Пристрій і види світлодіодних лампочок на 220 В

Вольфрамові нитки напруження поступово відходять у небуття, їм на зміну приходять більш досконалі і ефективні способи освітлення. Помітно популярними стають світлодіодні лампочки на 220 В, які ще недавно служили декоративними елементами або просто додатковими джерелами світла. Ціна на ці пристрої стала доступною, що дозволило їх застосовувати замість традиційних.

Принцип роботи і пристрій

Світлодіодна (LED) лампа являє собою корпусне електронне напівпровідниковий пристрій на основі LED-технологій, призначене випромінювати світло під впливом електричного струму. Перші практично застосовні світлодіоди з'явилися в 1960-х роках і генерували випромінювання в червоному спектрі видимих ​​для людського ока електромагнітних хвиль. Пізніші дослідження дозволили створити помаранчеві, жовті і сині діоди. Особливо складною технологічною завданням було збільшити кількість світла від цих приладів.

Сам по собі світлодіод складається з напівпровідникового кристала під кришкою прозорого полімеру і двох контактів. Як і звичайний діод, пропускає електричний струм тільки в одному напрямку, при проходженні якого електрони в кристалі віддають надлишок енергії у вигляді світла.

Кожен такий прилад не випромінює білого світла, звичного для людського ока, і працює від постійного струму, в той час як в електричної побутової мережі протікає змінний струм з набагато більш високою напругою, ніж потрібно для роботи напівпровідників. Тому світлодіодна лампа на 220 вольт – складний пристрій, що складається з наступних компонентів:

• одного або декількох світлодіодів;
• перетворювача напруги;
• корпусу з цоколем;
• оптичної частини.

Основа для більшості сучасних ламп – плата з синіми світлодіодами в комбінації з білим люмінофором. Завдяки явищу фотолюмінесценції останній перетворює поглинений світло в випромінювання з заданим спектром. Цей блок закритий кришкою з прозорого пластика, завдання якого – розсіювати світло і звести до мінімуму відблиски. При необхідності створення спрямованого пучка в кришку монтують лінзи і відбивачі.

Блок електроніки містить модулі перетворення змінної напруги в постійне і контролю за перетворенням. Всі ці елементи разом з цоколем об'єднує корпус, який одночасно служить тепловідвідними радіатором.

Основні параметри

Сумісність світлодіодних ламп 220 В з освітлювальними приладами, для яких вони призначені, визначається перш за все цоколем і геометрією корпусу з колбою. Якість роботи LED-пристроїв описується дещо відмінними від традиційних ламп розжарювання параметрами.

Потужність і світловий потік

Раніше вважалося, що для розуміння, наскільки інтенсивний світло від лампочки, досить інформації про її потужності. Така логіка не підходить до світлодіодному освітленню. Показник потужності для LED-пристроїв лише визначає поточне споживання і не є значним.

Оскільки технології постійно поліпшуються, відповідність споживаної енергії і випромінюваного кількості світла змінюється від моделі до моделі. Залежно від використовуваної технології однакові по потужності світлодіодні пристрої можуть істотно відрізнятися за яскравістю. Як точного параметра для визначення ефективності LED-приладів використовується вимір їх світлового потоку в люменах. Для порівняльного розуміння яскравості ламп, виконаних в інших технологіях, можна спиратися на наступний перелік:

• Традиційні лампи розжарювання – 6-14 лм / Вт.
• Лампи розжарювання високої потужності – 16 лм / Вт.
• Галогенні лампи – 14-19 лм / Вт.
• Люмінесцентні лампи – 50 лм / Вт.

У випадку зі світлодіодними приладами умовно можна вважати, що 1 Вт споживаної потужності у LED по світловіддачі еквівалентний 10-ватної лампи розжарювання. Але подібне співвідношення буде ефективним тільки до 5 Вт. Вище цього значення показники виділеної потужності у світлодіодних лампочок зменшуються:

• 4 Вт – близько 40 Вт звичайної лампи;
• 6 Вт – LED відповідає стандартній лампі 50 Вт;
• 7 Вт – близько 60 Вт;
• 8 Вт – не більше 66 Вт;
• 10 Вт – відповідає 70 Вт традиційної лампочки;
• 12 Вт – можна порівняти з 75 Вт розжарювання;
• 18 Вт – заміна 100 Вт класичної лампочки.

