Чем отличается ЛЕД от светодиода?
Какие лампы лучше светодиодные или энергосберегающие? Сравнение и оценка параметров
Во всём мире наблюдается чёткая тенденция к переходу на энергосберегающие источники освещения. Наиболее экономичными на сегодняшний день являются люминесцентные и светодиодные лампы. Проведем сравнение и определим какие из источников света лучше — светодиодные или энергосберегающие?
Существуют еще металлогалогенные источники света, у которых коэффициент светоотдачи на уровне светодиодов, но высокая цена пускорегулирующей аппаратуры исключает их массовое применение. Их удел – источники освещения со световым потоком десятки тысяч люмен.
Что бы понять, какие лампочки лучше светодиодные или энергосберегающие, рассмотрим их ключевые особенности.
Особенности конструкции
Несмотря на внешнее сходство, светодиодная и энергосберегающая лампы имеют существенные конструкционные отличия. Чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих?
В первую очередь отличие в принципе получения светового потока.
В качестве светоизлучателя у LED используются светодиоды открытой конструкции либо помещённые в пластиковую колбу. У энергосберегайки — стеклянная трубка, наполненная специальным газом и покрытая изнутри люминофором.
Соответственно светодиоды значительно устойчивее к механическим воздействиям.
Для розжига люминесцентной лампы на спирали необходимо подать кратковременный высоковольтный разряд и при низком напряжении в сети они могут не загореться.
При изготовлении люминесцентных ламп используется ртуть. Такие изделия требуют специальных методов утилизации. В Европе за выброшенные в мусоросборник энергосберегающие лампы предусмотрено административное наказание.
Итог: по конструктивным особенностям лучше светодиодные светильники
Сравнение по эффективности светоотдачи
Если сравнивать соотношение потребляемой энергии и величину светового потока, у светодиодов оно лучше. Так, энергосберегайка при мощности 13Вт даёт световой поток около 700 люмен, мощность светодиодов с таким же световым потоком 7-9Вт.
Следует учесть, что со временем у всех газоразрядных источников света показатели светового потока снижаются. Ответ на вопрос, какие лампы экономичнее светодиодные или энергосберегающие очевиден.
Экономия светодиодных ламп по сравнению с энергосберегающими, даже без учёта срока службы, как минимум двукратная.
Сравним срок службы
По паспортным данным срок службы энергосберегающей лампы – 15000-20000ч, светодиодной 35000ч. Как показывает практика, реальные показатели у «энергосберегаек» куда хуже.
При расчётах времени жизни газоразрядной лампы производитель берёт идеальные условия: количество включений/выключений в течение суток не более пяти, отсутствие перепадов температуры и напряжения.
В условиях среднестатистической квартиры, даже если лампочка расположена не в проходном месте, например туалет или ванная комната, срок её жизни редко превышает 5000-6000 часов. А если учесть, что через пару лет световой поток снизится на 30% и того меньше.
Качественные светодиоды при обеспечении стабильного напряжения и тока служат гораздо дольше.
Как определяется срок службы изделия
Для любого промышленного изделия проводится нагрузочный тест. Для обуви, например, роботизированная нога производит сто тысяч шагов, после чего оценивают износ, аналогично исследуют любое устройство с механическими нагрузками.
Для светодиодов устраивают многомесячный марафон с непрерывным включением/выключением и подачей повышенной силы тока. По результатам таких тестов прогнозируемый срок эксплуатации светодиода может достигать ста тысяч часов.
Фактор старения
У любой газоразрядной лампы, в том числе и у люминесцентной в процессе эксплуатации снижается яркость. Это вызвано испарением вольфрама со спиралей и выгоранием люминофора, покрывающего стеклянную колбу изнутри.
Итог: с точки зрения срока службы, лучше светодиодные светильники.
Можно ли управлять яркостью (диммирование)
Диммирование – управление яркостью источника света. Светодиоды позволяют изменять яркость свечения в широких пределах. Уменьшить яркость газоразрядной лампы, снижая напряжение невозможно.
Для этих целей используют достаточно дорогостоящие высокочастотные ЭПРА. Изменения яркости достигается пропусканием импульсов с частотой около 50 кГц. При таком режиме работы срок жизни устройство существенно сокращается.
Цветовая температура
По этим показателям энергосберегающая и светодиодная лампы – близнецы. И у тех и у других есть градации тёплого белого, нейтрального белого, холодного белого света.
Индекс цветопередачи
И опять светодиоды лучше. У обыкновенной люминесцентной лампы спектры излучения меньше чем у светодиода. Лишь энергосберегайки с трёхкомпонентным люминофором, как и светодиоды, имеют индекс 80-90, в остальных моделях индекс цветопередачи 60-80.
Итог: светодиодные светильники могут свободно регулировать свою яркость. Энергосберегающие лампы — нет. Преимущество за светодиодными лампочками.
