Угол рассеивания и другие параметры светодиодных ламп

Сравнение основных параметров

Определить для себя наилучший вариант осветительного элемента можно, лишь выполнив сравнительный анализ технических характеристик обоих видов.

Сначала будет рассматриваться лампа накаливания:

• мощность может варьироваться в пределах от 15 до 200 ватт, что влияет на эффективность и определяет целевое назначение источника света;
• напряжение питающего источника – 220-240 В;
• цветовая температура обычно варьируется в пределах от 2 700 до 3 200 К, чем выше значение данного параметра, тем короче срок службы изделия;
• оттенок света – теплый желтый;
• световой поток (прямая зависимость от мощности);
• срок службы (в среднем 1 000 часов);
• угол рассеивания – 360 градусов для всех исполнений благодаря полностью открытому рассеивателю.

Светодиодные исполнения характеризуются аналогичными параметрами, но с другими показателями:

• мощность крайне мала (от нескольких единиц до нескольких десятков ватт);
• напряжение питания (12 или 220 В);
• цветовая температура варьируется в очень широких пределах (от 2 700 до 6 000 К и даже выше, в зависимости от модели и ее целевого назначения), при этом изделие выдает теплый, холодный или нейтральный свет;
• световой поток при небольшой мощности эквивалентен аналогичному параметру лампы накаливания большой мощности;
• продолжительность функционирования (от 30 000 до 100 000 часов), но максимальная граница досягаема лишь в идеальных условиях работы;
• угол рассеивания варьируется от 120 до 360 градусов, на что влияет конструкция лампы.

Сравнивая вышеназванные характеристики, можно заметить, что светодиодные источники света по многим параметрам превосходят лампы накаливания.

Упаковка светодиодной лампы

Первое место, где будет размещена маркировка, естественно, это упаковка самой лампы. Здесь находится вся необходимая нам информация. Правда, не всегда понятно что с ней делать и как понимать.

Рассмотрим несколько примеров упаковок:

Маркировка светодиодных ламп

Маркировка светодиодных ламп

Маркировка светодиодных ламп

Как видите, на каждой из них есть похожие показатели, это яркость лампы в люменах, ее потребляемая мощность, цветопередача, температура цвета, а также еще несколько непонятных пиктограмм. Но давайте обо всем по порядку.

Мощность

На этикетке светодиодной лампы обязательно указывается мощность. Это количество тока, которое лампа будет потреблять за час. Например, мощность 15 Ватт значит, что эта лампочка за один час работы использует только 15 Ватт энергии, а чтобы набрать один Киловатт, ей понадобится работать аж 66 часов. Обычно мощность светодиодных ламп находится в пределах 1 — 25 Ватт. Это те же самые Ватты, к которым мы привыкли при использовании ламп накаливания. Но теперь мы не можем оценивать по ним яркость как раньше. Светодиоды от разных производителей могут потреблять разное количество тока при одной и той же ярости, поэтому для измерения этого параметра теперь используются люмены, а Ватты означают только то, что они на самом деле означают — потребление энергии.

Срок службы

Иногда производители светодиодных ламп указывают на упаковках срок службы лампы

Важно понимать, что срок службы, это величина очень приблизительная. Он зависит от многих факторов, например, стабильности сети питания, окружающей среды, качества диода и т д

В нормальных условиях, по статистике, светодиодные лампы могут работать до 50 000 часов. Но производители часто указывают меньшую цифру, например, 20 000 часов и два года гарантии.

Класс энергоэффективности

Маркировка светодиодных ламп

Еще в 1992 году директивой Евросоюза производители электроприборов были обязаны указывать на упаковке уровень энергоэффективности EC. Это значение показывало насколько эффективно прибор использует энергию. Класс обозначался латинскими буквами от A до G. Класс A означал минимальное использование энергии и самую высокую эффективность, а класс G — самое высокое потребление энергии. По сути, это отношение потребляемой лампой мощности к продуцируемому световому потоку. С изобретением светодиодных ламп были введены классы A+ и A++, показывающие еще более высокую эффективность. По этому классу легко сравнивать товары и выбрать более эффективную лампу.

