэтому холодный свет ламп будет казаться им тусклым. Так что, если вы решили установить у себя дома лампы с холодным спектром, выбирайте их с запасом по мощности.

Мощность

На упаковке светодиодных ламп указывается их световой поток и мощность аналогичных по яркости ламп накаливания. Реальная потребляемая мощность светодиодных ламп в среднем в 6–8 раз меньше. Например, светодиодная лампа мощностью 12 Вт светит так же ярко, как обычная 100-ваттная лампочка. Этим соотношением можно пользоваться, когда подбираете светодиодную лампу на замену лампе накаливания.

Однако здесь вас может подстерегать неприятный сюрприз: заявленная мощность может не соответствовать фактической, и лампа будет светить слабее, чем ожидается.

Кроме того, со временем яркость светодиодов уменьшается. Не исключено, что лампочку придётся менять задолго до истечения срока её службы из-за того, что она стала светить слишком слабо.

Другие важные моменты

  • Габариты. Светодиодные лампы по размерам чуть больше аналогичных ламп накаливания. Поэтому в маленьких плафонах могут элементарно не поместиться.
  • Если ваш светильник включается через диммер, нужны соответствующие лампочки. На упаковке должно быть указано, что лампа регулируемая.
  • Индекс цветопередачи светодиодных ламп невелик: это значит, что они несколько искажают визуальное восприятие цветов. В некоторых случаях, например при фотографировании со светодиодным светом, это может быть важно.

Стратегия перехода на светодиодные лампы

Потенциальная экономия не должна заставить вас потерять голову. Не спешите бежать в магазин и покупать лампочки сразу для всех светильников в доме. Целесообразно руководствоваться двумя принципами.

  1. Заменять только лампы с высокой мощностью — 60 Вт и более. Экономия от замены маломощных ламп будет невелика, и стоимость новой лампы может не окупиться.
  2. Заменять лампы в светильниках, время горения которых в течение суток наибольшее: например, в люстрах в жилых комнатах. Бессмысленно менять лампочку в какой-нибудь подсобке, свет в которой зажигается от случая к случаю и ненадолго.

Не стоит ожидать, что расход электроэнергии уменьшится в разы.

Основные потребители электроэнергии в быту — разного рода нагревательные приборы: утюг, электрочайник, стиральная машина и особенно электроплита. По словам нескольких опрошенных людей, счёт за электроэнергию после перехода на светодиодные лампы уменьшается где-то на 15–25%.

Ещё один совет: не покупайте сразу много ламп одной марки, сначала возьмите одну-две на пробу. Дело в том, что лампы с одинаковой цветовой температурой разных производителей могут сильно отличаться по испускаемому свету. Вдруг спектр именно этих ламп вам будет неприятен? Лучше попробовать.

Заключение

Светодиодные лампы, по сравнению с традиционными лампами накаливания, — это принципиально новое решение для освещения.

Ещё несколько лет назад они были очень дорогой технической новинкой, но сегодня их цена уже сопоставима с ценой других видов ламп. Что касается характеристик, то по ним светодиодные лампы заметно превосходят прежние осветительные приборы. Вердикт однозначен: переход на светодиодные лампы вполне оправдан.

Источник: https://lifehacker.ru/svetodiodnye-lampy-2/

7 полезных фактов о светодиодных лампах: как они устроены, как работают и как их выбирать

как работает светодиодная лампа

Фактрум публикует статью, в которой подробно рассматриваются все важнейшие вопросы, связанные со светодиодными лампами.

Источник фотографий: Geektimes.ru

Обычные лампочки отлично светят, но очень энергонеэффективны — 95% энергии у них превращается в тепло. Забавный факт: после запрета продажи лампочек, мощнее 100 Вт, производители, как ни в чём не бывало, продолжают их производить, но называют не лампочками, а «теплоизлучателями» и по сути они правы.

Современные светодиодные лампы потребляют в 8–10 раз меньше энергии, чем лампы накаливания при том же световом потоке, а значит при освещении светодиодными лампами за освещение можно будет платить в 8–10 раз меньше.

Я сделал расчёт стоимости освещения двухкомнатной квартиры обычными и светодиодными лампами.

Конечно, расчёт очень приблизительный. Тем не менее 3–5 тысяч рублей в год — вполне реальная экономия для средней квартиры. Обратите внимание на время горения ламп.

Производители обещают 1000 часов работы лампы накаливания (в реальности часто лампочки перегорают гораздо раньше), но даже если лампы проработают свои 1000 часов, их придётся поменять в коридоре и комнате дважды за год, а в кухне и спальне один раз.

При средней стоимости лампы 30 рублей на это уйдёт ещё 690 рублей.

Светодиодные лампы не придётся менять каждые полгода. Производители обещают 25–50 тысяч часов работы. Это более 11–22 лет при ежедневном использовании по 6 часов.

Комплект светодиодных ламп для этой усреднённой квартиры обойдётся в 4380 рублей (7 ламп E27 6Вт по 280 руб, 11 свечек 4Вт по 220 руб) и окупятся они менее, чем за год.

Хорошие светодиодные лампы дают такой же комфортный свет, как лампы накаливания и вы не сможете отличить их свет от света ламп накаливания.

60-ваттная лампа накаливания при понижении напряжения в сети до 207 В начинает светить, как 40-ваттная, а если напряжение упадёт до 180 вольт (что часто бывает в сельской местности) 60-ваттная лампа «превращается» в 25-ваттную. Светодиодная лампа при любых напряжениях светит с одинаковой яркостью и не боится скачков.

В отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы имеют небольшой нагрев. Лампы не греют помещение, когда в нём и так жарко. Ребёнок не обожжётся о лампочку в настольной лампе.

А ещё светодиодные лампочки дают свободу и комфорт. Больше не надо беспокоиться об экономии электричества: когда лампочка потребляет 6 Вт, а не 60, её можно просто не выключать. Раньше я всегда выключал свет в коридоре, теперь он горит всегда, когда я дома. Так удобней.

И ещё один, последний аргумент в пользу покупки светодиодных ламп. Не относитесь к ним, как к расходному материалу. Вы покупаете их надолго. Относитесь к ним так же, как к люстре или светильнику, в которые вы их установите, ведь скорее всего когда-нибудь вы замените их вместе, потому, что светодиодные лампы так и не перегорят.

2. Светодиодные и энергосберегающие лампы это одно и то же? И если нет, какие лучше?

Конечно, светодиодные лампы можно считать энергосберегающими, однако, в русском языке слово «энергосберегающие» закрепилось за компактными люминесцентными лампами (КЛЛ), а КЛЛ и светодиодные лампы — совсем разные вещи.

Светодиодные лампы гораздо лучше КЛЛ по нескольким причинам:

  • cветодиодная лампа не содержит опасных веществ, а в колбе любой КЛЛ содержится ртуть;
  • cветодиодная лампа потребляет меньше энергии при том же световом потоке;
  • cветодиодная лампа мгновенно зажигается на полную яркость, а КЛЛ плавно набирает яркость от 20% до 100% за минуту при комнатной температуре и гораздо медленнее при низких температурах;
  • У КЛЛ плохой спектр, состоящий из пиков нескольких цветов. Спектр светодиодной лампы гораздо ближе к естественному освещению и свету лампы накаливания.

3. Что там светится?

В 1923 году советский физик Олег Лосев обнаружил электролюминесценцию полупроводникового перехода. Первые светодиоды, использующие этот принцип, так и называли — «Losev Light» (свет Лосева). Первым появился красный светодиод, затем в начале 70-х годов появились жёлтые и зеленые светодиоды. Cиний светодиод был создан в 1971 Яковом Панчечниковым, но он был чрезвычайно дорог. В 1990 году японец Суджи Накамура создал дешёвый и яркий синий светодиод.