Сравнение по устойчивости к неблагоприятным факторам
При эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью или запылённостью срок службы энергосберегающих лап существенно сокращается. Чем лучше светодиодные лампы от энергосберегающих?
Светодиоды практически не боятся загрязнения и механической очистки поверхности. В то же время колба газоразрядной лампы категорически не приемлет прикосновений. При установке новой энергосберегайки вкручивать в патрон рекомендуют, не касаясь стеклянной колбы.
Правда, есть один интересный феномен, при очень низких температурах, лампы накаливания показывает несравнимо лучший результат. Рекомендую ознакомиться с экспериментом:
Сравнение цен
Цена у светодиодной лампы однозначно выше. Даже несмотря на постоянное снижение стоимости производства светодиодов.
Итоговая таблица сравнения светодиодной и энергосберегающей лампы
| Критерий | Светодиоды | Люминесцентный источник света |
|---|---|---|
| Надежность конструкции | + | — |
| Эффективность светоотдачи | + | — |
| Управление яркостью | + | — |
| Устойчивость к загрязнению | + | — |
| Экономичность | + | — |
| Цена | — | + |
Как мы видим, единственны критерием, по которому лучше энергосберегающие источники света – низкая базовая стоимость. Но следует учесть, что затраты на электроэнергию за время эксплуатации значительно превысят разницу в стоимости. Так что не смотря на стоимость, светодиодные лампы лучше чем энергосберегающие.
Что такое светодиод (LED)
Что такое LED и с чем его едят?
В повседневной жизни мы очень часто встречаемся с аббревиатурой LED, например, когда речь заходит о дисплеях. Что же это такое? Так вот, с английского LED расшифровывается как Light Emitting Diode, что можно дословно перевести, как “диод, испускающий свет”. Теперь все становится намного понятнее. Значит это все-таки один из видов диода, а точнее даже его особый вид. Давайте попробуем разобраться, где в повседневной жизни мы встречаемся с такими диодами и как вообще они работают.
Чаще всего можно увидеть эти 3 буквы при просмотре характеристик техники, которая имеет дисплеи. Например, матрицы телевизоров, телефонов и мониторов довольно часто оснащаются именно LED подсветкой. Если говорить проще, то LED – это световой диод, или светодиод. Уже проще, верно? Так как же он работает?
Почему светодиоды вообще работают?
Начну с того, что светодиод очень напоминает диод с PN переходом. Он работает по такому же принципу, то есть пропускает ток в одном направлении и не пропускает в другом. Зачем это нужно? Если электроны будут двигаться в одном направлении, то будут создавать ток, который в дальнейшем и будет источником света.
Теперь подробнее именно про светодиод. Он устроен не сильно сложнее простого диода. Внутри находится полупроводник с высокой степенью легирования. Спектр излучения зависит от степени легирования и материала, из которого изготовлен полупроводник. Для того, чтобы светодиод работал, нужно воздействовать на него извне, то есть к полюсу p подается напряжение (это называется прямым смещением).
Далее все происходит следующим образом. Диод смещен в прямом направлении, поэтому электроны рекомбинируют с дырками из валентной зоны и высвобождается энергия, которой достаточно для производства фотонов. Эти самый фотоны излучают свет одного света (монохромный). Правда, слой очень тонкий, и поэтому большая часть фотонов покидает переход, тем самым создавая поток света из множества основных цветов видимого спектра.
А в чем же отличие от обычного диода?
Оказывается, световой диод все же отличается от обычного (сигнального) диода. Основное отличие, конечно же, заключается именно в конструкции. Так, у светодиода есть специальная полусферическая защита, которая хранит его от ударов и других механических воздействий извне. Также очень любопытен тот факт, что светодиодный переход самостоятельно излучает довольно мало фотонов. Именно по этой причине корпус светодиода специально делают из эпоксидной смолы, которая позволяет направить фотоны, идущие в другие стороны строго вверх.
Встречаются иногда и очень необычные формы светодиодов. Среди них и прямоугольная, и цилиндрическая и даже форма в виде стрелки. Все зависит от того, куда нужно концентрировать свет, а это зависит от цели, для которой этот светодиод создается.
В чем самые главные плюсы технологии LED?
Одной из главных особенностей светодиодов является его высокий КПД. Дело в том, что обычная лампа накаливания при работе выделяет очень много тепла, а вот светодиод, напротив, остается достаточно холодным. Все это происходит из-за того, что он в большую часть света производит именно в видимом для человека спектре и не расходует энергию на ненужные длины волн. Это позволяет технологии LED серьезно доминировать над уже устаревшими лампами накаливания. Кроме того, светодиоды гораздо меньше по размеру и их можно располагать благодаря этому как угодно и где угодно.
Можно выстраивать из них целые фигуры и даже программировать последовательность того, как они загорятся с помощью мини-компьютеров. Таким образом, это дает очень большой толчок для дальнейшего развития и совершенствования, но довольно лирики.