Световой поток

Световой поток – параметр мощности свечения ЛЕД прибора, измеряемый в люменах. Характеристика позволяет определить эффективность и экономичность конкретной модели в установленных условиях эксплуатации.

По световому потоку производится сравнение светодиодных приборов с лампами накаливания и другими источниками света. Для этого применяют особые таблицы.

Мощность светового потока в разы выше, чем у других источников света. Подбирая модели по этим параметрам, не стоит забывать о том, что после выработки времени эксплуатации светодиодные модели значительно теряют в яркости.

Рисунок 1.  Показатели светового потока

Обзор плюсов и минусов

В соотношении светодиодных ламп и ламп накаливания, светодиодные лампочки очень экономичны и с длительным сроком эксплуатации.

Учитывая сроки службы, проводится анализ, что за период эксплуатации одной светодиодной лампочки потребуется 50 ламп накаливания (расчеты по среднему значению).

Но диодные конструкции тоже имеют свои отрицательные стороны: высокая цена, но быстрая окупаемость.

Диодный вариант освещения имеет более широкий ряд цветового освещения, в то время как ЛН всего один.

Диодный прибор не требует обслуживания, но к концу срока службы возможно снижение эффективности, что вызвано мутнением кристалла.

Вольфрамовый источник сильно нагреваются в процессе работы, на это уходит половина затраченной энергии, что приводит к низкому коэффициенту полезного действия. КПД диодных источников гораздо выше, так как нагрев у них минимальный.

Освещение используется в темное время. Глаза человека к этому времени устают и требуют спокойного на них воздействия. Поэтому освещение должно быть теплым. Этот пункт полностью выполняет ЛН, так как СЛ в основном излучает белые оттенки, причем в световом потоке наблюдается присутствие синего оттенка, который негативно влияет на зрение (особенно детское). Такого плана освещение лучше применять в офисах, производствах.

Среди СЛ встречаются подделки, характеризующиеся плохим качеством сборки. Также они негативно влияют на зрение мерцанием.

Рекомендуем посмотреть видео:

Продолжительность работы

Под этим термином подразумевается реальный срок службы светодиодных ламп.

• меньше 10 лет;
• от 11 до 20;
• 25;
• 30;
• 35;
• 40;
• 50 лет.

В зависимости от типа торговой точки классификация может отличаться. По этому показателю можно судить, сколько устройство будет работать с сохранением первоначальных характеристик.

Этот параметр не нужно путать с гарантией, ведь производитель не может обещать работу изделия в течение 20 или 30 лет. Чаще всего гарантийный срок указывается в часах.

Распространенный вариант — от 10 до 30 тысяч часов. В редких случаях производитель гарантирует работу в течение 50 000 часов.

Преимущества и недостатки светодиодных ламп

Подведем итог и определим достоинства и недостатки полупроводниковых источников света. К их преимуществам можно отнести:

• Рекордно высокая энергоэффективность. Светоотдача светодиодов (отношение создаваемого светового потока к потребляемой мощности), как мы выяснили, почти на порядок выше светоотдачи ламп накаливания, что позволяет существенно сэкономить на электроэнергии.
• Длительный срок службы. Эту тему я не затрагивал, но тебе будет интересно узнать, что светодиодная лампа проработает в 20-30 раз дольше, чем лампочка Ильича без существенного снижения уровня светового потока. А такая надежность – это дополнительная экономия, поскольку лампы на диодах придется менять крайне редко.
• Эксплуатация в жестких условиях. Светодиоды не имеют колб и спиралей, а потому не боятся вибраций и даже ударов. Полупроводниковые осветители могут использоваться в самых жестких условиях и при температурах окружающей среды от -40 до +40 градусов Цельсия.
• Почти не нагреваются. Максимальная температура, до которой нагревается мощная светодиодная лампа, не превышает 60 градусов Цельсия. Ты можешь использовать ее на пожароопасных объектах.
• Оптимальная цветовая температура. Подавляющее большинство светодиодных ламп, кроме специальных, создают световой поток, похожий на дневной. При таком освещении глаза устают меньше всего, а цвета окружающих предметов не искажаются.

