Индикаторные LED
Индикаторные светодиоды, в свою очередь, можно разбить на несколько групп.
1. DIP светодиоды
Светодиоды этого типа представляют собой светоизлучающий кристалл в выводном корпусе, часто с выпуклой линзой. Типы корпусов: цилиндрические, диаметром 3, 4, 5, 8, 10… мм, и прямоугольные.
Выпускаются в очень широком диапазоне цветов – вплоть до ИК и УФ диапазонов. Могут быть как одноцветными, так и многоцветными (когда в одном корпусе сосредоточено несколько кристаллов разных цветов), — например, RGB.
Одним из недостатков этих LED можно отметить невысокий угол рассеяния светового потока: обычно не более 60⁰.
2. Super Flux “Piranha”
Конструктивно светодиоды Пиранья представляют собой сверхъяркие светодиоды в прямоугольном корпусе с четырьмя выводами. Такая конструкция позволяет надежно закрепить светодиод на плате.
Доступные разновидности: красный, зеленый, синий и три белых (различаются температурой свечения). Выпускаются в корпусах с линзой (3 и 5 мм) и без нее. Угол рассеяния варьируется в пределах от 40⁰ до 120⁰.
Область применения Piranha – подсветка автомобильных приборов, дневных ходовых огней, рекламных вывесок и т.д.
3. Straw Hat
Наряду с Piranha, большим углом рассеяния светового потока обладают светодиоды типа Straw Hat («соломенная шляпа»). Внешне они напоминают обычные цилиндрические двухвыводныне LED, но с меньшей высотой и увеличенным радиусом линзы, за что и получили свое название.
Излучающий кристалл в этих светодиодах расположен ближе к передней стенке линзы (не забудьте почитать про назначение линзы для светодиода), благодаря чему достигается угол рассеяния порядка 100-140⁰.
Выпускаются красные, синие, зеленые, желтые и белые LED. Благодаря способности создавать ненаправленное излучение, могут использоваться в декоративных целях, в качестве замены ламп аварийной тревоги и других местах, где требуется равномерная подсветка с низким энергопотреблением.
4. SMD светодиоды
Кроме выводных LED, выпускаются светодиоды типа SMD. Сюда следует отнести сверхъяркие цветные и белые светодиоды мощностью около 0.1 Вт в корпусе для поверхностного монтажа. Размеры корпусов обычно стандартные для любых элементов типа SMD: 0603, 0805, 1210 и т.д., где маркировка обозначает длину и ширину в сотых долях дюйма или в миллиметрах. При этом существуют как разновидности с выпуклой линзой, так и без нее.
Благодаря простоте монтажа, на основе этих LED выпускаются светодиодные ленты. Например, широкую известность в этой области приобрел светодиод Cree SMD 3528.
Фактические параметры светодиодных ламп
В таблице ниже приведены результаты тестирования двадцати шести светодиодных лампочек различных производителей. У именитых брендов Osram, Philips паспортные данные всегда соответствуют реальным параметрам. У других световой поток изделия может быть на четверть ниже заявленных параметров.
Таблица соответствия номиналов различных производителей
Обратите внимание на нижнюю позицию. Светодиоды Bellight, производимые в Польше, имеют значительные несоответствия по паспортным параметрам
Такие диоды покупать однозначно не стоит. Мало того, что вы вдвойне переплатите за «виртуальные» люмены, при таком коэффициенте пульсации устанавливать их в жилых помещениях опасно для здоровья.
Для наглядности приведём данные тестирования китайских лампочек.
Переход на использование светодиодных ламп
Рассматривая возможность перехода на более экономные лампочки, обратите внимание на ряд нюансов. Во-первых, целесообразно заменять только мощные лампочки (60 Вт и выше), так как замена маломощных ламп не принесет значительной экономии, а вот сумма, потраченная на покупку светодиодной лампы, может и не окупиться
Во-вторых, заменяйте лампы в часто используемых приборах освещения, например, в люстрах или светильниках в жилых помещениях, так как менять лампу в местах, где вы только изредка включаете свет, не имеет смысла. В-третьих, не ожидайте резкого сокращения расхода электроэнергии после замены ламп (экономия может составить 15-25%), поскольку основными потребителями электричества являются бытовые приборы (утюг, электрочайник, электроплита, стиральная машина и т.д.).