Какие цвета может излучать светодиод?
Многие заблуждаются в том, что светодиоды светят тем цветом, в который окрашен их корпус, хотя как мы уже говорили ранее, для регулировки цвета и регулировки его интенсивности нужно подбирать подходящий полупроводниковый материал. Именно он является определяющим фактором, если нужно подобрать цвет. Однако, светодиоды могут излучать не все цвета и есть точный спектр, который получить возможно.
Наиболее распространенные цвета – это красный, желтый, зеленый и оранжевый. Это все потому, что их легче производить, а соответственно и стоят они в разы дешевле ново появившихся синих и белых. Взгляните на эту таблицу, чтобы понять, какому напряжению соответствуют итоговые цвета:
Цвета, которые бывают у светодиодов
Давайте теперь подробно остановимся на конкретных материалах, которые влияют на выбор цвета:
- арсенид галлия для получения инфракрасного (например, в пульте);
- фосфид арсенида, чтобы получить оранжевый и весь спектр от красного и до инфракрасного;
- фосфид арсенида галлия алюминия для ярко-красного, красно-оранжевого и даже желтого;
- фосфид алюминия-галлия для зеленого;
- фосфид галлия для желтого, зеленого и красного;
- нитрид галлия, чтобы получить изумрудно-зеленый;
- нитрид галлия-индия для бирюзового, синего и ближнего ультрафиолетового;
- карбид кремния для синего;
- селенид цинка и опять для синего;
- нитрид алюминия-галлия для ультрафиолета.
Взглянув на этот список можно заметить, что для некоторых цветов подойдет сразу несколько полупроводников и это действительно так. Это уже сам производитель выбирает, какие полупроводники ему выбрать. Может быть, ему легче достать именно этот тип, а не другой, или он просто дешевле. Да, вот так много разных материалов нужно, чтобы создать даже очень простенький современный телевизор, например.
Подробнее про работу светодиода
Теперь, когда мы знаем достаточно много про работу светодиода, давайте еще немного поговорим о том, как он устроен изнутри. Каждый светодиод состоит из следующих деталей:
- катод;
- анод;
- кристалл;
- отражатель;
- рассеиватель.
Каждая из этих деталей очень важна для работы светодиода. Но давайте поговорим о том, что каждый из них делает конкретно. Самые главные детали внутри светодиода – это катод и анод.
Светодиод (или led по другому)
Электроны идут от катода к аноду при подаче напряжения на устройство, благодаря чему электроны идут к PN переходу и там занимают свободные места. После этого электроны переходят на новый энергетический уровень, выделяется множество фотонов. Как мы уже говорили ранее, фотоны направляются вверх с помощью отражателя и рассеивателя.
Чем отличаются разные светодиоды и зачем нужен каждый из них?
Если говорить об основных видах LED или светодиодов, то это конечно же осветительные (используются для яркого света в помещении) и индикаторные (они для декоративных целей, например, чтобы украсить стадион или телебашню). Однако светодиоды также различают по типу конструкции:
-
DIP светодиоды. Это довольно простые и не очень эффективные индикаторные светодиоды. Зато стоят они достаточно дешево. Линза у них цилиндрической формы, размер, как правило, немаленький, освещение со временем ухудшается на 30%, а угол распространения света всего 120 градусов.
Так выглядит DIP
Это SMD светодиод
Оказывается, габариты SMD еще далеко не предел. Сейчас для освещения используются новые инновационные светодиоды, которые называются COB (расшифровать можно как Clip On Board). Название прямо нам намекает о том, что светодиод, а точнее несколько светодиодов закрепляется прямо на плату. Да-да, именно несколько, ведь на одной подложке может быть закреплено до девяти светодиодов сразу! Это поразительно, ведь они очень плоские и кажется, что совсем не занимают места. Кроме маленьких габаритов среди плюсов также можно отметить и то, что они очень равномерно освещают и хорошо защищены от окисления. Благодаря этим преимуществам сейчас они используются для создания фар, а также поворотников для автомобилей среднего и премиального уровня.
COB светодиод
Есть еще одна крутейшая инновация. Пока она используется не очень часто, но мы уверены, что скоро она начнет дешеветь. Называется она Filament. Ее главное преимущество, что светодиоды можно монтировать прямо на стекло, благодаря чему свет можно распространять во все стороны (на все 360 градусов!). Однако, некоторые причисляют филаментные светодиоды к COB, хотя это и неверно.
Лампочка со светодиодами Filament
В производстве некоторой одежды и обуви сейчас не обойтись без волоконных светодиодов. Ну а как вы думали одежда должна светиться? Они встраиваются внутрь пластиковых волокон и излучают свет. Иногда они используются при производстве игрушек и декоративных предметов.