У светодиодных ламп есть, к сожалению, весьма существенный недостаток – стоимость их пока еще достаточно высока. Но это частично окупается длительным сроком службы и малым потреблением электроэнергии. Тем более что развитие светодиодных технологий только началось, а значит, в ближайшее время цена на светодиодные источники света обязательно снизится.

Теперь ты знаешь про светодиодные лампы и их световой поток достаточно, чтобы суметь решить: чем и в каких случаях полупроводниковые источники света лучше, чем обычные лампочки.

Предыдущая
СветодиодныеКак выбрать мощный аккумуляторный светодиодный фонарик
Следующая
Светильники, браВыбираем светодиодные светильники для потолка Армстронг

Спасибо, помогло!Не помогло

Тип цоколя

Самый распространённый тип цоколя E27. В сети большинство технических характеристик именно под эти светодиодные лампы. Это классический размер цоколя под обыкновенные лампочки накаливания.

Схема	Обозначение	Назначение
E14 Миньон	Традиционные цоколи, наиболее популярные в быту
E27 Стандарт
E40	Предназначается для мощных лампочек. Освещение больших помещений или улиц
G4	Данные цоколи используются для полноценной замены галогенок светодиодами
GU5.3
GU10
GX53	Используются в светильниках (встраиваемых или накладных) в мебели или потолках
G13	Трубчатый поворотный цоколь используется в лампах Т8

Сравнение мощности светодиодных ламп с другими источниками света

Перед заменой лампочек необходимо изучить общие характеристики. Сравнение плюсов и минусов позволит подобрать нужную модель. Долговечность, яркость, мощность светодиодных светильников отличаются от ламп накаливания и люминесцентных. Лампы в основном используются в темное время суток, поэтому желательно, чтобы свет был мягким – обычно выбирают теплый, желтоватый. Такой свет исходит от классических изделий Ильича, но они не отличаются длительным сроком эксплуатации. Важны и другие характеристики.

Сравнение с лампами накаливания

Светоотдача – один из основных показателей. Для ламп накаливания предел 8-10 Лм/Вт, светодиодов – 90-110 Лм/Вт, некоторые модели имеют показатели 120-140 Лм/Вт. Разница составляет не менее 8-12 раз. Мощность светодиодов ниже в 5 раз, однако яркость свечения остается на таком же уровне.

Теплоотдача – не менее важная характеристика. Стекло классических изделий нагревается до 170-250° по Цельсию. Поэтому они считаются наиболее пожароопасными, не рекомендуется установка в деревянных домах. Максимальная температура нагрева светодиодов – 50° по Цельсию.

Срок эксплуатации неравный и является одной из главных причин замены. По заявлению производителя светодиодные лампы работают около 30-35 тысяч часов при правильных условиях использования.

Сравнение с галогенными лампами

Для замены лампы в светильнике на галогеновое изделие не потребуется много времени и усилий. Свет получается теплым, приближенным к дневному, солнечному. При этом стоимость изделий приемлемая, доступная большинству покупателей. Поэтому производство и потребление остаются на высоком уровне. Чаще галогены встречаются в автомобильных фарах.

КПД низкий –15%. Электроэнергия уходит на нагревание и поддержание накала. Средний срок эксплуатации составляет 2000 часов. Показатель напрямую зависит от частоты включений. В некоторых случаях требуется установка дополнительного оборудования – специальных диммеров, которые обеспечивают плавное переключение и продлевают период службы.

Сравнение с люминесцентными источниками света

Основная разница – принцип работы устройств. Люминесцентные работают за счет паров ртути. Под воздействием электрического тока вещество разогревается, возникает ультрафиолетовое свечение, которое заряжает люминофор (специальное химическое соединение). Оно светится, создавая разный спектр освещения.

В светодиодах также присутствует люминофор, которым покрываются кристаллы. Под воздействием тока светится полупроводник, цвет всегда синий.

Главное различие – величина КПД. В светодиодах не используются дополнительные элементы, поэтому показатель данных изделий всегда выше.

