Какие виды светодиодных ламп пригодятся на свежем воздухе?

Виды светодиодных ламп освещения и их характеристики

Экономить электроэнергию становится не просто модно, но и выгодно. С появлением разных видов светодиодных ламп стало возможным значительно сократить расходы на электричество как быту, так и на производстве. При этом их свет по качеству превосходит свет обычных ламп накаливания, а ресурс работы в несколько раз больше, чем у популярных недавно галогенных энергосберегающих лампочек.

Параметры для классификации

Единой общепринятой классификации видов светодиодных ламп и их характеристик пока что еще нет. Разные производители вводят свою маркировку и номенклатуру изделий. Но можно примерно классифицировать по таким параметрам:

  • сфера применения;
  • конструкция и световой поток;
  • тип применяемых светодиодов;
  • вид цоколя.

По сфере применения

Эта классификация наиболее понятная и простая. В зависимости от того, где будут применяться те или иные виды диодных ламп, зависят их параметры работы и размеры.

Источники света для офиса и дома на основе светодиодов предназначены для замены традиционных энергоемких ламп накаливания. Их размеры и форма практически идентичны тем, которые есть у ламп с нитью накала.

Уличные светодиодные источники света используются для подсветки сооружений, парков, дорог. Во многих городах уличные фонари заменяют на светодиодные светильники. Особенность таких ламп в их надежной защите от воздействия влаги и пыли.

Прожекторы как класс ранее не существовали — очень дорого обходились комплектующие для производителя. Отдельные прожекторы конструировались на основе мощных светодиодов и были всего лишь опытными и выставочными экземплярами. С улучшением технологии производства и снижением стоимости светодиодов стало возможно производить мощные и относительно недорогие ЛЕД прожекторы.

Автомобильные источники света включают в себя довольно много разновидностей светодиодных ламп — для подсветки салона, для индикации световых сигналов (габаритов, стопов, поворотов), для подсветки номера, для фар. Их форма и размеры такие же, как и у обычных автоламп. Автомобилисты предпочитают обычным лампам различные виды диодных лампочек по нескольким причинам:

  • более длительный срок службы;
  • экономичность, что важно при выключенном двигателе — не разряжается аккумулятор;
  • большая яркость;
  • безопасность — отсутствуют при разбитии осколки стекла, так как колба таких ламп изготавливается из прозрачного пластика.

Источники света на светодиодах для растений обладают особым свойством — они излучают много ультрафиолета. Для роста и жизни растений в тепличных условиях это важное свойство.

Промышленные светильники, как и уличные, оснащаются повышенной защитой от загрязнения. И их световая мощность на порядок выше бытовых, чтобы осветить значительные по размерам промышленные здания.

По конструкции и световому потоку

Существует всего три вида. Первый предназначен для общего использования. Он дает рассеянный световой поток и предназначен для освещения помещений и офисов. По своей форме такие лампочки напоминают груши (как у лампочек накаливания), «кукурузины» или свечи.

Второй тип — для получения акцентированного светового потока. Его применяют для подсветки витрин, различных небольших площадок и т. п. По конструкции напоминают светильники типа «спот» или миниатюрные прожекторы. Светильники линейного вида относятся к третьему типу. Они задуманы как замена люминесцентных источников света. По форме полностью с ними одинаковые.

По разновидности светодиодов

Первые лампочки этого типа производились с использованием индикаторных светодиодов. Сейчас их найти уже трудно, но возможно. Они воспринимаются больше как раритет для коллекций, нежели светотехническое оборудование для каждодневного использования. Их безопасность и качество излучаемого света намного ниже современных образцов.

Лампы на основе диодов SMD типа наиболее распространены. Малый нагрев и небольшие габариты делают возможным их применение в широких областях деятельности человека.

Более мощные лампы сконструированы на диодах мощностью 1, 2 или 5 Вт. Но у них большой недостаток — это сильный нагрев при работе. Организовать эффективный отвод тепла в небольшом корпусе нет возможности. Поэтому у них сравнительно большие корпусы, что делает их применение ограниченным.

Более современная технология основана на применении СОВ диодов. Они интегрируются напрямую в плату, а это повышает надежность и увеличивает отвод тепла. Световой поток более равномерный. Сами диоды можно изготовить любой формы.

Специалисты прогнозируют в будущем широкое использование ламп на основе филаментных диодов. Их технология производства еще находится на стадии развития. Опытные экземпляры имеют световую мощность с одним филаментом до 1,3 Вт, а световой поток равномерно распространяется во всех направлениях.

По виду цоколя

Существующие типы светодиодных ламп освещения по конструкции цоколя делятся на 3 основных класса. А именно:

  • резьбовой цоколь «Эдисона» (маркировка E);
  • штыревой цоколь (маркировка G);
  • контакты люминесцентных ламп (обозначается буквой T).

Наиболее распространен цоколь типа E. Цифры после буквы соответствуют его диаметру. У типа G цифра после буквы информирует о количестве контактов. Этот тип мало распространен, так как такие лампы нельзя подключать к сети 220 V напрямую без блока питания. Светодиодные аналоги люминесцентных ламп в своей маркировке цоколя также имеют цифру. Она обозначает расстояние между контактами в восьмых частях дюйма. Например: Т5 — это 5/8 дюйма, Т8 — 8/8 дюйма и т. д.

Несколько важных замечаний

При покупке LED лампы в интернет-магазине следует обратить особое внимание на размер колбы. На фотографиях лампочки кажутся одинаковыми по размеру с традиционными. Но часто их размер намного больше и они или не помещаются в плафон, или не эстетично торчат из него.