Светодиоды в одежде
Наверняка вы встречали среди множества характеристик смартфонов аббревиатуру OLED. Так вот, это тоже светодиоды, только специальные. Их также иногда называют органическими светодиодами. Почему? Потому что ток в них проводят именно органические вещества. Это позволяет еще сильнее уменьшить габариты. Так, они используются для подсветки экранов смартфонов, мониторов и телевизоров.
Структура OLED
Как можно подсоединять светодиоды
Когда мы уже знаем достаточно много о светодиодах, давайте узнаем, как можно объединять. Для этого нам нужно их соединить. Но каким образом можно это сделать и какой способ будет лучшим?
Попробуем подсоединить последовательно
Последовательное соединения нужно, если нужно массово увеличить количество освещенности (например, регулировка уровня яркости). Подсоединив светодиоды таким способом, они будут работать как один. Рекомендуем при этом использовать в цепочке светодиоды одного типа и даже одного цвета.
Последовательное соединение LED
Несмотря на то, что ток внутри светодиодов при последовательном подключении идет один и тот же, при установке резисторов нам точно придется учитывать, что напряжение тоже будет падать последовательно. Например, исходное напряжение равно 1.2 В на один светодиод, но тогда напряжение на всех n светодиодах будет уже n * 1.2. То есть если светодиодов 3, то общее падение будет уже 3.6 В. Так как же тогда посчитать падение напряжения на резисторах? Все очень просто. Давайте предположим, что все светодиоды будут питаться от одного и того же логического устройства с напряжением 5 В. Тогда:
Обращаю ваше внимание, что среди резисторов E12 не встречается сопротивления 140 Ом, поэтому придется вариант с 150 Ом.
Как же теперь включать и выключать светодиоды?
Когда мы знаем уже достаточно много о светодиодах, пришло время узнать, как можно легко управлять их включением и выключением. Здесь схемы будут немного сложнее. Для управления мы будем использовать выходные каскады CMOS и TTL (они регулируют напряжение при высоком кпд и почти без искажений). Дело в том, что они могут использоваться как источники, так и как приемники полезного тока. А это как раз дает нам возможность пользоваться ими, как включателями и выключателями. Взгляните на эти примеры:
Теперь вы знаете достаточно много про светодиоды. Если вам понравилась статья и вы хотели бы узнать о них еще больше, то мы будет очень рады узнать от вас эту информацию в комментариях.
Светодиоды можно купить на алишке, вот по этой ссылке.
Вот в передаче “Галилео” подробно рассказывают про светодиоды, можете посмотреть:
Сравнение светодиодных и энергосберегающих ламп: выбирайте лучшее
Рост цен на электроэнергию заставляет экономить там, где раньше даже не задумывались о расходах. Например, массовой стала замена ламп накаливания. Есть намного более экономичные источники света — люминесцентные и на светодиодах. Но как решить, какие ставить — энергосберегающие или светодиодные лампы? Чтобы принять решение, надо сравнить их характеристики. И лучше сделать это объективно.
Какие более экономичные
Название «энергосберегающие» прижилось у нас по отношению к компактным люминесцентным лампам (ККЛ). На момент их широкого распространения они и были наиболее экономичными. Особенно если сравнивать их с привычными лампами накаливания — экономки потребляют в 3-4 раза меньше энергии. Позже стали «продвигать» светодиодные источники света. Они потребляют еще меньше электроэнергии, а значит, являются наиболее экономными.
Чтобы решить энергосберегающие или светодиодные лампы лучше, необходимо сравнить их параметры
Чтобы можно было оценить разницу, посмотрите таблицу. В ней приведена потребляемая мощность светодиодных, люминесцентных ламп и привычных нам с вольфрамовой нитью. У всех у них одинаковый (или почти) световой поток, но, как видите, потребляемая мощность очень отличается. Светодиодная лампа 3 Вт равна по световой мощности энергосберегающей на 7 Вт или накаливания на 20 Вт. Диодная лампа на 5 Вт заменит 12-13 ваттную «экономку» или 40 ваттную накаливания. Это усредненные данные, так как у разных производителей показатели несколько меняются, но, в общем и целом, пропорции сохраняются.
| Лампы накаливания | Люминесцентные и энергосберегающие | Светодиодные | Световой поток |
|---|---|---|---|
| 20 Вт | 5-7 Вт | 2-3 Вт | 250 Лм |
| 40 Вт | 10-13 Вт | 4-5 Вт | 400 Лм |
| 60 Вт | 15-16 Вт | 6-10 Вт | 700 Лм |
| 75 Вт | 18-20 Вт | 10-12 Вт | 900 Лм |
| 100 Вт | 25-30 Вт | 12-15 Вт | 1200 Лм |
| 150 Вт | 40-50 Вт | 18-20 Вт | 1800 Лм |
| 200 Вт | 60-80 Вт | 25-30Вт | 2500 Лм |
Уже только по одной этой таблице легко сказать энергосберегающие или светодиодные лампы являются наиболее экономичными. Но это еще не все преимущества LED технологии. О них поговорим дальше (как и о недостатках, впрочем).