Наконец, при выборе светодиодных ламп не покупайте приборы одного производителя, а сначала опробуйте один-два бренда. Дело в том, что устройства разных производителей могут отличаться по испускаемому свету, даже если на упаковках заявлена одинаковая цветовая температура.
На сегодняшний день светодиодные лампы уже не являются дорогой технической новинкой и вполне доступны по ценам. Учитывая, что светодиодные лампы выгодно отличаются от обычных ламп накаливания, переход на их использование вполне целесообразен.
Что такое светодиодное освещение
Светодиодное освещение – это одна из перспективных технологий искусственного освещения, базирующаяся на использовании светодиодных источников света.
Применение светодиодов в качестве источников света стало возможным после получения диодов, которые испускают белый спектр. Принцип действия led основывается на физике полупроводников. Диод представляет собой два соприкасающихся друг с другом полупроводниковых материалов, в одном из которых преобладают электроны, а в другом – положительный ионы. При прохождении через границу соприкосновения электрического тока происходит рекомбинация электронов и ионов. В результате электроны переходят на другой энергетический уровень, появляется избыток энергии. У светодиодов этот излишек выходит в виде светового излучения (в малой степени в виде тепла).
Схема появления излучения
В зависимости от используемых полупроводниковых веществ различается длина испускаемых световых волн. Самыми первыми (1962 год) были придуманы led-элементы, которые светили красным. Потом появились желтые и зеленые цвета. В 1971 году изобрели диод синего цвета, но лишь спустя 20 лет была придумана недорогая технология его изготовления.
Белый свет был придуман самым последним: в 1995 году. Но потребовалось еще несколько лет, чтобы создать лампочку, которая бы светила с яркостью, достаточной для бытового и промышленного применения.
С тех пор уже примерно 10-15 лет доля светодиодного освещения постоянно растет за счет многочисленных достоинств и постоянного снижения стоимости.
Качественная led-лампа состоит из нескольких элементов: цоколь, драйвер, радиатор, светодиод, рассеиватель (колба).
Конструкция LED лампы
Цоколь необходим для подключения к патрону светильника. Для удобства использования и взаимозаменяемости источников света цоколи у led выпускаются тех же видов, что и у других часто применяющихся ламп. Это винтовые е14, е27, штырьковые g4, g9, gu5,3 и другие.
Драйвер – самый важный элемент, который не видим глазу, он прячется в цоколе. Он стабилизирует поступающее напряжение, преобразует переменный ток в постоянный. За счет стабилизации электричества достигается долгий срок службы led-ламп и некоторые другие достоинства. Также драйвер питает светодиоды.
Драйвер состоит из микросхем, импульсного трансформатора, конденсаторов. Во многом высокая цена на светодиодные лампы объясняется ценой драйвера. Для снижения стоимости готовой лампочки производители заменяют этот элемент на простой блок питания. Блок питания не обеспечивает стабилизации тока и напряжения, что негативно сказывается на качестве источника света. Кроме того драйвер невозможно установить в миниатюрные лампочки: не хватает места.
Радиатор отводит от светодиода возникающее тепло
Чем он больше, тем лучше охлаждается источник света, что важно для мощных и больших ламп
Рассеиватель помогает распределить световой поток в пространстве, защищает корпус от пыли, влаги.
Светодиоды – основной рабочий элемент, за счет которого появляется свечение.
Преимущества и недостатки светодиодного освещения
Экономия энергии. Низкое энергопотребление
Светодиоды позволяют серьезно сэкономить на освещении в доме, если вы используете стандартные лампы накаливания. Если брать в учет цифры, то экономия может составить больше 80%, многие факторы зависят еще от того, какие лампы накаливания вы используете, и какие лампы LED будут установлены в последующем.
Однако обратите внимание, стандартная лампа потребляет 60 Вт, энергосберегающая с такими же характеристиками всего 6 Вт. Выводы делайте сами
Долгий срок службы
Средний срок службы составляет 50 000 часов, этого хватит на 15 лет пользования. Но, здесь нужно и правильно подобрать светодиодную лампу, как это сделать читайте в нашей статье. Такой срок службы позволяет существенно экономить деньги.
Прочность и стойкость
Корпус изготавливается из прочного пластика и алюминия, такое сочетания считается прочнее обычного стекла, которое используется в стандартном варианте лампы накаливания. Даже если такая лампа упадет на пол, с ней ничего не случится.
Отсутствуют все стеклянные детали и нити накаливания. Плюс ко всему он совсем не перегревается и не боится попадания влаги, весь корпус герметичен. Для освещения под водой рекомендуется выбирать только те лампы, на которых есть соответствующие обозначения.
