Строение светодиодной лампы


Устройство светодиодной лампы EKF на 220 (В)

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Сегодня я решил рассказать Вам об устройстве светодиодной лампы EKF серии FLL-A мощностью 9 (Вт).

Эту лампу я сравнивал в своих экспериментах (часть 1, часть 2) с лампой накаливания и компактной люминесцентной лампой (КЛЛ), и по многим показателям она имела явные преимущества.

А теперь давайте разберем ее и посмотрим, что же находится внутри. Думаю, что Вам будет не менее интересно, чем мне.

Итак, устройство современных светодиодных ламп состоит из следующих компонентов:

  • рассеиватель
  • плата со светодиодами (кластер)
  • радиатор (в зависимости от модели и мощности лампы)
  • источник питания светодиодов (драйвер)
  • цоколь

А теперь рассмотрим каждый компонент в отдельности по мере разбора лампы EKF.

У рассматриваемой лампы используется стандартный цоколь Е27. Он крепится к корпусу лампы с помощью точечных углублений (кернений) по окружности. Чтобы снять цоколь, нужно высверлить места кернения или сделать пропил ножовкой.

Красный провод соединяется с центральным контактом цоколя, а черный — припаян к резьбе.

Питающие провода (черный и красный) очень короткие, и если Вы разбираете светодиодную лампу для ремонта, то это нужно учесть и запастись проводами для их дальнейшего наращивания.

Через открывшееся отверстие виден драйвер, который крепится с помощью силикона к корпусу лампы. Но извлечь его можно только со стороны рассеивателя.

Драйвер — это источник питания светодиодной платы (кластера). Он преобразовывает переменное напряжение сети 220 (В) в источник постоянного тока. Для драйверов свойственны параметры мощности и выходного тока.

Существует несколько разновидностей схем источников питания для светодиодов.

Самые простые схемы выполняются на резисторе, который ограничивает ток светодиода. В этом случае нужно лишь правильно выбрать сопротивление резистора. Такие схемы питания чаще всего встречаются в выключателях со светодиодной подсветкой. Это фото я взял из статьи, в которой рассказывал о причинах мигания энергосберегающих ламп.

Схемы чуть посложнее выполняются на диодном мосте (мостовая схема выпрямления), с выхода которого выпрямленное напряжение подается на последовательно-включенные светодиоды. На выходе диодного моста также установлен электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.

В перечисленных выше схемах нет гальванической развязки с первичным напряжением сети, они обладают низким КПД и большим коэффициентом пульсаций. Их главное преимущество заключается в простоте ремонта, низкой стоимости и малых габаритах.

В современных светодиодных лампах чаще всего применяются драйверы, выполненные на основе импульсного преобразователя. Их главные достоинства — это высокий КПД и минимум пульсаций. Зато они по стоимости в несколько раз дороже предыдущих.

Кстати, в скором времени я планирую провести замеры коэффициентов пульсаций светодиодных и люминесцентных ламп различных производителей. Чтобы не пропустить выход новых статей — подписывайтесь на рассылку.

В рассматриваемой светодиодной лампе EKF установлен драйвер на микросхеме BP2832A.

Драйвер крепится к корпусу с помощью силиконовой пасты.

Чтобы добраться до драйвера, мне пришлось отпилить рассеиватель и вынуть плату со светодиодами.

Красный и черный провода — это питание 220 (В) с цоколя лампы, а бесцветные — это питание на плату светодиодов.

Вот типовая схема драйвера на микросхеме BP2832A, взятая из паспорта. Там же Вы можете ознакомиться с ее параметрами и техническими характеристиками.

Рабочий режим драйвера находится в пределах от 85 (В) до 265 (В) напряжения сети, в нем имеется защита от короткого замыкания, применяются электролитические конденсаторы, предназначенные для продолжительной работы при высоких температурах (до 105°С).

Корпус светодиодной лампы EKF выполнен из алюминия и теплорассеивающего пластика, который обеспечивает хороший отвод тепла, а значит увеличивает срок службы светодиодов и драйвера (по паспорту заявлено до 40000 часов).

Максимальная температура нагрева этой LED-лампы составляет 65°С. Об этом читайте в экспериментах (ссылки я указал в самом начале статьи).

У более мощных светодиодных ламп, для лучшего отвода тепла, имеется радиатор, который крепится к алюминиевой плате светодиодов через слой термопасты.

Рассеиватель выполнен из пластика (поликарбоната) и с помощью него достигается равномерное рассеивание светового потока.

А вот свечение без рассеивателя.

Ну вот мы добрались до платы светодиодов или другими словами, кластера.

На круглой алюминиевой пластине (для лучшего отвода тепла) через слой изоляции размещено 28 светодиодов типа SMD.

Светодиоды соединены в две параллельные ветви по 14 светодиодов в каждой ветви. Светодиоды в каждой ветви соединяются между собой последовательно. Если сгорит хоть один светодиод, то не будет гореть вся ветвь, но при этом вторая ветвь останется в работе.

А вот видео, снятое по материалам данной статьи:

P.S. В завершении статьи хочется отметить то, что конструкция LED-лампы EKF с точки зрения ремонта не очень удачная, лампу невозможно разобрать без отпиливания рассеивателя и высверливания цоколя.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Как устроена светодиодная лампа

Разберём светодиодную лампу на примере «jazzway». Эта лампа потребляет 7 Вт, являясь световым эквивалентом лампы накаливания мощностью 60 Вт.

Корпус лампы изготовлен из пластика. В корпусе предусмотрены вентиляционные отверстия (хотя нагрев устройства при эксплуатации весьма незначителен). Таким образом, это устройство не является герметичным и предназначено исключительно для эксплуатации в помещениях в открытых плафонах.  Верхняя часть — полусферический рассеиватель из матового пластика. Рассеиватель крепится к корпусу на защёлках с добавлением клея.

Светоизлучающим элементом являются 28 светодиодов SMD, расположенных на диске. Питание светодиодов осуществляется напряжением 300 В постоянного тока. Светодиоды соединены последовательно, таким образом каждому светодиоду достаётся по 10,7 В. Чтобы добраться до преобразователя придётся отпаять питающие провода и отвинтить диск (крепится на трёх шурупах). Отделить цоколь от корпуса не удалось — он прочно опрессован.

Между цоколем и диском расположена алюминиевая трубка, скорее всего выполняющая функцию радиатора. Преобразователь напряжения расположен в цоколе и закреплён термоклеем. Как уже было сказано, преобразователь даёт на выходе около 300 вольт постоянного тока.

 


Читайте также: Разветвители для светодиодных ламп


Устройство светодиодной лампы 220 Вольт. Как разобрать светодиодную лампу

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.

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.

Понравилась статья - поделись с друзьями!

 

Светодиодные лампы, технические характеристики

Поискав в интернете информацию о технических характеристиках светодиодных ламп, не нашел описания всех характеристик, везде указаны только основные. В отличие от лампочек накаливания (которые простые, как 3 рубля), уже содержат электронные компоненты, импульсные стабилизаторы тока, конденсаторы, диодные выпрямители. В некоторых модификациях может быть установлен датчик движения и управление с пульта ДУ. То есть она стала электронным осветительным прибором, пригодным к ремонту.

Содержание

  • 1. Основные параметры
  • 2. 1. Световой поток
  • 3. 2. Мощность потребления электроэнергии
  • 4. 3. Цветовая температура света
  • 5. 4. Тип цоколя
  • 6. 5. Диапазон рабочих температур
  • 7. 6. Коэффициент пульсаций
  • 8. 7. Степень защиты
  • 9.  8. Срок службы
  • 10. 9. Напряжение питания
  • 11. 10. Размеры корпуса

Основные параметры

Список основных параметров:

  1. Световой поток;
  2. Мощность потребления электроэнергии;
  3. Цветовая температура света;
  4. Тип цоколя;
  5. Диапазон температур, при которых может работать;
  6. Коэффициент пульсаций;
  7. Степень защиты;
  8. Срок службы;
  9. Напряжение питания;
  10. Размеры.

Конечно мало знать параметры, есть и другие тонкости. Поэтому следует прочитать мои рекомендации, как выбрать светодиодные лампы для дома.

1. Световой поток

Самое важная техническая  характеристика, это световой поток, который она излучает, измеряется в Люменах. В эпоху источников света с нитью накаливани значение светового потока практически не использовали, а измеряли мощностью потребления. В настоящее время светодиодный эквивалент в среднем потребляет в 10 раз меньше электроэнергии.

Раньше источники накаливания обеспечивали 12-14 Лм на Ватт, теперь эта величина составляет 80-190 Лм на Ватт. Эффективность зависит только от производителя, бывают:

  • диоды неизвестного китайского производства, который дают 70-80 Лм на Вт;
  • фирменные китайские, японские, европейские 110-120 Лм на Вт;
  • сверхъяркие, чаще сделанные по технологии COB, которые дают 180-190 Лм на Вт.

Таблица соотношения светодиодных ламп и накаливания

Накаливания, Вт Светодиодная, Вт Поток света, Люмен
40 5 400
60 8 700
100 14 1300
150 22 2100

2. Мощность потребления электроэнергии

Энергопотребление складывается из потребления светодиодов и драйвера. На драйвер приходится 1-2 Вт. Если вы покупаете китайского производства или неизвестного отечественного производителя, то часто  леды могут использоваться очень плохие, обычно в 3-4 слабее брендовых.

Например,  на 60 дешёвых SMD 5730 потребляет столько же, сколько  20 штук этих же, только фирменных CREE, Osram, Samsung.

3. Цветовая температура света

Шкала цветовой температуры

..

Свет делится на 3 вида:

  • белый, как обычный дневной свет;
  • теплый белый, как свет от обычной накаливания;
  • холодный белый, свет с голубоватым оттенком.

4. Тип цоколя

Самые распространённые это Е27 и Е14. Есть еще и другие, в основном для точечных светильников и рассчитанные на 12 Вольт, это GU4, GU5.3, GU10. В цоколях типа GU цифры обозначают расстояние между их контактами в миллиметрах, соответственно  GU10 имеет расстояние между контактам 10 мм.

Цоколи ламп для дома

Отдельную группу составляют G5, G13, G23, G24, которые используются в люминесцентных светильниках. В целях сокращения инвестиций на переоборудование освещения, в формате люминесцентных  выпускаются светодиодные. Для этого убирается пускорегулирующая начинка люминесцентного светильника, корпус остается прежним.

Перед покупкой  уточните заранее цоколь. Даже мне однажды удалось купить 10 штук с Е27, вместо Е14.

5. Диапазон рабочих температур

При покупке обратите внимание на рабочий диапазон температур. Если эксплуатация будет проходить при теплых  или холодных условиях, например, на улице при -35 градусов или в сауне, где плюс 90-100 градусов. То эти данные должны быть указаны в паспорте лампы, и тогда она будет гарантированно и безотказно работать в этих условиях.

6. Коэффициент пульсаций

Считаю, что это вторая по важности техническая характеристика. При эксплуатации обычных  этот параметр был всегда одинаков. Этот показатель большинство производителей не упоминают, потому что у дорогих лампочек с этим всё в порядке, а покупают обычно бюджетные. Всю важность и тонкости я описал в статье «почему светодиодная лампа мигает».

7. Степень защиты

Существует несколько степеней защиты от влажности, влаги, пыли. Она указана обычно на упаковке. Чтобы вам не разбираться в тонкостях маркировки, просто спросите у продавца. Несоответствие степени защиты и условий эксплуатации приведет к преждевременному выходу из строя.

 8. Срок службы

Срок службы современных бюджетных светодиодок  заявлен в 20 — 50 тысяч часов, и зависит от установленных LED комплектующих. Современными я считаю от SMD5630, предыдущие имеют худшие технические характеристики. Последние разработки японцев и европейских производителей позволят работать до 100.000 часов. Но это не означает, что лампа перестанет работать, она потеряет свою яркость, примерно, на 30-40%.

9. Напряжение питания

Информация на упаковке Навигатора

Напряжения питания  обычно составляет 12 и 220 Вольт. Если покупаете в зарубежном интернет магазине, например китайском, то обязательно укажите, какое напряжение вас интересует. Продавец видит, что вы из России, но зачастую они могут вам отправить  на напряжение 110 Вольт.

10. Размеры корпуса

Это не то, что характеристика, скорее примечание. Тут действует простое правило, чем  ярче светит, тем она должна быть больше. Сопоставить размеры, аналогичной обычной сотке (100 Вт), можно в статье «светодиодная лампа, аналог 100 Вт». Менее мощная  должна быть пропорционально меньше. Перед покупкой измерьте светильник, в котором стояли лампы накаливания, иначе многие возмущаются, что плафон съедает немалую часть света, или некрасиво торчит из него. Семь раз прикиньте, один раз купите. В 2015 году появились модели на 15 Вт, корпус которых по размерам как  на 7-8 Вт, написал производителям письмо, почему они не перегреваются. Производитель на письмо не ответил, может есть что скрывать, но у них упоминается об использовании керамики из Нитрида алюминия.

Что такое светодиодная лента - виды, конструкция, устройство LED ленты

1. Что такое светодиодная лента?
2. Конструкция светодиодной ленты
3. Виды светодиодных LED лент
4. Регулировка излучения светодиодной ленты
5. Способы прокладки ленты
6. Подключение СДЛ
7. Ошибки при подключении
8. Блоки питания для светодиодных лент
9. Применение светодиодных лент
10. Основные преимущества LED лент
11. Недостатки светодиодной ленты

Что такое светодиодная лента?