При замене галогенных ламп на светодиодные следует помнить, что блок питания от первых не подходит для подключения вторых. LED светильникам требуется свой источник питания.

Регулятор яркости (диммер) от ламп накаливания и галогенок также не подходит для светодиодных образцов. Есть некоторые виды LED лампочек, яркость которых можно регулировать. Но и диммер у них совсем с другими характеристиками.

Краткая историческая справка

Явление испускания электромагнитного излучения при прохождении тока через p-n переход было открыто еще в начале прошлого века британцем Раундом. Оно многие годы не имело применения на практике: сила излучения и его спектр не подходили для использования в быту из-за низкого качества самих полупроводников, образующих p-n переход.

В середине шестидесятых годов прошлого столетия появились первые индикаторные светодиоды красного цвета. Они и стали прародителями современных светодиодных ламп. Примерно через 30 лет сотрудниками компании Nichia были изобретены сверхяркие светодиоды. На них крепится специальная линза с люминофорным слоем, который отвечает за цветовую температуру получаемого светового потока.

Современные светодиодные лампы всех типов содержат четыре основных элемента, помещенных в общий корпус: непосредственно светодиод, оптическую систему, блок питания и радиатор для отвода излишней тепловой энергии.


Уместны ли светодиоды там, где жарко?

В современных условиях просто неудобно использовать в проектах освещения что-либо, кроме светодиодов — рискуешь прослыть ретроградом. Вот и ставят светодиодные светильники не только в прохладные кондиционируемые офисы, но и в литейные цеха, а то и в бани. И только печальный опыт эксплуатации способен научить некоторых потребителей, что светодиоды не любят высокие температуры. Неужели современные технологии так и не решили эту проблему?

Светодиод представляет собой полупроводниковый прибор, который чувствителен к изменению температуры. При увеличении температуры происходит увеличение количества дефектов в кристаллической решетке, из-за чего падает КПД устройства. Выводы, через которые на светодиод подается питание, выполнены из металла. При повышении температуры увеличивается диффузия атомов металла в структуру полупроводника, что также ухудшает параметры светодиодов. Вот почему при увеличении температуры светодиода срок его службы снижается.

Используемые для освещения белые светодиоды имеют еще один «фактор риска». У них кристалл, дающий синее излучение, покрыт слоем люминофора, благодаря которому в итоге и получается белое свечение. При высоких температурах люминофор деградирует, что сопровождается не только снижением светового потока, но и изменением спектра, в частности, увеличением размера так называемого «синего пика» до опасных для здоровья значений.

Но каким образом определить температурный предел, до которого можно эксплуатировать светодиоды и светильники на их основе?

Температура внутри и снаружи

Заглянув в технические данные современного светодиода, вы обнаружите, что он, как правило, способен работать при температуре до +125°C. Для более дорогих и продвинутых моделей светодиодов верхний предел простирается еще выше. В то же время температура в русской бане не поднимается выше +70°C, в финской сауне — выше +110°С. В рабочей зоне литейного цеха температура в реальности не более +37,4°C. Правда, светильники устанавливаются там под потолком, где температура может достигать +60°С, но, все-равно, она значительно ниже предельно допустимой. Казалось бы, нет никаких проблем для внедрения светодиодов. Но это только на первый взгляд.

Галогенные лампы с цоколем G9 до сих пор разрешены в Евросоюзе

В технических данных на светодиод указываются номинальное и максимально допустимое значения температуры p-n-перехода. Если отбросить технические подробности, то этот показатель означает температуру внутри кристалла светодиода. Под максимально допустимой подразумевается такая температура, выше которой светодиод очень быстро выйдет из строя. Для номинальной температуры p-n-перехода производитель нормирует основные технические параметры. При более низких температурах, чем номинальная, светодиоды показывают характеристики лучше заявленных. При более высоких — резко уменьшается срок службы и падает энергоэффективность. У самых современных светодиодов значение номинальной температуры p-n-перехода составляет 85°C. То есть в финскую сауну светодиодные светильники точно поставить невозможно.

На интуитивном уровне можно вывести правило: внутри светодиода температура выше, чем на внешней поверхности его корпуса. В свою очередь, внешняя поверхность корпуса светильника нагревается до меньшей температуры, чем внешняя поверхность корпуса светодиода. Но как это можно описать в виде формул?

Для определения срока службы светодиодов полный прогон на протяжении заявленного времени не применяется, так как за 50 000 часов (более 5 лет) испытываемая модель светодиода просто устареет. Опытные образцы тестируются за более короткие сроки (порядка 2000 часов) при повышенной температуре, далее определяется степень деградации, исходя из которой по специальным формулам вычисляется срок службы при номинальной температуре.

Тепловое сопротивление

Отвод тепла от светодиода с помощью пассивной системы подчиняется закону теплопроводности Фурье: в установившемся режиме поток энергии, передающийся посредством теплопроводности, прямо пропорционален градиенту температуры T на единице пути x этого потока со знаком «минус». В рассматриваемом случае поток энергии равен мощности P, рассеиваемой светодиодом:

Читайте также:  Что такое газгольдер для автономной газификации дома

где λ — коэффициент теплопроводности материала.

Для практических целей удобно пользоваться понятием теплового сопротивления Rt. Тепловое сопротивление между двумя точками определяется как отношение разницы температур между ними к проходящему между ними тепловому потоку, в нашем случае — выделяемой светодиодом мощности:

Rt= T / P

Если мы имеем дело с однородной средой, то этот показатель связан с λ следующим соотношением:

где h — толщина слоя материала, через который проходит поток тепловой энергии, а S — площадь теплообмена.