Причины различий

Различия ламп обусловлены строением устройств. Лампочка Ильича работает за счет нагревания вольфрамовой нити, свечение получается желтым. Лампы последнего поколения имеют другой подход – свет образовывается после активации различных химических соединений (люминофора).

Дополнительное преимущество – технологии позволяют получать свет разных оттенков (дневной, теплый, холодный). Различные диаметры цоколей позволяют быстро подобрать оптимальный вариант для замены.

Тип цоколя

Размеры цоколя требуется знать перед покупкой для того, чтобы лампочка подошла к патрону в светильнике. Чаще всего выпускают LED-лампы с резьбовым цоколем E14 и E27. Они считаются стандартными и используются в настенно-потолочных элементах освещения. В продаже встречаются лампы и с другой цокольной резьбой:

• Е40. Устанавливается в осветительных элементах с большой мощностью. Например, в лампах для освещения улиц.
• G4, GU10. Цоколи в светодиодном оборудовании, полностью замещающем галогенные лампы.
• GX53. Цокольная резьба этого вида встречается во встраиваемых светильниках, которые устанавливаются на потолочном/настенном покрытии.

Типы цоколей.

Из чего состоит светодиодная лампа

Условно любую светодиодную лампу можно представить в виде составных частей: блока со светодиодами, радиатора, светорассеивающего колпака, блока драйвера и цоколя. Источник света SMD-светодиоды – располагаются на плате из текстолита, которая через термопасту (теплопроводный клей) соединяется с радиатором. У большинства светодиодных ламп на 220 В функцию радиатора выполняет корпус. Он выполнен из алюминия, покрытого тонким слоем белого пластика. Внутри корпуса расположена плата драйвера, предназначенная для преобразования переменного напряжения сети 220 вольт в постоянное напряжение. Величина выходного напряжения зависит от количества и схемы включения установленных светодиодов. Драйвер соединяется с цоколем проводами или через разъём. Для того чтобы свет от лампочки равномерно распределялся во все стороны, светодиоды накрывают рассеивающей колбой, которая также служит защитой от механических повреждений.

Линейные светодиодные лампы типа Т8 устроены аналогичным образом. Просто они имеют другую форму и размер составных частей. В дешёвых светодиодных лампах с цоколем типа Е14 и Е27 блок драйвера может отсутствовать. Вместо него в центре платы со светодиодами запаян примитивный бестрансформаторный блок питания, не имеющий стабилизации по току и напряжению. Аналогичным образом собраны многие миниатюрные LED-лампы, так как внутри их корпуса недостаточно места для монтажа драйвера.

Принцип работы светодиодов

Любой светодиод имеет p-n-переход. Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в электронно-дырочном переходе. P-n переход создается при соединении двух полупроводников разного типа электропроводности. Материал n-типа легируется электронами, p-типа – дырками.

При подаче напряжения электроны и дырки в p-n-переходе начинают перемещаться и занимать места. Когда носители заряда подходят к электронно-дырочному переходу, электроны помещаются в материал p-типа. В результате перехода электронов с одного энергетического уровня на другой выделяются фотоны.

Не всякий p-n переход может излучать свет. Для пропускания света нужно соблюсти два условия:

ширина запрещенной зоны должна быть близка к энергии кванта света;

полупроводниковый кристалл должен иметь минимум дефектов.

Реализовать подобное в структуре с одним p-n-переходом не получится. По этой причине создаются многослойные структуры из нескольких полупроводников, которые называются гетероструктурами.

Для создания светодиодов используются прямозонные проводники с разрешенным прямым оптическим переходом зона-зона. Наиболее распространенные материалы группы А3В5 (арсенид галлия, фосфид индия), А2В4 (теллурид кадмия, селенид цинка).

Цвет светоизлучающего диода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой происходит рекомбинация электронов и дырок. Чем больше ширина запрещенной зоны и выше энергия квантов, тем ближе к синему излучаемый свет. Путем изменения состава можно добиться свечения в широком оптическом диапазоне – от ультрафиолета до среднего инфракрасного излучения.

Светодиоды инфракрасного, красного и желтого цветов изготавливаются на основе фосфида галлия, зеленый, синий и фиолетовый – на основе нитридов галлия.

