Особенности конструкции
Несмотря на внешнее сходство, светодиодная и энергосберегающая лампы имеют существенные конструкционные отличия. Чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих?
В первую очередь отличие в принципе получения светового потока.
В качестве светоизлучателя у LED используются светодиоды открытой конструкции либо помещённые в пластиковую колбу. У энергосберегайки — стеклянная трубка, наполненная специальным газом и покрытая изнутри люминофором.
Соответственно светодиоды значительно устойчивее к механическим воздействиям.
Для розжига люминесцентной лампы на спирали необходимо подать кратковременный высоковольтный разряд и при низком напряжении в сети они могут не загореться.
Итог: по конструктивным особенностям лучше светодиодные светильники
Переделка блока питания своими руками
Существует определенное мнение, что получить самодельный импульсный блок питания – дело нехитрое. Можно лишь добавить выпрямительный мост, сглаживающий конденсатор и стабилизатор напряжения. На самом деле все обстоит куда сложнее. Если к выпрямителю подключить светодиод, то при включении можно зафиксировать только одно зажигание.
Драйверы или блоки питания выбираются в зависимости от предназначения светильника. Они классифицируются на следующие типы:
- Герметичные. Лучшее решение для эксплуатации в ванной комнате, бане или на улице. Отличный вариант для любых помещений с высоким уровнем влажности и вероятностью попадания брызг.
- Негерметичные — монтируются в комнатах с нормальным уровнем влажности.
- Драйвер с активной системой охлаждения дополнен специальным вентилятором, позволяющим увеличить мощность изделия и уменьшить его габариты.
- С пассивной системой охлаждения — вместо вентилятора используют радиатор. Характеризуются бесшумной работой, но мощность ограничена размерами прибора.
Кроме того, блоки питания делятся по значению технических параметров:
- Мощность. Для выбора правильного драйвера необходимо суммировать мощность каждого источника света, а затем увеличить полученное значение на 10–15 %. Этот запас нужен для предотвращения выхода из строя в моменты перегрузок.
- Выходной ток — выбирается в зависимости от числа подключаемых лампочек. Более сложная для вычисления характеристика, которая должна совпадать с требуемой величиной тока для конкретных источников. На величину влияет площадь поперечного сечения элементов, коммутирующих блок питания и лампу.
- Выходное напряжение — в конкретном случае величина равняется 12 В.
Особенности работы
Светодиоды имеют совершенно иной принцип свечения, чем нить накаливания. Они не растрачивают КПД на нагрев окружающей среды (на тепло уходит 4 % энергии, против 96% у ламп накаливания).
Главный «герой» здесь – миниатюрный кристалл из полупроводника, например, сапфира (естественный цвет свечения светодиода – синеватый, белым он становится за счёт покрытия его слоем жёлтого люминофора). Свечение в полупроводниках получается за счёт контакта материалов с разным типом проводимости. Один легируется электронами, другой «дырками». В промежуточных слоях появляются дополнительные заряды противоположного направления.
Лампы фирмы X-Flash
Наиболее распространены в лампах светодиоды SMD и COB системы. Разница между ними в конструкции: COB устройство не имеет корпуса и подложки под кристалл, а множество светодиодных элементов наносится на пластину через клей-диэлектрик и покрывается одним общим слоем люминофора.
Эффективность у LED – ламп выше, чем у люминесцентных, галогеновых и любых других. Но есть и свои подводные камни. Разберёмся подробнее в их преимуществах и недостатках.
Мощность и экономичность – эти два критерия сочетаются в светодиодных лампочках. Лампы светодиодные – принцип работы и советы по выбору.
Как правильно утилизировать разбившуюся энергосберегающую лампочку без вреда для здоровья и экологии, читайте далее.
Почему при выключенном свете светодиодная лампа продолжает мигать? Ответ на этот вопрос вы найдете тут.
То, что обещает производитель
Популяризация светодиодных источников света поспособствовала появлению на российском рынке сразу нескольких десятков торговых марок, основным продуктом которых являются светодиодные лампы. Естественно это привело к резкому росту конкуренции. В ход пошли самые разные способы, позволяющие компаниям удержаться на плаву. Наиболее эффективным оказался метод «Встречают по одёжке…», суть которого состоит в том, чтобы предложить покупателю товар с многообещающей этикеткой за небольшие деньги. В результате светодиодные лампы подешевели, что послужило стимулом для многих россиян. Вот только о второй части пословицы «…а провожают по уму» мало кто задумывался, пока не столкнулся с первой неисправностью. Так где же обещанные 30 тыс. часов безотказной работы? К сожалению, они остались только на упаковке без каких-либо гарантий на возврат или обмен в магазине. Пока ситуация с «нечестными производителями» никак не контролируется Роспотребнадзором, потребитель обязан сам научиться выбирать светодиодную продукцию хорошего качества.
