Где используются светодиодные лампы?

Светодиодные лампы. Виды и устройство. Применение и параметры

Светодиодные лампы – это осветительное оборудование, в качестве источника света в котором применяются светодиоды. Они обозначаются аббревиатурой LED. Светодиодные лампочки применяются для освещения улиц, бытовых и промышленных помещений. Они считаются одними из самыми экологически чистых источников света. Светодиодные лампочки не требуют особой утилизации, как а, к примеру, ртутные.

Из чего состоят светодиодные лампы

Данное оборудование излучает видимый свет при пропускании тока за счет электронно-дырочного перехода при протекании электричества. Иными словами, такие лампочки светятся от того, что проходящее через них напряжение преобразуется в фотоны света.

Светодиоды многократно экономичнее традиционных лампочек. Если лампа накаливания светится за счет нагрева встроенной в нее спирали добела, а точнее до температуры более 3000 градусов, то почти все потребление энергии уходит именно на получение тепла, и лишь 3% на выработку света. В случае же со светодиодным освещением ток проходит через полупроводниковый кристалл излучающий фотоны с меньшим нагревом. Этот принцип выработки света позволяет добиться КПД в 10 раз выше, и довести его до уровня 30%. Таким образом, применение светодиодов является намного более экономичным решением для освещения помещений. В их пользу говорит и большой ресурс работы, составляющий от 2 до 5 лет.

Светодиодная лампа состоит из набора светодиодов с полупроводниковыми кристаллами, и миниатюрного блока управления. Сами светодиоды могут быть точечными или филаментными. Точечные являются самыми распространенными. Именно они применяются в другой разновидности светодиодного освещения – лентах. Точки могут располагаться внутри обыкновенных ламп под распространенный бытовой цоколь Е14 и Е27. Внутри их может быть от нескольких штук до нескольких десятков и тысяч. Точка представляет собой мелкую пластину, в которой располагается LED-излучатель. Таким образом, каждый диод имеет свой отдельный корпус. Эта техническая особенность уменьшает угол рассеивание его света. Именно поэтому светодиоды располагаются группами и часто с разным направлением светового потока. Что необходимо для компенсации малого угла рассеивания.

Филаментные светодиодные лампы имеют светодиоды сделанные в форме нити. Они состоят из набора мелких кристаллов соединенных между собой в линию и запаянные в стеклянную трубку с нанесенным слоем люминофора. Также вместо стекла может применяться пластик. Использование трубчатой оболочки позволяет улучшить угол рассеивания изучаемого света, а также его эффективность.

Визуально филаментные лампы практически одинаковы с лампами накаливания. Их стеклянная колба прозрачна. Те же лампы, у которых применяются точечные светодиоды, имеют белую оболочку из окрашенного стекла или пластика. Внутри лампы закачивается гелий.

Филаментные лампы является сравнительно новым продуктом, но в отличие от всего нововведенного изначально их цена не была завышенной, как у прочих типов осветительного оборудования. Это вызвано тем, что такие устройства можно изготовить на классическом производственном оборудовании, которое ранее применялось для производства ламп накаливания. Производственные машины поддаются небольшой модернизации, после чего могут применяться для производства современного LED освещения.

Основными формами светодиодных ламп являются:

Груша.
Кукуруза.
Свеча.

Все они предназначены для установки в стандартные люстры, бра и светильники, в которых применяется цоколь Е14 и Е27. Также встречаются светодиодные лампы со штыревыми разъемами. Это так называемые точечные светильники, применяемые для установки в подвесные и натяжные потолки.

Светодиодные лампы бывают с винтовым (E) и штырьковым (G) цоколем. Цифры после буквы означают либо диаметр, либо расстояние между штырями. Винтовой цоколь подходит для многих светильников, предназначенных для ламп накаливания или энергосберегающих. Штырьковый цоколь подойдет там, где ранее использовались галогенные источники.

Груша

Это самые распространенные светодиодные лампы. Они практически полностью повторяют форму лампы накаливания. В такой форме бывают как классические приборы с точечными светодиодами, так и нитями. Лампочки со светодиодными точками имеют угол свечения 180 градусов. Они могут применяться на люстрах и светильниках, где лампа вкручивается цоколем вверх. В том же случае когда установка происходит наоборот, то весь свет направляется в потолок, а у пола образуются тени. Это нужно учитывать, чтобы избежать подобного эффекта.

Самыми универсальными являются филаментные лампы, поскольку их угол свечения составляет 360 градусов. Такое освещение может совмещаться абсолютно с любыми типами плафонов, люстр и светильников. При их применении если и создадутся участки с тенью, то лишь по причине конструктивных недочетов осветительных электроприборов, в которые закручиваются лампы.

Кукуруза

Столь интересное название присвоено таким лампам благодаря их сходству с початком кукурузы. Такие приборы имеют цилиндрическую форму, по периметру которой располагаются точечные светодиоды. Они установлены как по боковой части цилиндра, так и внизу на противоположной стороне от цоколя. Разнонаправленность светодиодов позволяет добиться эффективного угла рассеивания света, составляющего 300 градусов. Это удачное решение для установки в светильники с горизонтальным позиционированием лампочки. Также их можно использовать для точечных светильников, у которых имеется затеняющий плафон. В том случае если нужно добиться освещения отдельных участков без полного рассеивания света применяются цилиндрические лампы, у которых светодиоды располагается только на боковой части, а торец сделан гладким.