Ещё 20 лет назад считалось, что белый светодиод создать невозможно, однако, после появления синего светодиода стало возможным делать белые источники света с тремя кристаллами (RGB).

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Почему светодиодная лампа светится после выключения

В 1996 году появились первые белые люминофорные светодиоды. В них свет ультрафиолетового или синего светодиода преобразуется в белый с помощью люминофора.

К 2005 году световая эффективность таких светодиодов достигла значения 100 лм/Вт и более. Это позволило начать использовать люминофорные светодиоды для освещения, ведь светодиод является одним из самых экономичных источников света.

4. Какие бывают светодиодные лампы?

Светодиодные лампы выпускаются в различных корпусах с разными типами цоколей. Это и обычные «груши», «свечки» и «шарики» с цоколями E27 и E14, и «зеркальные» лампы R39, R50, R63 и софиты с цоколями GU10 и GU5.3, капсульные лампы с цоколями G4 и G9, лампы для потолков с цоколем GX53.

В светодиодных лампах используются различные типы светодиодов. В первых светодиодных лампах использовались обычные светодиоды в пластиковом корпусе.

Сейчас мощные светодиоды в корпусах используются только в некоторых лампах.

В большинстве современных ламп используются бескорпусные светодиоды и светодиодные сборки.

В последнее время всё чаще используются светодиодные излучатели COB (chip on board). В них множество светодиодов покрыты единым люминофором.

Разновидность COB — светодиодные нити (led filament). В них множество светодиодов размещено на стеклянной полоске, покрытой люминофором.

В самом последнем поколении ламп Crystal Ceramic MCOB излучатели располагаются на круглых пластинах из прозрачной керамики.

Светодиодные лампы выпускаются с разной цветовой температурой света: 2700К — жёлтый свет, как у ламп накаливания, 3000К — чуть боле белый комфортный свет, 4000К — белый свет, 6500К — холодный белый свет. На мой взгляд для дома больше подходят лампы с цветовой температурой 2700-3000К.

5. Всегда ли светодиодную лампу можно просто вкрутить вместо обычной?

Нет, не всегда. Есть две проблемы, с которыми можно столкнуться:

  • Работа с выключателем, имеющим индикатор. Большое количество светодиодные ламп не могут работать с выключателями, имеющими индикатор. Они вспыхивают или слабо горят, когда выключатель выключен. Это происходит из-за того, что слабый ток постоянно течёт через лампу. Выхода из этой ситуации два: или использовать лампы, корректно работающие с такими выключателями или отключать индикатор внутри выключателя.
  • Диммирование. Большинство светодиодных ламп не может работать с регуляторами яркости (диммерами), но существуют специальные диммируемые светодиодные лампы (как правило они гораздо дороже обычных). В отличие от ламп накаливания, при снижении яркости светодиодная лампа не меняет цвет освещения (у обычной лампы он желтеет). Многие диммируемые светодиодные лампы диммируются не до нуля, а лишь до 15–20% полной яркости.

6. Все ли светодиодные лампы хорошие и если нет, чем хорошие отличаются от плохих?

В обычных лампах накаливания всё просто: колба и вольфрамовая нить. Светодиодная лампа устроена гораздо сложнее и её качество зависит от качества светодиодов, люминофора и электроники.

Есть три важных параметра, влияющих на качество света, которое даёт лампа:

  • Пульсация света. Многие некачественные лампы имеют высокий уровень пульсации (мерцания) света. Такой свет визуально некомфортен и человек от него быстро устаёт. При переводе взгляда с одного предмета на другой виден стробоскопический эффект (видно как бы несколько предметов вместо одного). Человеческий глаз воспринимает пульсацию более 40%. Есть два способа проверить наличие пульсации света — карандашный тест (берём обычный длинный карандаш за кончик и начинаем быстро-быстро двигать им по полукругу туда и обратно. Если отдельных контуров карандаша не видно, — мерцания нет, если же видно «несколько карандашей» — свет мерцает) и проверка с помощью камеры смартфона (если посмотреть на свет через камеру смартфона, как правило при мерцании света по экрану будут идти полосы, причём чем они ярче, тем мерцание сильней). Лампы с видимой пульсацией нельзя использовать в жилых помещениях.
  • Индекс цветопередачи (CRI). Спектр света светодиодной лампы отличается от спектра солнечного света и света обычной лампы накаливания. Хоть свет и выглядит белым, некоторых цветовых компонентов в нём больше, а некоторых меньше. CRI показывает, насколько равномерен уровень разных цветовых компонентов в свете. При низком CRI света хуже видны оттенки. Такой свет визуально неприятен, причём понять, что в нём не так, очень сложно. У ламп накаливания и солнца CRI=100, у обычных светодиодных ламп он больше 80, у очень хороших больше 90. Лампы с CRI ниже 80 в жилых помещениях лучше не использовать.
  • Угол освещения. Светодиодные лампы типа «груша» бывают двух видов. У первых защитный колпак имеет форму полусферы, имеющей такой же диаметр, как и корпус. Такие лампы совсем не светят назад и если в люстре они светят вниз, потолок будет оставаться тёмным, что может быть визуально некрасиво. У второго вида ламп прозрачный колпак имеет диаметр больше корпуса и лампа немного светит и назад. Лампы на светодиодных нитях или прозрачных дисках имеют такой же большой угол освещения, как обычные лампы накаливания. Галогенные софиты дают узкий луч света с углом освещения около 30 градусов, а большинство светодиодных софитов светят рассеянным светом с углом около 100 градусов. Такие лампочки в подвесном потолке «слепят» из-за слишком широкого угла. Только некоторые светодиодные софиты имеют линзы и такой же узкий угол освещения, как у галогенных ламп.

И ещё три проблемы, с которыми можно часто столкнуться у светодиодных ламп:

  • Несоответствие светового потока и эквивалента заявленным значениям. К сожалению, часто на упаковке светодиодных ламп пишут завышенные значения светового потока и эквивалента. Можно встретить лампы, на которых указан световой поток 600 Лм и то, что лампа заменяет 60-ваттную ламу накаливания, а по факту она светит только, как 40-ваттная лампа.
  • Несоответствие цветовой температуры заявленной. Очень часто встречаются лампы, цветовая температура света которых отличается от того, что обещает производитель. Вместо 2700К можно встретить 3100К, а вместо 6000К даже 7200K.
  • Преждевременный выход ламп из строя. Производители указывают срок службы светодиодных ламп от 15000 до 50000 часов, по факту же лампы иногда ломаются через несколько месяцев работы.

7. Как выбрать качественные светодиодные лампы?

На Российском рынке представлены лампы нескольких десятков брендов. Большинство из них — российские бренды, изготавливающие лампы в Китае на заказ. Многие думают, что раз лампы китайские, лучше и дешевле их покупать в китайских интернет-магазинах, но это большая ошибка. К сожалению, подавляющее большинство ламп из китайских магазинов очень плохого качества.

Мощность и световой поток у них гораздо ниже обещанных, индекс цветопередачи (CRI) низкий, у многих ламп присутствует пульсация, порой доходящая до 100%, цветовая температура не нормируется (китайцы часто пишут «тёплый белый свет 2700-3500К» и что будет по факту никто не знает), никакой гарантии на такие лампы нет и при выходе из строя поменять их не получится.

Я протестировал несколько десятков ламп из китайских интернет магазинов и хорошая среди них была всего одна, при этом стоила она дороже, чем аналогичные лампы в России.

Источник: https://www.factroom.ru/obshchestvo/7-useful-facts-about-led-lamps

Как устроена и как работает светодиодная лампа

Светодиодные лампочки пользуются все большей популярностью у покупателей, что объясняется рядом достоинств этих источников света.

В отличие от классических ламп накаливания и ламп дневного света их энергопотребление существенно ниже, да и рабочий ресурс заметно больше. При равной потребляемой мощности LED-лампочки обеспечивают лучшую освещенность комнат, чем те же люминесцентные аналоги.