Срок службы
Если говорить о сроках службы, то средний у энергосберегающих он в среднем — 10 000 часов. У светодиодных этот показатель выше: в среднем — 30 000 часов, но есть заявки производителей на 50-60 тыс. часов работы.
Вроде и тут в лидерах ЛЕД-лампы, но есть один нюанс. Обе технологии имеют довольно существенный недостаток: с течением времени у них постепенно снижается интенсивность свечения. Происходит так называемое «выгорание». В связи с этим стоит ориентироваться не на заявленное время работы, а на гарантийный срок. Он точнее отображает действительное положение. Ведь если со светильником в это время что-то произойдет, производителю придется заменить прибор на новый. Чем реже будут случаться такие случаи, тем лучше. Именно поэтому гарантийный срок производители склонны занижать, так как несут материальную ответственность.
Сравнивать лучше не рабочий ресурс, а гарантийный срок
А если сравнивать энергосберегающие и светодиодные лампы по гарантийному сроку, разница тоже есть. У светодиодных средний показатель — 3 года, у экономок — 1 год. Есть больше/меньше, но это частности. Так что и тут, сравнивая, энергосберегающие или светодиодные лампы лучше, лучшей получается ЛЕД-технология.
Размеры и внешний вид
Вид и размеры энергосберегающих ламп все знают. Это скрученная в сложную спираль трубка с люминофором. Самые компактные могут влезть в плафон средних размеров, но в большинстве случаев они торчат из обычных светильников, а со встроенными смотрятся вообще «не ахти».
Примерная разница в размерах между светодиодом и энергосберегающей ККЛ лампой одинаковой световой мощности
Светодиодные лампы могут иметь совсем маленькие размеры. Кристалл на три вата может быть сделан в виде окружности диаметром в 1,5-2 см. А это — эквивалент энергосберегайки в 7 Вт, которая по минимуму имеет размер 32*79 мм. Такие миниатюрные размеры светодиодов позволяют сделать встраиваемые светильники очень небольшой толщины — 2 см и меньше. И это с радиатором для отведения тепла, которое выделяют светодиоды при работе. Такие небольшие размеры позволяют их встраивать в мебель или опускать подвесные и натяжные потолки на совсем незначительную высоту.
Так выглядят встраиваемые светильники со светодиодами
Если говорить о более привычном формате — с колбой, то форма и размеры колбы могут быть абсолютно разные. Эта деталь не является обязательной — светодиоду не требуется вакуум или определенная газовая среда. Так что это, скорее, дань традиции. Есть бесколбовые лампы, которые называют «кукуруза» за характерный внешний вид. Срок их службы определяется качеством светодиодов, а не целостностью оболочки, которой, по сути, нет. Можно даже собрать освещение вообще из отдельных светодиодов на металлической пластине-радиаторе или даже без нее. В общем, и размеры и внешний вид у светодиодных ламп могут быть разными. И тут, решая что лучше энергосберегающие или светодиодные лампы, безусловно приходим к выводу, что LED светильники лучше — они могут быть практически незаметными, могут иметь любую форму и размер.
Удобство и безопасность использования
Всем известно, что в люминесцентных лампах в трубки заполнены люминофором, который начинает светиться при определенных условиях. На создание этих условий уходит некоторое время. Иногда оно почти не заметно, а иногда задержка после включения может составлять секунду или даже немного больше. Это не самое приятное явление, с которым приходится мириться. Светодиодные лампы зажигаются сразу после подачи напряжения. В этом они, безусловно, лучше.
Сегодня все чаще стараются делать освещение с возможностью изменения интенсивности света. Достигается это или сложной схемой с большим количеством выключателей, или установкой диммера — небольшого устройства, которое позволяет плавно менять уровень свечения. Но дело в том, что не все лампы могут работать вместе с диммером. Энергосберегающие не могут. Им необходим определенный уровень напряжения и его форма, а диммер как раз форму и искажает. Зато с этим устройством могут работать некоторые LED светильники. Просто при выборе светодиодных ламп ищите диммируемые. Эта способность указывается в технических характеристиках. Минус — такие источники света при равных характеристиках стоят дороже.
Таблица для сравнения светодиодных и энергосберегающих ламп
Еще один момент в пользу светодиодных ламп. Их колба (если она есть), сделана из ударопрочного пластика. Энергосберегающие люминесцентные — из стекла. Причем повреждение трубки фатально — источник света перестает работать. Кроме того некоторые (дешевые) экономки содержат пары ртути, так что поврежденная стеклянная трубка люминофором может нанести здоровью серьезный вред. Отсюда также вытекает сложности с утилизацией — нужны специальные предприятия по переработке подобных осветительных приборов.