В продаже можно встретить даже филаментные лампы, сделанные в цилиндрической форме, но по эффективности они ничем не отличаются от груш. Цилиндры имеют такой же угол растения в 360 градусов.

Свеча

Такие светодиодные лампы обладают большим углом рассеивания света. Их выбирают для установки в люстры, у которых патроны обращены вниз. В том же случае если ориентация ламп направлена в потолок, то будут образовываться тени. Зачастую свечи устанавливают в ночники. Так же как и в случаях с грушами свечи бывают с филаментными нитями.

Лампочки с формой свечи часто выбираются для установки в осветительные приборы, выполненные в стиле ретро. Они имеют меньший радиус, поэтому располагаются компактно. Это позволяет применять на одной люстре сразу много лампочек. Небольшой размер не позволяет делать свечи с большой мощностью. Их световой поток редко превышает 600 Лм.

Технические параметры

Светодиодные лампы обладают отличными возможностями для того чтобы отдать предпочтение именно им при оборудовании люстр, бра, светильников и прочих приборов. Этому способствует не только экономичность, но и широкий диапазон выбора цветовой температуры. Этот параметр указывает на цвет света излучаемого лампочкой. Он измеряется в Кельвинах. Существуют определенные правила по подборе цветовой температуры под тип помещения, в котором будет применяться лампа. Светодиоды способны светить с цветовой температурой до 7000К.

Лампы с цветовой температурой от 2500 до 3500К имеют «теплый свет». Их стоит выбирать для установки в помещения для отдыха. Считается, что они благоприятно влияют на психический комфорт человека. Лампы имеют мягкий желтый свет, практически идентичный тому, что излучают и лампочки накаливания.

Светодиодные лампы с цветовой температурой от 4000 до 5000К имеют так называемый «дневной свет». Они нейтральные и могут располагаться в рабочих зонах. Это могут быть не только офисы, но и кухня, ванная комната и т.д.

Самые яркие лампы с цветовой температурой более 5500К имеют «холодный свет». Их свечение очень белое с синюшным отливом. Человек весьма чувствительный к такому свету и при его наличии получает чувство бодрствования. При продолжительном нахождении в помещении с такими лампами со временем может испытываться чувство усталости.

Расчет мощности светодиодного освещения для помещения

Для того чтобы в каждой комнате было оптимальное освещение требуется подобрать правильное количество и мощность ламп. Для этого во внимания берется яркость света, измеряемая в Люксах. Эта мера обозначает, какое количество Люмен света приходится на 1 м² площади помещения. К примеру, если мощная лампочка в 1000 Лм устанавливается в небольшое помещение на 10 м², то 1 м площади будет иметь параметр 100 Лк.

Для каждого помещения имеются свои рекомендации по количеству Люмен на м²:

Спальня – 100 Лк.
Прихожая – 50-100 Лк.
Гостиная и столовая – 100-200 Лк.
Ванная – 50-200 Лк.
Рабочий кабинет – 300 Лк.

Естественно, что у большинства люстр применяется несколько лампочек, поэтому нужно суммировать их яркость, после чего делить на площадь помещения. В том случае, если на корпусе лампы информация о Люменах и Люксах не указана, а ее упаковка не сохранились, тогда оценить яркость можно с помощью обыкновенного смартфона. У современных телефонов имеется датчик освещения. Специальными приложениями для оценки яркости света он может применяться как считывающий прибор. Для этого достаточно установить программу SensorSense или другую подобную. Такое приложение позволяет весьма точно определить фактическую яркость.

Светодиодные светильники: все о возможностях LED-приборов и вариантах их исполнения

LED-светильники используются в самых разных помещениях: жилых, производственных, офисных, торговых, учебных. Они отличаются длительным сроком службы, компактностью и строгим дизайном, что позволяет удачно вписывать их практически в любые интерьеры. Для российского потребителя это относительно новый тип осветительных приборов.

Высокая стоимость LED-светильников и противоречивые данные об их качественных характеристиках заставляют покупателей внимательнее относиться к выбору изделий. Давайте вместе разберемся в вопросах безопасности и экономической целесообразности использования светодиодных осветительных приборов.

Технические и функциональные характеристики LED-светильников

Впервые светодиоды появились на рынке около полувека назад, и за это время их конструкция претерпела целый ряд качественных изменений. В настоящее время светодиоды считаются самым перспективным источником освещения, их характеристики говорят сами за себя.

Ресурс работы . 50 000–100 000 часов.
Мощность . Чтобы правильно подобрать светодиодный светильник по мощности, необходимо разделить мощность заменяемой лампы накаливания примерно на 8.
Цветовая температура . Распространены светильники с показателем от 3000 К до 5000 К.
Световой поток . Для офиса должен составлять 3200 лм от одного светильника, для улицы — от 6000 лм.
Класс защиты (IP) от внешних воздействий и условий работы. Для офиса достаточно IP40, для пыльного помещения — IP50, для улицы — IP65.
Напряжение и частота питания — 220 В, 50 Гц.
Эффективность . В настоящее время эффективность качественных светодиодов составляет 90–120 лм/вт.