Все это вынуждает подробно ознакомиться с тем, что такое светодиодная лампа, какой у нее принцип работы и конструкция. Итак, обо всем по порядку.

Устройство LED-лампы

Пользователям, желающим ознакомиться с тем, что это такое, придется разобраться с конструкцией и принципом работы светодиодной лампочки. Прежде всего, классический LED светильник представляет собой сборное устройство, состоящее из следующих основных узлов (фото ниже):

  • Нескольких светодиодных излучателей, размещенных на теплоотводящей алюминиевой подложке (радиаторе).
  • Матового куполообразного рассеивателя, конструкция которого обеспечивает равномерность распределения светового потока.
  • Электронного преобразователя (драйвера), снабжающего LED светодиоды питанием нужного качества.
  • Стандартного цоколя (E14, E 27, E 40 и других типов).

Важно! В простейших моделях лампочек от китайского производителя может устанавливаться один мощный светодиод.

При рассмотрении различных вариантов исполнения светодиодных лампочек важно научиться различать их по величине питающего напряжения.

Принцип действия

Принцип работы лампочки на светодиодах представляется как ряд преобразований, обеспечивающих свечение входящих в ее состав излучателей. При подаче питающего напряжения на цоколь сначала оно поступает на драйвер, назначение которого как раз и состоит в приведении высокого напряжения к приемлемому для LED ламп виду.

Чтобы кратко описать этот способ энергообеспечения, достаточно обратиться к следующей схеме:

Если выражаться простыми словами – ее работа может быть представлена так:

  1. Сначала переменное напряжение подается на диодный мост, где частично выпрямляется.
  2. Следующая за ним электролитическая емкость предназначена для сглаживания пульсаций.
  3. После этого полностью выпрямленное напряжение подается на контроллер, управляющий работой LED лампы.
  4. С электронного модуля оно через развязывающий импульсный трансформатор поступает непосредственно на светодиоды.

Важно! При ответе на нередко задаваемый вопрос: для чего нужна такая развязка, ответим – ее наличие частично снижает угрозу поражения высоким напряжением при работе с цоколем лампы.

Принцип действия LED лампочки на 12 Вольт намного проще, поскольку для преобразования напряжения потребуется типовой блок питания и ничего больше. А это, в конечном счете, снижает стоимость всего изделия в целом.

Различия по типу питания

В соответствие с этим параметром известные образцы LED ламп подразделяются на следующие модификации:

  • со светодиодами, рассчитанными на 220 Вольт.
  • работающие от пониженного и выпрямленного напряжения 12 Вольт.

Первые в этом списке источники света работают в типовых электросетях и включаются подобно обычным лампам накаливания.

Светодиодные лампы, рассчитанные на 12 Вольт постоянного тока, благодаря низкому напряжению и широкому выбору цоколей, относятся к универсальным изделиям.

Для работы таких ламп потребуется специальный блок питания, понижающий переменное сетевое напряжение до постоянной величины 12 Вольт.

Область применения

При рассмотрении вопроса о том, где применяются светодиодные лампы, потребуется отдельный подход к различным образцам. Изделия, включаемые непосредственно в сеть 220 Вольт, эксплуатируются как обычные лампы (люминесцентные или накаливания) с соответствующим цоколем.

В отличие от них низковольтные светодиодные осветители используются в самых различных целях, начиная от точечного освещения при обустройстве натяжных потолков и заканчивая организацией наружной и внутренней подсветки.

Отдельные образцы позиционируются как автомобильные лампочки, устанавливаемые в большинстве моделей современного автотранспорта.

Важно! Сравнительно низкое по величие напряжение питания обеспечивает светодиодным лампам высокую электрическую и пожарную безопасность (исключает удар током и возгорание).

Указанные достоинства позволяют расширить область применения LED лампочек и устанавливать низковольтные модели в следующих ситуациях:

  1. В помещениях повышенной влажности (например, при обустройстве светодиодной подсветки зеркала в ванной).
  2. В условиях высокой пожарной и взрывоопасности.
  3. При обустройстве подсветок различного вида.
  4. В складах и подвальных помещениях.
  5. На улице под открытым небом.

В последнем случае такие лампы могут эксплуатироваться без специальных мер защиты и использования проводки с повышенными требованиями к надежности изоляции.

Обратите внимание: Универсальность светодиодных ламп подчеркивается тем, что в качестве блока питания в них нередко используется модуль от ленточных светодиодных подсветок.

Однако для надежности эксплуатации низковольтных ламп лучше всего воспользоваться специализированным блоком питания 12 Вольт, рассчитанным на работу со светодиодами.

Виды ламп и оценка их качества

С технической точки зрения все рассмотренные светодиодные лампы различаются по следующим показателям:

  • Вид питания (220 или 12 Вольт).
  • Тип цоколя.
  • Количества светодиодов.
  • Мощность освещения (световой поток).
  • Форма корпуса.

По конструктивным особенностям, влияющим на надежность данного образца и его стоимость, LED лампочки подразделяются на фирменные изделия и на дешевые китайские образцы. Последние из них имеют более простое устройство и не отличаются высокой надежностью.

Конструктивные отличия брендовых изделий от китайского ширпотреба проявляется в таких деталях как наличие «мощного» теплового отвода и качественно оформленные рассеиватель и цоколь.

Любая лампочка на светодиодах, представленная на рынке, рассматривается пользователем двояко: со стороны ее надежности (качества) и с точки зрения издержек на покупку.

При таком подходе к приобретению осветителей выбор остается за самим покупателем. В заключение отметим, что светодиоды позволяют на практике реализовать принцип экономии электроэнергии в бытовых условиях.

Благодаря особенностям их устройства и функционирования удается сберечь часть средств, расходуемых на осветительные нужды.

Теперь вы знаете, что такое светодиодная лампа, как она устроена и как работает. Надеемся, предоставленная информация была для вас понятной и полезной!

Материалы по теме:

Источник: https://samelectrik.ru/kak-rabotaet-svetodiodnaya-lampa.html

Диммируемая светодиодная лампа: принцип работы, критерии выбора, плюсы и минусы

Среди огромного разнообразия осветительных приборов светодиодная лампа является наиболее выгодной как в отношении вырабатываемого потока к потребленной мощности, так и относительно ее стоимости к периоду эксплуатации. Но даже с такими параметрами работы многие пользователи не упускают возможности установить регулятор интенсивности освещения.

Увы, обычная энергосберегающая лампа работать таким образом не будет, диммер не дает желаемого результата и лампа просто позже включается, причем на полную мощность. Чтобы добиться регулирования яркости вам понадобиться специальная диммируемая светодиодная лампа.

Что такое диммируемая led-лампа?

Классический вариант светодиодной лампы представляет собой блок полупроводниковых элементов для формирования светового потока, выпрямители, конденсаторы  и другие детали для стабилизации тока.

Рис. 1. Устройство светодиодной лампы

В связи с наличием стабилизатора в цепи питания источников освещения, какой бы уровень напряжения не подавался диммером, стабилизатор будет его преобразовывать в ток одной величины.

Естественно, нужную мощность стабилизатор наберет только после достижения минимально допустимого уровня напряжения, поэтому, сначала лампа будет выдавать еле заметное свечение или мерцание, а потом яркость освещения скачкообразно достигнет номинальной величины. Тот же принцип лежит в основе работы люминесцентных ламп, поэтому их мощность тоже не получится регулировать напрямую.  

Диммируемая светодиодная лампа

В диммируемых лампочках эта проблема решается путем использования специального драйвера, который изменяет ток на выходе в соотношении к поступающему на него напряжению. Поэтому за счет изменения разности потенциалов регулятором напряжения на светодиодную матрицу вы будете подавать разный ток, что позволит изменять интенсивность свечения.