Светодиодная лента - это гибкая лента, на которую с одной стороны прикреплены светодиоды, а на другую нанесена клейкая основа. Диоды расположены группами, по 3 светодиода в каждой группе. Длину можно изменять простыми ножницами. Подключается к сети с помощью блока питания. Применяются для подсветки мебели, полок, комнат, потолков и других решений. Цены указаны за 1 метр (мин. заказ 5 метров — упаковка).

Глоссарий:

  • SMD 3528 — излучающий прибор, предназначенный для монтажа на поверхности.
  • Чип — кристалл из полупроводникового материала.
  • Люминофор — вещество, поглощающее энергию, создаёт яркий световой поток.
  • Подложка — гнущаяся плата с элементами.
  • Клейкая основа — закрепляющая СД полосу.
  • Люмен — световой поток обозначается (лм).
  • RGB контроллер — устройство регулировки цвета и управления режима излучения.
  • ДП — дистанционный пульт с широкими функциональными возможностями.
  • Авторитетные производители светодиодной продукции (брендовые): Philips, LG, Epstar, Samsung.
  • СД — источник излучения.
  • БП — блок питания.
  • Кельвин — единица измерения световой интенсивности излучения обозначается (К).
  • Драйвер — источник тока для ленты.

Конструкция светодиодной ленты

Главным элементом ленты являются светодиоды, припаянные с установленным расстоянием друг от друга к гибкой плате (подложке), а также ограничительными резисторами. Ширина ленты колеблется 8—20 мм и по высоте с элементами менее 5 мм. На тыльной части нанесён клеящий слой. Стандартная длина пять метров. При изготовлении используют технологию миниатюризацию высокого уровня SMD и DIP.

Также в комплект с LED лентой входят: контроллеры, преобразователи, усилители, специальные клипсы, соединяющие провода. Для одноцветных применяют двух контактные, для полихромных — на четырёх.

Виды светодиодных LED лент

Они зависят от типа применяемых светодиодов и различают:

  1. Количеством светодиодов пропорционально величине излучения.
  2. Свечением: цветным (любого оттенка) и монохромным (с одним основным колером). Пример RGB. Используя светодиоды с устроенными излучателями трёх разных цветов: Read, Green, Blue в переводе с английского красного, зелёного, голубого.
  3. Различной хроматической температуры с границами от 2700 до 10 тыс. Кельвинов. Пример, лампа накаливания в 100 Вт имеет 2800 К. Люминесцентная (белого света) 3500 К.

Характерные различия светодиодных лент

По типу применяемых светодиодов:

Основными источниками света являются светодиоды SMD 3528, 5050. Первый имеет один излучающий кристалл с потоком до 6 люмен (лм). Второй — три, собранный как монохромным, так и многоцветным элементом RGB. Аббревиатура обозначает: первая буква — красный свет, вторая — зелёный и последняя синий. Контроллер управляет свечением кристаллов, получая разные цвета излучения.

По наличию диодов в одном метре:

Сравнивая SMD 3528 и их количество в светодиодной ленте 60 или 120 штук, она имеет поток 300 или 600 лм/метр. Мощность потребления соответственно в два раза больше 4,8 Вт/м. SMD 5050 имеет 30, 60 диодов на таком же отрезке. Поток одного 18 лм. Вместе дают 540 и 1080 сообразно. Сравнивая ЛН 75 Вт, излучающую около 850 лм, с круговым свечением, и светодиодную направленного освещения, имеющую 120.

По качеству использованных элементов:

LED ленты делятся на профессиональные и эконом класса, различные по цене. В первом применены качественные, проверенные контрольными испытаниями резисторы и светодиоды с большими сроками работы. Комплектация второго выполнена дешёвыми деталями с более низкими параметрами, но пригодными для подсветки.

По степени защиты:

Обозначение IP 20 и подобные ему, расшифровывают как международный стандарт Ingress Protection. В переводе подразумевается система защиты электрических элементов покрытием от проникновения в устройство, влаги, пыли и других нежелательных предметов, и веществ. Первая цифра указывает защиту от твёрдых включений, вторая — от влажных факторов. Чем она больше, тем лучше конструкция защищена от неблагоприятного влияния среды.

По цвету температуры и свечения

Производители изделия поставляют светодиодные ленты всех семи основных колеров: начиная от белого и до синего. Светодиодная лента RGB излучает сразу несколько цветов.

По окраске основания (подложки)

Как правило, оно имеет два цвета: белый, жёлтый, а реже тёмного оттенка.

Регулировка излучения светодиодной ленты

Регулировку яркости и цвета светодиодной ленты выполняет контроллер, изменяющий поток излучения отдельно по каждому колеру. Необходимый режим задаёт пульт дистанционного управления (ПДУ). Который бывает кнопочным, сенсорным, инфракрасным или радио. Последний может «командовать» одним контроллером или целой группой. Датчики движения подключают подсветку и освещение. Для монохромного, достаточно преобразователя напряжения. Выключатели, прерыватели расположены по месту. Источник питания ленты желательно закреплять возле её начала или конца.

Ориентация свечения

По наклону потока LED ленты разделяют на 2 группы: бокового и переднего излучения. Во второй оно направлено перпендикулярно к поверхности основания. Применяют для подсветки рекламы, интерьера, автомобиля. В первой поток распространяется параллельно плоскости, на которой закреплены элементы. Их устанавливают в отверстиях рекламных конструкций, выделяя информацию по контуру.

Прокладка ленты

Существующие способы её монтажа, оптимальны для выполнения разных задач и показывают неодинаковые результаты. При устройстве не следует переламывать, изгибать или перекручивать подложку, оберегая от повреждений токоведущих соединений.

Закрепление ленты на мебель, в комнате. Подсветка шкафов, ниш, эффектных эстетически зон. Ленту размещают внутри предметов, интерьера. Необходимо очистить и обезжирить поверхность, а затем прочно прикрепить. Не стоит забывать про отвод тепла, так как дтоды тоже нагреваются,

Устройство в настенных и потолочных нишах. При установке СДЛ на гипсокартонной плоскости её предварительно шпаклюют, выравнивают, покрывают одним слоем грунтовки. Место размещения преобразователя и контроллера не ухудшает отвод тепла и позволяет свободный доступ для их осмотра и ремонта. Дополнительно укрепляют бортики, рассеивающие поток света, ослепляющего глаза. Светодиодную полосу устанавливают после окончательного закрепления всех гипсокартонных плит шурупами. В противном случае они могут повредить ленту или быть причиной короткого замыкания.

Монтаж светодиодной ленты в помещении. Её можно закрепить на полиуретановых плинтусах или на любой высоте (зоне) комнаты, предварительно на обезжиренное место. Устройство в специальном коробе. Низкая механическая прочность требует монтировать её в алюминиевых профилях с внешним светофильтром. Они и защищают от механических повреждений, скручивание, разрывов, попадания пыли и частично влаги. Перед закреплением профиля планируют и подчеркивают на плоскости линию его размещения. Закрепив, внутрь наклеивают СДЛ. Вполне безопасно такой монтаж устройства можно расположить близко к полу.

Подключение СДЛ

Длина последовательно соединённых лент ограничена. Увеличение их количества требует применить параллельную схему соединений. Ниже перечисляются некоторые советы самостоятельного монтажа светодиодных устройств. Ведь статистикой подсчитано, что причиной выхода из эксплуатации подсветки или освещения, около 90%, может быть неправильное монтирование.

Совет первый.

Сначала закрепляют специальный анодированный алюминиевый профиль серебряного цвета. Шириной 18 мм, высотой 9 мм. Он выполняет важную роль охлаждающего радиатора. Вбирает избыточное тепло и рассеивает в пространство. Поверхность из других материалов не подходит. Влияние повышенной температуры уменьшает яркость светодиодов. Со временем они тускнеют до полного выхода из строя. Алюминиевый профиль позволяет применять рассеивающие линзы разной прозрачности.

Совет второй.

Лента 5 метров работает в оптимальном режиме. При необходимости удлинить подсветку их соединяют параллельно. Каждую стандартную ленту подключают отдельно к источнику питания.

Третий совет.

Блок питания выбирают на 15—30% больше суммарной мощности, потребляемой LED лентой. Такой запас гарантирует оптимальную работу устройства и долгий срок службы.

Ошибки при подключении светодиодной ленты

Светодиодные ленты обладают преимуществами перед традиционными источниками освещения. Они долговечны, виброустойчивы, экономичны и к тому же имеют малые габариты. Иногда, выше перечисленные достоинства полностью не реализуются на практике. При подключении необходимо исключить такие моменты.

  1. Нельзя рассматривать СД как аналог обычных устройств освещения. Это нелинейный полупроводниковый осветительный прибор с отличительной технической характеристикой.
  2. Ошибочно подсоединять СД непосредственно к источнику питания (рис 1). Подключают последовательно через резистор, влияющей на величину тока (рис 2) или драйвера, параметрами которого являются выходной ток и мощность (рис 3).

  3. Неправильно подключать параллельно к одному источнику. От такого подсоединения излучение будет различным по яркости. При выходе из строя одного светодиода (рисунок 4), растёт ток на другом, ускоряющий его деградацию.

     

  4. Ошибочно последовательное подключение ленты с элементами разных номиналов. При этом элементы тускло светятся или ускоряется их износ. Ток в цепи зависит от величины ограничивающего резистора (рис. 5).
  5. Установка элемента (R) с неподходящим сопротивлением. Несоответствие тока параметрам, приведёт к перегреву кристалла, сокращению срока службы.
  6. Применение ограничивающего резистора с заниженным номиналом, ускоряющего разрушение (рис. 6).
  7. Необходимо регулировать обратное напряжение. Потому что, увеличение тока вызовет перегрев полупроводника, тепловой пробой и выход СД из строя. Рисунки 7, 8.

Блоки питания для светодиодных лент

Типы

Существуют различные варианты конструкций и назначений БП.
Открытый, выполнен в металлическом или пластмассовом корпусе без защиты от влаги. Предназначен для использования внутри здания в сухой атмосфере. Его мощность варьируется от 6 до 360 Вт.

Непроницаемый. Изготовлен в алюминиевом корпусе, одновременно служащим защитой от влаги и эффективным радиатором отвода тепла. Конструкцию прибора малой мощности помещают в пластиковую оболочку уменьшенного размера.

Закрытый блок. Смонтирован в металлическом корпусе, защищён от влаги по классификации IP 54. Он пригоден для внешней установки. Мощность колеблется от 60 до 360 Вт.

Блок питания на 24 Вольт не отличается по структуре от такого же на 12 В. Практически он чуть больше и тяжелее. Для примера, устройство освещения или подсветки 5-метровой лентой подходит БП мощностью 200 Вт.

Расчёт мощности блоков питания

Прибор преобразует переменные 220 в. в постоянные 12 или 24 вольта. При вычислении исходят из таких параметров: используемой мощности одним метром СДЛ, длины всех участков (отмечено на упаковке товара) и плюс коэффициент запаса в пределах 1,15 — 1,30. Подсчитывают по формуле Мб = Мл x Дл. x K. В ней Мб — мощность блока питания. Мл — потребляемая одним метром ленты. Дл. — её длина. K — показатель запаса. Он составляет 30% и равен 1,3. Меньший коэффициент желательно не выбирать. Не допускать работу прибора на пределе возможностей. Приняв рекомендуемый запас, он «проживёт» дольше. Пример расчёта. При длине ленты десять метров и 5 Вт мощности на один метр, заданным коэффициентом 1,3 получим главный показатель Блока — 65 Вт. Ближайшими к этому параметру будут 80 или 100 Вт. Первая модель предпочтительнее.

Подключение блока питания

На блоке питания видны клеммы, расположенными под буквами L и N. Это вход сети 220 вольт. Обозначено подсоединение «земля». Контакты с учётом полярности проводов: минусового — V, — V и плюсового +V + V. Эти клеммы смонтированы параллельно. Можно подключать одновременно выходы на две светодиодные ленты. Чем мощнее блок, тем больше у него пар (контактов). Полярность необходимо соблюдать. Для подключения СДЛ имеются два провода. Красного цвета (плюсовой) и чёрный (минусовой).

Порядок подсоединения такой. Сначала подают к блоку сетевое питание, потом к проводам LED ленты. На приборе устроена регулировка (подстройка) входящего напряжения, поступающего к ленте. Если она потребляет 12 вольт подавать больше не рекомендуется. Допускается 11 в. При этом она будет работать дольше. Многоцветную ленту, подключают через контроллер четырьмя проводами. Красным, зелёным, чёрным, синим. Окраска каждого соответствует цвету излучения и подсоединяется к своей клемме. Они расположены под надписью Light (свет). Контакты, обозначенные POWER «+» / «-», подводят к блоку питания. Затем на прибор подают сетевое питание.

Внешний осмотр блока питания

Блок может быть с кулером или без него. На лицевой стороне приведена (здесь приводится часть такой информации): Model Input: AC 100 V / 240 V: DC + 12V 20 A 250 Вт 12 в. Он имеет 9 зажимов. Буквой L обозначена фаза, N — ноль. Отмечены по три клеммы минусов - V и плюсов + V. Сбоку размещён регулировочный резистор. Проверяют работоспособность блока питания. Подключив провода светодиодной ленты (красного цвета к плюсу + V, чёрного к минусу - V), подсоединяют к сети. Таким образом, проверен блок мощностью 250 Вт. Уровень шума кулера, такой же как и в системном блоке стационарного компьютера.