Тепловое сопротивление в системе СИ выражается в кельвинах на ватт (K/Вт). Но поскольку в формуле (2) используется только разность двух температур, а T, выраженные в K и °C численно равны, для инженерных целей используется также размерность °C/Вт.

Большинство правил, действующих для электрического сопротивления, точно так же действуют и для теплового сопротивления. В частности, при прохождении потока тепловой энергии через несколько элементов конструкции светильника их тепловые сопротивления суммируются. Исходя из (3), можно составить уравнение:

где Rd — тепловое сопротивление между p-n-пере-ходом и контактной площадкой корпуса светодиода, Rl — тепловое сопротивление между контактной площадкой корпуса светодиода и окружающей средой (включает в себя, при наличии, тепловое сопротивление монтажной платы, термопасты и радиатора), Tj — температура p-n-перехода светодиода, Tout — температура окружающей среды.

Отсюда следует, что значение температуры окружающей среды, при котором температура p-n-перехода будет иметь заданное значение, составит:

Устойчивость драйвера к высокой температуре

Надежность светодиодного светильника определяется не только источником света, но и драйвером. Современной тенденцией является использование в драйверах транзисторов на основе GaN. Максимальная температура p-n-перехода для них составляет около 200°C. Поскольку в современных драйверах транзисторы работают в ключевом режиме, характеризующемся минимальным нагревом, продолжительная работа GaN транзисторов при температуре окружающей среды около +70°C вполне возможна.

Наиболее уязвимыми элементами драйвера являются электролитические конденсаторы.

Теплоотвод для светодиодов, в котором используются трубки, заполненные жидкостью.
Для заводского цеха вполне нормально, но в тесной парилке такой не поставишь

Поскольку они практически не выделяют тепла, то будут работать при температуре окружающей среды. Для современных электролитических конденсаторов номинальной температурой является +85°C. То есть современный уровень развития технологий позволяет создать драйвер для светодиодного светильника, который может работать в русской бане или в литейном цеху. Но способны ли выдержать такие условия светодиоды?

Оценка для лучшего типа светодиодов

Для того, чтобы дать оценку верхнего предела температуры окружающей среды, при которой может работать светильник, оснащенный пассивным радиатором, рассмотрим конструкцию на основе одного светодиода, специально предназначенного для работы в сложных условиях. Выберем один из самых современных светодиодов Cree Xlamp XP-L2. Его отличительными особенностями являются номинальная температура p-n-перехода +85°С и малое тепловое сопротивление между p-n-переходом и контактной площадкой — всего 2,2°C/Вт.

Если вам предлагают приобрести светодиодные светильники, предназначенные для установки внутри сауны, это, скорее всего, обман. Современные светодиоды не могут стабильно работать при температуре, характерной для сауны.

При токе, протекающем через светодиод, 1 А, падение напряжения на нем составляет около 3 В. То есть светодиод в нормальном режиме работы потребляет мощность 1 A х 3 В = 3 Вт. Световой поток в таком режиме будет составлять около 500 лм. КПД данного светодиода составляет около 40%, отсюда следует, что примерно 60% потребляемой энергии уходит в нагрев устройства. Но компания Cree рекомендует при расчетах теплоотвода в светильниках на основе данной серии светодиодов принять, что в нагрев уходит 75% потребляемой мощности, тем самым обеспечивается необходимый «запас прочности». Таким образом, светодиод рассеивает мощность, равную 0,75 х 3 Вт = 2,25 Вт.

Конструкция светодиода Cree Xlamp XP-L2 требует установки его на монтажную плату, которая, в свою очередь, крепится к теплоотводу. Минимальное значение теплового сопротивления платы на металлической основе с конструкцией, рекомендованной Cree, составляет 3,5°C/Вт. Тепловое сопротивление термопасты примем за 1°C/Вт.

Запрет на галогенные лампы в Евросоюзе относится главным образом к лампам с цоколями E14 и E27 и GU10. Галогенные лампы с цоколем G9 до сих пор разрешены, что позволяет финнам париться в сауне с искусственным освещением, а китайским производителям — выпускать для них светильники с соответствующими патронами. Под запрет также не попадают галогенные лампы, питающиеся от сети через понижающий трансформатор, а именно они должны использоваться по нормам во влажных условиях русской бани. В общем, еврочиновники не обидели своим запретом любителей попариться.

Используем в данной конструкции один из лучших радиаторов в своем классе MechaTronics CoolStar Black 8630 с тепловым сопротивлением 2,1°C/Вт. Получаем Rl = 3,5°C/Вт + 1°C/Вт + 2,1°C/Вт = 6,6°C/Вт. Подставляя данные в формулу (5), получаем, что температура p-n-перехода не превысит номинального значения +85°C, если Tout не превысит 65°C. Разница между температурой p-n-перехода и окружающей средой составит не менее 20°C.

Из этого следует, что такой светильник может использоваться в горячих цехах на производстве.

В русской бане возможно применение светодиодного освещения,
но дорогостоящие светильники не окупятся за счет экономии электроэнергии

В русской бане температура p-n-перехода составит более +90°C, что приведет к уменьшению срока службы светодиода и падению его энергоэффективности. Наконец, в финской сауне температура p-n-перехода составит +130°C, что означает практически мгновенный выход светодиода из строя.