И последний момент относительно удобства эксплуатации — ни лампу накаливания, ни люминесцентную восстановить после выхода из строя невозможно. При повреждении они полностью теряют работоспособность. Светодиодные лампы обычно состоят из некоторого количества кристаллов, расположенных на корпусе. При выходе из строя одного или нескольких кристаллов световой поток уменьшается, но свет все равно излучается хоть и в меньшем количестве. Кроме того, при желании и умении обращаться с паяльником можно сгоревшие элементы заменить, восстановив прежнюю яркость.
Итак, решая энергосберегающие или светодиодные лампы лучше по удобству эксплуатации, видим, что LED-светильники более практичны и безопасны.
Цены и все-таки что же лучше…
Все знают, что светодиодные лампы стоят дороже. Это, пожалуй, единственный пункт, по которому впереди оказываются люминесцентные лампы. Но сегодня разница в цене не настолько велика как раньше. Они уже практически сравнялись. Если взять, например, источники света одного производителя с одинаковым эквивалентом (или почти одинаковым) по отношению к лампам накаливания, то цены практически идентичны.
Тут так даже на светодиодную цена ниже. Правда, цветовая температура отличается…
Например, лампы фирмы Camelion (Хамелион). Энергосберегающая лампа — LH15-FS-T2-M/864/E14 является эквивалентом лампы накаливания в 75 Вт, стоит 160-225 рублей. Светодиодная лампа — Camelion LED8-C35/830/E27 (тоже эквивалент 75 Вт накаливания) — 170-230 рублей. Обе серии базовые, без особых «наворотов», а если учесть экономию на электроэнергии (8 Вт против 15 Вт) и срок службы (10000 часов и 30000 часов) и все остальные «плюшки», то даже уже и вопроса «что лучше энергосберегающие или светодиодные лампы» не возникает. Решение, наверное, однозначное — более экономичны, удобны в эксплуатации и долговечны светодиодные. Именно их лучше всего устанавливать взамен ламп накаливания.
Но в прессе и Интернете очень много в последнее время появилось информации относительно того, что светодиоды вредны — они излучают вредный спектр и мерцают. Насчет спектра подтвержденных данных нет, а мерцать, мерцают и люминесцентные. Но они мерцают всегда, а светодиоды есть и без пульсаций, просто стоят они намного дороже. В общем, решение за вами.
Светодиодные лампы: Чем отличаются от обычных и как выбрать лучшую
В последние несколько лет светодиодные лампы приобретают все большую популярность и это неудивительно, ведь они позволяют существенно снизить затраты на электричество без ущерба качеству освещения. В данной статье мы рассмотрим, чем светодиодные лампы отличаются от обычных лампочек накаливания, насколько они эффективны и как не совершить ошибки при их покупке.
Что собой представляет светодиодная лампа?
В светодиодных лампах в качестве источника света используются светодиоды, тогда как в обычных лампочках свет излучается за счет накала, который раскаляется под воздействием электрического тока. Изнутри энергосберегающая лампа покрыта люминофором (флуоресцентным красителем), который светится под действием газового разряда.
Каждый тип лампы обладает своими особенностями и недостатками. Конструкция лампы накаливания довольно проста: она состоит из нити накала (обычно изготовляется из вольфрама или его тугоплавких сплавов), заключенной в вакуумированную стеклянную колбу. Под действием электрического тока нить нагревается и начинает светиться. Основным преимуществом ламп накаливания является их низкая стоимость, которое, однако, нивелируется низким КПД. В действительности в свет превращается только 10% затраченной электроэнергии, остальное рассеивается в виде тепла. Кроме того, служит такая лампочка недолго – всего около 1 тыс. часов.
Компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ (именно так называется энергосберегающая лампа) светит почти настолько же ярко, но при этом потребляет в пять раз меньше электроэнергии. В числе недостатков КЛЛ можно назвать более высокую цену, долгий промежуток разогрева после включения (несколько минут), неэстетичный вид, а также мерцание света, что несет нагрузку на глаза.
Светодиодная лампа состоит из нескольких светодиодов и блока питания, заключенных в корпус. Блок питания – необходимый компонент, так как для функционирования светодиодов требуется питание постоянным током с напряжением 6 или 12 В или переменным током с напряжением 220 В в бытовой электросети.
Чаще всего дизайн корпуса светодиодных ламп напоминает «грушевидную» форму с винтовым цоколем привычных ламп, что обеспечивает их беспроблемную установку. Устройства обладают целым рядом преимуществ, в числе которых разный цвет излучения (в зависимости от применяемых светодиодов), низкое энергопотребление (в среднем в 8 раз меньше по сравнению с лампами накаливания), долговечность (служат в 20-25 раз дольше, чем лампы накаливания), низкое нагревание корпуса, независимость яркости освещения от перепадов напряжения.