Для квартиры наиболее комфортной будет температура света до 3200 К. Для офисных, торговых и производственных помещений выбирают более холодную часть спектра.

Перспективность применения LED подтверждается ежегодно возрастающим спросом на них. Так, согласно прогнозу компании Strategies Unlimited, мировой объем продаж светодиодов и светодиодных светильников к 2018 году достигнет 25,9 млрд долларов.

Достоинства и недостатки LED-приборов

К настоящему моменту светодиодные светильники приобрели широкую популярность за счет следующих преимуществ:

Длительный срок службы — примерно 25 лет эксплуатации при работе 10 часов в день. Это в 6–15 раз больше, чем могут прослужить обычные лампы накаливания. Световой поток и сила света в течение всего срока службы практически не ослабевают.
Все элементы светодиодных светильников долговечны, не требуют обслуживания и замены.
LED-приборы являются энергосберегающими источниками света.
Являются экологически чистыми, не требуют специальной утилизации.
Прочные, надежные, виброустойчивые.
Обеспечивают четкое освещение объектов, индекс цветопередачи 75–85 Ra, что сопоставимо с естественным дневным светом.
Высокий КПД, близкий к 100%, в то время как у обычных светильников 65–70%.
Отсутствие пульсаций низкой частоты, вызывающих напряжение глаз.
Низкие потребляемые токи.
Широкий диапазон рабочих температур: от -50° до + 60°С.
Несложный монтаж.

Однако есть у этого осветительного оборудования и недостатки. Прежде всего оно дорогое. Так, светодиодные светильники мощностью от 4 до 9 Вт для бытового применения стоят от 300 до 2000 рублей. В офисах используются светильники стоимостью от 5500 рублей. При этом спектр свечения многим кажется неприятным — «холодным». Это может быть связано как с низким качеством светодиодов, так и с неправильным подбором осветительного прибора. Направленный свет, который создают светодиоды, может потребовать приобретения большого количества светильников для получения привычной освещенности. Подобные проблемы приходится решать в отношении любых новых осветительных приборов, выходящих на рынок, и через несколько лет они будут полностью сняты. Но даже сейчас у потребителя есть все возможности подобрать подходящий по соотношению цены и качества светильник.

Варианты исполнения и виды светодиодных светильников

Вид светильника во многом определяет варианты его использования. LED-приборы можно классифицировать следующим образом.

По типу монтажа:

Встраиваемые LED-светильники . Применяются в конструкциях из гипсокартона или пластика, в натяжных и подвесных конструкциях, позволяют установить минимальный зазор между базовым и натяжным потолком.
Накладные. Подходят для установки на стены, потолки или в универсальных вариантах.

По месту монтажа:

Потолочные LED-светильники. Предельно просты в установке, потребуются только шуруповерт, отвертка, нож, индикатор. Накладные светильники идеально подойдут для помещений с относительно низкими потолками. Большинство потолочных светильников характеризуется большой мощностью, а также высоким уровнем рассеивания света.
Настенные. Имеют небольшие габариты, удобны при необходимости в точечном или дополнительном освещении. Дизайн настенных светильников обычно более броский, чем потолочных.
Напольные. Использование светодиодов позволяет создавать торшеры с очень тонкими и изящными деталями. Часто напольные и настольные LED-светильники имеют подвижные элементы, это дает возможность менять направление светового потока.

По типу корпуса:

Точечные LED-светильники . Обычно используются в домашних и офисных интерьерах. Визуально делают потолок выше, увеличивают объем комнаты.
Прожекторы применяются в подсветке небольших рекламных конструкций, фасадов, витрин, вывесок.
Ленты . Светодиодная лента — это гибкая печатная плата с равноудаленно расположенными светодиодами. Ширина ленты составляет 8–10 мм, толщина — 2–3 мм. Используются для подсветки интерьеров, а также в рекламных конструкциях и мебельном освещении.
Каскадные . Предназначаются для помещений с высокими потолками, эффектно смотрятся, разделяя помещение на зоны.
LED-панели и «кирпичи» . Крупные осветительные средства для освещения кабинетов, офисов, развлекательных центров и спортивных сооружений, производственных, складских помещений и даже улиц.

По назначению:

Промышленные LED-светильники . Используются для построения энергосберегающих осветительных систем.
Офисные . Яркие светильники всех видов c холодным светом.
Для помещений общего пользования (подъезды, общественные туалеты, кабины лифтов). Недорогие светильники с антивандальной защитой.
Ландшафтные и экстерьерные . Крупные яркие панели и прожекторы.
LED-светильники для дома. Аналогичны офисным, но с более высокой температурой света.

Определив назначение и предполагаемое расположение осветительных элементов, пора переходить к вопросам бюджета. Не забывайте, что светодиодные светильники рассчитаны на десятки лет работы. Их стоимость с учетом этого факта может уже не показаться слишком высокой.