Несколько улучшить тепловые показатели можно, заменив простой радиатор на систему охлаждения с трубками, заполненными специальной жидкостью. Ее тепловая температура составляет около 0,5°C/Вт. Тогда Rl = 5°C/Вт. Согласно формуле, Tout не должна превышать +69°C. Да, если все идеально изготовлено, то такой светильник можно и поставить, с некоторым допущением, в русскую баню. Только вот стоимость его будет настолько велика, что никогда не окупится выигрыш от замены галогенных ламп на светодиоды. А вот на производстве снижение температуры p-n-перехода даже на несколько градусов позволяет получить ощутимую выгоду за счет увеличения срока службы и повышения энергоэффективности светильника.

Выводы

Современные светодиоды и драйверы, специально разработанные для использования при высоких температурах, позволяют создавать светодиодные светильники, надежно работающие на производстве в горячих цехах при условии, что температура в месте их установки не превышает +60°C.

Использование светодиодных светильников в русской бане в случае применения теплоотвода с трубками, заполненными жидкостью, возможно, но с точки зрения экономии в настоящее время нецелесообразно.

Применение светодиодов для внутреннего освещения в финской сауне недопустимо.

Для того, чтобы правильно выбрать светодиодный светильник для работы в условиях высоких температур, следует ознакомиться с техническими характеристиками применяемых в нем светодиодов и драйвера. Их параметры должны нормироваться при высокой температуре (около +85°C). Без этих данных высокая предельная температура ничего не означает, поскольку при приближении к ней технические характеристики могут значительно снижаться.

И, самое главное, помните, что применение именно светодиодов не может быть самоцелью. В том случае, если температура в освещаемом помещении слишком высока для нормальной работы светодиодов, применение традиционных источников света (например, галогенных ламп) оказывается более выгодным.

Источник: Алексей Васильев, журнал «Электротехнический рынок» №3 Май-Июнь 2019

Как выбрать лампы для уличного освещения и можно ли использовать LED лампы для этого

Говоря об установке светодиодов на улице, стоит развеять первый миф о том, что это неблагоприятная среда для их работы. Независимо от времени года, на улице лучшие условия для эксплуатации таких ламп, так как зимой при температуре воздуха ниже 0°С конструкция очень быстро охлаждается ( и «LEDы» греются), а это только увеличивает срок их службы. Летом световой день заканчивается приблизительно в 22.00 и в это время температура опускается до тех же комфортных +20°С максимум. Даже на упаковке LED лампы можно прочитать допустимый диапазон рабочих температур. В большинстве случаев это среда от -40 до +40°С.

Как выбрать правильно

Светодиоды при качественном адаптере питания не чувствительны к скачкам напряжения в сети и перепадам температур окружающей среды. Единственное, что может послужить преждевременным выходом из строя, — это собственный перегрев. Чтобы этого не случилось:

  • выбирайте лампу с алюминиевым ребристым радиатором;
  • хорошо, если колба будет иметь специальную алюмопластиковую «юбку»;
  • при покупке спросите продавца о качестве дросселя;
  • не покупайте на рынке — отдайте предпочтение проверенному магазину. Ведь даже в случае поломки Вы сможете обменять товар по гарантии или вернуть по чеку.

Не забываем про погодные условия

Лампа, какая бы мощная или фирменная не была, не устанавливается сама по себе. Она не рассчитана на то, чтобы на нее лилась вода или забивался снег — ведь не все они имеют герметичную структуру. Прямое попадание влаги внутрь грозит поломкой. Поэтому всегда устанавливается в светильник, пусть даже в самый простой.

Выбирая последний, следите, чтобы он имел IP54 минимум или на нем был специальный защитный козырек. В хороших интернет-магазинах, например, в «АксиомПлюс» — светильники для уличного использования выведены в отдельный фильтр.

В чем преимущество именно «ледов»?

Малое энергопотребление. Чтобы сэкономить еще больше, используйте автоматизацию уличного освещения. Автоматизировать можно с помощью двух вариантов: установкой реле или датчика движения. Вот тут на помощь приходят светодиоды. Обычные лампы накаливания потребляют электричества в 5-7 раз больше. «Энергосберегайки» тлеющего разряда нельзя часто включать и выключать (резко снижается срок их эксплуатации), а из-за ртути в их составе, такие приборов стали производить не так уж и много.

Ещё при низкой температуре они просто не запускаются. А вот LED отлично работают и в паре с датчиками, и вместе с реле. И это касается и обычных вариантов с цоколем Е27, больших Е40 для консольных светильников, и даже прожекторов. Некоторые их них продаются уже с датчиком от производителя.

Где и какую лампу использовать

Когда мы обратились к консультантам за помощью в выборе, нам порекомендовали для улицы выбирать такие модели:

  • В обычные светильники хорошим вариантом станет ECO A60 7 Вт 3000К 230В E27, IEK — для освещения небольших территорий возле дома, террас, балконов;
  • LEDBulb А67 13 Вт Philips 6500К 230 V, Е27 — отличный вариант для работы с датчиками движения для освещения приусадебной территории возле домов, коттеджей и пр.;
  • Для освещения дорог, парков, тротуаров подойдет EUROLAMP 100 W E40 6500K.
Читайте также:  Сетевой фильтр: что это такое, зачем он нужен, и как выбрать?

Реальная экономия или маркетинговый ход?

То, что использовать светодиоды на улице можно и нужно, мы выяснили. Но вот во сколько обойдется такое удовольствие?