Ці значення будуть справедливими за умови, що LED-пристрої складаються з компонентів високої якості.

Температура і ширина пучка

Лампа розжарювання по своїй суті – нагрівальний прилад. Лише 2% електроенергії вона перетворює в світло, який також дає відчуття тепла. У цьому сенсі він значно комфортніше, ніж генерований LED-приладами – їх світло трохи холодніше. Показник колірної температури (вимірюється в Кельвіна) допомагає візуалізувати деякі порівняння. Наприклад, світло воскової свічки – це 2000 К, а лампа розжарювання – 2800 К. На жаль, це майже недосяжні значення для LED, які рідко працюють в діапазоні нижче 3000 К.

Для кращої орієнтації корисним буде такий перелік колірних температур:

• 2500 К – дуже тепле світло;
• 2500-3500 К – трохи холодніше, ніж у ламп розжарювання;
• 3500-4500 К – нейтральний (наприклад, світло від люмінесцентної лампи в лабораторії);
• 4500-5000 К – прохолодний;
• 5000-6500 К – холодний і неприємний.

Показник колірної температури не завжди повністю відображає спектральні особливості висвітлення. Світло від ламп з однаковою температурою, спрямований на один і той же об'єкт, може викликати різні спотворення віддзеркалень, т. Е. Колір освітленого предмета буде сприйматися неоднаковим. Ступінь відповідності кольору освітленого предмета еталонного називають індексом передачі кольору Ra, який визначає це відповідність в діапазоні від 0 до 100.

Людському оку комфортні джерела освітлення з Ra від 80 до 100. Це не означає, що потрібно триматися подалі від вуличних ліхтарів з Ra нижче 80, але говорить про недоцільність використання подібних джерел будинку.

Ширина пучка – ще один важливий показник для LED, але несуттєвий для традиційних лампочок. Для більшості приладів, заснованих на напруженні вольфрамової нитки, він практично наближається до 360 градусів, а для світлодіодних – це конструктивно закладений показник, який рідко перевищує 180 °. Залежність така, що чим більше кут, тим сильніше розсіяний світло у пучка.

інші показники

Відповідно до стандарту міжнародних кодів IP, ступінь захисту визначається двома значеннями: від твердих предметів (0-6) і від рідких речовин (0-8). У випадку зі світлодіодними лампочками найбільш популярні наступні класи:

• IP20 – мінімальна захист, звичайне застосування в приміщеннях;
• IP44 – призначені для роботи в освітлювальних приладах на відкритих майданчиках;
• IP65 – лампи здатні працювати на вулиці без додаткового укриття;
• IP66 – також стійкі до погодних умов, але краще переносять вологу, здатні до багаторазового занурення в воду;
• IP67 – дуже високий ступінь захисту, можуть працювати під водою;
• IP68 – вища герметичність, лампи такого класу можуть працювати на великій глибині.

Світлодіодні лампи – це перш за все довговічність, Що становить понад 50 тисяч годин. Для того щоб LED служили так довго, потрібно дотримуватись рекомендацій виробника. Вони можуть вказувати на дотримання певного температурного режиму, згубність сусідства з інтенсивними джерелами променевого тепла і вологи або на неприпустимість порушення вентиляції лампи. Дуже важливим параметром, що впливає на тривалість життя LED, є стійкість до частого вмикання і вимикання. В значній мірі це залежить від якості приладу – хороші лампи іменитих виробників здатні витримати до 100 тисяч циклів.

Можливість сполучення з диммером – також важливий показник для LED. Лампи розжарювання не мають обмежень по установці в прилади з функцією регулювання інтенсивності світла, а ось серед світлодіодних тільки деякі моделі мають таку можливість і часто здатні працювати тільки з конкретним пристроєм. Зате виробники LED пропонують комплекти ламп з інтелектуальним керуванням через смартфони, що дозволяє змінювати колір, інтенсивність освітлення окремих ламп і будувати складні світлові сцени.

LED-технології зараз далеко не нововведення.Але використання їх усюди замість галогенних, люмінесцентних та традиційних способів освітлення тільки починається. Протягом наступних кількох років світлодіодні лампи, ймовірно, замінять більшість інших форм освітлення в житлових будинках і комерційних будівлях. Ці прилади не тільки скорочують витрати на електроенергію і експлуатаційні витрати, а й пропонують нові можливості для виробників освітлювальних приладів.