Стоимость светодиодных светильников

Встраиваемые светильники LED стоят в среднем 350–1600 рублей, потолочные встраиваемые ультратонкие — 150–1000 рублей, накладные — 500–1100 рублей, точечные — 300–500 рублей, светодиодные ленты — 70–450 рублей за 10 м.

Разнообразие осветительных светодиодных приборов и достаточно широкий ценовой диапазон изделий позволяют подобрать LED-светильник для любых целей: будь то украшение приусадебного участка, световое оформление дома или офиса. Такие приборы будут радовать вас долгие годы, не требуя замены и экономно расходуя электроэнергию.

Светодиодные лампы. История и современность

В настоящее время бешеными темпами набирают популярность светодиодные лампы. С каждым днём они становятся всё более востребованными. Попытаемся разобраться с вопросом о том, чем же так хороши эти источники света? Поговорить об из недостатках, конечно же, тоже забывать не будем. Но для начала немного истории появления светодиодных ламп.

История создания светодиодных ламп

Первое открытие, которое привело к появлению светодиодных ламп, было зафиксировано в 1907г. инженером из Англии Х.Д. Раундом. Причём, сделано это было абсолютно случайно. Раунд заметил, что вокруг детектора, с которым он работал, возникает свечение точечного контакта.

Дальнейшее развитие светодиоды получили в 1922 г. И серьёзно подошел к этому вопросу советский радиолюбитель 18-ти летний Олег Владимирович Лосев, который после многих экспериментов достиг внушительных положительных результатов. К сожалению этот изобретатель погиб в 1942 г. Но он успел получить четыре патента на практическое применение своих изобретений.

На основе «эффекта Лосева» в 1951 г. Курт Леговец, при участии физика В. Шокли, произвёл исследования по эффективным материалам для создания данного источника света. Их работа стала фундаментом новой отрасли – оптоэлектроники, появившейся в 1961 г.

Первые промышленные светодиоды в 1962 г. создал работник компании «Дженерал Электрик» Н. Холоньяк. Это были устройства с желто-зеленым и красным свечением.

В 70 — е годы ХХ века академиком Ж.И. Алфёровым было открыто явление сверхинжекции в гетеростуктурах. Вследствие этого им были разработаны новые полупроводниковые структуры. Исследования в этой области позволило создать целое направление в науке — гетеропереходы в полупроводниках. За свои труды в развитии физики Алфёров со временем был номинирован на Нобелевскую премию, которую и получил.

В 1972 Джоржд Крафорд, который учился у Н. Холоньяка в 10-ки раз усовершенствовал красный и красно-оранжевый светодиод, тем самым открыл их жёлтый аналог.

Чуть позже, в 1993 году Суджи Накамура, работник корпорации «Ничиа», добился высокого значения яркости у светодиода синего цвета, что позволило комбинировать его с другими устройствами и получать оттенки любого света.

В 2000 — х годах «белые» светодиоды имели уже достаточно хорошую степень яркости для того, чтобы выпускать их в массовом количестве для всего сегмента рынка.

Теперь поговорим о современных светодиодных лампах — что они из себя представляют, в чём их особенности, где применяют, какими характеристиками они обладают, об их достоинствах и недостатках.

Светодиодная лампа — это многокомпонентный прибор, при изготовлении которого не используют опасные вещества. За счёт чего он абсолютно безопасен. Конструкция лампы не очень сложная. То, что излучает свет — называют монокристаллом. Устанавливают его в металлической чашечке, которая является отражателем, потом заливают всё пластиком и светодиод готов.

Основной особенностью светодиодов является хорошая экономичность. При потребляемой мощности в 8 — 10 Вт он работает аналогично классической лампы накаливания, обладающей мощностью 100 Вт. Светодиодное устройство компактно, долговечно и способно на очень длительное время работы.

В настоящее время светодиодные лампы активно вытесняют другие источники света, во всех областях, где применяют осветительные приборы. К основным характеристикам данных ламп можно отнести светосилу, мощность и спектр свечения. Рассмотрим вопрос о том, из-за чего светодиод оставляет далеко позади всех своих конкурентов.

Самый главный параметр, который обеспечивает подавляющее превосходство светодиодных ламп над другими источниками освещения — это экономичность и очень низкое энергопотребление. При этом светят подобные лампы не хуже своих аналогов.

К достоинствам светодиодных ламп относятся, также, долговечность работы, точнее длительный срок безотказной службы и отсутствие бьющихся хрупких элементов в их конструкции.
Данные лампы могут прекрасно работать при достаточно низких температурах, но вот высоких температур они боятся, поэтому устанавливать их в бане или сауне не рекомендуется. Светодиодные лампы совершенно не греются и могут использоваться для подсветки каких-либо предметов.

Теперь пришло время упомянуть недостатки светодиодных ламп. Основной причиной, по которой многие люди отказываются от скорейшего перевода всех своих домашних осветительных приборов на работу со светодиодными лампами является достаточно высокая стоимость последних. Но на производственных объектах и в офисных центрах уже давно осуществляют замену старых источников света на эти лампы. Это объясняется тем, что по сравнению с квартирой экономия на энергозатратах в таких масштабах окупает стоимость светодиодных ламп достаточно быстро.