Разновидности и особенности LED-осветителей

Светодиоды поставляются в упаковках с детальным описанием, отображающим основные технические характеристики светодиодных ламп, такие как:

• класс энергоэффективности;
• срок службы;
• мощность;
• диапазон температур окружающей среды (при какой температуре работают);
• тип цоколя;
• величина светового потока;
• цветовая температура (цветопередача);
• коэффициент пульсации (выраженность мерцания).

Все современные светодиодные лампочки представляют собой осветительные приспособления с высоким показателем энергоэффективности категории «А» («А+», «А++»). Это означает, что для получения максимально яркого светового потока LED-устройству требуется минимально возможное количество электроэнергии. Причем производители предлагают лампы, работающие при температурах от -35˚C до +90˚C, что также отображается на упаковке. Эти особенности являются главными достоинствами LED-изделий.

При соблюдении рекомендованных производителем условий эксплуатации срок службы основной массы светодиодов достигает 50 тыс. часов непрерывной работы. Мощность лампочки исчисляется в Ваттах (Вт). Значения этого параметра находятся в диапазоне 1–25 Вт, где 1 обозначают самые тусклые источники света, а 25 — самые яркие.

Помимо основных технических показателей на упаковке светодиодных излучателей указывают степени защиты изделия от влаги и пыли, а также уровень напряжения питания, который у большинства ламп составляет 12 или 220 В. Некоторые приборы китайского производства функционируют от напряжения в 110 В.

Маркировка светодиодов по цвету, правила расшифровки кода маркировки светодиодной ленты

С учетом этого параметра единой системы стандартов не существует. Маркировка светодиодов по цвету непосредственно на корпусе затруднена по причине миниатюрности изделий. Обозначения делают на лентах. Ниже приведена информация о продукции CREE.

Типовое название составлено следующим образом: АААВВВ-СК-0000-ZZZZZ. Первые три буквы («ААА») – это серия. Для рассмотренной выше модификации XM-L будут указано «XML». Следующие три позиции («BBB») – цвет:

• GRN, BLU, RED и другие обозначения понятны в переводе с английского (зеленый, синий, красный соответственно).
• WHT – белый цвет.
• Однако BWT – тоже белый, но в этом варианте речь идет о приборах второго поколения.
• HEW – еще одна модификация белого. Здесь отмечена особой аббревиатурой улучшенные энергетические характеристики прибора.

Далее на позициях «СК»указывают качество цветопередачи:

• Для светильников наружного освещения этот параметр не является определяющим. Такие светодиоды маркируют «01».
• Аббревиатурой L1 обозначают типовые изделия, характеристики которых определяются в технических паспортах.
• При значениях коэффициента цветопередачи CRI от 70; 80; 85; 90 и выше применяют сочетания B1; H1; P1; U1 соответственно.

Цвет свечения

Светодиодные лампы, в отличии от ламп накаливания, могут иметь различные цвета свечения

Поэтому важно определиться какой цвет подходит и комфортен именно для вас

Теплый или холодный. Если с теплым светом все более или менее понятно – ему соответствует цветовая температура от 2700 до 3000 Кельвин. Это очень похоже на освещение от обычной лампочки накаливания.

Подробнее

То с холодным цветом все сложнее. Всего холодных цветов может быть два вида:

естественный или нейтральный белый 4000-4500 кельвин

дневной от 6000 до 6500 кельвин

Чем выше цветовая температура, тем больше люмен выдает светодиод и соответственно, тем ярче светит лампа при той же самой мощности.

Разница может достигать 10-15%. Поэтому, вроде как выгоднее покупать лампы дневного цвета свечения. Вы получаете больше света за те же деньги.

Однако сможете ли вы отдохнуть и расслабиться дома под синеватым, холодным светом, который напоминает освещение в операционной? Скорее всего нет.

Так уж сложилось, что человеку более приятен теплый свет, как от ламп накаливания или камина. Но он при той же мощности, наименее яркий.

Поэтому самым популярным является нейтральный или естественный белый 4000 – 4500К.

Угол освещения

Второе название — угол рассеивания. Он показывает, под каким углом световой поток расходится от источника света. В зависимости от типа лампы этот параметр меняется в диапазоне от 15 до 360 градусов.