Но, далеко не всеми диммируемыми лампами так легко управлять, это обусловлено тем, что конкретному осветительному элементу могут не подходить какие-то регуляторы яркости. Такой эффект обуславливается как схемой диммера, так и принципом его работы.    

Принцип работы диммера

Для изменения уровня яркости в диммерах может применяться различный принцип изменения величины напряжения на выходе.

Наиболее часто встречаются такие варианты:

  • наоснове резистора;
  • наоснове трансформатора;
  • срегулировочным симистором.

По способу управления диммирующие устройства бывают:

  • поворотными или клавишными – считаются классическими;
  • сенсорными – более современный вариант, в котором отсутствуют какие-либо подвижные элементы;
  • дистанционными – включаются от пульта, сегодня широко используются для питания светодиодных лент и люстр на их основе;
  • wi-fi – широко применяются за счет установки специальных приложений на современные гаджеты.

Резистивный светорегулятор формирует рабочий параметр реостатом или переменным резистором, который включается последовательно основной нагрузке. При максимальном сопротивлении резистор выдает минимальную величину тока, и яркость свечения получается тоже минимальной.

Пропорционально уменьшая подключенное в цепь сопротивление, будет нарастать рабочий ток, увеличивая свечение лампочки. Недостатком такого диммера является постоянная величина потребляемой мощности, поэтому сэкономить электроэнергию с ним у вас точно не получится. 

Трансформаторные устройства меняютинтенсивность освещения помещения за счет уменьшения или увеличения числавитков в обмотке трансформатора. Трансформаторный способ преобразования, как ипредыдущий, применялся для питания ламп накаливания, а позже и для галогенныхламп. Но из-за ряда недостатков сегодня он утратил свою популярность.

Регуляторы на основе симистора используют полупроводниковые элементы, которые изменяют форму кривой тока до нужной величины. Это наиболее распространенный вариант реализации функции диммирования, так как позволяет экономить электроэнергию при установке минимальной яркости.  Также неоспоримым преимуществом является возможность задавать диапазон регулировки, как по яркости, так и по цветовой температуре.

Из-за того, что вам нужно добиться нормального взаимодействия диммируемой лампы и светового регулятора, вам важен конечный результат – чтобы они работали в симбиозе. Определяющим фактором является отсутствие миганий и прочих световых эффектов или тресков и других шумов во время работы.

Если диммер уже выбран и установлен, а мигающее осветительное устройство имеет несколько источников света, можно попробовать решить проблему установкой в один из плафонов люстры вместо диодной лампы лампочки накаливания. Оптимальным вариантом является совместное приобретение и диммера, и диммируемой светодиодной лампы, что обеспечит стопроцентную работоспособность.

Плюсы и минусы

К преимуществам использования диммируемых светодиодных ламп следует отнести:

  • Возможностьувеличивать и уменьшать величину вырабатываемого светодиодной лампочкой световогопотока.
  • Выборнаиболее подходящего режима работы – дома можно создавать романтическую атмосферуили использовать основной светильник в качестве ночника.
  • Светодиодныедиммируемые устройства отличаются значительно большим сроком службы (если кдиммеру подключить обычную светодиодную лампу она довольно быстро выйдет со строяиз-за предельных нагрузок для ее стабилизатора).
  •  Может выдавать различную температуруцветопередачи, меняя степень восприятия окружающего пространства.
  • Невыдает инфракрасного и ультрафиолетового спектра, что предотвращает выгораниепредметов, попадающих в зону освещения.

К недостаткам диммируемых светодиодныхлампочек следует отнести довольно высокую стоимость и самой лампочки, ирегулировочного выключателя. Также могут возникнуть сложности с подбором лампыпод уже установленный диммер и наоборот.

Критерии выбора

Производители указывают достаточно большойспектр параметров для ламп. Поэтому при выборе диммируемых светодиодныхустройств необходимо внимательно изучать их характеристики, ведь последующаязамена обернется для вас существенными затратами.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как выпаять светодиод из светодиодной лампы

От формы диммируемой лампы будет зависетьи направление потока, и возможность ее установки в тот или иной светильник.Следует выделить такие варианты:

  • шарили гриб – дают рассеянный поток, который может меняться за счетсветопроницаемости материала или наличия отражающего покрытия;
  • точечные– дают локальную подсветку в определенной зоне;
  • трубчатые– освещают протяженное пространство, к примеру, витрину или коридор;
  • декоративные– создают украшение комнаты вместе с освещением.

Более широкое деление по форме приведено на рисунке ниже для наглядности:

Рис. 3. Форма ламп

Определяет количество потребляемой электроэнергии из сети. Для светодиодных ламп, в сравнении с классическими вариантами этот параметр наиболее экономичен.

Если приравнять к тем же люминесцентным или лампам накаливания, они расходуют в разы меньше киловатт для выдачи такого же по величине светового потока. К примеру, светодиодные устройства мощностью 10Вт равносильны 100Вт лампочке накаливания, что следует учитывать при выборе устройства.

Номинальное напряжение диммируемой лампы может составлять 220 или 12В. Но куда интереснее для отечественных обывателей ориентироваться не только на номинал, но и на допустимые рабочие пределы.

К примеру, диммируемый осветительный прибор может нормально функционировать в рабочем пределе напряжения от 170 до 240В. Поэтому если напряжение в ваших сетях опускается ниже 170В, вам понадобится другая модель.

Существует большое разнообразие цоколей, но в диммируемых лампах чаще всего используется E или G. Первый из них представляет классическую резьбу, закручивающуюся в патрон, а следующие за маркировкой цифры обозначают диаметр в миллиметрах.

К примеру, цоколь E27 или цоколь E14 показывает, что эти лампочки могут устанавливаться только в  патроны соответствующего размера. Маркировка G отличается от стандартных цоколей тем, что контакты представлены двумя штырьками, которые нужно вставлять в соответствующие пазы патрона.

Рис. 4. Тип цоколя

Качество устройства и его соответствие заявленным параметрам напрямую зависит от компании изготовителя, поэтому предпочтение следует отдавать проверенным компаниям. Отметим, что довольно хорошо себя зарекомендовали фирмы Филипс, Uniel.

Отдельно следует отметить лампы Gauss, так как производитель выпускает не только обычные диммируемые лампы, но и модели, выдающие различный уровень света от обычного выключателя – они реагируют на количество нажатий клавиши.

Источник: https://www.asutpp.ru/dimmiruemaya-svetodiodnaya-lampa.html

Принцип работы светодиодных ламп

В статье освещается вопрос конструкции и принципов действия светодиодов. Отдельное внимание уделяется собранным на их базе лампам, светильникам и механизму включения их в электросеть.

Потребность в проектировании и монтаже внутренних и наружных систем освещения растет с каждым годом. Использовать для решения таких задач старые, проверенные временем лампы накаливания нецелесообразно: они недолговечны и имеют слишком большое потребление электричества при малой светоотдаче.

Их переигрывают так называемые энергосберегающие лампочки, но и здесь есть существенный минус – использование в конструкции токсичных материалов, в первую очередь, ртути. Найти для себя разумную альтернативу можно, изучив, как работает светодиодный светильник. Об этом и пойдет речь в статье.

Что такое светодиод?

Где-то в 1907 году известный в то время изобретатель и экспериментатор англичанин Генри Раунд впервые обнаружил явление, которое впоследствии назвал электролюминесценцией. Изучая особенности распространения электрического тока в различных материалах. В качестве опытной системы была использована пара «металл-карборунд». При подаче напряжения со стороны последнего наблюдалось свечение.

Понятия полупроводников в то время еще не существовало. Но уже тогда ученые наверняка понимали, что была открыта потенциально перспективная технология. Дело в том, что в обычной лампочке свечение генерируется за счет разогрева вольфрамовой нити.

То есть, не сам электрический ток, а температура более 2500 К становится причиной. В вышеупомянутом опыте свет также выделяется при подаче на контакты тока, но температура является не условием, а следствием процесса.