На этом можно подвести определённые итоги. Стоит ли бежать в магазин и закупать светодиодные лампы? Ответ на этот вопрос можно оставить на усмотрение лично каждого. Если не слишком пугает её цена, то установив один раз светодиодную лампу, можно на долго забыть о том, что такое замена сгоревшей лампы. В этом случае останется лишь одна проблема — периодически протирать люстру и светильники от осевшей на них пыли.

И ещё один момент – не стоит приобретать светодиодную лампу, которая была изготовлена неизвестным производителем и продаётся по довольно низкой цене. Ничего хорошего из этой экономии не получится – лампа очень скоро выйдет из строя.

Светодиодная лампа: устройство, принцип работы, виды

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

Устройство и принцип работы

Чтобы разобраться в принципиальных отличиях светодиодной лампы, как электрического оборудования, в сравнении с другими приборами, следует детально рассмотреть ее конструктивные особенности и назначение каждого из элементов.

Рис. 1. Конструкция светодиодной лампы

Конструктивно led лампочка состоит из:

Светодиодов – в старых моделях присутствовал только один кристалл, излучавший свет, однако эта технология имела ряд сложностей, поэтому современные модели включают несколько единиц или целую матрицу.
Колбы или рассеивателя — может изготавливаться из стекла или полимера. Предназначен для боле плавного перераспределения светового потока от точечных источников в окружающее пространство.
Стабилизатора тока или драйвера – предназначен для преобразования поступающей на контакты диодной лампочки электрической величины, не зависимо от уровня напряжения и мощности, в строго установленную величину электротока.
Цоколя – предназначен для соединения светодиодных ламп с электрической сетью. Чаще всего используются стандартные цоколя E и G, реже бывают другие конструкции.

Дополнительно лампа содержит полимерный или металлический корпус. Однако в led светильниках может быть встроенная матрица, и она монтируется в светодиодный прожектор напрямую.

Принцип действия светодиодной лампы заключается в такой последовательности передачи электрической энергии:

При помещении электролампы в патрон и подаче на нее переменного напряжения сети светодиодный источник получает питание.

Рисунок 2. Принцип действия светодиодной лампы

Как видите на рисунке 2, переменное напряжение сети в светодиодной лампе изначально поступает на выпрямительный мост, где преобразуется в выпрямленное. Конденсатор, установленный после моста дополнительно сглаживает пульсации.
Выпрямленное напряжение переходит далее от выпрямительного устройства на микроконтроллер, контролирующий величину вырабатываемого электротока.
Затем питание поступает на импульсный трансформатор, который и выдает электрическое напряжение непосредственно к источнику освещения.
При достижении нужного уровня электротока происходит свечение светодиодов.

В данном примере приведен принцип действия и конструкция светодиодной лампы с гальванической развязкой. Это более дорогой, но и более надежный способ предохранить человека от поражения электротоком. На практике случаются и более дешевые светодиодные лампы, их продукция использует более дешевые платы драйвера или способы преобразования, которые не обеспечивают должного уровня безопасности и продолжительности эксплуатации.

На сегодняшний день производители светодиодных ламп предоставляют потребителям довольно широкий выбор разнообразных моделей, призванных удовлетворить потребности даже самых требовательных покупателей. Поэтому выделяют несколько параметров, по которым и различают виды светодиодных ламп:

тип цоколя;
форма колбы и самой лампы;
напряжение питания;
тип светодиодов и способ их размещения;
световое излучение – мощность и теплота.

У светодиодных ламп часто встречается цоколь для патронов E27 – стандартный вариант, используемый в люстрах для освещения помещения и т.д. Также часто встречаются модели E14 с диаметром цоколя 14мм, их еще называют миньонами. В некоторых вариантах встречаются штырьковые цоколи G13, G5, GU10, MR – это варианты под современные софиты и специализированные плафоны в люстрах.

Рис. 3. Типы цоколей

Значительно реже встречаются светодиодные лампочки с цоколем B или H, как специализированные варианты для узкопрофильного оборудования.

Если рассматривать вопрос о форме, то можно выделить такие виды:

грушеобразная – классический вариант, может использовать как матовый рассеиватель, так и прозрачную колбу, в некоторых моделях совмещается полупрозрачный и непрозрачный корпус;
грибовидная – используется в точечных светильниках, так как поверхность, излучающая световой поток сравнивается с корпусом софита;
кукуруза – длинная модель с цилиндрическим расположением светодоидов, прекрасно подходит для горизонтального расположения в плафонах, прожекторах уличного освещения и т.д.;
свеча – декоративная светодиодная лампа, устанавливаемая в настольные лампы, ночники или подсветки.

Как частные варианты вы можете встретить и другие формы, однако здесь мы рассмотрели наиболее популярные из них.

Рис. 4. Форма светодиодных ламп

По напряжению питания светодиодные лампы подразделяются на те, которые подключаются к бытовой сети 220В, и те, которым требуется низкое напряжение постоянного тока – 24В, 12В.