Применение светодиодных лент

Подсветка автомобиля. Днища, на которую потребуется всего пять метров ленты. Салона, колёс, дисков, багажника, ускоряющей поиск нужной вещи. Бардачка, приборной панели, дверных ручек, педалей и ковриков. Такая подсветка может долго существовать, если она смонтирована в металлическом профиле. Нечувствительна колебаниям температуры. Напряжение 12 вольт делает её безопасной. Монтаж не требует высокой квалификации мастера, когда его может выполнить сам желающий. Выбор цветовой гаммы, оттенков громадный. Приводится цифра в 17 млн. Управляя дистанционным пультом или программой изменяют цвет, переливы света, скорость чередования яркости и других спецэффектов, не нарушая безопасность движения на дороге.

Подсветка гардин. СД лента, как гибкая и легко прикрепляемая на поверхность любого материала. На тканевые портьеры, тюль, капрон, гобелен, жалюзи или роликовые шторы. С помощью пульта управления RGB контроллера выбирают или программируют подсветкой гардин. Устраивать такой дизайн безопасно. Ленты малой мощности не нагреваются. Синтетические материалы не повреждаются. Срок службы менее 100 тыс. часов. Подсветка экономична, её можно сравнить с лампой накаливания мощностью в 25 Вт.

Оформление витрин. Основанием применения является возможность устанавливать требуемую освещённость, выбирать цвет потока. Учитывают, что каждый товар, пищевой продукт подсвечивается определённым колером. Например, впечатляет покупателя мороженое, находящееся под голубым светом, кондитерские деликатесы — освещаемые жёлтым. Под излучением СД искрятся стекло и хрусталь, мерцают ювелирные изделия, расположенные под разными углами или рассеивающим потоком. Подсветку применяют в холодильниках, привлекательных винных полок. Этот способ не вредит качеству товара, продуктов, безопасный и экономный.

Подсветка потолка. Применение помогает без затрат обновить, преобразовать мгновенно интерьер помещения по своему настроению. Зрительно скорректировать высоту комнаты, придать настоящее ощущение простора, природного света. Гибкая лента податлива для монтажа в углублениях, легко копирует конфигурацию разных форм. Срок работы около десяти лет. Не требует специального обслуживания, не выходят из строя и замены их новыми узлами и элементами.

Основные преимущества LED лент

  1. Высокая надёжность.
  2. Экологичность.
  3. Простое закрепление светодиодных лент на подготовленной поверхности.
  4. Малые расходы эксплуатации, учитывая показатель соотношения потока света к стоимости.
  5. Светодиодные ленты отличаются большим сроком эксплуатации по сравнению с известными лампами освещения. При оптимальных температурных режимах работает свыше 30 тыс. часов.
  6. Имеется возможность увеличения светового потока пропорционально длине ленты, избегая перегрева составляющих элементов.
  7. Гибкость конструкции разрешает выполнять различные дизайнерские проекты.
  8. Небольшие габариты.
  9. Допустимость регулировки цветового оттенка и яркости.
  10. Безопасность использования.
  11. Отсутствие пульсации.

Недостатки светодиодной ленты

  1. Цена LED ленты выше люминесцентных ламп и накаливания.
  2. Нет взаимозаменяемости с использованием старой арматуры.
  3. По сравнению с белым светодиодом СДЛ имеют невысокий индекс по цветопередаче (около 80).
  4. Недостаточная устойчивость конструкции ленты против механических повреждений.

В данной метке нет товаров.

Светодиодные лампы. виды и устройство. применение и параметры

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:

  • Как выбрать светодиодные лампы для дома
  • Как понизить напряжение в сети
  • Как экономить на освещении

Опубликовано:
27.06.2019
Обновлено: 27.06.2019

Устройство светодиода, принципы излучения света

Полупроводниковый переход p-n типа подключают к источнику постоянного напряжения в соответствии с полярностью выводов.

Внутри контактного слоя веществ p- и n-типов под его действием начинается движение свободных отрицательно заряженных электронов и дырок, которые обладают положительным знаком заряда. Эти частицы направляются к притягивающим их полюсам.

   Устройство светодиода, принцип получения света полупроводником

В переходном слое заряды рекомбинируют. Электроны проходят из зоны проводимости в валентную, преодолевая уровень Ферми.

За счет этого часть их энергии освобождается с выделением световых волн различного спектра и яркости. Частота волны и цветопередача зависят от вида смешанных материалов, из которых сделан p-n переход.

Для излучения света внутри активной зоны полупроводника требуется соблюсти два условия:

Эта сложная техническая задача решается несколькими путями. Один из них — создание нескольких слоев p-n переходов, когда образуется сложная гетероструктура.

Преимущества

Особенности того, как работает светодиод, дали ему несколько важных эксплуатационных и функциональных достоинств перед другими видами преобразователей электрической энергии в световую:

  • современные светодиоды не уступают по параметрам светоотдачи металлогалогенным и натриевым газоразрядным лампам;
  • конструкция практически полностью исключает выход из строя каких-либо компонентов из-за вибрации и механических повреждений;
  • LED-светильники малоинерционные, то есть моментально достигают полной яркости после включения;
  • современный ассортимент позволяет выбирать модели со спектром от 2700 до 6500 K;
  • внушительный рабочий ресурс – до 100 000 часов;
  • ценовая доступность индикаторных светодиодов;
  • светодиодное освещение, как правило, не требует большого напряжения и сохраняет пожарную безопасность,;
  • температуры ниже 0˚С почти не сказываются на работоспособности устройств;
  • строение светодиода не предусматривает использование фосфора, ртути, других опасных веществ или ультрафиолетового излучения.

Принцип работы светодиодов

Видимый свет определяется, как волны, движущиеся с постоянной скоростью (в вакууме). Точнее говоря, свет состоит из частиц с нулевой массой и представляет собой энергию, высвобождаемую электронами, движущимся внутри орбит атома. Столетие назад это свойство атомов было обнаружено сэром Исааком Ньютоном, он назвал эти легкие частицы фотонами – фундаментальными единицами света.

Материалом, используемым в светодиодах, в основном, является сплав алюминий-галлий-арсенид (AlGaAs). В исходном состоянии атомы этого материала сильно связаны. Без свободных электронов прохождение электричества здесь становится невозможным. Проблема решается добавлением полупроводниковой примеси – процесс, известный как легирование. Вводятся лишние атомы, эффективно нарушающие баланс материала и позволяя свободным электронам перемещаться по различным атомным орбитам. Побочный эффект этого – выделение света (люминисценция).

Различные длины испускаемых волн и определяют возможность получения широкой цветовой гаммы испускаемого света, что только дополняет все преимущества светодиодных ламп.

Устройство светодиодных источников

Конструкция светодиодной лампы

Общая конструкция ламп идентична, могут быть небольшие отличия. Они сложнее с технической точки зрения, чем лампы накаливания. Чтобы узнать, из чего состоит лампочка, ее нужно разобрать, в то время как в классическом источнике света с нитью накала просмотреть внутреннюю часть можно через стеклянную колбу.

Из чего состоит светодиодный светильник:

  • Led. В лампе устанавливается один или несколько светодиодов. Они отличаются по мощности, цвету свечения, размерам. Количество диодов в матрице может быть различным, вычисляется на производстве для обеспечения оптимального уровня света. Диоды припаиваются к алюминиевой или текстолитовой плате разных размеров и форм. Группы соединяются друг с другом последовательно.
  • Драйвер. Используется для преобразования сетевого напряжения в необходимую для работы светодиодов величину. Схемы драйверов бывают разными, чаще всего применяются трансформаторные. По конструкции выделяют открытые и закрытые, которые устанавливаются прямо в корпус лампочки. В дешевых китайских изделиях часто ставятся некачественные драйверы, которые неэффективны и могут навредить здоровью.
  • Цоколь. Светодиодные лампочки пришли на замену лампам накаливания, поэтому устанавливаться должны аналогичным образом. Изготавливаются приборы со стандартными цоколями Е27 и Е14.
  • Корпус. Колба изготавливается из пластика или стекла. Полная герметичность не требуется, так как в составе нет вредных паров ртути и газов.
  • Радиатор. Так как во время работы выделяется некоторое количество тепла, его нужно отвести, чтобы не было перегрева. Алюминиевая плата понижает негативное влияние температуры, но этого может быть недостаточно. Поэтому дорогие качественные лампочки дополнительно оснащаются радиаторами.

Ассортимент изделий с цоколем Е14 и Е27 можно разделить на три категории — брендовые, низкокачественные и филаментные.

Брендовая продукция

Брендовая Led-лампа

Устройство светодиодного светильника, изготовленного известной компанией, обязательно включает в себя:

  • Рассеиватель в форме полусферы. Может изготавливаться из пластика или стекла.
  • Алюминиевая печатная плата на теплопроводящей пасте.
  • Набор чипов.
  • Драйвер. Состоит из импульсного трансформатора, микросхем, полярных конденсаторов, планарных элементов. Также является соединителем цоколя и радиатора.
  • Основание цоколя из полиэтилентерефталата.
  • Цоколь с резьбой необходимого диаметра, выполненный из латуни с никелевым покрытием.

Низкокачественные изделия

Разобранная китайская светодиодная лампа

Приборы неизвестного производства обычно имеют низкую стоимость. Это связано с использованием некачественных материалов и отсутствием важных деталей – радиатора и драйвера. Вместо драйвера применяется обычный блок питания, размещенный рядом со светодиодами. Роль радиатора выполняет корпус, в котором проделывают отверстия. Такой способ малоэффективен, поэтому дешевые лампочки быстро выходят из строя.

Плата крепится к корпусу при помощи специальной защелки. Цоколь и плата соединяются пайкой. Такое соединение не может обеспечить высокую надежность и продолжительную работу светодиодов.

Филаментные приборы

Светодиодная филаментная лампа

Внешне филаментная лампочка похожа на лампу накаливания

Ее важное отличительное свойство – не требуется дополнительный отвод тепла. Такая светодиодная лампочка состоит из филамента и колбы

Работает на основе светодиодных нитей. Их количество выбирается в зависимости от мощности лампы. Светодиоды размещены на тонком стеклянном стержне – эта конструкция и называется филаментом. По всей длине нанесен люминофор, поэтому лампа желтая. Отвод тепла производится через колбу, внутри которой находится смесь газов.

Виды цветовой передачи света

Современные светодиоды излучают:

Желто-зеленый, желтый и красный спектр

В основе p-n перехода используются фосфиды и арсениды галлия. Эта технология была реализована в конце 60-х годов для индикаторов электронных приборов и панелей управления транспортной техники, рекламных щитов.

Такие устройства по светоотдаче сразу обогнали основные источники света того времени — лампы накаливания и превзошли их по надежности, ресурсу и безопасности.

Голубой спектр

Излучатели синего, сине-зеленого и особенно белого спектров долго не поддавались практической реализации из-за трудностей комплексного решения двух технических задач:

Для каждой ступени повышения яркости синего спектра требовалось увеличение энергии квантов за счет расширения ширины запретной зоны.

Вопрос удалось разрешить включением в вещество полупроводника карбидов кремния SiC или нитридов. Но, у разработок первой группы оказался слишком низкий КПД и маленький выход излучения квантов для одной рекомбинированной пары зарядов.

Повысить квантовый выход помогло включение в полупроводниковый переход твердых растворов на основе селенида цинка. Но, такие светодиоды обладали повышенным электрическим сопротивлением на переходе. За счет этого они перегревались и быстро перегорали, а сложные в изготовлении конструкции отвода тепла для них эффективно не работали.

Впервые светодиод голубого свечения удалось создать при использовании тонких пленок из нитрида галлия, наносимых на сапфировую подложку.

Белый спектр

Для его получения используют одну из трех разработанных технологий:

При первом способе на единой матрице размещают сразу три монокристалла, каждый из которых излучает свой спектр RGB. За счет конструкции оптической системы на основе линзы эти цвета смешивают и получают на выходе суммарный белый оттенок.

У альтернативного метода смешение цветов происходит за счет последовательного облучения ультрафиолетовым излучением трех составляющих слоев люминофора.

Методика RGB

Она позволяет:

Простым примером такой реализации служат цветовые елочные гирлянды. Подобные алгоритмы также широко используют дизайнеры.

Недостатками светодиодов RGB конструкции являются:

Эти недостатки вызваны разным расположением монокристаллов на базовой поверхности. Они сложно устраняются и настраиваются. За счет подобной технологии RGB модели относятся к наиболее сложным и дорогим разработкам.

Светодиоды с люминофором

Они проще в конструкции, дешевле в производстве, экономичнее при пересчетах на излучение единицы светового потока.

Для них характерны недостатки:

Конструкция ламп на светодиодах

Внешне источники света, использующие эффект испускания фотонов при прохождении электрического тока через полупроводник, почти не отличаются от ламп накаливания. Главное то, что у них есть привычный металлический цоколь с резьбой, который в точности повторяет все типоразмеры ламп накаливания. Это позволяет ничего не менять в электрооборудовании помещения для их подключения.
Однако внутреннее устройство светодиодной лампы 220 вольт очень сложное. Она состоит из следующих элементов:

1) контактного цоколя;

2) корпуса, одновременно играющего роль радиатора;

3) платы питания и управления;

4) платы со светодиодами;

5) прозрачного колпака.