Электрическое поле возбуждает атомы, вызывая их рекомбинацию, световое и тепловое излучение.

Между тем, если подробнее изучить вопрос полупроводников, то окажется, что далеко не каждый из них способен работать так, как работает светодиод. Примером является гомогенный p-n-переход, в котором ширина запрещенной зоны часто не соответствует требуемому энергетическому потенциалу. Кроме того, сам кристалл имеет дефекты, количество которых не позволяет провести рекомбинацию идеально.

Гетерогенная структура кристалла, которую удается получить, используя эпитаксиальную технологию. Если проще, то все сводится к его лабораторному выращиванию. Для этого используется специальная сапфировая подложка, которую помещают в камеру.

Туда же подается газовая смесь, содержащая необходимые компоненты. При созданных условиях они постепенно оседают на подложке, формируя многослойную структуру. Точность «выращивания» контролируется вплоть до атомного слоя.

Помимо активных слоев на этом этапе создаются контактные выходы – для анода и катода.

Структура светодиода

Этот миниатюрный кристалл является основным элементом светодиода, в который также входят:

  • Основа/подложка. Элемент конструкции, на котором непосредственно монтируется кристалл. Изготавливается из меди или алюминия – материалов с высоким коэффициентом теплопроводности (эффективность теплоотвода является основой нормальной работы полупроводника);
  • Корпус. Узел, в котором собираются все элементы светодиода. Обеспечивает габаритные и монтажные размеры прибора;
  • Токопроводящая группа. Комбинация катода и анода, которые с одной стороны соединяются соответствующими выходами на кристалле, а с другой – образуют контактные ножки для интеграции прибора в электросхему;
  • Линза. Элемент конструкции, который обеспечивает направленное распространение пучка света;
  • Люминофор. Вязкий состав, которым покрывается сверху кристалл. В большинстве случаев имеет желтый цвет. Он защищает чип от контакта с окружающей средой, но основная его роль – обеспечение необходимого цвета и яркости излучения.

Последний компонент используется в так называемых белых светодиодах. Дело в том, что собственное излучение материала, из которого изготавливается кристалл, имеет синий, зеленый, желтый или другой цвет, но не белый. При прохождении через люминофор, в последнем также генерируются световые волны, которые в комбинации дают необходимый цвет.

Устройство принцип работы лед лампы

Теперь перейдем к следующей стадии развития технологии – укрупнению отдельных полупроводниковых приборов в макроструктуру. Происходит это путем интеграции отдельных светодиодов на подготовленную печатную плату с контактной разводкой.

Плата, независимо от формы, изготавливается из материалов с хорошей теплопроводностью, например, того же алюминия.

Напомним, что тепло, которое выделяется при рекомбинации дырок/электронов, нужно максимально отводить, поскольку, перегрев негативно сказывается на характеристиках прибора и его долговечности.

Интересно! Размещение и напайка светодиодов на плату происходит в специальном роботизированном комплексе с печью. Таким образом, достигается высокая точность, скорость монтажа и точечный нагрев контактных зон, позволяющий исключить термическое повреждение элементов.

Подключив сборку к цепи питания, можно создать лампу или светильник. И тот, и другой вариант осветительного прибора представляет собой комбинацию плат со светодиодами.

В первом случае вводным элементом является стандартный цоколь, а во втором – провод с вилкой для включения непосредственно в розетку.

Такое решение позволяет использовать их в качестве сменных источников освещения в обычных светильниках с изначально установленными лампами накаливания. Общим, для приборов является наличие монтажного теплоотводящего корпуса и насадки – рассеивателя.

Лед драйвер для светодиодных светильников: принцип работы

Рассматривая устройство и особенности функционирования осветительных приборов такого типа, нельзя обойти стороной вопрос их питания. Дело в том, что светодиод и собранный на его базе прибор являются низковольтным оборудованием. Чтобы адаптировать его к параметрам работы стандартной сети, нужно использовать специальный вводной элемент – драйвер.

Не стоит путать его с обычным блоком питания, который ограничивает напряжение: в случае светодиодов контролировать приходится, как раз, ток. К примеру, если на информационной табличке драйвера указано «300 мА / 3 Вт», то контролируемое напряжение будет равно 10 В.

То есть, блок может контролировать систему из любого количества светодиодов, суммарный ток и напряжение которых не превышают этих значений: выше этих параметров на контакты не поступит.

Работа на пониженных токах является одним из механизмов продления срока службы светодиодных светильников. Если руководствоваться им при выборе конкретного устройства, то нужно делать ставку на менее мощное. К примеру, к лампам или светильникам с паспортным током в 350 мА, рекомендуется покупать драйверы, рассчитанные на 300-330 мА.

Есть также отдельная группа драйверов, принцип работы которых базируется на подключении конкретного числа светодиодов. В этом случае придется учитывать не только токовые, но и компоновочные характеристики.

Источник: https://itw-systems.com/ru/blog/printsip-raboty-svetodiodnyh-lamp/

Как работает светодиодная лампа на 220 вольт — Строительство и ремонт

Вопросы снижения потребляемой электроэнергии решаются не только на государственном уровне. Эта проблема актуальна и для рядовых потребителей. В связи с этим, в квартирах, офисах и других учреждениях, начинают широко внедряться не только мощные, но и экономичные источники света.

Среди них все более широкое распространение получают светодиодные лампы. Устройство и принцип работы светодиодной лампы позволяет использовать ее со стандартным патроном и подключать в электрическую сеть напряжением 220 В.

Для того чтобы сделать правильный выбор, нужно знать основные преимущества и особенности современных источников света.

Принцип действия светодиодных ламп

В работе светодиодных ламп используются физические процессы, которые значительно сложнее тех, что применяются в обычных лампах накаливания с металлической нитью. Суть явления заключается в появлении светового потока в точке соприкосновения двух веществ из разнородных материалов, после того как через них пропущен электрический ток.

Основной парадокс заключается в том, что каждый из используемых материалов, не является проводником электрического тока. Они относятся к категории полупроводников и способны пропускать ток лишь в одну сторону при условии их соединения между собой. В одном из них должны обязательно преобладать отрицательные заряды – электроны, а в другом – ионы с положительным зарядом.

Кроме движения электрического тока, в полупроводниках происходят и другие процессы. При переходе из одного состояния в другое происходит выделение тепловой энергии. Путем экспериментов удалось найти такие сочетания веществ, у которых наряду с выделением энергии появлялось световое излучение. В электронике все устройства, пропускающие ток лишь в одном направлении стали называться диодами, а те из них, которые обладают способностью испускать свет, стали называться светодиодами.

В самом начале испускание фотонов полупроводниковыми соединениями охватывало только узкую часть спектра. Они могли испускать только красный, желтый или зеленый свет, с очень низкой силой свечения. Поэтому в течение длительного времени светодиоды использовались только в качестве индикаторных ламп.

К настоящему времени были получены такие материалы, соединения которых позволили значительно расширить диапазон светового излучения и охватить практически весь спектр. Тем не менее, длина каких-то волн всегда преобладает в свечении.

Поэтому светодиодные лампы разделяются на источники холодного света – синего и теплого свечения – преимущественно красного или желтого.

Устройство светодиодных источников света

Внешний вид светодиодных ламп практически не отличается от традиционных источников света с металлической нитью накаливания. Они оборудованы стандартным цоколем с резьбой, что позволяет использовать их с обычными патронами и не вносить изменений в электрооборудование помещений. Однако светодиодные лампы существенно отличаются сложным внутренним устройством.

В их состав входят контактный цоколь, корпус, выполняющий функцию радиатора, плата питания и управления, плата со светодиодами и прозрачный колпак. Планируя использование светодиодных ламп в сети 220 В, следует помнить, что они не смогут работать с таким током и напряжением. Для того чтобы исключить перегорание светильников, в их корпусах устанавливаются платы питания и управления, снижающие напряжение и выпрямляющие ток.