В зависимости от типа светодиодов, выделяют лампочки с монокристаллическими панелями, где обеспечивается точечное освещение за счет единственного кристалла. Но такие варианты сегодня редко встречаются, чаще используются 8 – 10 и более небольших кристаллов, которые могут отличаться габаритами для разных моделей. Особенно хорошо их видно на светодиодных лентах или лампах с прозрачным стеклом. Но некоторые энергосберегающие технологии используют светодиодные нити в газовой смеси.

Рис. 5. По типу светодиодов

Яркость свечения определяется мощностью светодиодной лампы, чем выше мощность, тем более ярко она будет светить. Для бытовых помещений подойдут модели от 3 до 10Вт, производственным потребуется уже около 20Вт, в уличные светильники устанавливают от 30 до 100Вт. Температуру свечения можно выбрать любую, в зависимости от поставленных задач – от теплой до холодной.

Температура свечения

Преимущества и недостатки

Как мы уже отмечали ранее, такой тип осветительных приборов стал популярным за счет значительных преимуществ перед их ближайшими конкурентами. К преимуществам светодиодных ламп относят:

Продолжительный срок эксплуатации – от 10 до 100 тысяч часов, в сравнении с лампочкой накаливания, которая может обеспечить только 1 тысячу часов.
Куда более эффективная светоотдача – от 90 до 120Лм/Вт, лампы накаливания могут похвастаться лишь 5 – 8Лм/Вт, а люминесцентные светильники 25 – 50Лм/Вт.
Обладает широкой гаммой цветовых температур, что делает их использование комфортным для любых помещений и нужд, а RGB светодиодные ленты могут выдавать несколько вариантов цвета свечения.
Не боятся разгерметизации и нарушения целостности колбы, в отличии от устройств с нитью накаливания, галогенных ламп и других газосодержащих, будет с тем же успехом светить даже без наружного рассеивателя.
Широкий диапазон рабочих температур – светодиодные аналоги не теряют своих характеристик в промежутке от – 60 до + 60°С.
Устойчивы к незначительным отклонениям рабочего напряжения от номинального значения.
Не выделяют вредных веществ, в отличии от люминесцентных ламп, которые содержат ртуть.

К недостаткам светодиодных ламп следует отнести их относительно высокую себестоимость, но она с лихвой окупается рабочими параметрами и сроком эксплуатации. Также существуют ситуации, когда лампочки накаливания нельзя или нецелесообразно менять на светодиодные модели.

Технические характеристики

Перед выбором конкретного осветительного устройства необходимо определиться с его основными параметрами. Из всего многообразия, которое вам следует учитывать, мы выделим:

Мощность – определяет, сколько электрической энергии будет потребляться из сети при работе прибора. Показатель мощности важен как в части расчета за потребленную электроэнергию, так и в части количества получаемого света.
Спектр излучения – теплый в пределах 2700 – 3300 К, дневной от 3500 до 6000К, холодный – от 6000К. Этот параметр указывается на упаковке светодиодной лампы.
Коэффициент цветопередачи – на изделии маркируется буквами CRI или Ra. Показатель 100 является максимальным – это уровень естественного дневного света, чуть хуже – от 100 до 90 для рабочих зон, лабораторий и т.д. В пределах 90 – 80 обычные жилые помещения, менее 80 подойдут для коридоров, подвалов и некоторых складов.
Угол рассеивания и тип потока – могут характеризоваться направленным световым потоком или рассеянным.
Уровень светоотдачи – определяет эффективность каждого ватта переработанной электроэнергии по отношению к выработанному световому потоку.

Область применения

Если еще десять – двадцать лет тому назад светодиодные лампы были настоящей диковинкой, то сегодня они стали полноправными фаворитами рынка. Их можно встретить в самых различных сферах человеческой деятельности:

В освещении открытых территорий, площадок, парков;
Для освещения бытовых и производственных помещений;
Создания декоративной подсветки и украшения, как помещений, так и элементов ландшафта;
В пожароопасных зонах и особо влажных помещениях;
В автомобилях и механизации транспортных средств;
Для работы устройств сигнализации, телемеханики и управления.

Но и этот список не является окончательным, за счет развития и совершенствования технологий, светодиодные лампы продолжают расширять область применения.

Подскажите по поводу нынешнего положения с освещением, — в патроне, где индикаторная отвертка показала отсутствие напряжения теперь лампочка не светиться даже после замены? Если это так, то налицо неисправности в электрической цепи на участке от выключателя непосредственно до самой лампы.

В перечень неисправностей следует отнести жилы кабеля, которые могли перегореть, в результате чего образовался разрыв в цепи, распределительная коробка, место подключения электропроводки к люстре, патрон. В любом из этих случаев причиной является плохой контакт, который создает «экстремальные условия» для светодиодов и приводит к их преждевременному перегоранию.

Если же контакт не нарушен и новая лампа нормально горит, возможны и другие причины:

— Превышение номинального напряжения – если лампа рассчитана максимум на 230 В, а в электрической цепи присутствует 245 В, то срок службы сократится.
— Не соответствует мощность лампы и условия эксплуатации по нагреву. Эта причина проявляется при монтаже в закрытый плафон, где лампочка перегревается, в случае использования некачественного радиатора.
— Низкое качество ламп – многие производители обеспечивают доступную цену за счет экономии на комплектующих элементах. В результате используется слабый драйвер, выдающий пульсирующий ток или устанавливаются самые дешевые светодиоды.
— При использовании выключателя с подсветкой, причиной может быть постоянное мерцание осветительного оборудования из-за шунтирования цепи контактов.
— Если светодиодные лампы питаются от пониженного напряжения, то проблемы могут быть и в блоке питания.