Плата питания и управления

Разбираясь как устроены светодиодные лампы 220 вольт, в первую очередь стоит понять, что полупроводниковые элементы не могут быть запитаны от переменного тока и напряжения такой величины. Иначе они попросту сгорят. Поэтому в корпусе этого источника света обязательно находится плата, которая снижает напряжение и выпрямляет ток.
От устройства этой платы во многом зависит долговечность лампы. Точнее, какие элементы стоят на ее входе. В дешевых, кроме резистора перед выпрямляющим диодным мостом, ничего нет. Нередко случаются чудеса (обычно в лампах из Поднебесной), когда нет даже этого резистора и диодный мост напрямую подключен к цоколю. Такие лампы светят очень ярко, но срок их службы чрезвычайно низок, если они не подключены через стабилизирующие устройства. Для этого можно использовать, например, балластные трансформаторы.

Наиболее распространены схемы, в которых в цепи питания управляющей схемы лампы создан сглаживающий фильтр из резистора и конденсатора. В самых дорогих светодиодных лампах блок питания и управления построен на микросхемах. Они хорошо сглаживают броски напряжений, но их рабочий ресурс не слишком высок. В основном, из-за невозможности наладить эффективное охлаждение.

Плата светодиодов

Как бы ученые ни старались, изобретая все новые вещества с высокой эффективностью излучения в видимой части спектра, принцип работы светодиодной лампы остается прежним, и каждый её отдельный светящийся элемент очень слаб. Чтобы достичь требуемого эффекта, их группируют по несколько десятков, а иногда и сотен штук. Для этого используется плата из диэлектрика, на которую нанесены металлические токопроводящие дорожки. Она очень похожа на те, что используются в телевизорах, материнских платах компьютеров и других радиотехнических устройствах.
Плата светодиодов выполняет еще одну важную функцию. Как вы уже заметили, в блоке управления нет понижающего трансформатора. Поставить его, конечно, можно, но это приведет к увеличению габаритов лампы и ее стоимости. Проблема понижения питающего напряжения до номинала, являющегося безопасным для светодиода, решается просто, но экстенсивно. Все светящиеся элементы включены последовательно, как в елочной гирлянде. Например, если в цепь 220 вольт включить последовательно 10 светодиодов, то каждому достанется 22 V (правда, величина тока при этом останется прежней).
Недостатком этой схемы является то, что перегоревший элемент обрывает всю цепь и лампа перестает светить. У нерабочей лампы из десятка светодиодов могут быть неисправными лишь один или два. Есть умельцы, которые перепаивают их и живут спокойно дальше, но большинство неискушенных пользователей выбрасывают всё устройство на помойку.

Прозрачный колпак

В основном этот элемент играет роль защиты от пыли, влаги и шаловливых ручек. Однако есть у него и утилитарная функция. Большинство колпаков светодиодных ламп выглядят матовыми. Это решение могло бы показаться странным, ведь сила излучения светодиода ослабляется. Но его полезность для специалистов очевидна.
Колпак матовый потому, что на его внутреннюю стороны нанесен слой люминофора – вещества, начинающего светиться под воздействием квантов энергии. Казалось бы, тут, что называется, масло масляное. Но люминофор имеет спектр излучения в несколько раз более широкий, чем у светодиода. Он приближен к естественному солнечному. Если оставить светодиоды без такой «прокладки», то от их свечения глаза начинают уставать и болеть.

Светодиоды типа COB

Подобные элементы начали использоваться для лампочек и фонарей с мощным светодиодом. Принцип работы изделий остается тем же, но к алюминиевой основе в данном случае крепятся десятки кристаллов при помощи диэлектрического клеевого состава. Полученная матрица обрабатывается одним слоем люминофора, в результате чего образуется световой источник с равномерным распределением основного потока.

Одной из разновидностей технологии является вариант с распределением большого количества кристаллов по стеклянной поверхности. По этой схеме изготавливаются филаментные лампы, у которых в качестве базового источника выступает центральный стержень из стекла, покрытый мелкими светодиодами и обработанный люминофором.

Как получить белый свет с использованием светодиодов?

Существует три способа получения белого света от светодиодов. Первый — смешивание цветов по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет. Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это похоже на то, как светит люминесцентная лампа. И, наконец, в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой светодиод, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

Способы сборки

Светодиодные лампы можно разделить на несколько категорий по способу сборки:

  • Dip (dual inline package). Это самая старая и простая конструкция. Представляет собой светодиод, расположенный в защитном цилиндрическом корпусе, с двумя или более выводами. Светят ярко, различаются широкой цветовой гаммой и малым нагревом. Бывают одноцветные и многоцветные.

  • Пиранья. Эти приборы отличаются высоким световым потоком. Выполняются прямоугольной формы с 4 выводами. По сравнению с предыдущими, пиранья прочно устанавливается на плату. Имеет свинцовую подложку, которая увеличивает теплопроводность. Работает в широком температурном диапазоне.
  • SMD. Это светодиоды с мощностью 0,01 – 0,2 Вт, отличающиеся наличием нескольких кристаллов на одной керамической подложке. Корпус покрывается люминофором. К минусам можно отнести невозможность ремонта. Если сломается хотя бы один светодиод в группе, придется заменять всю плату.
  • COB. Одна из самых надежных технологий изготовления диодов. Полупроводниковый кристалл крепится на плату без корпуса и подложки и покрывается люминофором. Отличаются высокой мощностью и небольшой площадью свечения.

Самой распространенной технологией является COB.

Особенности световых эффектов

При рекомбинации дырок и электронов в разных составах веществ p-n перехода создается неодинаковое излучение света. Его принято характеризовать параметром квантового выхода — количеством выделенных световых квантов для единичной рекомбинированной пары зарядов.

Он формируется и происходит на двух уровнях светодиода:

На первом уровне квантовый выход у правильно выполненных монокристаллов может достигать величины, близкой к 100%. Но, для обеспечения этого показателя требуется создавать большие токи и мощный отвод тепла.

Внутри самого источника на втором уровне часть света рассеивается и поглощается элементами конструкции, чем снижает общую эффективность излучения. Максимальное значение квантового выхода здесь намного меньше. У светодиодов, испускающих красный спектр, оно достигает не более 55%, а у синих снижается еще больше — до 35%.

История создания первых ламп

В 1955 году Рубин Браунштейн обнаружил инфракрасное излучение арсенида галлия — полупроводник, который позже будет использоваться Ником Холоньяком-младшим и С. Беваккой для создания первого красного светодиода в 1962 году. В течение нескольких лет исследователи ограничились некоторыми цветами, такими как красный (1962), желтый, зеленый и более поздний синий (1972).

Вклад японских ученых

В 1990-х годах исследования Shuji Nakamura и Takashi Mukai of Nichia в полупроводниковой технологии InGaN позволили создать синие светодиоды высокой яркости, а затем адаптироваться к белым, добавив желтый люминофор. Это продвижение позволило использовать новые крупные приложения, такие как освещение и подсветка телевизионных экранов и ЖК-экранов. 7 октября 2014 года Шудзи Накамура, Исаму Акасаки и Хироши Амано получили Нобелевскую премию по физике за работу над голубыми светодиодами.

Варианты исполнения

Существует большое разнообразие электролюминесцентных ламп, но все они могут иметь различие по:

  • форме исполнения;
  • виду балласта;
  • внутреннему давлению.

Форма исполнения может быть как у обычных люминесцентных ламп – линейная трубка либо трубка в виде латинской буквы U. К ним добавились компактные варианты, выполненные под привычный цоколь с использованием различных спиральных колб.

Балласт является приспособлением, стабилизирующим работу изделия. Электронный и электромагнитный виды являются самыми распространенными схемами включения.

Внутреннее давление определяет область использования изделий. В бытовых целях или общественных местах нашли применение лампы низкого давления или энергосберегающие образцы. В промышленных помещениях или местах с пониженными требованиями к цветопередаче используют экземпляры высокого давления.

Для оценки способности освещения применяют показатель мощности лампы и ее светоотдачи. Можно привести еще много различных параметров классификации и вариантов исполнения, но их количество постоянно увеличивается.

Виды и принцип работы современных ламп накаливания

Принцип работы лампы накаливания основан на нагреве металлической спирали, находящейся в вакууме (лампы мощностью до 25Вт) или газе аргон или аргон+азот (средней мощности и высокомощные лампы) в герметично запаянной стеклянной колбе.

При прохождении через спираль, ток разогревает ее до температуры, равной впредь до 3000 градусов по Цельсию, вместе с этим происходит и излучение света, инфракрасных лучей.

Сама спираль выполнена из особо прочного и весьма тугоплавкого металла – вольфрама, а степень яркости освещения прямо пропорционально зависит от температуры нагрева; кроме того, газовая среда, в которой находится спираль, может содержать в себе частицы галогенов – соединений 17-ой гр. Таб. Менделеева (F, Cl, Br, I).

Современные лампы накаливания производятся из стекла с металлическим плафоном, имеющим резьбу, по средствам которой происходит фиксация в патроне, но имеются разновидности с контактно-зажимными и штыревыми типами соединений.

Виды ламп накаливания могут иметь четыре модификации, четыре условных обозначения, указывающих на тип спирали и окружающей ее среды в лампе накаливания: В (вакуумная), Б (биспиральная с аргоновым напылением), БО (биспиральная с аргоновым наполнением в опаловой колбе), Г (моноспиральная с аргоновым напылением).

Отдельным видом наиболее современных ламп накаливания являются галогенные лампы накаливания, отличие которых от вышеописанных обусловлено содержанием галогенных частиц в газовой среде лампы накаливания (частиц йода, хлора, брома), которые вступают в реакцию с испарившемся металлом с поверхности спирали.

После этого процесса металл возвращается на поверхность спирали по средствам температурного разложения получившегося соединения. Таким образом, они имеют больший КПД, срок годности и другие характеристики.

Что касается бытового назначения ламп накаливания, то они являются лампы общего назначения и обозначаются аббревиатурой ЛОН.

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

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.

Как выбрать светодиодную лампу

Форма

Для декоративной люстры подойдёт свечевидная форма, или так называемая «кукуруза». Особенно если патроны направлены вверх.

В плафонах хорошо смотрятся шарообразные и грушевидные осветители.

Рефлекторы создают акцентное освещение.

Выбор цоколя

Список распространённых цоколей для светодиодных ламп:

  • E27 Самый привычный цоколь Эдисон диаметром 27 мм.
  • E14 Народное название «Миньон». Винтовой Эдисон 14 мм. Ставят на маломощные лампы.
  • E40 применяется для крупных мощных ламп (в основном для уличного освещения).

Штырьковые модели (безцокольные) G для галогеновых ламп, также скопированы и в светодиодных устройствах, чтобы заменить ими галогены.

  • G4 – для миниатюрных ламп.
  • GU5.3 – ими оснащены популярные лампы MR16 для мебели и потолков. Такие же, как галогеновые MR16.
  • GU10 – похожий на предыдущий, только с расстоянием между контактами в 10мм. Примечательная особенность – увеличенный диаметр на кончиках штырьков.
  • GX53 – светильники, встраиваемые и накладные для потолков и мебели, которые имеют плоскую широкую форму.
  • G13 – цоколь, аналогичный линейным люминесцентным лампам. Поворотный цоколь, применялся в аналогичных трубчатых лампах T8.

Пульсация

Чем меньше мерцание лампочки, тем лучше для глаз человека. Особенно этот показатель важен, когда речь идёт о выборе освещения для рабочего места. Существуют специальные измерительные приборы, показывающие уровень пульсации в цифровом обозначении. Но если прибора нет.

Определить мерцание можно двумя бытовыми методами:

  1. Поднести к лампочке карандаш и быстро подвигать им из стороны в сторону. Если глаз отчётливо видит несколько карандашей – лампочку можно ставить только в помещения общего назначения. Например, коридор, туалет или лестничную клетку. В стабильном, немерцающем потоке, будет видно карандаш в крайних точках и размытое изображение между ними.
  2. Навести на лампу камеру любого цифрового устройства. Хорошие лампочки светят ровно, а мерцающие дают тёмные полосы на экране. Глаза будут утомляться от такого освещения.

Радиатор

Как уже говорилось, хорошее отведение тепла – залог долгой работы лампочки.

Радиатор должен быть выполнен из алюминия.

Однако стремясь к неоправданной экономии, некоторые производители делают пластиковый радиатор и покрывают его серебристой краской.

При покупке слегка постучите по радиатору металлическим предметом. По звуку можно определить, какой использован материал.

Интенсивность свечения

Диммируемые лампы (светодиодные лампы работающие с диммером) можно регулировать по яркости, приглушая или добавляя света. О том, что лампочка способна на это, скажет пиктограмма в виде регулятора, на упаковке.

Устройство люминесцентной лампы

Для того чтобы понять принцип работы однолампового светильника, надо познакомиться с его схемой. Светильник состоит из следующих элементов:

  • стеклянная цилиндрическая трубка;
  • два цоколя с двойными электродами;
  • стартер, работающий на начальном этапе поджига;
  • электромагнитный дроссель;
  • конденсатор, подключенный параллельно питающей сети.