Устройство такой платы оказывает серьезное влияние на срок эксплуатации лампы. В некоторых моделях перед диодным мостом устанавливается лишь резистор, а в некоторых случаях недобросовестные производители обходятся без него.

В результате, лампы дают очень яркое свечение, но очень быстро сгорают из-за отсутствия стабилизирующих устройств. Поэтому качественные светильники непременно оборудуются стабилизаторами, например, балластными трансформаторами.

В наиболее распространенных управляющих схемах используются сглаживающие фильтры, в состав которых входит конденсатор и резистор. В наиболее дорогих моделях в блоках управления и питания используются микросхемы.

Каждый отдельно взятый светодиод излучает довольно слабый свет. Поэтому для достижения нужного светового эффекта, группируется необходимое количество элементов. С этой целью используется плата, изготовленная из диэлектрического материала, с нанесенными токопроводящими дорожками. Примерно такие же платы применяются в других электронных устройствах.

Светодиодная плата является еще и понижающим трансформатором. С этой целью все элементы включаются последовательно в общую цепь, и сетевое напряжение равномерно распределяется между ними. Единственным существенным недостатком такой схемы является обрыв всей цепочки в случае перегорания хотя-бы одного светодиода.

Защиту всей лампы от попадания влаги, пыли и других негативных воздействий обеспечивает прозрачный колпак. Некоторые свойства колпака позволяют усилить общее свечение. Дело в том что его внутренняя сторона покрыта слоем люминофора, который начинает светиться под действием энергии квантов.

Поэтому снаружи поверхность колпака выглядит матовой. Люминофор обладает более широкий спектр излучения, в несколько раз превышающий аналогичный показатель у светодиодов. В результате, излучение становится сравнимо с естественным солнечным светом.

Без такого покрытия светодиоды оказывают раздражающее действие на глаза, вызывая усталость и болевые ощущения.

Лучше всего изучать полезные качества, устройство и принцип действия светодиодных ламп на схемах при напряжении электрической сети 220 вольт.

Чаще всего такие светильники применяются в промышленном и уличном освещении, а в бытовых условиях традиционные источники света заменяются светодиодными лампочками, работающими при низком напряжении, в основном от 12 вольт.

Однако мощность лампы и ее светоотдача не имеют прямой зависимости между собой. Этот фактор следует учитывать при выборе светодиодных светильников.

В светодиодных лампах, рассчитанных на 220 вольт, в схеме отсутствует трансформатор. В связи с этим возникает дополнительная экономия при эксплуатации таких светильников. Данная особенность отличает их от светодиодных ламп с другими мощностями. Поэтому выбор светильников происходит не по мощности, а по степени освещенности, создаваемой ими.

Преимущества светодиодных ламп

В настоящее время большое значение придается экономичной и долговечной работе осветительных приборов. Поэтому на первый план выходят светильники, создающие яркое освещение с выделением минимального количества тепла и небольшим энергопотреблением.  Они обладают низкой чувствительностью к перепадам тока и напряжения, могут выдерживать большое количество включений и выключений.

Всеми этими качествами в полной мере обладают светодиодные лампы. Они имеют несколько разновидностей, отличающихся по конструктивным и техническим характеристикам, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант. Все лампы отличаются наличием или отсутствием мерцания, степенью экологической безопасности, необходимостью в использовании выпрямителей тока и других дополнительных приборов.

Источник: https://newcomfortart.com/kak-rabotaet-svetodiodnaya-lampa-na-220-volt/

Разборка светодиодной лампы 220 Вольт

Появление светодиодных или LED-ламп способствовало началу нового этапа в индустрии освещения. Совсем недавно такие осветительные приборы представляли огромную редкость, а сейчас огромный ассортимент различных светодиодных светильников выставляют все крупные магазины. Светодиод, в отличие от обычной лампы накаливания, имеет свою схему запуска.

Она устанавливается в самой лампочке, между имитацией колбы и патроном. Поэтому это место делают непрозрачным. Добраться до платы с диодами не так и сложно, но некоторые усилия для разборки понадобятся. Хоть опыт и показывает, что большинство производителей используют для этого схожие модели пусковых устройств, небольшие различия все же остаются.

Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». Сегодня хочу предоставить вам обзор внутренностей светодиодных ламп, которые я заказывал на Алиэкспресс. Лампа состоит из 72 диодов. В ней используются SMD-cвeтoдиoды, известные также под названием Surface Mounting Device. Давайте приступим к разборке, думаю, вам также будет очень интересно.

Принцип работы светодиодной лампы

Выпускаемые светодиодные лампочки на 220В могут отличаться между собой внешним дизайном, но принцип внутреннего устройства сохраняется для всех моделей. Излучение света в лампах выполняется светодиодами, число и размеры кристаллов которых может варьироваться в зависимости от мощности и возможностей охлаждения. Их цветовой спектр задается веществом, входящим в структуру каждого кристаллика.

Чтобы добраться до пускового драйвера, необходимо аккуратно снять защитную «юбочку» лампы. Под ней откроется печатная плата либо монтажная сборка из соединенных между собой радиоэлементов. На входе драйвера расположен диодный мост, подключенный к электрическому цоколю лампы, контактирующему с патроном. Благодаря ему переменное питающее напряжение выпрямляется в постоянное, поступает на плату и через нее подается к светодиодам.

Чтобы лучше рассеять излучаемый поток и защитить кристаллы от прикосновений, а также избежать их контакта с посторонними предметами, снаружи устанавливается рассеивающее защитное стекло (прозрачная пластмассовая колба). Поэтому своим внешним видом они очень напоминают традиционные источники света.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Почему моргает светодиодный прожектор

Для вкручивания лампочки в патрон их цоколи выполняют стандартных размеров Е14, Е27, Е40 и т.д. Это позволяет использовать Led лампы в домашней сети не прибегая к каким либо изменениям в электропроводке.

Конструкция и назначение частей лампы

Каждая светодиодная лампа состоит из следующих частей:

#1. Рассеивателя – специальной полусферы, увеличивающей угол и равномерно разбрасывающей направленный пучок светодиодного излучения. В большинстве случаев элемент производится из прозрачных и полупрозрачных пластиков либо матированного поликарбоната.

За счет этого изделия не разбиваются при падении. Элемент отсутствует лишь в аналогах люминесцентных ламп, там его заменяет специальный отражатель. В приборах со светодиодами нагрев полусферы незначителен и в несколько раз меньше, чем в обычных нитевидных электролампах.

#2. Светодиодных чипов – основных составляющих ламп нового поколения. Они устанавливаются как по одному, так и десятками. Их число зависит от конструктивных особенностей изделия, его размеров, мощности и наличия приспособлений для отвода тепла.

У хороших производителей не практикуется экономить на качестве светодиодных матриц, так как именно они определяют все рабочие параметры излучателя и продолжительность его эксплуатации. Однако в мире такие компании можно пересчитать по пальцам.

Диоды же в матрицах взаимосвязаны, и при отказе одного выходит из строя вся лампа.

#3. Печатной платы. При их изготовлении используются анодированные алюминиевые сплавы, способные эффективно отвести тепло на радиатор, что создаст оптимальную температуру для бесперебойной работы чипов.

#4. Радиатора, который отводит тепло от печатной платы с утопленными в ней светодиодами. Для отливки радиаторов тоже выбирается алюминий и его сплавы, а также специальные формы с большим количеством отдельных пластин, помогающих увеличить теплоотводящую площадь.

#5. Конденсатора, убирающего пульсацию по напряжению, подаваемому на кристаллы светодиодов с драйверной платы.

