ЛЕД или светодиоды что лучше?

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.

Светоизлучающие диоды, или LED, – характеристики и преимущества

Сегодня много говорят о LED-освещении как о самом выгодном, безопасном и перспективном способе получения искусственного света (аббревиатура происходит от английского названия светоизлучающих диодов – light-emitting diodes). Поскольку эти приборы стали широко использоваться относительно недавно, многих интересует информация о светодиодах: характеристиках, особенностях работы, преимуществах перед другими источниками света. Попробуем в этом разобраться.

Сила света

сравнение эффективности ламп освещения

Чтобы оценить, насколько эффективно работает светоизлучающий прибор, необходимо рассчитать показатель его светоотдачи. Для этого следует разделить световой поток (указан на упаковке лампы) на мощность. Самый высокий показатель светоотдачи демонстрируют LED, эта их характеристика стала настоящей притчей во языцех. Для сравнения: светоотдача ламп накаливания всего около 10-11 лм/Вт, у люминесцентных приборов освещения – не более 40 лм/Вт, у газоразрядных – максимум 60 лм/Вт. Светодиоды же отличаются исключительно высокой эффективностью работы: показатель светоотдачи у современных приборов достигает 120, а у некоторых и всех 140 лм/Вт!

Цветовая температура

цветовая температура светодиодов

О цветовой температуре светильников заговорили после появления энергосберегающих источников искусственного света. В отличие от ранее безальтернативных «лампочек Ильича», светивших в основном одним оттенком желтого, люминесцентные лампы могли излучать как в теплом, так и в холодном диапазоне спектра. После появления светодиодов характеристика эта стала еще более обсуждаемой. Цветовая температура измеряется в Кельвинах. Сегодня производят светодиодные лампы разного спектра свечения – от 2600 К (теплый желтый) до 8000 К (синий). Для домашнего освещения обычно используют лампы теплого и нейтрального белого свечения с цветовой температурой 2700-4000 К. В офисах и на производстве иногда устанавливают приборы, производящие более холодный белый свет.

Мощность и угол свечения

угол свечения светодиодов

Как уже упоминалось выше, LED- лампы отличаются высоким показателем светоотдачи, поэтому для получения аналогичного уровня освещенности помещения можно установить гораздо менее мощную светодиодную лампу. Некоторые производители уверяют, что светодиоды в 10 раз эффективнее ламп накаливания по показателю светоотдачи. Разница на самом деле велика, но не настолько. При покупке можно ориентироваться на соотношение 1:7. То есть для замены 75-ватной лампы накаливания достаточно купить 10-ваттную LED-лампу.

Еще одна характеристика светодиодов, о которой стоит знать, – это относительно узкий угол свечения LED-ламп. Они излучают не рассеянный, а направленный пучок света, угол которого составляет около 120-130 °. Если вы вкрутите такую лампу в люстру, потолок останется несколько затемненным.

Рабочий ресурс

У светодиодов есть еще одна преимущественная характеристика: LED лампы имеют сверхпродолжительный срок службы. Ранее говорили о 80000 и даже 100000 часах работы LED-ламп. Сегодня большинство производителей сообщают на упаковке своей продукции более скромные данные, которые, тем не менее, все равно впечатляют: срок эксплуатации – от 30000 до 50000 часов. По истечении этого времени светодиоды начинают деградировать, то есть давать более тусклый свет. Деградация светодиодов наступает быстрее, если они работают при высоких температурах. Но если в приборе установлен качественный радиатор, хорошо отводящий тепло от светодиодной платы, то светильник вполне может проработать заявленное количество часов независимо от температуры помещения.

RGB светодиоды

Отличительной особенностью LED-светильников стала возможность управления оттенками их свечения. Для этого нет необходимости устанавливать специальные светофильтры. Световой поток регулируют с помощью контроллера. Известно, что для отображения разнообразной цветовой палитры достаточно трех колеров: красного, зеленого и синего. В RGB лампах светодиоды этих цветов расположены под одной линзой. Управляя их свечением можно задавать различные цветовые сценарии. Это достаточно дорогие светильники, но они активно используются в светодизайне и рекламе.