Колба изделия выполнена из кварцевого стекла. На начальном этапе ее изготовления из нее откачан воздух и создана среда, состоящая из смеси инертного газа и паров ртути. Последняя находится в газообразном состоянии за счет избыточного давления, созданного во внутренней полости изделия. Стенки покрыты изнутри фосфоресцирующим составом, он превращает энергию ультрафиолетового излучения в видимый человеческому глазу свет.

К выводам электродов на торцах устройства подводится переменное напряжение сети. Внутренние вольфрамовые нити покрыты металлом, который при разогреве испускает со своей поверхности большое количество свободных электронов. В качестве таких металлов могут применяться цезий, барий, кальций.

Электромагнитный дроссель представляет собой катушку, намотанную для повышения индуктивности на сердечнике из электротехнической стали с большой величиной магнитной проницаемости.

Стартер работает на начальном этапе процесса тлеющего разряда, протекающего в газовой смеси. В его корпусе находятся два электрода, один из которых биметаллический, способный под действием температуры изгибаться и изменять свои размеры. Он выполняет роль замыкателя и размыкателя электрической цепи, в которую включен дроссель.

Принципы работы светодиодов и светодиодных светильников

Светодиод – полупроводниковый кристалл, генерирующий свет конкретного цвета. Диапазон спектра излучения светодиода в значительной степени зависит от химического состава использованных полупроводников. Он кардинально отличается от традиционных источников освещения (ламп накаливания, люминесцентных и газоразрядных ламп). В светодиоде нет нити накала и газа, а также отсутствуют хрупкая стеклянная колба и ненадежные подвижные детали.

 История развития светодиодов

Первый светодиод с красным спектром излучения создан в 1962 г. Ником Холоньяком в корпорации General Electric. Монохромные красные светодиоды в 60-е годы XX века применялись для производства маленьких световых индикаторов в различных электроприборах. Первые светодиоды испускали слабый свет, имели относительно высокое энергопотребление, однако, данное направление оказалось очень перспективным и получило бурное развитие. В 70-х годах XX века появились светодиоды, излучающие желтый и зеленый свет. Их начали применять в различной мелкой электронике - калькуляторах, часах, аварийных указателях и т.п. Световой поток светодиодов постоянно улучшался, и к 1990 году вырос до значения 1 люмен (Лм).

В 1993 году в японской компании Nichia инженер Суджи Накамура впервые создал первый синий светодиод повышенной яркости. Так как синий, красный и зеленый цвета - главные составляющими света, то после этого изобретения, можно было получить любой цвет излучения светодиодов, в том числе и белый. Первые белые светодиоды изготовлены в 1996 году. В конце 90-х годов светодиодное освещение постепенно сменяет традиционные лампы с вольфрамовой нитью накала там, где необходим окрашенный свет.

В 2001 – 2005 годах световой поток светодиодов значительно увеличился и достиг значений в 100 лм и выше. Белые светодиоды обрели оттенки - теплые и холодные, приближенные к естественному освещению. Высокоэффективные светодиодные источники освещения составили конкуренцию традиционным практически во всех областях, уличное освещение в городах начали переводить на светодиодное. Получили распространение такие изделия как прожектор светодиодный и офисный светодиодный светильник. В настоящее время светодиодные источники освещения производятся различных форм, характеристик и назначения, например, светодиодные прожекторы, офисные светильники, светильники для бытового освещения, промышленные и уличные светодиодные светильники.

 

Принцип работы светодиодов

Светодиод состоит из одного полупроводникового p-n-перехода. В результате легирования, материал n-типа собирает отрицательные заряды, а материал р-типа – положительные. Атомы в материале n-типа обогащаются дополнительными электронами, а атомы в материале р-типа обогащаются вакантными местами на внешних электронных орбитах атомов.

При попадании диода в электрическое поле, электроны и дырки стремятся к p-n-переходу. При приближении носителей зарядов к p-n-переходу, электроны проникают в материал р-типа. При подключении отрицательного напряжения к материалу n-типа через диод протекает электрический ток в направлении от материала n-типа в материал р-типа, данный эффект назван прямым смещением.

Все светодиоды освещения схожи по строению. Они состоят из полупроводникового кристалла, установленного на подложку, контактов для подключения к сети, соединительных проводников для подсоединения контактов к кристаллу, теплоотводящего элемента, оптической линзы и корпуса.

Индикаторные светодиоды являются маломощными, поэтому все генерируемое в них тепло рассеивается внутри них самих. Осветительные же светодиоды выделяют значительно больше тепла, поэтому им дополнительно требуется корпус с прямым припаиванием к поверхности для обеспечения интенсивного отвода тепла (типичный пример массивного теплоотводящего корпуса - уличный светодиодный светильник)

 

Основные элементы и строение светодиодных приборов

Для использования в освещении, светодиоды должны быть объединены в единую систему, состоящую из драйвера, оптических линз, источника питания и теплоотводящего материала. Данные компоненты присутствуют в любом светодиодном светильнике.

Типовые светодиодные светильники включают в себя следующие составляющие:

  • Светодиодные элементы.

  • Блок питания, схемы управления и преобразователи напряжения.

  • Вентиляционные отверстия и радиаторы и другие устройства для отвода тепла.

  • Оптические линзы для смешивания, направления и рассеивания света.

 

 

Также светодиодные светильники включают в себя кабели для подключения к электропитанию. Линейные светильники, например, светильники для подсветки рабочей зоны на кухне, обычно снабжены соединительными элементами и перемычками для установки устройств в различной конфигурации.

 

Читайте также: Основные преимущества светодиодного освещения и светильников

светодиодов - конструкция и принцип работы | блог LED

Светодиодное освещение

одинаково охотно используется частными лицами и используется в домах и квартирах, а также в общественных учреждениях, городских пространствах или частных компаниях. Все по достоинству оценят преимущества этого типа освещения. Поскольку мы так часто ежедневно сталкиваемся со светодиодными лампами, стоит знать, как они работают и как они устроены.

Четыре поколения источников света

Для начала ученые разделят источники света на четыре поколения, от самых простых до более сложных по принципу действия, но и наиболее функциональных.

В первом поколении все источники света генерируют свет только сжигая . В эту группу входят огонь и его производные: факелы, свечи и т. д.

Второе поколение источников света включает в себя лампы накаливания . Схема их действия общеизвестна: вольфрамовую проволоку обычно помещают в стеклянную колбу, наполненную инертным газом, который под действием электричества начинает светиться и излучать свет.Минус такого типа освещения в том, что он выделяет много тепла, что делает использование такого освещения не самым экономичным решением.

Источники света третьего поколения более выгодны для нашего ассортимента. Это газоразрядные лампы , в которых свет излучается газом, взаимодействующим с высоким напряжением. Примерами ламп этого поколения являются линейные и компактные люминесцентные лампы, а также ксеноновые горелки.

В последнем, четвертом поколении источников света мы находим светодиодов . Они излучают свет, который мы можем видеть благодаря явлению электролюминесценции, при котором импульсом для производства света является электрический ток, передаваемый извне, или электрическое поле. Источники света с использованием светодиодной технологии в настоящее время являются одним из самых энергосберегающих световых решений.

Конструкция светодиода

Практически каждому из нас хоть раз доводилось знакомиться со светодиодом поближе.Его конструкция несложна, так как состоит всего из нескольких элементов. Диод состоит из прозрачного полимерного корпуса с возможной линзой, кабелем питания, отражателем и полупроводниковой микросхемой, причем два штырька составляют основание диода (анод и катод) и фланец основания.

светодиод - как это работает?

Эксплуатация светодиода для людей, мало связанных с электричеством в повседневной жизни, может быть сложной, но мы постараемся объяснить ее максимально просто.Начать следует с того, что у диода есть переход двух полупроводников с разными зарядами — мы говорим об этом переходе P-N. Носителями в этом случае являются электроны с отрицательным зарядом и положительными электронными дефицитами, которые называются дырками или свободными пятнами. Свет производится прыжками электронов из N-слоя в дырки с уровня P . При этом во время скачка у электронов остается большой избыток энергии, которая передается наружу в виде света.Элемент диода, преобразующий электричество в свет, представляет собой полупроводниковый чип, который проводит электричество только в одном направлении. Также следует упомянуть, что интенсивность света зависит от мощности подаваемого электричества.

Белый светодиод a RGB

Не все знают, что белого света в природе не существует. Так в чем же причина того, что наш мозг отличается таким цветом освещения? Следствием восприятия мозгом белого света является сочетание нескольких цветов в определенных пропорциях.Таким образом, вы должны знать, что белых светодиодов не бывает. Те, что мы воспринимаем как белые, на самом деле светятся голубым , но благодаря их поверхности с люминофором мы воспринимаем их свет как белый.

Светодиоды

RGB также доступны на рынке. Они состоят из трех небольших светодиодов трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Диод RGB, благодаря соответствующему сочетанию цветов, может излучать свет белого цвета.Светодиодное освещение RGB обычно также позволяет контролировать яркость цветов, поэтому мы можем создать любой цвет света.

Преимущества светодиодного освещения

Светодиодное освещение

становится все более популярным в наших домах. Уже никого не удивишь Светодиодная люминесцентная лампа , светодиодные бра в ванной или освещении прихожей по данной технологии. Почему мы так стремимся выбрать этот тип освещения?

Основным и наиболее часто упоминаемым преимуществом светодиодного освещения является энергоэффективность.Светодиодные люминесцентные лампы и другие светодиодные лампы отличаются низким энергопотреблением, поэтому замена традиционного освещения на светодиодное положительно скажется на сумме счетов за электроэнергию.

Светодиоды

имеют небольшие размеры и поэтому имеют широкий спектр применения. Они могут быть элементом не только центрального освещения в помещении, но и отлично подойдут в качестве дополнительного, декоративного освещения.

Мы выбираем освещение на светодиодах, так же уверены в длительном сроке службы такого типа освещения.В зависимости от производителя конкретный источник света может работать до 100 000 часов!

Светодиоды

в источниках света, таких как люминесцентные светодиоды , уличные фонари или настенные светильники, являются широко используемым решением. Низкое энергопотребление и долгий срок службы этого типа освещения показывают, что светодиодные лампы могут полностью доминировать на рынке освещения, а традиционные лампочки и другие источники света уйдут в прошлое.

.

Конструкция лампочки и схема работы

В последние годы все большую популярность приобретают светодиодные лампочки, которые являются современной альтернативой стандартному источнику освещения. Неудивительно, ведь конструкция лампы гарантирует высокую энергоэффективность, что означает значительную экономию финансовых средств, долгий срок службы и привлекательную цену на рынке. Кроме того, светодиодные лампы также имеют возможность выбора цвета освещения от холодного до нейтрального и теплого, а также есть варианты, в которых лампы излучают свет в полном диапазоне цветов RGB.В этом посте я постараюсь познакомить вас с работой светодиодной лампочки и ее схемой.

Состав:

  1. Конструкция светодиодной лампы
  2. Принцип работы лампы
  3. Конструкция светодиодной лампы на 230 В, 12 В и 24 В
  4. Схема светодиодной лампы на 230 В

    Конструкция светодиодной лампы

    Конструкция лампы Светодиод в значительной степени зависит от источника света, чаще всего белого светодиода, который обычно состоит из люминофора и синего светодиода.Каждая лампочка имеет свой тип светодиода, а неизменным элементом каждой из них является полупроводниковая микросхема. Именно этот элемент отвечает за преобразование электрического тока в свет. Этот чип обычно изготавливается из кристаллов на основе кремния с различными добавками. Он проводит электричество только в одном направлении. Важным элементом конструкции лампочки является защитный абажур, который должным образом рассеивает свет и защищает нас от возможного удара или повреждения самого диода. Кроме того, абажур обеспечивает сохранность светодиода, чтобы внутрь не попали посторонние предметы, которые могут быть опасны для светодиода.По сравнению со стандартными вольфрамовыми лампами , схема светодиодной лампы также должна состоять из источника питания для правильной работы светодиода. Стандартом светодиодных ламп является корпус, обычно алюминиевый, стеклянный или керамический, который отводит тепло от лампы, что делает ее безопасным решением. Для того, чтобы установить лампочку в устройство, вам понадобится патрон, на котором построена вся лампочка. Мы различаем несколько типов ручек, хотя наиболее популярными являются E27, E14, MR16 или GU10.

    Принцип работы лампочки

    Принцип работы лампочки основан на рекомбинационном эффекте носителей заряда, что означает, что электроны переходят с более высокого энергетического уровня на более низкий, сохраняя при этом свой импульс. Во время этого перехода энергия электрона преобразуется в квант электромагнитного излучения. Люминесценция – дополнительное явление, возникающее в светодиодах, заключается в излучении электромагнитного излучения большей интенсивности, чем тепловое излучение при данной температуре.

    Конструкция светодиодных ламп 230В, 12В и 24В

    Светодиодные лампы обычно используются для питания с напряжением 12В, но также есть варианты светодиодных ламп Е27, Е14 или ГУ10 на 230В. Под корпусом светодиодной лампочки Е14 источник света оснащен современным преобразователем импульсов, что позволяет светодиодной лампе работать с мощностью, имеющейся в розетках нашей страны. Конструкция светодиодной лампы 230 В , оснащенной внутренним преобразователем, к сожалению, ее нельзя диммировать.Единственным решением является использование внешнего контроллера затемнения.