#6. Драйвера, сглаживающего, уменьшающего и стабилизирующего входное напряжение электрической сети. Без этой миниатюрной печатной платы не обходится ни одна светодиодная матрица. Различают выносной и встраиваемый драйвер. Большинство современных ламп оснащается встраиваемыми устройствами, которые монтируются непосредственно в их корпусе.

#7. Полимерного основания, вплотную упирающегося в цокольную часть, защищая корпус от электрических пробоев, а меняющих лампочки — от случайного поражения электрическим током.

#8. Цоколя, обеспечивающего подключение к патронам. Обычно при его изготовлении используют латунь, покрытую никелем. Это гарантирует хороший контакт и долговременную коррозионную защиту.

Также существенным отличием светодиодных приборов от их обычных прототипов стало расположение зоны максимального нагрева. У остальных типов излучателей распространение тепла происходит от внешней стороны поверхности. Светодиодные кристаллы нагревают свою печатную плату с внутренней стороны. Поэтому им требуется своевременное отведение тепла изнутри лампы, а это конструктивно решается путем установки охлаждающих радиаторов.

Устройство лампы типа «кукуруза»

Лампу, которую мы сегодня будем разбирать, почему то все называют «кукуруза». Хотя глядя на внешний вид сходство действительно есть. Заказывал я целый набор таких ламп освещения для софт бокса. Кто еще не видел — есть видео на Ютуб канале.

Внешнее устройство светодиодной лампы обеспечивает открытый доступ к диодам и в случае выхода из строя их можно легко прозвонить мультиметром и определить неисправный диод.

Лампа состоит из десяти боковых пластин с шестью светодиодами на каждой пластине. Плюс на верхней крышке напаяно еще 12 диодов. В сумме получается 72 диода.

Давайте преступим к разборке этого чуда, чтобы поскорей увидеть внутренности. Перед тем как разобрать светодиодную лампу необходимо внимательно осмотрев корпус, и понять какие части соединяются между собой.

На верхней крышке видно части видно стыкующиеся детали, крышка имеет пазы. Ее то мы и будем снимать. Для этого берем тонкую отвертку или ножик и аккуратно поддеваем крышку равномерно по всему периметру.

Как видно на фото внутри практически ничего нет. Драйвер крепится к стенке на двухсторонний скотч. Боковые пластины можно легко вытащит из пазов. Вокруг много соединительных проводов.

В глубине видны провода, по которым подается напряжение 220 Вольт от цоколя на вход драйвера. С драйвера выходит два провода (красный и белый). К ним подключаются светодиоды.

Решил я замерить напряжение на выходе драйвера. Мультиметр показывает напряжение 77 Вольт (постоянного тока). Схема подключения всех диодов выполнена параллельно-последовательная. Группа из трех параллельно подключенных диодов подключается последовательно с другой группой и т.д. Всего получается 24 «звена» по «три диода».

Вот такое простое устройство светодиодной лампы 220 Вольт типа «кукуруза».

Не понравилось мне то, что в этой лампе нет радиатора. А как вы знаете друзья основная проблема светодиодов это нагрев и отвод тепла. В ней вообще нет металлических предметов за исключением плат, на которых напаяны сами диоды, они выполнены из алюминия. Корпус выполнен из керамики, возле цоколя есть четыре вентиляционных отверстия.

Не знаю хорошо это или плохо. Может вы мне подскажите друзья, пишите в комментариях.

Разбираем LED лампу «Экономка»

Следующая LED лампа, которую я хочу разобрать и показать вам ее устройство это «Экономка», мощностью 7 Вт. Служит она мне уже два года верой и правдой. Технические характеристики представлены на фото.

Как и у предыдущей лампы здесь размер цоколя Е27. Крепится сам цоколь к корпусу специальными углубленными канавками. Снять его без высверливаний или других повреждений нереально.

Корпус лампы изготовлен из алюминия и имеет конструктивную форму напоминающую корзинку. С боковых сторон есть ребра для циркуляции воздуха и дополнительного отвода тепла.

У этой лампы есть полусферический рассеиватель из матового пластика. В отличии от предыдущего варианта где все трусится и скрепит здесь все собрано очень хорошо, по сути — одна монолитная конструкция.

Как разобрать светодиодную лампу такого типа? Здесь внутренности кроются за рассеивателем. Берем отвертку с тонким жалом и поддеваем колбу.

По центру на трех болтах закреплена алюминиевая пластина с диодами SMD 5730. Диодов 14 шт. На мой взгляд, все светодиоды подключены последовательно. Точно сказать не могу, так как невидно соединительных дорожек на плате. Если один из них выйдет из строя лампа перестанет работать.

В месте соприкасание платы и металлического корпуса нанесена термопаста (белого цвета, по структуре напоминает обычный силиконовый герметик).

Открутив три винта и откинув плату можно увидеть главное устройство светодиодной лампы – драйвер.

Драйвер компактно размещен в центральной трубке.

Замерим, какое напряжение выдает драйвер. Мульриметр показывает напряжение в пределах 44 Вольт.

Сделаю два фото с рассеивателем и без него. Думаю видно как с помощью этой полусферы изменяется световой поток.

Хотелось бы отметить качество сборки данной модели Led ламп. Хорошо собрана и очень компактная.

Напоследок хочу отметить то, что какой бы мощности не была лампа, и какой бы не был производитель, устройство LED ламп практически у всех одинаковое. На этом все друзья, пишите комментарии, задавайте вопросы. Отдельная благодарность всем кто поделился статьей в соц.сетях.

Источник: https://electricvdome.ru/osvechenie/ustrojstvo-svetodiodnoj-lampy-220-volt.html

Как работают диммируемые светодиодные лампы?

После появления в широкой продаже светодиодных ламп вскоре возник вопрос их диммирования (регулировка яркости лампы).

Дело в том, что в этом случае неприемлемо регулировать яркость света, меняя напряжение или ток, поэтому большинство диммеров некорректно работают с диодными приборами освещения. Последние либо мигают после включения, либо вообще не диммируются.

Если вы желаете контролировать интенсивность LED-освещения, нужны специальные диммируемые светодиодные лампы и светорегуляторы к ним.

Особенности управления яркостью свечения светодиодной лампы

Драйверы не всех светодиодных ламп поддерживают функцию диммирования. Произвольно менять интенсивность свечения с помощью обычного светорегулятора можно только у приборов с пометкой dimmable (диммируемая) либо специальным логотипом на упаковке.

В качественных диммированных светодиодных лампах, яркостью которых можно управлять, установлены драйверы с функцией ШИМ (широтно-импульсного модулирования). Они поддерживают регулировку яркости в пределах от 0-5 % до 95-100 %. Принцип работы таких драйверов состоит в изменении ширины импульса сигнала при постоянной его частоте и амплитуде.

Чтобы понять эту схему, представим подключенный к двигателю маховик. Если его включить на целый час, он раскрутится до предельной скорости, которая постепенно начнет снижаться только после выключения двигателя.

А что произойдет, если включать двигатель через каждые 10 минут? Очевидно, что маховик не сможет выйти на максимальную скорость. Причем, чем больше будут интервалы простоя двигателя, тем медленнее станет вращаться маховик.

Но скорость можно снизить и другим способом: оставить момент включения неизменным, а менять лишь время работы двигателя. То есть, регулируя период и длительность включения двигателя, можно управлять маховиком.

ШИМ работает по схожему принципу. Но включать-выключать ток в цепи приходится с очень большой частотой, так как светодиод не имеет такой же инерции, как маховик, и после выключения сразу гаснет.

Виды диммеров для светодиодных ламп

На рынке есть возможность приобрести регуляторы для светодиодных диммируемых ламп с различными техническими характеристиками. В отличие от обычных выключателей, в устройстве диммера предусмотрена сложная схема, от качества которой зависит его работоспособность и долговечность.