Существенный недостаток таких ламп – цена. Их ценник в несколько раз превышает стоимость ламп накаливания. Тем не менее, высокая стоимость компенсируется снижением затрат на освещение, при условии, что лампа не перегорит раньше времени. При этом светодиодные лампы вполне приличного качества можно приобрести в интернете, не значительно превышая затраты на обычные лампочки. Например, по этой ссылке на AliExpress можно купить светодиодные лампы стандартной конструкции по весьма привлекательной цене, имеется 6 вариантов мощности, более 4 000 заказов и множество положительных отзывов.
У светодиодных ламп есть и другие недостатки. В частности, неравномерное светораспределение, связанное с тем, что встроенный блок питания препятствует световому потоку. Тем не менее, некоторые производители обходят это ограничение, используя специальную форму конструкции, например, такую.
Кроме того, матовый корпус лампы выглядит неэстетично в стеклянных светильниках. К недостаткам относятся и отсутствие регулятора яркости (диммер), а также непригодность к применению при очень высоких и низких температурах.
На что обращать внимание при покупке
Из-за большого количества характеристик правильный выбор светодиодной лампы может стать непростым занятием.
Напряжение питания
При нестабильном напряжении в доме или квартире выбирайте лампы, способные работать в большом диапазоне напряжений. Данная характеристика обычно указывается на упаковке. Отметим, что при низком напряжении светодиодные лампы излучают столь же яркое свечение, что и при обычном.
Цвет излучения
Цветовая температура характеризует интенсивность излучения осветительного прибора. Цветовая температура измеряется в кельвинах. С ее повышением цвет меняется от желтого к голубому. Как правило, производитель указывает параметры излучения на упаковке и корпусе лампы: теплый (2 700 К) – приблизительно сравним с цветом лампы накаливания; теплый белый (3 000 К) – оптимально подходит для жилых помещений; холодный белый (4 000 К) – для офисов и производства, близок к цветности дневного света.
Некоторые модели ламп позволяют регулировать цвет с помощью специальных режимов. Если вы плохо переносите голубой спектр и холодный свет кажется вам тусклым, при покупке лампы с холодным спектром выбирайте прибор с запасом мощности.
Отдельной категорией следует выделить RGB-лампы, которые могут светить разными цветами, соответствуя предпочтениям пользователя. Управлять такими лампами обычно можно при помощи смартфона или другого Bluetooth-совместимого гаджета. Пример такой RGB-лампы.
Для особых эстетов выпускают даже лампы, которые могут довольно реалистично имитировать пламя (пример).
Мощность
Среди характеристик на упаковке светодиодных ламп приводится их световой поток и мощность аналогичных по яркости ламп накаливания. В действительности мощность светодиодных ламп в шесть-восемь раз ниже. Например, яркость свечения 12-ватной лампочки сопоставима с мощностью лампы накаливания на 100 Вт. Имейте ввиду, что заявленная мощность не всегда соответствует действительности, и лампа может светить менее ярко. Мощность свечения может снижаться и в связи с уменьшением яркости светодиодов со временем, поэтому существует вероятность, что устройство придется менять задолго до истечения его срока службы.
Прочие существенные моменты
Светодиодные лампы крупнее по сравнению с лампами накаливания, поэтому могут просто не поместиться в небольшой плафон.
Для приборов освещения, которые включаются через диммер, нужно подбирать подходящие лампы – на упаковке устройства должна быть информация, что лампу можно регулировать.
Светодиодные лампы слегка искажают визуальное восприятие цветов. В некоторых ситуациях, например, при съемке фотографий, это может иметь существенное значение.
Переход на использование светодиодных ламп
Рассматривая возможность перехода на более экономные лампочки, обратите внимание на ряд нюансов. Во-первых, целесообразно заменять только мощные лампочки (60 Вт и выше), так как замена маломощных ламп не принесет значительной экономии, а вот сумма, потраченная на покупку светодиодной лампы, может и не окупиться. Во-вторых, заменяйте лампы в часто используемых приборах освещения, например, в люстрах или светильниках в жилых помещениях, так как менять лампу в местах, где вы только изредка включаете свет, не имеет смысла. В-третьих, не ожидайте резкого сокращения расхода электроэнергии после замены ламп (экономия может составить 15-25%), поскольку основными потребителями электричества являются бытовые приборы (утюг, электрочайник, электроплита, стиральная машина и т.д.).
Наконец, при выборе светодиодных ламп не покупайте приборы одного производителя, а сначала опробуйте один-два бренда. Дело в том, что устройства разных производителей могут отличаться по испускаемому свету, даже если на упаковках заявлена одинаковая цветовая температура.
На сегодняшний день светодиодные лампы уже не являются дорогой технической новинкой и вполне доступны по ценам. Учитывая, что светодиодные лампы выгодно отличаются от обычных ламп накаливания, переход на их использование вполне целесообразен.
В чем разница между светодиодом (LED) и обычным диодом?
Наиболее существенное различие между светодиодом (Light-emitting diode или сокращенно LED) и диодом состоит в том, что светодиод излучает свет, в то время как обычный диод всего лишь пропускает ток только в одном направлении и противодействует току в обратном направлении. Другие различия между диодом и светодиодом показаны ниже в сравнительной таблице.