Отсутствует мерцание
Главное преимущества светодиодных светильников считается то, что но хорошо воспринимается человеческим глазом, ведь работают от постоянного того. К примеру, стандартные лампы накаливания издают около 1000 вспышек в секунду, человечек этого не замечает, но плохое влияние есть всегда.
Нет ультрафиолетового излучения
Лампы генерируют все излучение, которое считается вредным, и не привлекают различных насекомых. Есть возможность выбора любого оптимального цвета. При желании можно установить диммеры, с помощью них можно регулировать яркость цветового свечения.
Обширное рабочее напряжение
Если говорить за плюсы светодиодного освещения не стоит забывать о том, что у них огромный диапазон рабочего напряжения, он может колебаться от 80 до 230 Вольт.
Работы при низких температурах, минимальная теплоотдача
Диапазон рабочей температуры составляет: от минус 50 до плюс 60 градусов. Это позволяет устанавливать их во всех местах, которые только пожелаются.
Также такие лампы совсем не нагреваются, это позволяет лишний раз сэкономить на освещении.
Направление излучения
Существует широкий ассортимент, можно выбрать луч, который будет освещать только необходимое направление. Рассеяние светового потока составляет от 10 до 140 градусов. Не нужно будет выбирать специальные конструкции. Будет интересно прочитать: Как сделать светодиодную лампу на 220 В.
Безопасные
Как известно, лампы накаливания имеют определенный процент паров ртути, они могут нанести непоправимый вред здоровью. Светодиодные не содержат вредных веществ, считаются безопасными как для человека, так и для всей окружающей среды.
Простота
Здесь можно выделить следующие ключевые моменты:
- Простота в установке. Достаточно попросту вкрутить лампу в патрон.
- Не требуют дополнительного подключения приборов.
- В любой момент их можно заменить.
Гарантия
Каждый производитель дает гарантию на такую продукцию, как правило, она составляет не менее пяти лет. Другие источники света такую гарантию не получают.
Вот мы с вами и нашли преимущества и недостатки светодиодного освещения. Теперь более подробно поговорим о втором пункте.
Недостатки светодиодных ламп
Говоря о достоинствах, сильных сторонах светодиодных ламп, каждому потребителю стоит знать и их слабые стороны. В отношении последних, многие потребители отмечают следующие минусы:
- Стоимость светодиодной лампы – ее основной и главный минус, когда в сравнении с обычными лампами накаливания или же энергосберегающими, она превышает их цену в разы.
- Многие потребители говорят о том, ставя в минус таким лампам то, что они имеют неприятный для глаз, режущий спектр свечения. Именно в силу такой их особенности они не используются в светильниках или же настольных лампах для чтения или иной кропотливой работы. В таком случае многие возвращаются к старому, проверенному варианту, с использованием обычной лампы накаливания.
- Еще одним недостатком таких ламп есть то, что для их нормальной и эффективной, а главное долговечной работы требуется установка дорогих систем и источников их питания, а также охлаждения. В противном случае без соблюдения этих условий сами светодиоды будут быстро деградировать и соответственно срок службы лампы сокращается. Сам источник питания выбирается импульсный, оборудованные стабилизаторами напряжения.
Наравне с представленными выше минусами светодиодных ламп многие потребители называют еще один негативный момент. Он скорее относится к экономической ситуации, к которой приводят светодиодные лампы. В частности, в силу их массового использования экономика государства страдает – электричества расходуется мало, а соответственно доходы в казну уменьшаются. Да и менять такие лампы можно раз в десять лет, а обычные лампы накаливания – раз в 4-5 месяцев, что также минус в статье доходов и как следствие, со своей стороны власти повышают стоимость электроэнергии для своих потребителей, как для граждан, так и для предприятий.
Подвод итог можно резюмировать, что светодиодная лампа имеет больше плюсов, нежели минусов и именно в силу ее положительных качеств, она и пользуется такой большой популярностью.
https://youtube.com/watch?v=W8my5xvBT4g
Схема работы филаментной лампы
Как работает вся эта схема? После подачи напряжения ток поступает на цоколь
светильника (его нижний контакт).
Проходя через предохранитель (F1), он выпрямляется диодным мостом (DB1). Из переменного тока мы получаем постоянный.
Далее вступают в дело конденсаторы (С1-С2) и дроссель (L1). Они сглаживают ток.