Время, когда LED технология была чем-то недоступным, закончилось. На просторах интернета можно купить LED практически по такой же цене, как и накаливания. Например, на том же сайте самая дешевая модель стоит 13,56 грн. Даже если мы возьмем более качественную за 40.32 грн. — срок ее службы 15 000 часов. Если она будет гореть минимум по 10 часов день, то прослужит около 4 лет. Подумайте, сколько обычных лампочек Вам придется купить за это время?

А есть ли достойный аналог на замену самим «ледам»?

Для домашнего освещения LED — лучший вариант. Что же касается светодиодных консольных светильников и уличных прожекторов, то тут им «в спину дышат» металлогалогенные лампы. Они ниже по цене (дешевле на несколько сотен, в зависимости от рабочих характеристик) и нередко выше по техническим показателям — светят ярче и качество светового потока для улицы лучше.

Стоит посчитать выгоду по сроку службы. За то время, пока будет работать LED-прожектор, металлогалогенную лампу придется поменять минимум 3 раза. А чтобы это сделать, нужно вызывать специальную службу (на высоте 8 метров самостоятельно это сделать невозможно, если только прибор не размещен на крыше здания). Поэтому сначала считайте, а потом устанавливайте.

Информация о LED приборах взята с этого сайта.

За ними будущее

С каждым годом продажи LED ламп увеличиваются, а цена их становится ниже. Вы просто не обращаете внимания, но большинство уличных светильников уже работают на светодиодах. За ними «светлое будущее», если не придумают что-то новое и еще более экономичное.

Выражаем благодарность за консультацию украинскому интернет-магазину светоэлектротехники АксиомПлюс

Классификация и характеристика светодиодных светильников для дома

Лед-элементами оснащают светильники бытового, общественного и промышленного назначения. Главные их преимущества в сравнении с другими приборами освещения – экономичность, долговечность и высокие светотехнические показатели. Рассмотрим, какие виды современных светодиодных ламп существуют, какие их модификации наиболее распространены, какими основными параметрами они характеризуются и по каким критериям различаются.

Распространенные разновидности изделий

В отличие от других видов ламп при изготовлении светодиодных моделей нет строгих ограничений по форме и размеру колбы. Поэтому и существует такое огромное разнообразие их типов по этим параметрам, среди которых наиболее популярными все же выделяются следующие три:

  1. Груша. Большинство led-лампочек изготавливается именно в такой модификации, так как напоминают по внешнему виду всем привычную и еще не вышедшую из обихода стандартную лампу накала. Угол распространения светового потока варьируется от 180 до 360 градусов. Это позволяет применять их в любых люстрах, плафонах, фонарях и прочих светильниках для дома или офиса с возможностью вкручивания цоколем вперед.
  2. Свеча. Благодаря компактности и рассеиванию излучения светоисточники подобного вида устанавливаются в небольшие светильники, ночники, торшеры, настольные лампы. Небольшие размеры не позволяют оснащать их мощными лед-элементами, и потому их светимость, как правило, не превышает 500-600 лм.
  3. Кукуруза. Цилиндрическая колба с равномерно распределенными лэд-кристаллами по ее внутренней поверхности, позволяющая создавать широкое светорассеивание излучения до 300 , – главная особенность строения этого вида светодиодных ламп. Используется преимущественно в горизонтальных и точечных светильниках с затеняющими плафонами.

Кроме того, по назначению светодиодные лампы чаще всего распространены в трех основных видах:

  1. Общего использования. Характеризуются широким диапазоном угла рассеивания – от 20 до360 градусов, применяются в жилых и общественных помещениях.
  2. Узконаправленного светового потока. Блок светильника включает от одного до нескольких диодов. Применяется в приборах освещения для специализированной интерьерной или внешней подсветки – для выделения конкретной области.
  3. Линейные светоисточники. Светодиодные элементы помещены в лампу-трубку. Среди их главных характеристик – экономичность, возможность работать от сети с низким напряжением, пожаробезопасность, герметичность и влагозащищенность. Характеризуются широкой сферой применения.

Важно! Для установки на улице, в душе, на кухне или другом влажном месте нужно выбирать только те виды светодиодных ламп, которые имеют специальную защиту и способны работать при повышенном содержании влаги и пыли в атмосфере, а также при непосредственном контакте с водой.

Параметры для классификации

На сегодняшний день пока еще не существует общепринятой единой системы классификации всех видов светодиодных ламп по строго заданным параметрам. Однако по общим характерным признакам можно выделить их разновидности по следующим направлениям:

  1. Области использования.
  2. Конструкционным особенностям и свойствам светового потока.
  3. Модификации установленных лед-элементов.
  4. Модели цоколя.
  5. Цветовой температуре.
  6. Материалу радиатора.
  7. Мощности.

Рассмотрим эти характеристики в более подробном ключе.