Светодиод представляет собой тип диода, который сделан из арсенида германия или фосфида германия. Арсенид германия обладает свойством испускать свет, когда его электроны зоны проводимости отдают энергию дыркам валентной зоны. Диод же используется в электрической цепи для воздействия на электрический ток (выпрямление напряжения, как вентиль и так далее). Их электроны зоны проводимости отдают энергию в виде тепла дыркам в валентной зоне.
Сравнительная таблица
| Параметры сравнения | Светодиод (led) | Диод |
| Определение | Вид диода, который при подключении к источнику питания излучает свет | Обычный полупроводниковый диод, который проводит только в одном направлении |
| Материал | Gaas (арсенид галлия) и Gap (фосфид галлия) | Кремний и германий |
| Принцип работы | Преобразует электрическую энергию в свет | Преобразует электрическую энергию в тепло |
| Значение обратного напряжения пробоя | Малое | Высокое |
| Падение напряжения в прямом направлении | 1,2 в — 2,0 в | 0,7 в для кремния и 0,3 в для германия |
| Приложения | Излучает свет | Выпрямление напряжения, то есть преобразование переменного тока в постоянный |
| Где применяется | Индикаторы на семи-сегментных дисплеях, используются в качестве источника света | Выпрямители, умножители напряжения и другие |
| Обозначение на электрической схеме |
Определение светодиода
Диод, который излучает свет во время проводимости, известен как светодиод или LED (Light-emitting diode). Он работает «с феноменом» электрического излучения, при котором полупроводниковый материал излучает свет, когда находится под воздействием электрического поля.
Когда прямое смещение применяется к полупроводниковому материалу, свободные электроны пересекают N-область и входят в P-область. В P-области дырки являются основными носителями заряда. Свободные электроны находятся в зоне проводимости, а дырки — в валентной зоне, то есть электроны имеют высокий уровень энергии, а дырки имеют низкий уровень энергии.
Электроны и дырки рекомбинируются только тогда, когда они имеют одинаковую энергию. Для рекомбинации электроны отдают энергию дыркам. Они дают энергию в виде фотонов или света. Поэтому светодиод излучает свет при прямом смещении.
Полупроводниковый материал (кремний и германий) передает энергию в виде тепла. При этом фосфид галлия (GaP) и арсенид галлия (GaAs) отдают свою энергию в виде света. То есть, GaAs и GaP используются для изготовления светодиодов. При обратном смещении LED не излучает света.
Светодиоды имеют много преимуществ — они меньше по размеру, имеют более низкое энергопотребления, доступны в разных цветах, требуют меньше площади при монтаже, требуют малой мощности постоянного тока и так далее. Единственным недостатком светодиодов является то, что они легко повреждаются в результате перенапряжения или перегрузки по току.
Определение диода
Диод представляет собой двухполюсное полупроводниковое устройство, которое состоит из полупроводникового материала n-типа и p-типа. Эти материалы связаны между собой. Диод пропускает ток только в одном направлении — от анода к катоду.
Поскольку диод проводит ток только в одном направлении, то его используют в качестве выпрямителя. Диод ведет себя как проводник, когда на него подается небольшое напряжение, и на нем также как и на проводнике присутствует падение напряжения.
Основные различия между светодиодом и диодом
- Диод представляет собой полупроводниковое устройство, которое проводит ток только в одном направлении. В то время как светодиод является типом диода, который излучает свет.
- Диод изготовлен из полупроводникового материала, и электроны этого материала отдают свою энергию в виде тепла. Принимая во внимание, что светодиод состоит из арсенида галлия и фосфида галлия, электроны которого излучают свет при передаче энергии.
- Диод преобразует переменный ток в постоянный ток, тогда как светодиод преобразует напряжение в свет.
- Диод имеет высокое обратное напряжение пробоя, в то время как светодиод имеет низкое обратное напряжение пробоя. Напряжение пробоя — это напряжение, при котором может протекать ток обратного направления.
- В диоде падение напряжение во проводящем состоянии составляет 0,7 В в случае использования кремниевого материала и 0,3 В в случае германия. В то время как в LED падение напряжение в проводящем состоянии составляет примерно от 1,2 до 2,0 В.
- Диод выпрямляет переменный ток, в то время как светодиод отображает свет.
- LED используется в автомобильных фарах, светофорах, вспышках фотоаппаратов, в медицинских устройствах и многих других. В то время как обычный полупроводник используется в цепях защиты, выпрямителях напряжения, умножителях напряжения.
Светодиод и диод выполнены из разных материалов, благодаря чему они имеют разные свойства. Диод сделан из кремния или германия, поэтому он дает энергию в виде тепла. А LED сделан из арсенида галлия фосфида галлия, которые выделяют энергию в виде света.