Технология LED непрерывно развивается. Еще несколько лет назад светодиоды, несмотря на их привлекательные характеристики, стоили очень дорого. Сегодня качество этих осветительных приборов стало лучше, а цена снизилась. Поэтому повсеместно наблюдается замена традиционных светильников на более эффективные, безопасные и экономичные LED-лампы.

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.

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

  • А вот более совершенная версия этих светодиодов называется Spider LED. Они уже имеют целых 4 выхода, благодаря чему теплоотвод работает гораздо лучше, а это повышает надежность и долговечность компонентов. Хочется отметить, что они часто используются в различных индикаторах салонов авто.
  • Если же светодиоды нужно крепить на поверхность и места вертикально очень мало, то специально для этого придумали светодиоды SMD. Они намного более плоские и как раз используются для монтажа на поверхности.

    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

  • Также добавим и про то, что бывают ультрафиолетовые и даже инфракрасные светодиоды, но в обычной жизни они используются очень редко.

    • 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:

    Как сэкономить на освещении: LED или КЛЛ?

    Содержание

    Содержание

    В широкой продаже первые светодиодные (LED) лампы начали появляться в 2010-2012 годах, а уже сегодня на полках магазинов представлен богатый выбор лампочек от различных торговых марок. Среди них российские Космос и Эра, европейские Osram и Philips, корейская LG и китайская Camelion.

    Основные достоинства светодиодных ламп:

    • Высокая энергоэффективность. С помощью LED-ламп можно добиться минимальных затрат на освещение.
    • Срок службы – 30000 часов или три с половиной года непрерывной работы. При обычном домашнем использовании по 5-6 часов в день их срок службы может продлиться до 13 лет.
    • Светодиодные лампы не требуют особой утилизации и не содержат ртути.
    • Устойчивость к падениям. В отличие от ламп накаливания и компактных люминесцентных (КЛЛ) ламп – LED-лампы способны выдерживать падения с небольшой высоты, слабые удары, вибрацию.

    Недостатки:

    • Снижение яркости со временем. При длительном использовании светодиоды выгорают и характеристики светового потока постепенно снижаются.
    • Для достижения указанных сроков службы требуется эффективное охлаждение. Светодиодные лампы не рекомендуется использовать в закрытых светильниках и помещениях с повышенной температурой.
    • Большой процент брака.

    Первые LED-лампы, аналоги 100 Вт ламп накаливания, стоили около 1000-1500 рублей и более. А сейчас хорошую светодиодную лампу можно выбрать в пределах 200-250 руб. Это значит, что их стоимость снизилась примерно в 4-5 раз! Такое снижение цены стимулировало покупателей, и многие магазины уже отказываются от продажи компактных люминесцентных ламп.

    В качестве примера для определения экономической эффективности использования светодиодных ламп была выбрана китайская лампа марки Camelion.

    Качественная сборка и достаточное соответствие продукта заявленным характеристикам – основные аргументы в пользу этого выбора. Срок службы, заявленный производителем – 30 000 часов. А срок, в течение которого можно бесплатно заменить вышедшую из строя лампу бесплатно, – 36 месяцев с момента покупки.

    Таблица 1. Соответствие действительных характеристик ламп Camelion указанным на упаковке (данные о результатах измерений взяты с сайта)

    Компактные люминесцентные лампы

    В качестве образца для сравнения с LED-лампами обычно рассматриваются компактные люминесцентные лампы, их еще называют «энергосберегающими».

    Для примера выберем лампочки с цоколем Е27 Osram. Лампы этой фирмы зарекомендовали себя как качественный продукт. Их срок службы до 8 000 часов, а гарантийный срок – три года.

    Достоинства компактных люминесцентных ламп:

    • небольшая цена;
    • стабильное качество у крупных производителей;
    • излучение света всей поверхностью колбы, что позволяет добиться равномерного освещения.