При небольшом угле свет концентрируется на участке возле лампы и захватывает небольшую полоску. Некоторые LED лампы имеют угол освещенности, равный 360 градусов Цельсия.

Всего можно выделить три категории светодиодных ламп по углу освещенности:

• до 60 градусов — узкий пучок света для освещения небольшого участка, к примеру, для выделения какой-то зоны на кухне или в гардеробной комнате;
• от 60 до 90 градусов — универсальные источники света, которые применяются в бра и торшерах, обеспечивая рассеянный свет по краям;
• выше 90 градусов — обеспечивают равномерное освещение комнаты.

При покупке светильников с небольшим углом рассеивания желательно брать изделия с возможностью поворота для направления света в нужную сторону.

Колба и форма

Современные лампы выпускаются в нескольких вариантах исполнения.

Матовое стекло

Применение такого элемента уменьшает яркость, но зато «смягчает» свет. Опция полезна в детской или другой комнате, где имеет значение именно такой тип освещения (без повышенной нагрузки на глаза). Также такой вариант оптимален для плафонов с матовым покрытием.

Прозрачная

Такие колбы гарантируют максимальную эффективность источника света и дают максимально резкий свет.

Как правило, применяются в комплексе с прозрачными плафонами и светильниками, оборудованными гранеными или декоративными элементами. Благодаря преломлению света, обеспечивается стильный внешний вид.

Форма свечи

Сегодня почти все производители выпускаются лампочки в свечеобразной форме. Некоторые варианты имеют даже завихрения в конце, дублирующие развивание огня на ветру.

Базовый диаметр таких свечей находится на уровне 3,7 см, но длина может быть различной. Могут использоваться как для решения декоративных задач, так и в небольших плафонах / светильниках, для которых обычные лампы не подходят.

Другой цвет

Последнее время набирают популярности разноцветные колбы, которые применяются для оформления интерьера, для театральных представлений, фото- и видеосъемки.

В отдельную категорию входят «черные» лампочки, которые выдают «УФ» свет.

Такое освещение применяется для придания оригинальности каким-либо элементам интерьера (развлекательным, декоративным). Могут применяться в химической и медицинской сфере.

Филаментные светодиодные лампы Томича: что это такое, плюсы и минусы, как выбрать

Цветовая температура

По этому показателю можно судить, каким будет свечение от лампы — теплым или холодным. Стоит учесть, что чем выше цветовая температура, тем «холоднее» свет.

При выборе лампочки по этому параметру важно ориентироваться на собственные предпочтения, комнату, где будет установлена лампа, и дизайн. К примеру, в комнатах с ретро-дизайном чаще используются изделия с небольшой цветовой температурой, в хай-тек — с высокой

К примеру, в комнатах с ретро-дизайном чаще используются изделия с небольшой цветовой температурой, в хай-тек — с высокой.

Более мягкий свет помогает расслабиться, а вот более «холодный» — сосредоточиться на важном

На цветовую температуру важно обращать внимание при выборе источника света для профессионального применения

Основные варианты:

1. Теплый свет — меньше 3000 К.
2. Дневной свет — от 3000 до 6000 К.
3. Бело-голубой — выше 6000 К.

Лучшие настольные лампы для школьников, рейтинг моделей по соотношению цены и качества, важные критерии выбора

Индекс цветопередачи источника света

Параметр, который является одним и наиболее важных, он влияет на восприятие цветов. Не путайте индекс цветопередачи и цветовую температуру это совершенно разные понятия.

Дело в том, что при одинаковой цветовой температуре один и тот же предмет, а вернее его цвет, может выглядеть совершенно по-разному. Это особо критично для фотографов, художников, видео-операторов.

За эталон цветопередачи принимается солнечный свет, при котором этот параметр равняется 100, лампы накаливания – 90, а хорошие LED имеют более 80. Величина относительная и безразмерная. На коробке от источника света обозначается, как «Ra». Ниже приведен пример как выглядят цвета при разных Ra.

Красный зеленый и синий цвета при разных показателях Ra