Более дорогие модели. Качественные модели недешевы, но в их устройстве используются универсальные схемы без предохранителей. Такие светорегуляторы проще подключать: не надо разбираться, где фаза, а где ноль. Это особенно актуально в тех случаях, когда проводку сделали неграмотно, поэтому легко перепутать полярность подключения.

Некоторые модели качественных выключателей оснащаются не только вращающейся ручкой-регулятором, но и маленькой клавишей, с помощью которой можно включать и выключать свет при настроенной яркости. Есть также диммеры с большим переключателем.

Они работают так: длительное нажатие при включенной клавише меняет яркость освещения до заранее настроенного на ШИМ-контроллере минимального или максимального значения. Чтобы остановиться на выбранной интенсивности свечения лампы, надо снять руку с клавиши.

Такие модели удобны тем, что при включении лампы яркость света останется такой же, какой была до выключения.

Простые дешевые диммеры. Китайские диммеры устроены проще, поэтому они значительно дешевле. Но ненадежны, поскольку у таких моделей нет предохранителей, и они начинают «плавиться» уже при нагрузке, составляющей всего 2/3 от номинальной. При выборе диммера нежелательно экономить, так как стремление сберечь несколько сотен рублей может обернуться новыми затратами

Универсальные диммеры с дополнительными функциями

В последнее время на рынке появились дорогие универсальные диммеры. Они автоматически распознают тип источника света и устанавливают область его диммирования.

Такие универсальные регуляторы особенно удобно использовать для диммирования светодиодных ламп, установленных в детских комнатах. При этом возможны три режима работы:

  1. «Сон». В течение получаса контроллер поддерживает 30%-ную яркость освещения, после чего свет выключается.
  2. «Спокойной ночи» и «Доброе утро». Вечером интенсивность освещения уменьшается в течение 30 минут до полного отключения лампы, а утром все происходит наоборот.
  3. «100 %». Клавиша включается на полную мощность с помощью короткого двукратного нажатия.

Влияние диммирования на пульсации лампы

Диодная лампа с качественным высокоэффективным ШИМ драйвером производит свет с допустимым коэффициентом пульсаций (не выше 10-20 %). Если электронная начинка устроена проще, то такие лампы могут мигать при снижении яркости или коэффициент их пульсации окажется слишком высоким, что небезопасно для здоровья.

Определить на глаз тип драйвера невозможно. Пульсирует или нет ваша светодиодная лампа, покажет лишь специальный прибор – люксметр пульсметр. Иногда превышение нормативов наблюдается даже у разрекламированных светодиодных ламп с функцией диммирования, поэтому ориентироваться лучше на реальные значения измерительного прибора, а не на марку производителя и цену.

Источник: https://www.quarta-rad.ru/useful/vse-o-lampax-i-drugix-istochnikax-sveta/dimmer-dla-svetodiodnix-lamp/

8 распространенных вопросов о светодиодных лампах

Светодиодное освещение вызывает любопытство, множество вопросов. Люди хотят знать, с чем им придется иметь дело, стоят ли эти приборы освещения того, чтобы платить за них больше? Узнать подробнее о новых источниках света вам помогут ответы специалистов. В статье — ответы на самые распространенные вопросы покупателей.

1. – Правда ли, что светодиодные лампы потребляют меньше электроэнергии?

– Абсолютно точно. Если провести сравнение с энергосберегающими люминесцентными светильниками, то светоотдача светодиодов при одинаковом энергопотреблении выше в 1,5-2 раза. Лампы накаливания расходуют в 8 раз больше электрической энергии, обеспечивая ту же яркость света. Но экономия состоит не только в этом.

Эксплуатационные расходы при использовании светодиодов снижаются в несколько раз также за счет намного более продолжительного срока службы, которым отличаются эти приборы освещения. Если в подъезде, к примеру, вкрутить лампочку накаливания и оставлять ее включенной по 12 часов в сутки, то за год их придется сменить около 6 штук.

В случае с энергосберегающей лампой, вы всего лишь раз за год произведете замену. А вот одна и та же светодиодная лампа при том же режиме эксплуатации прослужит 10 лет.

2. – Вредно ли для человека светодиодное освещение?

– Время от времени в интернет-пространстве появляются статьи с доводами против светодиодов. Мол, производимый ими свет вреден для глаз. Сказать однозначно, что это полная неправда, нельзя. Но дело не в светодиодах, а в цветовой температуре излучаемого ими светового потока. Она измеряется в кельвинах (К) и указывается на упаковке осветительного прибора. Чем цветовая температура выше, тем более холодный белый свет дает прибор.

Если днем в офисе, при смешении искусственного и естественного освещения (с высокими показателями цветовой температуры 5000-6000 К) это допустимо, то домашнее и ночное освещение следует делать более теплым. Говоря иными словами, искусственный «дневной» свет хорош днем, а вечером он должен иметь более желтый, мягкий оттенок, тогда вреда здоровью не будет.

Для детских комнат специалисты рекомендуют приобретать светодиодные лампы с показателем цветовой температуры выше 3000–4000 К. Заменив галогенные и люминесцентные лампы светодиодными, но с правильно подобранной цветовой температурой, вы получите более качественный свет, который не пульсирует, отлично передает оттенки, обладает более высокой контрастностью. Доказано что светодиодное освещение способствует продолжительному сохранению работоспособности.

3. – Почему светодиоды считаются безопасными приборами?

– Лампу накаливания можно разбить, случайно раздавить и порезаться. Светодиодный светильник не содержит стеклянных, хрупких компонентов, его довольно сложно вывести из строя случайно.

Традиционные энергосберегающие лампы имеют внутри конструкции вредные для экологии и здоровья человека вещества, поэтому обращаться с ними следует осторожно, чтобы не нарушить целостность. Утилизировать их приходится специальным образом. Светодиоды изготовлены без использования ртути, газов.

После выхода из строя их можно просто выбросить, что существенно упрощает пользование этими осветительными устройствами.

4. – Мерцают ли светодиодные лампы?

– Посмотрите на свет такой лампы через цифровую фотокамеру. Если LED-светильник снабжен качественным драйвером, то вы не увидите движущихся полос, мерцаний.

Люминесцентные лампы, напротив, испускают пульсирующий свет, что признано вредным для зрительного аппарата человека и для его здоровья в целом.

После длительного пребывания в помещении с люминесцентными приборами освещения могут появиться головная боль, утомляемость, неспособность сосредоточиться. Если в комнате работают светодиоды, такое исключено.

5. – Способны ли светодиодные светильники работать снаружи, при минусовых температурах?

– На морозе светодиоды светят даже ярче. На основе LED-технологии сегодня изготавливается большой ассортимент уличной осветительной и декоративно-рекламной светотехники. Приборы освещения, предназначенные для наружного использования, обычно имеют соответствующую степень защиты, что указано на упаковке.

6. – Можно ли использовать светодиоды в замкнутых пространствах?

– Именно эти осветительные приборы подходят лучше всего для установки в узких, закрытых, плохо вентилируемых местах. Они очень слабо нагреваются, поэтому пожаробезопасны. Благодаря такому свойству светодиодные светильники часто используют в натяжных, подвесных потолках, для подсветки мебели.

7. – А во влажной среде светодиоды могут работать?

– При соответствующей герметизации LED-светильника его можно использовать во влажной среде и даже под водой, например для подсветки бассейна, аквариума, в ванной, душевой. Полностью загерметизированную светодиодную ленту можно крепить на днище автомобиля, фасаде дома, снаружи торгового павильона.

8. – Можно ли менять яркость светодиодного освещения?

– Диммирование (управление яркостью) в данном случае имеет особенности. Делать это с помощью снижения напряжения нельзя. Но если использовать светильники со специальными драйверами и контроллерами, то можно получить возможность регулировать их яркость, а также цвет.

Источник: https://modern-led.ru/stati/19-8-voprosov-o-svetodiodakh

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Школа электрика
Как сделать ультрафиолетовую лампу

Закрыть