По сфере применения

Производитель, как правило, указывает, в каких условиях и для каких конкретных целей предназначено его устройство. Для светодиодных ламп это следующие области:

  1. Наружные. Устанавливаются под открытое небо, поэтому характеризуются высоким значением IP-индекса – степенью защиты от воды, влажности и мелких пылевых частиц. Это всевозможная подсветка зданий, парков, пешеходных переходов, стоянок, парковок, тротуаров. Кроме того, светильники такого типа оснащаются ударопрочными корпусом и рассеивателем.
  2. Для жилых и общественных помещений. Лампы этого типа по внешнему исполнению и светотехническим показателям похожи с аналогами – особенно люминесцентными и галогеновыми. Однако в отличие от последних более безопасны и долговечны.
  3. Лед-прожекторы. Это отдельный класс приборов освещения, комплектуемый только особого вида светодиодными лампами. Главное их преимущество – высокой светосилы направленный поток и долговечность. Ранее чтобы изготовить подобный светильник требовалось привлечение больших средств.
  4. Автолампы. Еще отдельный подтип лэд-источников, применяемый исключительно для оснащения оптических системы транспортных средств – от главных фар до подсветки салона, поворотных и сигнальных фонарей и тюнинга.
  5. Grow light, или «свет для растений». Отличие этого вида ламп в том, что они излучают не только в видимом диапазоне, но и в значительной степени в ультрафиолетовой области. Это дает большое преимущество для роста различных сельскохозяйственных и декоративных культур. Устройства могут идти в комплекте для изменения параметров светимости программным способом с диммерами и контроллерами.
  6. Промышленные лампы. Обладают большой светосилой, мощностью и степенью защиты от внешних факторов. Устанавливаются для освещения цехов, складов и прочих просторных заводских помещений.

Виды светодиодных ламп для дома и их различие по светодиодам, цветовой температуре, цоколю и форме колбы

Светодиодные лампы пользуются все возрастающим спросом у потребителей благодаря экономичности и длительному сроку эксплуатации. Хороший светопоток и способность выдерживать серьезные нагрузки в процессе использования обеспечивают конкурентоспособность изделий в сравнении с лампами накаливания.

Типы светодиодных ламп по области применения

Светодиодные лампы для дома

Светодиоды все больше замещают лампы накаливания, а также люминесцентные и галогенные аналоги. По конструкции они похожи на своих предшественников, то есть представляют собой колбу на стандартном цоколе, подходящем к любому светильнику. Используются для обеспечения освещения в помещениях любого типа: жилых и общественных зданиях, офисах.

Светодиодные лампы для улицы

Основным предназначением является подсветка домов, освещение улиц, приватных участков, парковых и садовых зон, дорог и т. д. Уличные светодиодные лампы производятся с использованием антивандальных технологий с повышенной степенью защиты (IP rating). Дизайнерские решения уличных LED-конструкций позволяют не только разнообразить освещение, но и придать объектам эстетичный вид.

Светодиодные лампы для растений

Светодиодные лампы (Grow light) успешно применяются для выращивания рассады, комнатных цветов, тепличных культур. При изготовлении светильников специально подбирается спектр излучения с ультрафиолетом, который ускоряет рост и развитие растений. Возможность программирования позволяет добиться дифференцированной подсветки в зависимости от условий эксплуатации.

Светодиодные лампы для декорирования

Такие лампы предназначены не столько для освещения, сколько для украшения и выделения стиля интерьера. Небольшой угол рассеивания и широкая цветовая гамма позволяет создать уютную атмосферу и подчеркнуть зоны в помещении.

Светодиодные прожекторы

На территории частных домовладений сегодня широко используются светодиодные прожекторы. Из-за повышенной стоимости до недавнего времени такие светильники применялись редко. Однако с развитием технологий и уменьшением цены прожекторы с определенным направлением света и подходящим углом рассеивания стали более востребованными.

Различие по типу используемого светодиода

При изготовлении светодиодных ламп могут использоваться различные типы светодиодов. В зависимости от используемого типа светодиода различаются технические параметры светодиодных ламп.

Лампы на основе светодиодов SMD

SMD – точечные светодиоды, представляют собой LED-излучатели, которые монтируются на поверхность подложки. Поверх подложки устанавливается линза. Такой тип светодиодов имеет широкое распространение благодаря возможности разместить на подложке от одного до трех кристаллов. В конструкции SMD-светодиодов предусмотрен хороший теплоотвод, что значительно продляет срок эксплуатации. В маркировке после букв SMD используются четыре цифры, которые указывают на размеры диода в миллиметрах.


SMD светодиод в увеличенном виде.

Лампы на основе светодиодов COB

COB – тип светодиодов с размещением кристаллов непосредственно на плате. Излучатели COB (Chip on Board) получили в последнее время широкое распространение в области бытового освещения. Они обладают повышенной долговечностью, надежностью и хорошим теплоотводом. Единая оптическая система обеспечивает равномерность светового потока. Новые технологии и уменьшение габаритов конструкции позволили значительно снизить себестоимость изделия.


Излучатель с COB светодиодами.

К отдельной разновидности COB относятся светодиодные нити (led filament). Из которых изготавливают так называемые филаментные лампы. В конструкции филаментных ламп предусмотрено размещение большого количества нитевидных светодиодов на полоске, покрытой люминофором. Полосы могут быть выполнены из металла, стекла или сапфира.

Основным отличием от обычных диодов, в которых кристаллы помещаются в отдельные корпуса, является последовательное соединение кристаллов. При этом они запаиваются в стеклянную или пластиковую трубку. Благодаря инновационной конструкции яркость свечения и угол рассеивания увеличиваются во много раз.


Филаментные светодиоды.

Технология изготовления филаментных ламп еще достаточно нова, но имеет широкие перспективы в применении. Равномерное рассеивание светового потока позволяет освещать помещение полностью, затененных участков не остается. Внешне филаментные светильники почти не имеют отличий от традиционных ламп накаливания, и многие пользователи считают это большим преимуществом.

Кроме того, популярности добавляет этим лампочкам высокая энергоэффективность. При одинаковой мощности с другими лампами COB, филаментные дают более высокую степень освещенности.


Филаментная лампа.