Дойдя до микросхемы (U1), он опять проходит преобразование и превращается в высокочастотные импульсы, которые сглаживаются конденсатором. Пробежав всю эту цепочку, ток наконец проходит через светодиоды филаментов и возвращается обратно в сеть.
Стабилизация тока, протекающего через филаменты, происходит через микросхему регулятора с помощью измерительного сопротивления (RS1).
Как подключить светодиодную лампу.
Подключение аналогично лампам накаливания и люминесцентным — следует обесточить патрон и вкрутить в него лампу.
Если необходимо подключить несколько LED источников света, то возможны следующие варианты соединения: последовательный и параллельный.
Однако данное подключение не стоит применять на практике. Даже светодиоды из одной партии не гарантируют одинакового падения напряжений. Из-за этого ток на отдельном LED элементе может превысить допустимый, что может спровоцировать выход элементов из строя.
Последовательный вариант требует минимального количества проводов, но применяется крайне редко. Причиной этому служат два недостатка. Во-первых, при перегорании одной лампочки из строя выходит вся цепь. Во-вторых, лампы работают не в полную силу, так как при последовательном соединении напряжение суммируется. Пожалуй, единственные случаи, где оправдано последовательное соединение – это елочная гирлянда и освещение подъездов. В этих случаях допустимы низкие показатели мощности у многих источников света.
Схема довольно проста:
- от распределительной коробки фаза идет на выключатель;
- от выключателя фаза переходит к светодиодной лампе;
- ко второму контакту последней лампы в цепи подключают нулевой провод;
- от ламп к друг к другу переходит фазовый провод.
Последовательная схема подключения светодиодных ламп.
Параллельный способ применяется чаще всего. Главное преимущество – подача одинакового напряжения ко всем лампочкам в цепи. В случае перегорания из цепи выпадает лишь, вышедший из строя источник света, который легко заменить.
Параллельно можно соединить двумя способами: лучевым и по шлейфной схеме.
Лучевой метод отличается надежностью. Хотя при этом требуется большое количество кабеля
И важно продумать момент соединения всех элементов. Чаще всего для этого используют клеммную колодку
С одной стороны на ее перемычки подают фазу. С обратной стороны подключают провода, тянущиеся от лампочек. Внутри клеммную колодку рекомендуется заполнить антиокислительной пастой. Также вместо колодки использовать скрутку проводов со спайкой.
Схема параллельного лучевого подключения через клеммную колодку.
При использовании шлейфной схемы фазный и нулевой провода от щитка и выключателя подключаются к первой лампочке. От нее кабель подается на вторую и так далее. Таким образом, каждая лампочка (кроме последней) соединяет с четырьмя проводами: двумя фазными и двумя нулевыми.
Схема параллельного подключения по шлейфной схеме.
Подключение лампочек, работающих от напряжения 12В, аналогично, только в схему необходимо включить понижающий трансформатор.
Схема параллельного подключения точечных светильников 12В через трансформатор.
Какова экономия светодиодного освещения
Светодиодные источники света – действительно экономичные осветительные приборы. Следует лишь внимательно относиться к качеству покупаемых ламп и не гнаться за недорогими моделями, которые, вероятно, быстро выйдут из строя.
В целях максимальной экономии для освещения квартир и домов светодиодами экономически целесообразно заменять лампы накаливания мощностью свыше 60 Вт. Иначе стоимость самой светодиодной лампы не окупится.
Также стоит заменять только источники света, которые работают максимальное количество часов. Светильник в кладовке, который включается раз в неделю на полчаса, вполне может остаться оснащенным лампой накаливания.
При применении этих правил светодиодное освещение оправдает себя, но не в первый месяц работы. Срок окупаемости led-ламп составляет 1-2 года. Рассчитывается окупаемость по следующему алгоритму.
Допустим, надо заменить все лампы на led. Примем число ламп за n=10 штук. Сравнительная мощность при равном световом потоке указана в таблице.