Часто задаваемые вопросы

Что такое светодиод?
Светодиод представляет собой полупроводниковое устройство, испускающее излучение в оптическом диапазоне при пропускании через него электрического тока.

От чего зависит цвет излучения светодиодных ламп?
Цвет излучения светодиодных ламп зависит от того, какой полупроводниковый материал используется для изготовления светодиодов. То есть, цвет свечения светодиодных ламп не зависит ни от напряжения, ни от температуры, а исключительно от типа используемого полупроводника и примесей, включенных в его состав.

В какой части спектра могут работать светодиодные лампы ?
Светодиодные лампы могут испускать свет в любой части оптического диапазона, а также в инфракрасной и ультрафиолетовой (невидимые глазом) областях спектра. Кроме того, существуют светодиодные лампы, способные светить в широком спектре и давать белый свет, близкий по своим характеристикам к дневному свету.

Каков срок службы светодиодных ламп?
Срок службы светодиодных ламп составляет от 50 000 до 100 000 часов работы, что в разы превышает срок службы любого другого источника света. Однако нужно помнить, что под конец этого срока яркость свечения светодиодной лампы может снизиться до 30%.

Могут ли светодиодные лампы работать при низких и высоких температурах окружающей среды?
Они прекрасно работают в диапазоне температур, соответствующем климату России от самых низких температур на севере страны до высоких температур южных регионов, хотя светодиодные лампы не стоит подвергать аномально высоким температурам.

Для чего нужен драйвер?
Драйвер/блок питания/адаптер предназначен для того, чтобы преобразовать напряжение сети (220 вольт) в рабочее напряжение светодиода (12 или 24 вольта). Кроме того, такое устройство играет роль стабилизатора, обеспечивающего высокую стабильность напряжения, подаваемого на светодиод.

Где могут применяться светодиодные лампы?
Область применения светодиодных ламп практически не ограничена. Они могут использоваться в качестве различных индикаторов в бытовых и промышленных устройствах, для освещения (декоративного, дежурного и основного) помещений, для устройства наружной рекламы, в качестве источников света в фонарях, светофорах и пр., в игрушках и USB-устройствах, для подсветки ЖК экранов и мониторов, а также в огромном количестве разнообразных устройств.

Как понять, что светодиодную лампу пора менять?
Светодиодные лампы по мере старения имеют свойство несколько снижать яркость своего свечения. Однако не всякое снижение яркости служит поводом для их замены. Критическим считается снижение яркости на 30% от первоначального уровня. Только в этом случае можно считать, что светодиод выработал свой ресурс. И, разумеется, поводом для замены светодиодной лампы служит полное прекращение ее работы.

На какие параметры светодиодной лампы нужно обратить внимание?
Основными параметрами светодиодных ламп, на которые нужно обратить внимание при покупке — это цвет светодиодной лампы, рабочее напряжение, диаграмма направленности светильника и светоотдача на 1 ватт потребленной мощности. Еще необходимо знать рабочее напряжение для приобретения соответствующего адаптера. Цвет свечения светодиодной лампы и диаграмма направленности необходимы для того, чтобы правильно подобрать их, исходя из того, в каком помещении и с какой целью они будут применяться. Последний параметр характеризует экономность светодиодной лампы. Чем больше светоотдача, тем больше экономия электроэнергии от применения лампы.

Можно ли изменять яркость светодиодных ламп?
Можно. Яркость светодиодных ламп изменяется в довольно широких пределах, однако делать это простым снижением напряжения нельзя, больше того, делать это нельзя. Для регулировки яркости свечения светодиодной лампы используется метод широтно-импульсной модуляции и осуществляется он при помощи специального устройства – блока управления, который нередко применяется совместно с контроллерами. При использовании метода ШИМ регулируется не напряжение, подаваемое на светодиод, а частота сигнала, доходящая до тысяч герц.

Каковы преимущества светодиодных источников света?
Светодиоды имеют целый ряд преимуществ, которые делают их весьма выгодным приобретением: низкое потребление электроэнергии, длительный срок службы, высокая механическая и вибрационная стойкость, широкий спектр цветов и направленностей, низкое рабочее напряжение, возможность регулирования яркости в широких пределах, высокая безопасность.

Каковы недостатки светодиодных источников света?
По мнению большинства экспертов, основным и главным недостатком светодиодов является их цена, которая на данный момент довольно высока. Однако по мере развития технологии получения светодиодов она будет снижаться.

Можно ли применять светодиодные светильники в замкнутых пространствах (шкафах и т.д.)?
Да, более того, эти источники света как никакие другие подходят для этого. Ведь они мало нагреваются и, благодаря этому, не имеют высоких требований к отводу тепла в окружающую среду.