Еще одно новое решение в технологии изготовления светодиодов — светодиоды Crystal Ceramic MCOB. Большое количество кристаллов размещается на прозрачной керамической подложке. Люминофор наносится на обе стороны подложки, что обеспечивает равномерность освещения по всем сторонам.

Читайте также:  Как проверить заземление мультиметром и лампочкой


Лампа с светодиодами MCOB.

Светодиодные лампы в зависимости от цветовой температуры света

Рассматривая виды и характеристики светодиодных ламп нельзя не остановиться на таком параметре, как цветовая температура света. Несмотря на слово «температура» это понятие абсолютно не имеет отношения к вырабатываемому лампочкой теплу. Оно означает визуальное восприятие цветового спектра света, который излучает светильник.

Поэтому не нужно путать физическую и цветовую теплоту. Показатель цветовой температуры измеряется в Кельвинах, которая у светодиодов может достигать показаний до 7000 К.

Теплый свет

Для выбора светодиодных светильников существуют определенные правила. В зависимости от назначения помещения используются лампы с подходящей теплотой. Например, светильники с температурой в диапазоне от 2500 до 3500 К, обладающие «теплым светом», создают комфортную атмосферу. Желтый цвет, аналогичный свету, излучаемому лампой накаливания, подойдет для мест отдыха.

Дневной свет

Лампы дневного света с температурой в диапазоне от 4000 до 5000К обладают нейтральным цветовым излучением и используются преимущественно в помещениях для работы. Они хорошо подойдут для рабочего стола, кухни, ванной.

Холодный свет

Наиболее яркий холодный свет излучают лампы с температурой свыше 5500 К. Такие светильники устанавливают в местах, где нужно обеспечить поддержание энергичного состояния: в мастерских, гаражах и т. д. Однако при длительном пребывании под холодным освещением может появиться чувство усталости.

Типы цоколей светодиодных ламп

В светодиодных лампах используется несколько типов цоколей, каждый из которых имеет определенное назначение.

Цоколи E

Самыми распространенными считаются универсальные цоколи «Эдисона», в точности повторяющие соединения стандартных ламп накаливания. Они все снабжены резьбой, но могут иметь отличия по габаритам. Диаметр выражается в миллиметрах и проставляется в маркировке лампы после буквы E:


Е 27 – обычный цоколь с резьбой, имеющий диаметр 27 мм. Такое соединение подходит к светильникам, произведенным для энергосберегающих или обычных ламп накаливания.


Е 14 – уменьшенный вариант с диаметром 14 мм. Используется в современных светильниках, из-за небольших размеров такие лампы называют «миньонами». Могут быть выполнены в форме свечи, шарика, грибка.


Е 40 – соединение очень больших размеров, применяется для мощных уличных ламп.

Цоколи G

Другой разновидностью цоколей являются штыревые, которые обозначаются буквой G. Цифры, проставленные в названии лампы, указывают на расстояние между контактами в миллиметрах. Иногда после буквы G встречаются другие обозначения, которые отражают определенные особенности светильника.

Например, литера U обозначает разъем с утолщениями на штырьках. Подобные цоколи применялись для люминесцентных и галогенных лампочек. Наибольшее распространение получили следующие виды цоколей с маркировкой G:


GU 10 – снабжен двухштыревым разъемом, чаще всего применяется для потолочного освещения, встроенных светильников, кухонных вытяжек.


GU 5.3 – цоколь похож на соединение галогенных лампочек, снабжен двумя штырьками. Легко вставляется в патрон, обладает большой степенью безопасности. Может быть запитан как от сети на 220, так и 12V.


G4 – обладает двумя штырьками, используется для декоративной подсветки.


G9 – с таким типом цоколя производятся светодиодные и люминесцентные лампы, разработанные для замены галогенных светильников. Безопасен и прост в установке.


GX53 – используется для точечных потолочных светильников.

Цоколи R

Существуют цоколи с утопленными контактами, которые маркируются латинской литерой R. Цифра, которая следует за буквой, отражает в миллиметрах его толщину. Такое соединение используется в качестве замены линейных ламп.

Светодиодные лампы в зависимости от вида колбы

Разнообразие форм современных ламп позволяет выбрать подходящие типы для любых целей. Самыми распространенными формами колб являются «кукуруза», «груша», «свеча».

Кукуруза

Как следует из названия, колба напоминает кукурузный початок. Она имеет вытянутую цилиндрическую форму, по диаметру не намного превышает размер цоколя. Множество желтых диодов располагаются на подложках в виде многогранника и напоминают кукурузные зерна в початке. Лампы обладают хорошей способностью к рассеиванию света, угол которого может превышать 300 градусов. Такие виды светильников используются при горизонтальном расположении ламп, а также при точечном освещении с затеняющим плафоном.

Различные варианты исполнения колбы в форме кукурузы

Редко встречающийся тип лампы с колбой в форме кукурузы – это филаментные лампы. Размещение нитей в цилиндре не обеспечивает изделию почти никаких преимуществ, а только уменьшает количество гелия. При этом значительно сокращается мощность и ухудшается теплопроводность. Поэтому лампа-кукуруза на филаментных диодах может быть использована как умеренный точечный источник освещения.

Варианты исполнения филаментных ламп в форме кукурузы

Груша

Светодиодные лампы в форме груши напоминают обычные лампы накаливания. Лампы с точечными светодиодами обладают углом свечения до 180 градусов, поскольку все диоды размещены на одной стороне пластины. Груши используются, в основном для люстр центрального освещения с рожками, направленными вниз. Если патроны будут иметь ориентацию на потолок, то нижняя часть комнаты будет затенена.