    Схема светодиодной лампы 230 В

    Схема светодиодной лампы 230 В по сравнению со стандартной лампой накаливания гарантирует, что лампа нагревается намного меньше. Хотя патрон для светодиодной лампы b 230В позволяет прикасаться к лампе снаружи, не опасаясь ожогов, помните, что внутри корпуса лампа очень горячая. В результате на схеме присутствует радиатор, отводящий тепло от корпуса.Недостатком светодиодных ламп является их более высокая цена по сравнению со стандартными лампами накаливания, но это стоит иметь в виду при покупке инвестиции на будущее и заботу о своей безопасности. Деликатное вложение быстро окупится счетами за электроэнергию, а о лампочке мы вспомним только лет через 5-7, когда ее мощность начнет снижаться.

    Конструкция галогенной лампы

    Конструкция галогенной лампы делает ее современным типом лампы накаливания, она также работает на том же, но важным отличием является то, что помимо использования газов, добавлены химические элементы из также входит группа галогенов.Благодаря такому сочетанию галогенная лампа служит намного дольше своих стандартных ламп накаливания. Эта конструкция галогенной лампы вызывает цикл галогена для восстановления потерянного вольфрама и повторного осаждения его на нити накала. Энергосберегающая конструкция лампочки позволяет сохранить около 30% энергии, излучая такой же свет, как и традиционная лампочка. В зависимости от производителя их срок службы составляет от 1000 до 5000 часов, а самый популярный срок службы составляет около 2000 часов.Если вы хотите избежать быстрого перегорания лампочки, хорошей альтернативой являются светодиодные галогенные лампы. Стоит знать, что светодиодные галогенные лампы бывают разных размеров и на разных строительных площадках, которые имеют разное применение. Светодиодные лампочки GU10 отличаются тем, что не выделяют тепло, поэтому их можно монтировать внутри мебели или рядом. С другой стороны, светодиодные лампы MR16 чаще всего используются в подвесных потолочных системах.

    Поделиться этой публикацией

    Twitter Facebook Поделиться Google+ Pinterest

    .

    параметров светодиодного освещения | EP.com.pl

    Классические лампы с горячей нитью накаливания известны уже почти двести лет. Они широко использовались на протяжении всего 20 века, но, к сожалению, из-за низкого КПД и прогресса полупроводниковых технологий ушли в прошлое. На смену им пришли компактные люминесцентные лампы (так называемые «энергосберегающие лампочки») или светодиоды (так называемые «светодиодные лампочки»). Это бесконечный источник ошибок, технических проблем и постоянной путаницы не только среди пользователей этих источников света, но и среди инженеров, использующих их для проектирования систем освещения.

    Все, начиная с названий этих источников света, непонятно, так как речь идет о лампах накаливания - стандартном источнике света, который мы почти "вписали" в свое сознание. Мы выросли вместе с ними, они всегда были рядом с нами и только недавно их начали заменять более современными решениями. Кроме того, из-за того, что механизм их свечения - тепловое излучение, в основном такой же, как и естественный свет (т.е. солнце), они очень "дружественны" и естественны для нашего зрения.Ряд параметров, которые их характеризуют, показывают, чем светодиоды отличаются от оптимального освещения.

    В этой статье мы рассмотрим светодиоды, используемые для освещения помещений, с акцентом на параметры, которые используются для их характеристики, и на то, как они измеряются. Понимание этих вопросов позволит вам выбрать оптимальные компоненты для каждого приложения.

    Конструкция и работа светодиода

    Светоизлучающий диод представляет собой PN-переход, как и любой полупроводниковый диод.Соединение между двумя полупроводниковыми слоями излучает свет, когда через них протекает электрический ток. Это явление называется электролюминесценцией. Электроны проходят из области N и рекомбинируют с дырками в области P. Электроны и дырки — это частицы и квазичастицы, представляющие электрический заряд, отрицательный и положительный соответственно. В то время как электроны реальны, дырки — это квазичастицы — фактически они представляют собой свободное пространство в материале, которое было создано путем перемещения электрона дальше из материала под действием приложенного напряжения.

    Рисунок 1. Схематическое изображение PN-перехода и принципы работы светодиода

    .

    Свободные электроны находятся на энергетическом уровне, известном как зона проводимости, в то время как дырки имеют более низкую энергию и находятся в валентной зоне. Таким образом, энергетические уровни дырок ниже энергетических уровней электронов. Отсюда следует, что для рекомбинации электронов и дырок (рекомбинации) необходимо рассеять некоторое количество энергии. Эта энергия излучается в виде тепла и, прежде всего, света.

    Электроны рассеивают энергию в виде тепла в случае кремниевых и германиевых диодов (т. щель проста, и это позволяет испускать фотоны. Тот факт, что энергетическая щель данного полупроводника прямая или наклонная, вообще выходит за рамки этой статьи - этот термин относится к физическому параметру, описывающему расположение электрона и дырки в физическом и энергетическом пространстве.Простой излом приводит к тому, что они разделены только энергетически, а косой излом — еще и в кристаллическом пространстве, и поэтому они должны «смещаться». Он проявляется в излучении фонона - кванта колебания кристаллической решетки, т.е. (упрощенно) тепла. Если энергетическая щель прямая, образуется фотон, который затем излучается, если полупроводник достаточно тонкий.

    Таким образом, P-N переход становится светоизлучающим диодом.

    Длина волны света, излучаемого диодом, и, следовательно, его цвет, зависит от энергии энергетической щели материалов, составляющих P-N переход.В кремниевых или германиевых диодах электроны и дырки обычно рекомбинируют через безызлучательный переход, который не дает оптического излучения из-за косой щели.

    Материалы, используемые в производстве светодиодов, имеют простую энергетическую запрещенную зону с энергиями, соответствующими электромагнитному излучению в ближнем инфракрасном, видимом или ближнем ультрафиолетовом диапазонах. Таким образом, фактическая длина излучаемого света зависит от используемого полупроводника.

    Белые светодиоды

    Для освещения чаще всего используются белые светодиоды

    .Диоды с излучением, близким к белому цвету, получают двумя способами - комбинацией трех излучателей основных цветов или применением специальных люминофоров, светящихся белым цветом под действием ультрафиолетового излучения.

    Рис. 2. Излучение трех монохроматических источников, составляющих белый свет

    Первый подход заключается в объединении трех отдельных светодиодов в цепь, излучающую три основных цвета: красный, зеленый и синий.Цвета смешиваются, образуя белый свет (рис. 2). Это решение также позволяет создавать RGB-лампы. Благодаря возможности независимого управления интенсивностью каждого из светодиодов можно получить цвета, отличные от белого.

    Рисунок 3. Эмиссия излучения с люминофорами

    Использование люминофорного материала для преобразования монохроматического света от (обычно) синего или ультрафиолетового светодиода в белый свет широкого спектра (рис. 3) работает аналогично люминесцентной лампе (люминесцентной лампе).Желтый люминофор является наиболее часто легированным кристаллом YAG. Люминофор YAG заставляет свет светодиода становиться желтым (фото 1), а пространство между кристаллами позволяет проходить синему свету от диода - только часть его преобразуется в желтый цвет. Оба цвета вместе создают впечатление света, близкого к белому. В качестве альтернативы белые светодиоды могут содержать другие люминофоры, такие как фторсиликат калия, легированный марганцем (IV), или другие люминофоры, специально разработанные для этой цели.PFS помогает генерировать красный свет и используется в сочетании с обычным люминофором Ce:YAG. В светодиодах с люминофором PFS часть синего света проходит через люминофоры, люминофор Ce:YAG преобразует синий свет в желтый свет, а люминофор PFS преобразует синий свет в красный свет.

    Фото 1. Белые светодиоды с характерным желтым цветом структуры

    Цвет - спектр излучения, или так называемый Цветовую температуру белых светодиодов можно изменить, изменив интенсивность отдельных цветов (красного, зеленого и синего) или количество и тип люминофора (люминофоров), нанесенного на излучатель.Это позволяет получать различные виды белизны, о которых более подробно будет рассказано далее в статье.

    Светодиодная «лампочка»

    Ничто так не расстраивает инженеров, как неточная лексика. Ну разве что некорректное употребление терминов. Лампочка, как следует из названия, представляет собой электрический источник света, в котором для получения света используется нить накаливания (обычно вольфрамовая нить). Поэтому термин "светодиодная лампочка" совершенно некорректен - в светодиоде ничего не светится.Даже больше — его нужно охлаждать во время работы, чтобы он не повредился.

    С другой стороны, язык, который мы используем, живет своей собственной жизнью. В разговорной речи термин «лампочка» взял под свое крыло все электрические источники света — светодиодные лампы, компактные люминесцентные лампы, газоразрядные лампы и т. д. Давайте запомним это и закроем глаза на повторяющуюся мантру «энергосберегающая лампочка». или «светодиодная лампочка», направленная на современные источники света.

    Светодиодная лампа

    Лампы, содержащие светодиоды, интегрированные с оптическими элементами и электроникой, используются для освещения.В результате они образуют законченную интегрированную систему, легко заменяющую классическую лампочку (фото 2). Дискретные светодиоды также используются для освещения, однако в этой статье мы сосредоточимся на интегрированных светодиодных лампах, которые включают в себя светодиоды, оптические компоненты и электронные компоненты.

    Фото 2. Светодиодная лампа представляет собой законченную интегрированную систему

    Светодиоды

    Основным компонентом светодиодной лампы, конечно же, являются светодиоды.В зависимости от того, используются ли RGB-диоды или люминофорные диоды, мы можем найти в лампе разное количество излучающих структур. В случае диода RGB обычно устанавливаются три диода или их кратное количество. В некоторых лампах RGB — так называемых RGBW, кроме трех цветных светодиодов, установлены белые светодиоды для улучшения индекса цветопередачи лампы. Количество светодиодов также влияет на геометрию излучаемого светового луча. Сама структура светодиода излучает в ограниченном конусе, поэтому использование большего количества излучателей позволяет увеличить этот конус простым и эффективным способом.Количество светодиодов также влияет на общую силу света — один светодиод имеет ограниченную мощность, поэтому самый простой способ увеличить общую мощность системы — увеличить количество излучателей.

    Оптические элементы

    Для формирования светового пучка, равномерности света от нескольких излучателей и т. д. в светильнике используются различные оптические элементы. С одной стороны, в классических лампочках также используются светоотражающие элементы – фары или рефлекторы (достаточно взглянуть на галогенные фары).Их конструкция в светодиодных лампах несколько иная, но так же, как и в галогенных, они позволяют увеличить направленность излучаемого света. Линзы, добавляемые к светодиодным лампам, позволяют манипулировать световым конусом, что позволяет лучше адаптировать лампу к применению. В зависимости от того, нужен ли вам широкий или узкий осветительный элемент (например, театральный), вы можете подобрать соответствующий светильник. В дополнение к этим элементам светодиодные лампы часто оснащаются экранами и рассеивателями для выравнивания интенсивности света внутри луча.Необходимость использования таких элементов обусловлена ​​тем, что в светодиодной лампе часто используется много излучателей, поэтому световой поток может быть очень неравномерным по своему объему.

    Электроника

    Для того, чтобы можно было подключить светодиодную лампу к обычному патрону, в котором до сих пор работала лампочка, необходимо добавить в лампу электронную систему, которая изменит сетевое напряжение (230 В переменного тока) на уровень, необходимый для светоизлучающих диодов. Для того, чтобы иметь возможность питания светодиодов от сетевого напряжения (вообще), необходимо добавить даже самую простую электронную систему, которая была бы источником тока с соответствующими параметрами.В светодиодных лампах существует множество различных схем, от простых бестрансформаторных блоков питания на основе конденсатора, ограничивающего ток, протекающий через диоды, до сложных преобразователей переменного тока в постоянный, точно управляющих током диода. Схемы этих систем выходят за рамки данной статьи, так как их понимание не обязательно для понимания параметров светодиодной лампы. Конструкция блока питания в светодиодной лампе влияет на ряд параметров готового изделия, таких как, например, электрический КПД, коэффициент мощности или, очень часто, долговечность и срок службы лампы.

    Параметры и их измерение

    Светодиодные лампы

    , которые используются для освещения, имеют ряд различных физических параметров. Ниже мы рассмотрим наиболее важные из них - их значение для выбора освещения для конкретного применения, а также их физический смысл и определение. Для полноты картины будут описаны типовые методы их измерения.

    Сила света

    Параметр, описывающий яркость тестируемой лампы. Интенсивность дается как световой поток, выраженный в люменах.Световой поток является одним из наиболее важных факторов, когда речь идет о лампочках. Чем выше значение потока (в люменах), тем ярче будет светить лампа.

    люмен — единица измерения светового потока в системе СИ. Он определяется как поток, посылаемый под телесным углом в один стерадиан одним изотропным источником света в канделах. Проще говоря, эта единица определяет количество света, излучаемого источником под определенным углом. Кандела определена для монохроматического света с длиной волны 555 нм, поэтому переключение на белый свет не так уж и просто.Для этого используются специально откалиброванные люксметры, приспособленные для измерения белого света.

    Люксметр имеет датчик, который измеряет падающий на него свет и предоставляет пользователю измеримые показания освещенности, градуированные в люксах (1 лк = 1 лм/м 2 ). Эти портативные устройства обычно используются для характеристики освещения фотографами, операторами камер и т. д. Люксметры стандартно настроены для освещения CIE A.Стандартный люксметр не подходит для измерения освещенности светодиодов из-за различных спектральных характеристик. Для измерения светового потока от светодиодных ламп следует использовать специальный люксметр, откалиброванный для измерения данного типа освещения.