Пожароопасны ли светодиодные светильники?
Нет. В связи с тем, что светодиодные лампы очень слабо нагреваются, они не могут вызвать воспламенение даже легковоспламеняющихся материалов (например, пластика).

Могут ли светодиодные лампы применяться в сырых помещениях (подвалах, банях и т.д.)?
Да. Это связано с тем, что рабочее напряжение светодиодных источников света не превышает 24 вольт, что сводит риск поражения электрическим током, в результате попадания влаги или воды, к нулю.

Вредно ли излучение светодиодных ламп для глаз и организма человека?
В отличие от люминесцентных (энергосберегающих) ламп, светодиодные лампы, во-первых, не имеют мерцаний, во-вторых, обладают коэффициентом цветопередачи равным 1. Это делает их максимально безопасными и комфортными для глаз человека. Кроме того, свет таких ламп не вызывает аллергию и не вредит коже человека. То есть, можно говорить о полной безвредности светодиодных ламп, чем не может похвастаться ни один другой источник света (кроме Солнца, разумеется).

Можно ли просто заменить стандартную лампочку накаливания светодиодным светильником?
Существующие лампочки накаливания или энергосберегающие люминесцентные лампы имеют цоколь Е-27 или Е-14 (миньон) и для их замены на светодиодные лампы необходимо всего лишь приобрести светодиодную лампу с соответствующим типом цоколя. После этого, нужно всего лишь выкрутить старую неэффективную лампу и вкрутить вместо нее энергосберегающую.

Какова годовая экономия от замены 10 ламп накаливания мощностью 100Вт?
Максимальная мощность светодиодной лампы, обеспечивающей такое же свечение, как лампочка накаливания мощностью 100Вт, составляет 10 Вт. Допустим, что такая лампа работает не более 5 часов в день, а стоимость электроэнергии составляет 3 руб./кВт. Таким образом, за 18250 часов работы 10 ламп в год будет сэкономлено почти 1643 кВт, что в деньгах выражается суммой почти в 5000 рублей (175 долларов). И это всего за 1 год!

Можно ли использовать диммеры со светодиодными светильниками?
Можно. Однако это можно делать не для всех светодиодных ламп. О возможности применения диммеров производитель, как правило, указывает в характеристиках к светодиодной лампе. Однако светодиодную лампу можно подключать к диммеру с применением специального устройства.

У нас в деревне очень нестабильное напряжение. Можно ли использовать светодиодные лампы без применения стабилизатора?
Да, можно. Ведь светодиодные лампы подключаются через адаптер, который не только снижает напряжение с 220 вольт переменного тока до 12 (24) вольт постоянного тока, но и выполняет функции стабилизатора напряжения. В итоге, на выходе адаптера получается довольно стабильное напряжение. Однако даже в том случае, если бы светодиодный источник света был предназначен для включения в сеть без адаптера, то и в этом случае он работал бы стабильно, ведь светодиодные лампы способны работать при перепадах напряжения в широком диапазоне, не выходя из строя и не прекращая работы.

Мой дом не подключен к сети переменного тока и для обеспечения собственных нужд я использую дизельный генератор. Могу ли я поменять в доме лампы накаливания на светодиодные?
При использовании светодиодной лампы не имеет значения, как получена питающая ее электроэнергия. Важно, чтобы напряжение соответствовало параметрам, на которые рассчитана лампа или установленный перед ней адаптер. На сегодняшний день, многие генераторы обеспечивают даже более высокое качество напряжения чем то, которое есть в централизованной сети электрического тока и, следовательно, их применение абсолютно безопасно.

Можно ли подобрать светодиодные ленты, которые будут служить постоянным источником света в помещении?
Изначальное назначение светодиодных лент – это подсветка различных дизайнерских элементов помещения (ниш, потолков, плинтусов и т.п.). Именно с этой целью они применяются в большинстве помещений, однако это не значит, что они не могут использоваться в качестве основного освещения. На современном рынке электроосветительного оборудования широко представлены светодиодные ленты, которые можно использовать в качестве источников основного освещения. Такие ленты могут иметь удельную мощность 28 ватт на погонный метр светодиодной ленты и даже 36 ватт на метр. Иначе говоря, светодиодная лента длиной всего 3 метра дает мощность, большую, чем лампочка накаливания мощностью 100 ватт. Этого вполне достаточно для основного освещения небольшого помещения. Для освещения больших помещений используются ленты большей длины.

Какие светодиодные источники света на данный момент являются самыми популярными у жителей нашей страны?
На сегодняшний день самыми популярными светодиодными изделиями на нашем рынке являются:
— светодиодные ленты, которые широко используются в декоративных целях;
— прожектора, применяемые для подсветки зданий и территории;
— светодиодные лампы с патроном Е27, которые предназначены для замены стандартных ламп накаливания и люминесцентных ламп;
— светодиодные лампы с патроном mr16 или gu10, служащие для замены галогенных ламп с таким же типом патрона.

Последние два типа светодиодных ламп позволяют быстро легко получить видимую экономию электроэнергии, что делает их особенно привлекательными.

Где используются светодиодные лампы?

Светодиодные лампы. Виды и устройство. Применение и параметры