    Недостатки:

    • сокращение срока службы при частых включениях и отключениях;
    • отсутствие совместимости большинства моделей с диммерами – приборами, регулирующими яркость света ламп;
    • нестабильная работа при низких и высоких температурах;
    • пульсирующий свет лампы;
    • содержание, хотя и незначительное, ртути в колбе лампы;
    • необходимость специальной утилизации.

    Затраты и окупаемость

    Для расчета экономического эффекта от покупки той или иной лампы нам необходимо определиться с условиями сравнения:

    Предположим, что лампы будут использоваться в домашних условиях. Время их ежедневной работы будет составлять 7 часов в день.

    В качестве объектов для сравнения выбираем лампы КЛЛ Osram DST Mini Twist 23W/827 E27 (далее – КЛЛ) и Camelion LED A65-17w-845-E27 (далее – LED-лампа). Они примерно идентичны 100- ваттным лампочкам накаливания (возможно, самым востребованным для домашнего освещения).

    Условная стоимость электроэнергии – 5 рублей за киловатт.

    Таблица 2. Сравнение цен и основных характеристик

    *Средняя цена – ориентировочное значение. В различных магазинах стоимость ламп может отличаться от приведенных данных.

    Как видно из сравнительной таблицы, уровень светового потока отличается не слишком сильно, а вот платить за электричество придется значительно меньше, ведь LED-лампа на 26% экономичнее. Экономия за время использования должна значительно превысить разницу в цене, которая составила всего 22 рубля. Очевидно, что выигрывает в этом сравнении светодиодная лампа.

    Рассчитаем стоимость владения LED-лампой по сравнению с КЛЛ. Для этого нужно учесть несколько факторов:

    • затраты на покупку ламп согласно сроку службы. Поскольку максимальный срок службы у светодиодной лампы – 30000 часов, примем его за сравниваемый период и рассчитаем количество КЛЛ, выработавших свой ресурс в течение этого периода;
    • срок окупаемости разницы в цене, так как экономия начнется после компенсации этой суммы;
    • потребляемую мощность в течение 30000 часов и примерную потраченную сумму, исходя из принятого тарифа стоимости.

    Таблица 3. Затраты на покупку ламп

    *Средняя цена – это ориентировочное значение. В различных магазинах сети стоимость ламп может отличаться от приведенной в таблице.

    За время работы одной светодиодной лампы будет куплено четыре КЛЛ, а общие затраты на покупку отличаются более чем в три раза. Оценка экономии при использовании должна учитывать не только различия в потребляемой мощности, но и разницу в цене.

    Таблица 4. Окупаемость разницы в стоимости между КЛЛ и светодиодной лампой

    Разница в цене небольшая, и срок окупаемости составит 3,5 месяца при ежедневной работе в течение 7 часов.

    Экономия

    Пришло время подсчитать насколько можно снизить затраты на электроэнергию в течение рассматриваемого периода и подвести итог, сложив их.

    Разница в потребляемой мощности – основное преимущество светодиодных систем освещения. Применяя условный тариф – 5 руб/кВт, можно определиться с ожидаемой экономией:

    Сложив затраты на покупку ламп и оплату электроэнергии, получим представление об общей экономии за все время использования светодиодной лампы:

    Результаты сравнения

    По итогам сравнения выявлено, что стоимость владения светодиодной лампой на треть меньше, чем компактной люминесцентной. Выбрав LED-лампу вместо КЛЛ, вы получите:

    • экономию на покупке КЛЛ, выработавших свой ресурс: за время работы LED-лампы вам пришлось бы купить 4 компактных люминесцентных, выгода составит около 500 рублей;
    • разница в цене окупится за 3,5 месяца;
    • экономия на оплате электроэнергии — за 30000 часов работы вы заплатите при тарифе 5 руб./кВт 2760 вместо 4155 рублей. Итог: 1395 рублей экономии.

    Важно понимать, что подобный эффект достигается лишь при установке светодиодных ламп в светильники, которые используются достаточно длительное время каждый день. Результат улучшится, если вы установите светодиодные лампы в ванной, жилых комнатах, прихожей и на кухне — там, где свет должен гореть достаточно часто и подолгу.