    Фото 3. Пример люксметра

    На фото 3 показан пример устройства этого типа. Он состоит из головки, которая соединена с основной частью счетчика проводом.

    Еще лучшим решением будет измерение не только силы света светодиодной лампы в одной точке, но и измерения всего спектра ее излучения, тем более, что это понадобится и для определения других параметров.На основании спектра и специальной калибровочной кривой можно определить значение потока в люменах.

    Еще одним важным аспектом является геометрия измерения – весь свет, излучаемый лампой, должен попадать на детектор. Чтобы собрать весь свет любого излучателя, т.н. интегрирующие зоны. Такая зона показана на фото 4. Интегрирующая зона представляет собой большую сферу, облицованную внутри светорассеивающим материалом.

    Фото 4. Интегрирующая сфера

    Обычно Spectralon — материал, в значительной степени состоящий из тефлона, который имеет коэффициент отражения более 99% в диапазоне от 400 нм до 1500 нм — то есть во всем видимом и ближнем инфракрасном диапазоне.Такая сфера должна быть достаточно большой, чтобы вместить в себя испытуемый источник света.

    Лампа, размещенная в центре, освещает внутреннюю часть сферы, а материал внутри нее равномерно рассеивает свет по всей поверхности внутренней части сферы. Если теперь фотоприемник (например, спектрометр или люксметр) разместить на поверхности этой сферы в специальном порту, т.е. просто в отверстии в крышке сферы, то на нее будет падать световой поток, пропорциональный потоку, излучаемому испытуемой лампой. детектор.Коэффициент пропорциональности в данном случае — это отношение площади детектора к общей внутренней площади сферы. Просто умножьте показания детектора на это соотношение, чтобы получить данные трубки.

    Значение светового потока чаще всего используется для сравнения различных типов источников света и выбора их для конкретного применения. Для многих людей, привыкших к лампочкам и выбирающих их по электрической мощности, это очень важный параметр.Лампа накаливания 25 Вт соответствует светодиодной лампе от 200 до 300 лм, 40 Вт соответствует от 300 до 500 лм, 60 Вт соответствует от 500 до 750 лм, 75 Вт соответствует от 700 до 1000 лм света и 100 Вт соответствует источник света от 900 до 1600 лм.

    При выборе конкретного светильника для применения следует руководствоваться количеством установленных точек освещения и, конечно же, типом помещения и его поверхностью. В таблице 1 приведены значения световых потоков, необходимых для данного типа помещения на квадратный метр.

    Цветовая температура

    Цветовая температура источника света — это температура, соответствующая температуре идеального излучателя — черного тела, излучающего свет с цветом, сравнимым с испытуемым источником света. Цветовая температура — это характеристика видимого света, которая имеет важные применения в освещении, фотографии, видео, астрофизике, садоводстве и многом другом. На практике цветовая температура важна только для источников света, которые фактически в какой-то степени соответствуют излучению абсолютно черного тела, т.е.излучают свет в виде спектра, который описывается планковским распределением. Это распределение для разных температур (3000 К, 4000 К и 5000 К) показано на рис. 4.

    Рис. 4. Планковские распределения – спектры излучения абсолютно черного тела при различных температурах

    Цветовая температура выражается в Кельвинах – единицах абсолютной температуры, так как соответствует температуре черного тела. В случае нетепловых источников, таких как светодиодные лампы, согласование планковского распределения с измеренным спектром невозможно, поэтому необходимо использовать так называемуюкоррелированная цветовая температура ТС. Оно также выражается в градусах Кельвина, но было определено, что оно включает человеческое восприятие непланковского излучения.

    Коррелированную температуру можно определить несколькими способами, и время от времени разрабатываются новые полуэмпирические методы проецирования физических параметров излучателей на идеализированное цветовое пространство и, таким образом, определения коррелированной цветовой температуры. Подробное описание этих способов выходит за рамки данной статьи, гораздо важнее представить, как выглядят лампы в широком диапазоне цветовых температур.

    Цветовые температуры выше 5000 К называются «холодными цветами», потому что они голубоватые, а более низкие цветовые температуры (2700…3000 К) называются «теплыми цветами» (они желтоватые). Теплый в этом контексте относится к цвету, а не к цветовой температуре, потому что это наоборот - теплый цвет света исходит от более холодных излучателей; те, у которых самая высокая цветовая температура, на самом деле производят более холодный свет. В таблице 2 представлены примеры цветовых температур различных источников света - естественных и искусственных.

    Индекс цветопередачи (CRI)

    "Белизна" излучаемого света должна соответствовать человеческому глазу. Из-за явления метамерии можно использовать разные спектры излучения, и все они кажутся публике белыми. Явление метамерии заключается в различном восприятии цвета красителя нашими глазами при разном освещении. Это вопрос цветопередачи, совершенно не зависящей от цветовой температуры. Индекс цветопередачи (CRI) показывает, насколько хорошо данные источники света отражают цвета объектов (по сравнению с дневным светом).Это количественная мера способности источника света точно передавать цвета различных объектов по сравнению с идеальным или естественным источником света. Чаще всего CIE Ra используется в качестве меры CRI. Этот параметр можно определить, как описано ниже.

    Источники света с высоким индексом цветопередачи желательны в критичных к цвету приложениях, таких как больницы, особенно неонатальные отделения, лаборатории художественной реставрации, мастерские и другие места, где важен цвет.В наших домах также важно освещение с высоким индексом цветопередачи — может быть, это не критично, но если мы имеем на него влияние, то должны выбирать светодиодные лампы с более высоким индексом цветопередачи.

    Численно максимально возможное значение CIE Ra равно 100 и присваивается только источнику, идентичному стандартному дневному свету или стандартному черному телу (в эту категорию попадают лампы накаливания). Это значение может доходить даже до отрицательных значений для некоторых крайне неблагоприятных источников света.Натриевые лампы низкого давления имеют отрицательный индекс цветопередачи -44, потому что они излучают преимущественно монохроматический желтый свет. Люминесцентные лампы варьируются от примерно 50 для основных типов до примерно 98 для лучших люминесцентных ламп с соответствующим образом подобранными многополосными люминофорами. Типичные светодиоды, используемые для освещения помещений, имеют индекс цветопередачи 80 или более — некоторые производители сообщают, что их светодиодные лампы достигают индекса цветопередачи до 98. Это достигается за счет включения сложной смеси люминофоров, что, однако, приводит к меньшей светоотдаче. все компромисс.

    Этот коэффициент определяется Международной комиссией по освещению (ICI). CRI рассчитывается путем сравнения цветопередачи освещения от тестового источника с освещением с помощью «идеального» источника, который обычно представляет собой излучатель абсолютно черного тела для источников с коррелированной цветовой температурой ниже 5000 K и ниже. с выбранной фазой дневного света (например, D65).

    Метод испытаний (также называемый методом проб для испытаний) требует только колориметрической информации, а не спектрофотометрической информации.Определяется ряд цветов - стандартных тестовых образцов, которые используются при сравнении. Они освещаются сначала тестовым светом, а затем светом от идеального эталонного источника с той же цветовой температурой, что и тестируемый источник света. Каждый раз определяется цвет отраженного света в цветовом пространстве CIE 1964. конкретный CRI по формуле Ri = 100–4,6 × ΔEi, где ΔEi — евклидово расстояние между идеальным и измеряемым цветом в цветовом пространстве.CIE Ra — это среднее арифметическое отдельного Ri. В целом, первые восемь стандартов (TCS01…TCS08) используются для получения CIE Ra, а остальные шесть — для возможной вспомогательной информации, которая, однако, редко предоставляется для коммерческих светодиодных ламп. Ключ CIE Ra, который указан на упаковке как CRI.

    Угол луча

    Угол светового луча — это угол, под которым свет распространяется или излучается источником.Световой пучок формируется в лампе оптикой - отражателем и линзами, которые используются в лампе. На рынке есть лампы, излучающие свет под разными углами от 45 градусов до 120 градусов. На рисунке 5 отдельные типы ламп сравниваются в упрощенном виде.

    Рисунок 5. Сравнение различных углов светового луча от светодиодной лампы

    Угол излучения светодиодной лампы выбирается в зависимости от ее применения. У большинства потолочных бытовых светильников угол луча находится в пределах 30...40 градусов будет достаточно, учитывая стандартную высоту потолка и расположение и количество светильников в помещении. Если у нас потолок ниже, или светильники ставятся довольно редко, следует выбирать светильники с более широкими лучами — 90 или 120 градусов.

    Угол выброса очень легко измерить. Для этого используются люксметры или спектрометры, интегрированные с гониометром. Проще говоря, это датчик света с очень узким полем зрения, который размещается на подвижном кронштейне, что позволяет измерять силу света лампы под разными углами.Также есть возможность вращать саму лампу. Это позволяет определить угол распространения света от этого источника. На фото 5 показан пример гониофотометра, который используется для измерения пространственного распределения света от лампы.

    Фото 5. Гониофотометр для измерения пространственного распределения света, излучаемого лампой

    Потребляемая мощность

    Нет необходимости объяснять, почему энергопотребление является ключевым параметром. В то время как вышеперечисленные параметры — цветовая температура, индекс цветопередачи или угол светового излучения — влияют на удобство использования данной светодиодной лампы, энергопотребление напрямую влияет на стоимость использования лампы.

    Потребляемая мощность светодиодной лампы — параметр, не требующий более подробного описания. В случае со светодиодными светильниками, питающимися от сети 230 В, непосредственно измеряется потребляемая мощность от сети. Это означает, что потребляемая мощность зависит от мощности, потребляемой самими светодиодами, а также от эффективности блока питания, встроенного в светодиодную лампу. Оба элемента влияют на экономичность использования данного источника света.

    Эффективность

    Для освещения наиболее целесообразно определить т.н. светоотдача или эффективность.Он говорит о световом потоке на единицу мощности. Эффективность выражается в люменах на ватт. Определить этот параметр относительно просто, особенно на данном этапе - уже измерен общий световой поток анализируемой лампы и ее потребляемая мощность. Достаточно разделить два значения вместе, чтобы получить светоотдачу. В таблице 3 перечислены различные источники света вместе с их светоотдачей.

    Коэффициент мощности

    Коэффициент мощности — это отношение реальной мощности (Вт), используемой нагрузкой, к полной мощности (напряжение × ток лампы) цепи переменного тока.Коэффициент мощности (PF) равен отношению активной мощности к полной мощности.

    Большинство поставщиков электроэнергии выставляют счета бытовым потребителям в соответствии с фактической мощностью. Это означает, что два светодиода одинаковой мощности, но с разными коэффициентами мощности, будут рассчитываться практически одинаково для бытового использования. Однако в коммерческих условиях, в зависимости от результирующего коэффициента мощности для всех потребителей электроэнергии у данного потребителя, может взиматься дополнительная плата, если он значительно отличается от единицы.Хотя плохой коэффициент мощности - далекий от единицы, может показаться безобидным, он во многом выливается в перегрузку силовой установки. Потребляя больше энергии, чем необходимо, он также оказывает негативное влияние на окружающую среду, тратя больше энергии, чем необходимо, что, в свою очередь, приводит к большему выбросу парниковых газов в атмосферу и т. Д. Системы) требует, чтобы светодиодные лампы мощностью более 5 Вт иметь минимальный коэффициент мощности 0,7.Хотя оптимальным был бы коэффициент мощности 1,0, в большинстве случаев это невозможно из-за встроенных в светодиодные лампы импульсных преобразователей мощности.

    Резюме

    Как описано в статье, светодиодная лампа имеет множество параметров, которые до недавнего времени казались неизвестными. В случае с лампочками их не дали, так как в большинстве случаев они идеальны - CRI равный в основном 100, оптимальная цветовая температура, сильный фактор равный единице (лампочка - чисто резистивная нагрузка) и т.д.Конечно, есть ряд параметров, по которым светодиодные лампы показывают свое превосходство – потребляемая мощность или светоотдача. Именно поэтому они стали настолько популярными. Во времена энергетического кризиса экономия электроэнергии имеет решающее значение для всех нас.

    Знание основных параметров светодиодных ламп позволяет выбрать самые лучшие и наиболее подходящие для нашего применения из имеющихся на рынке. Благодаря этому удается получить наилучший эффект – оптимально освещенное пространство при минимальном потреблении электроэнергии.

    Никодем Чеховский, EP

    Источники:
    https://bit.ly/2VW6B5F
    https://bit.ly/37GiJdf
    https://bit.ly/3xHVREJ
    https://bit.ly/3gkYUgv

    .

    Как работает светодиод? Строительство светодиодных ламп | ФХУ Луна Оптика

    Практически у всех дома есть светодиодное освещение, но мало кто знает, как работает светодиод. Так что пришло время наверстать упущенное. Узнайте, из чего состоит типичная светодиодная лампа и как она работает.

    Что на самом деле означает термин «светодиод»?

    LED — это аббревиатура от слова «светоизлучающий диод», что означает просто светоизлучающий диод.Такой диод состоит только из электронных компонентов и не имеет нити накала — он загорается в результате протекания тока через прибор. В результате светодиод LED не нагревается во время работы и, таким образом, не тратит электроэнергию на выработку тепловой энергии.

    LED - точный принцип работы. Почему мне не нужна нить?