Варианты исполнения колбы в виде груши

Колбы типа «груша» часто используются в филаментных лампах. Благодаря рассеиванию потока на 360 градусов комната освещается равномерно, а затененных участков почти не остается. Однако при желании создать локальный источник света к таким лампам придется применять затеняющий плафон.

Варианты исполнения филаментных ламп в форме груши

Свеча

Светодиодная «свечка» имеет ограниченный угол рассеивания и небольшую мощность. Для организации центрального освещения такие лампы должны быть представлены в большом количестве, с использованием люстры с рожками, направленными вниз. Если патроны обращены вверх, то под светильником образуется теневой участок. Оптимальное применение для свечи – ночники или настольные лампы.

Форма колб разнообразна, это могут быть как простые, так и витые свечи, а также имитация свечи на ветру, с загнутым верхом. К основным недостаткам подобной колбы относят небольшую мощность и слабый поток света. Поэтому их лучше использовать в люстрах с большим количеством патронов или для локального освещения (ночник, бра, прикроватная лампа).

Варианты исполнения колбы в виде свечи

Филаментное исполнение свечи позволяет добиться почти таких же преимуществ, как и у груши. Такие типы светодиодных ламп освещения обладают максимальным углом рассеивания и почти универсальны. При этом они компактны и безопасны.

Варианты исполнения филаментных ламп в форме свечи

Светодиоды-живучесть в условиях экстремальных температур

Светодиоды-живучесть в условиях экстремальных температур

Сообщение сПРИНТер » 27 авг 2011 17:33

Уважаемые!
Прошу поделиться опытом(год-два) использования светодиодных вывесок, прожекторов и т.д. в условиях низких температур(от -20 и ниже). Хотим перейти с люма на светодиоды(требуют клиенты “красоты” и “как у них”(т.е. в Москве и Питере, ))) ). Интерьерные (внутренние) короба уже штампуем, а вот с уличными вариантами боимся влететь с обслуживанием.

Всем заранее спасибо

Сообщение Дмитрий Бондаренко » 28 авг 2011 12:13

Пока практики собираются с мыслями, я изложу немного теории.

Производители различают 2 вида порогов отрицательных температур для LED-продуктов: а) working temperature и б) storage temperature. Первая часто указывается на уровне минус 20 – минус 30 градусов Цельсия, это температура, при которой светодиодное устройство будет работать. Вторая может достигать минус 40 градусов Цельсия, это температура хранения на складе.

Поскольку почти все производители диодов южане (:lol:), для них оба этих порога находятся за гранью понимания , примерно как для школьников взрослые, начиная от 30 лет и выше. Т.е. разницы никакой.

Более того, даже на температуру минус 20 градусов свои продукты тестируют не все. Данным из каталогов я бы сильно не доверял. Они зачастую копируются друг у друга, а первый из указавших эти цифры, взял их наверняка у производителя LED- чипа .

Но на пути к готовому устройству (LED-модулю, LED-ленте, LED-прожектору) полупроводниковый кристалл испытывает не меньше превращений, чем гусеница на пути к бабочке. И если сам по себе кристалл в идеальных условиях может работать при минус 40 или минус 50 градусах (что оптоэлектронная фабрика после серьёзных тестов может авторитетно заявить на упаковке), то из этого совершенно не следует , что светодиод, изготовленный из этого чипа, а потом прожектор, изготовленный из этого светодиода будут выдерживать ту же температуру .

Компания PHILIPS , например, объясняет столь скромную – всего минус 20 – нижнюю заявленную температурную границу своих изделий двумя причинами. Первая сводится к тому, что самым слабым звеном в цепи является блок питания , а вторая – тем, что тестов на более низкие температуры не проводилось. Незачем было. Европейцам и американцам вполне достаточно этой границы.

    Сейчас Ваш покорный слуга трудится над каталогом по светодиодной продукции (ЗЕНОН планирует выпуск этой осенью) и решительно не знает что писать в графе “температура”. Пока есть планы творчески переработать данные из каталогов производителей с учётом реального опыта эксплуатации наших продуктов. За несколько лет работы таковые уже накопились. Т.е., ориентироваться data-sheet производителя, но сильно не завираться.

Теперь моё личное мнение , так сказать, без протокола. При минус 20 и минус 30 подавляющее число приборов работать будет . Но, как справедливо заметил PHILIPS, если китайцы поставили в прожектор дешёвый блок питания, то вся светодиодность изделия пойдёт коту под хвост.

Это же самое касается и качества соединений , учитывая, что в Коми ещё и высокая влажность . Поэтому, как бы банально не звучало, поменьше доверяйте цифрам, побольше репутации поставщика. Облажаться каждый продавец может , конечно, но если один целенаправленно работает над улучшением качества и выносит китайцам мозги по малейшему поводу, а другой вопросом качества сильно не озадачивается (цена важнее), то речь идёт об ошибках разного уровня .

Обращайте внимание также на то, сколько лет поставщик продаёт нужный Вам продукт. Если недавно ввёл в ассортимент, то мог ещё не успеть набить шишек.

В любом случае, обзванивая различные организации и выписывая на лист бумаги обещанные границы нижних температур, нужно понимать с кем Вы разговариваете. На 99% это будут рядовые менеджеры, видевшие Китай только на карте и зачитывающие данные из своих же сайтов и прайсов. А туда сия ценная инфа стопудово попала прямо из китайских каталогов. Ну, и см. выше.

Ссылка на основную публикацию