Допустим, мы заменяем лампы накаливания мощностью 75 Вт. Заменим на аналогичные светодиодные или люминесцентные. Стоимость замены составит:
| Характеристика | Накаливания | Светодиодная Osram | Люминесцентная Osram |
|---|---|---|---|
| Цена, руб | 15 | 200 | 150 |
| Общая стоимость замены, руб | 150 | 2000 | 1500 |
| Мощность,(P), Вт | 75 | 14 | 20 |
| Срок службы, час | 1000 | 15000 | 8000 |
Примем, что за год электричество горит 5000 часов. Цена одного кВт электричества – 5 руб/кВт. Тогда:
| Накаливания | Светодиодная | Люминесцентная | |
|---|---|---|---|
| Суммарная потребляемая мощность, (n×P/1000), кВт | 0,75 | 0,14 | 0,2 |
| Суммарное годовое потребление электроэнергии, кВт*ч | 3750 | 700 | 1000 |
| Годовые затраты на электроэнергию, тыс.руб. | 18750 | 3500 | 5000 |
| Затраты на покупку светильников, руб. | 150 | 2000 | 1500 |
| Затраты на обслуживание, тыс. руб. | 750 рублей (5 раз в год заменять лампы: каждую 1000 часов) | 2000 рублей каждые 15000 часов (замена ламп примерно каждые 3 года). | 1500 руб. каждые 8000 часов (замена ламп примерно через 1,5 года.) |
| Суммарные затраты за 1 год, тыс.руб. | 19,65 | 5,5 | 6,5 |
| Суммарные затраты за 3 года, тыс.рублей | 58,95 | 18,5 | 22,5 |
Таким образом, капитальные затраты на покупку новых ламп выше у светодиодных моделей. Но уже за первый год эксплуатации за счет экономии электроэнергии светодиодное освещение выигрывает и у ламп накаливания, и у люминесцентных. А за три года – срок службы led-ламп – суммарные затраты на светодиодное освещение самые минимальные.
В таблице не учитаны затраты на утилизацию (если таковые будут) люминесцентных ламп при их замене каждые 1,5 года. Также не учитывается падение яркости led с течением времени, из-за чего заменять панели придется чаще, чем каждые 9 года. Однако, и лампы для расчета брались не с максимальным заложенным сроком службы.
Характеристики аварийных светильников
Светильник аварийного освещения все чаще изготавливается на основе светодиодов, что позволяет экономить электроэнергию на случай внештатной ситуации. Среди прочих достоинств необходимо отметить:
эксплуатационные сроки от 30 тыс
часов;
низкий уровень потребления такими лампами электроэнергии, возможность работы на аккумуляторе;
отсутствие слепящего эффекта, подобные светильники дают мягкий, но довольно яркий свет, что важно для эвакуационных выходов;
ЛЕД лампы экологически безопасны, они не оказывают негативного влияния на зрение;
световые системы на диодах защищены от перегрева, они могут эксплуатироваться в самых сложных условиях;
большой модельный ряд, возможность изготовления стандартных прожекторов и ламп, линеек, подсветки для ступеней и выходов.. Светодиодный аварийный светильник с аккумулятором
Светодиодный аварийный светильник с аккумулятором
Согласно принятым нормам, светодиодный аварийный светильник может использоваться в следующих ситуациях:
Около аварийных, эвакуационных выходов, основных входных групп, на лестничных площадках
Размещение таких светильников должно не только четко указывать на выход, но и обеспечивать необходимое точечное освещение участка.
Около знаков безопасности, эвакуационных схем, информационных табличек, подсвечивая важную информацию и акцентируя внимание на необходимых элементах безопасности.
В местах изменения направления для эвакуации, вдоль стен, определяя направление движения, в точках пересечения коридоров.
В точках, где находятся противопожарные щиты.. Схема размещения светильников аварийного освещения
Схема размещения светильников аварийного освещения
При выборе аварийных светодиодных светильников надо учитывать, что ЛЕД светильники должны соответствовать следующим характеристикам: автономность, экономный расход электроэнергии, прочность и надежность, отсутствие слепящего света.
Светодиодные светильники для аварийных систем должны «уметь» работать автономно. Для этого используются аккумуляторные батареи, которые включают лампы в автоматическом режиме при отключении основных систем питания
Это очень важно, так как обычные прожекторы и лампы накаливания электричество расходуют быстро, то есть время их автономной работы крайне малое
LED лампы очень легко монтируются, нет необходимости в дополнительных системах крепежа. Корпуса ламп прочные и надежные, защищены от пыли и влаги, многие модели можно располагать на улице, например, указатели выхода.
Большой срок службы и простое обслуживание делают аварийные указатели лучшим вариантом для различных учреждений. Они не требуют частого обслуживания и регулярной замены ламп, средний срок эксплуатации составляет от 30 тыс. часов до 50 тыс. часов, техническое обслуживание часто заключается в проверке заряда аккумулятора.