    Как вы уже знаете, в светодиодах используется явление электролюминесценции. Он основан на том, что когда в устройстве вырабатывается избыток энергии, диод преобразует ее в видимый свет.Точнее, за это в числе прочих отвечает специальная полупроводниковая микросхема. из кремния.

    Чем больше энергии подается на светодиод, тем интенсивнее он будет светить. Однако, поскольку светодиоды не преобразуют электричество в тепло, измерять их мощность бессмысленно. Все потому, что светодиодный эквивалент лампы накаливания мощностью 60 Вт требует гораздо меньше энергии для получения того же количества света. По этой причине световая отдача светодиодов выражается в люменах.

    Конструкция светодиодной лампы - что это кроме диодов?

    Светодиоды

    — это лишь один из многих элементов, спрятанных в корпусе светодиодной лампы. Кроме того, внутри вы найдете:

    • Электронный блок питания спрятан в ручке

    • Люминофоры - в лампочках, оснащенных синими светодиодами, преобразуют свет в белый. В настоящее время это все менее распространенное решение, потому что люминофоры часто заменяют RGB-диоды, благодаря чему свет может быть любого цвета.

    • Чипы Wi-Fi – они есть в современных интеллектуальных лампочках, управляемых с помощью приложения.

    Как вы знаете, светодиодные лампы могут иметь различную форму и визуально ничем не отличаются от обычных ламп накаливания. Принцип работы каждый раз один и тот же - свет излучается в результате протекания электричества через светодиоды LED в светильнике.

    Какой свет у светодиодных ламп?

    Энергоэффективность – не единственное преимущество светодиодного освещения.Более того, стоит знать, что:

    • В отличие от люминесцентных ламп, светодиоды излучают свет в непрерывном спектре, подобно лампам накаливания. Это делает их более дружелюбными к нашему зрению.

    • Благодаря использованию технологии RGB светодиодные лампы могут излучать свет различных цветов и цветовых температур. Благодаря этому легче подстроить освещение под свои естественные потребности – многие научные исследования показывают, что утром нам благоприятствует яркий прохладный свет, а вечером нам легче расслабиться в интерьерах, освещенных мягким, теплый свет.

    • Светодиодная технология значительно расширяет возможности освещения. В настоящее время их можно использовать даже для передачи данных (Li-Fi).

    • Умные светодиодные лампы, которыми можно дистанционно управлять с помощью приложений или голосовых помощников, также постепенно становятся стандартом. Это возможно благодаря уникальной конструкции светодиодной лампы и специальным чипам, встроенным в систему питания колбы. Ни одна другая технология освещения не допускает подобных инноваций.

    Светодиодная технология

    не просто так считается революционной.Его возможности намного больше, чем у всех других решений, и постоянно расширяются новыми опциями. Нет причин для беспокойства по этому поводу, даже если онлайн-комментаторы считают, что светодиодные лампы излучают слишком много синего света и поэтому вредны для нашего зрения. Первые светодиодные лампы на рынке на самом деле излучали неприятный холодный свет, но сейчас светодиодные технологии намного более продвинуты, в результате чего светодиодные лампы могут излучать свет с параметрами, близкими к дневному свету.

    Краткий обзор работы светодиода

    Наше описание конструкции и работы светодиодов и светодиодных ламп было достаточно общим, но адресовано оно людям, не имеющим большого отношения к электронике. Мы надеемся, что теперь вы более или менее понимаете, как работает обычная светодиодная лампа, и осознаете ее преимущества. Их больше, чем вы думаете, и они часто выходят за рамки освещения.

    .

    Светодиодное освещение • Лампы • Инфракрасное отопление • Swiatlolux.pl

    Интернет-магазин Światłolux - экологическое освещение, адаптированное к современности

    В наше время электричество сопровождает нас повсюду – благодаря ему мы общаемся, отапливаем дома, готовим еду и – самое главное – обеспечиваем постоянную подачу света независимо от времени суток и погоды. Это то, что дает нам безопасность и позволяет нам быть активными после наступления темноты. Но что, если используемые нами источники света не соответствуют нашим требованиям или, что еще хуже, неэкологичны, а их постоянное использование губительно для нашей планеты?

    Экономьте с помощью эффективных источников энергии

    Магазин Swiatlolux.pl является ответом на постоянный спрос человечества на эффективное и функциональное освещение, которое также является энергосберегающим и экологически безопасным. Мы продаем и консультируем по новейшим решениям с использованием возобновляемых источников энергии, светодиодного освещения и инфракрасного обогрева. Наша главная цель — распространять продукцию высочайшего качества и энергоэффективности, и в то же время требующую минимального потребления электроэнергии. Вы найдете широкий ассортимент внутреннего и наружного светодиодного освещения, современные системы управления умным домом, а также солнечные панели и лампы и другие возобновляемые источники энергии.

    Что отличает светодиодные светильники от других светильников, так это то, что каждый из них имеет встроенный источник света в виде энергосберегающих светодиодов высокого класса. К многочисленным преимуществам последних относится тот факт, что они генерируют яркий и сильный свет при очень низком потреблении энергии. Им не нужно время на разогрев после включения — излучаемый ими свет сразу же будет работать с полной яркостью. Кроме того, эти лампы могут работать до 50 000 часов без снижения производительности и потребности в обслуживании, а это дает до нескольких лет бесперебойной работы.Экономия от замены традиционных светильников на светодиодное освещение может составить более 100 злотых в год, а покупка будет возвращена еще до истечения гарантийного срока. Все это означает, что данные светильники по-прежнему набирают популярность и все чаще их можно встретить не только в общественных местах, таких как офисы или магазины, но и в частных помещениях, таких как квартиры или частные дома. Приглашаем вас ознакомиться с богатым предложением нашего магазина, где вы найдете различные типы ламп с разными параметрами и эстетикой.

    Когда дело доходит до выбора экологически чистого и удовлетворительного во всех отношениях источника света, выбор очевиден. Светодиодные лампы отличаются высокой эффективностью, продолжительным временем работы и значительно меньшим энергопотреблением по сравнению с традиционными лампами. Их сильным преимуществом является тот факт, что, в отличие от последних, они не выделяют вредных веществ, таких как углекислый газ, и не генерируют УФ-излучение, опасное для человека и животных. Хотя стоимость покупки такой лампочки может показаться высокой, она окупится уже через несколько месяцев использования.Одна лампочка может работать непрерывно до 50 000 часов без выхода из строя или снижения качества излучаемого света, что дает от нескольких до нескольких лет ежедневной работы.

    Светодиодные ленты

    — еще один источник света, который предлагает широкий спектр возможностей, когда речь идет об эстетике и применении. Вы найдете модели, излучающие свет с разной цветовой температурой. Мы предлагаем теплый белый, холодный белый, нейтральный, зеленый, синий, красный и RGB, то есть излучающий свет с изменяющимися цветами.Гибкость светодиодных лент и то, что их можно разделить на полосы любой длины, дает нам практически неограниченный простор для действий в области дизайна интерьера. Установка этого освещения выполняется быстро и легко благодаря самоклеящейся ленте Scotch 3M, покрывающей нижнюю часть каждой ленты. Распространяемые нами модели имеют три разных класса водонепроницаемости (IP40, обеспечивающий защиту от пыли, IP65, устойчивый к пыли и влаге, и IP68, устойчивый к длительному воздействию воды). Это значит, что с их помощью мы можем украсить не только интерьер дома, но и балкон, террасу или садовую беседку.Их универсальность позволяет использовать их не только в домашнем пространстве, но и в офисах, офисах и ресторанах.

    Мы предлагаем широкий ассортимент фонарей для любых видов деятельности. У нас вы найдете не только простые и недорогие модели, полезные в быту, но и тактические фонари для силовых структур, спортивные фонари для бега и езды на велосипеде, и даже специальные фонари для водолазов или медицинские фонари перьевого типа.Излишне говорить, что все они исходят от проверенных и признанных производителей со всего мира: мы сотрудничаем с с такими брендами, как Olight, Ledlenser, Mactronic или Nitecore. Распространяемые нами модели отличаются высокой эффективностью, многофункциональностью, устойчивостью к повреждениям, а также энергосбережением – последнее, конечно же, благодаря использованию светодиодов высшего класса.

    Инфракрасные нагревательные маты являются экологичной и энергосберегающей альтернативой традиционным источникам тепла.Современная технология отопления использует тепло инфракрасного излучения, которое, в отличие, например, от эко-горошка, не вредно для окружающей среды и не представляет опасности задымления. Стоит отметить, что при сроке службы до 30 лет инфракрасные источники обогрева дешевы в эксплуатации и практически безотказны. Их установка проста и быстра, а использование значительно облегчает термостат, с помощью которого мы не только уменьшим или увеличим отопление, но и планируем температуру для каждой комнаты в доме отдельно.

    Мы также предлагаем стеновые панели, установка которых заключается только в их подвешивании (каждое устройство поставляется с удобным монтажным комплектом) и вставке вилки в розетку. Ими легко обогреть хорошо изолированное здание с герметичными окнами. Панели - это практичное и экономичное решение, но также и эстетическое - панели украсят наш интерьер и придадут ему неповторимую элегантность. Мы предлагаем модели с белыми, зеркальными или глянцевыми стеклянными поверхностями – они отлично подойдут в качестве украшения современной гостиной или офиса.

    .

    Светодиодные светильники для уличного освещения - инновационный блок питания DOB / Ledolux

    Польские, уникальные решения светильников, специально предназначенных для освещения дорог, улиц и парков. Мы рекомендуем уличные светильники Ledolux DOB. Посмотрите, в чем их преимущества и каких преимуществ вы добьетесь – мы покажем вам сравнение нашей продукции с другими ДОБ.

    Инновационный блок питания DOB (Driver On Board) непосредственно на плате светодиодов

    Это решение не содержит пассивных электронных компонентов, что делает его гораздо менее подверженным повреждениям и деградации.

    • Без электролитических конденсаторов, без катушек. Увеличенный срок службы блока питания по сравнению с блоками питания постоянного тока благодаря адаптации к высоким и низким температурам.
    • Меньше компонентов: снижение затрат на 30 % по сравнению с решениями DC
    • Простой дизайн: Простой и элегантный дизайн снижает частоту отказов.
    • DOB: конструкция из одного ламината простая сборка, повышенная плотность сборки компонентов, снижение стоимости корпуса светильника и производственных затрат.

    Уличные фонари с антибликовым стеклом

    Функции рассеивателя в корпусе выполняет полностью закаленное стекло с антибликовым покрытием повышенной прочности и термостойкости. Польская технология облагораживания стекла позволяет уменьшить отражения в стекле, увеличивая светопропускание до 98%.

    Инновационные линзы

    Высокопрозрачные линзы с самоадаптирующимся коллоидом.Линзы доступны с различными вариантами светораспределения, подходящими для освещаемой поверхности. При прохождении света через поверхности с разным показателем преломления световой поток частично отражается. Уменьшив отражение света внутри линзы, мы можем значительно увеличить ее светопропускание.

    Удобная конструкция

    • Порошковое покрытие корпуса корпуса обеспечивает самопроизвольное удаление загрязнений с его поверхности.
    • Электростатическое покрытие обеспечивает безопасное использование.
    • Обтекаемая форма корпуса обеспечивает лучшую защиту от непогоды.
    • Регулируемый полигональный держатель для крепления светильника на удлинителе.

    Возможно прямое управление

    Светильник PIKE J DOB имеет возможность прямого управления напряжением 1-10В, расположенным на плате блока питания, что позволяет осуществлять плавное изменение потока светильника при неизменном коэффициенте мощности.Светильник позволяет работать с беспроводными интерфейсами управления, такими как ZigBee, Bluetooth, WI-FI, GSM или PLC, благодаря дополнительному пространству внутри корпуса.

    Ледолюкс SLCS. (Умная система управления освещением)

    Система состоит из многофункционального шлюза, работающего в сети через Ethernet или SIM-карту, и контроллеров, размещенных в светильниках. Связь в системе основана на протоколе Zigbee, который создает ячеистую сетку между устройствами, что позволяет строить системы на больших расстояниях.

    Система управляется веб-приложением SLCS, которое позволяет плавно управлять выбранными светильниками с созданием сценариев действий

    ВОЗМОЖНОСТИ:
    • Визуализация схемы на карте.
    • Просмотр текущих параметров.
    • Возможно ручное управление.

    Все наши уличные светильники учитывают специфику нашего климата, отличаются высокой устойчивостью к неблагоприятным погодным условиям.И их обслуживание ограничивается поддержанием чистоты в их корпусах.

    Хочешь спросить что-то еще - давай

    Мы в вашем распоряжении https://ledolux.pl/kontakt/

    .

    Подвесной светильник KARI LED 230V

    Настройки файлов cookie

    Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.

    Требуется для работы страницы

    Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому вы не можете их отключить.

    Функциональный

    Эти файлы позволяют использовать другие функции сайта (кроме необходимых для его работы).Включив их, вы получите доступ ко всем функциям веб-сайта.

    Аналитический

    Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям Пользователей.

    Поставщики аналитического программного обеспечения

    Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под которым работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Целью сбора этих файлов является выполнение анализа, который будет способствовать разработке программного обеспечения. Вы можете прочитать больше об этом в политике использования файлов cookie Shoper.

    Маркетинг

    Благодаря этим файлам мы можем проводить маркетинговые мероприятия.

    .

    Смотрите также