Чтобы наглядно продемонстрировать несоответствие заявленных и реальных технических характеристик светодиодной лампы, приведём один пример. В качестве исследуемого образца возьмём китайскую лампочку ASD- 11 Вт-4000К-Е27. Ниже приведены сначала заявленные параметры, а затем фактически измеренные:
- мощность потребления: 1 – 11 Вт; 2 – 8,8 Вт;
- световой поток: 1 – 900 лм; 2 – 815 лм;
- срок службы: 1 – 30 тыс.ч.; 2 – как повезёт.
Завышенную мощность и световой поток можно отметить и в светодиодных лампах Онлайт, теоретический срок службы которых 30 тыс. часов, а реальная гарантия – всего 1 год. Кстати, это не самые худшие светодиодные лампы, так как имеют встроенный токовый драйвер. В лампочках серии «Эра эконом» в красной упаковке нет даже драйвера, о чём свидетельствует сильное мерцание во время работы и малый вес изделия. Таким нехитрым способом «Эра» вступила в борьбу с конкурентами за долю рынка.
Конечно, неопытный покупатель сделает выбор в пользу лампочки с лучшими характеристиками из одной ценовой категории. Выходит, что даже первоначально зарекомендовавшие себя с хорошей стороны торговые марки вынуждены идти на подобные хитрости, чтобы оставаться конкурентоспособными.
Philips H7 X-treme Ultinon 6000K — 9000 ₽
Комплект Philips 6000К предлагает лучшую надежность и самую прочную сборку на рынке. Philips SafeBeam помогает концентрировать освещение, что улучшает обзор. Интенсивность освещения соответствует сегменту премиум класса, что подтверждено высокой ценой. Световой поток до 1760 лм, устойчивость к вибрации и ударам, холодный белый свет, +200%* больше света.
| Тип светодиода | CREE |
|---|---|
| Бренд | Philips |
| В упаковке | 2 шт. |
| Тип цоколя | H7 |
| Оттенок света | Холодный белый |
| Температура | 6000°K |
| Напряжение | 12V |
| Обход бортового компьютера (обманка) | Нет |
- Более точное управление электроосвещением повышает видимость, что помогает вам ехать лучше, с большей безопасностью в ночное время.
- Высокая цена. Нет обманки.
Преимущества и недостатки светодиодных ламп.
Плюсы
- энергоэффективность – потребляемая мощность в 8-10 раз меньше, чем у ламп накаливания;
- большой срок службы – светят примерно в 25 раз дольше ламп накаливания;
- практически не нагреваются;
- широкий выбор цветовых температур позволяет «играть» с освещением интерьера;
- стабильная яркость при перепадах напряжения;
- мгновенное включение;
- количество включений не влияет на работоспособность;
- стойкость к механическим повреждениям и вибрациям;
- возможность применения в «умном доме»;
- отличные декоративные качества – выпускается множество интересных форм и размеров;
- не привлекают мошек и других насекомых из-за отсутствия ультрафиолетового свечения;
- безопасная утилизация и эксплуатация из-за отсутствия в составе опасных веществ.
Минусы
- сравнительно высокая стоимость, хотя она постоянно снижается;
- мерцание (пульсация), которое невидно невооруженному глазу, но очень опасно для зрения (более распространено в дешевых моделях, которые часто производятся без драйвера);
- сложность конструкции приводит к повышению стоимости и снижению надежности в сравнении с лампами накаливания;
- непригодны для использования при очень низких и очень высоких температурах;
- во многих моделях яркость невозможно регулировать при помощи диммера;
- если используется выключатель с подсветкой, то LED лампа может мерцать или светиться в выключенном состоянии (как этого избежать, читайте в статье «Почему моргает светодиодная лампа»);
- снижение яркости в процессе эксплуатации;
- высокий процент брака среди изделий, особенно среди недорогих.
В заключение стоит сказать, что светодиодные источники света – действительно экономичные осветительные приборы. Только перед выбором надо внимательно изучить технические характеристики.
Во-первых, ими экономически целесообразно заменять лампы накаливания мощностью свыше 60 Вт. Иначе стоимость самой светодиодной лампы не окупится.
Во-вторых, стоит заменять только источники света в светильниках, которые работают максимальное количество часов в день.
И, в-третьих, специалисты советуют вначале опробовать несколько марок светодиодных ламп, чтобы определиться, чья цветовая температура (и другие параметры) устроит ваши глаза на 100%.
Виды ламп на 12 В
Лампы накаливания.
Большинство из них выпускается для работы с напряжением 220 В, но некоторые их виды изготавливаются в низковольтном варианте 12 В. К последним относятся источники света местного назначения, декоративные (елочные гирлянды) и транспортные.
Лампа накаливания 12 В местного назначения
Мощности лампы накаливания местного назначения находятся в пределах 15-60 Вт. Причем 12-вольтовыми они изготавливаются для работы в опасных помещениях. Применяются для подсветки рабочих мест, в том числе на станках и другом промышленном оборудовании. Как правило такие источники света снабжаются винтовым цоколем е27 или е14.
Автомобильные лампы накаливания 12 В
Транспортные лампы имеют разнообразные цоколи и отличаются высокой механической, вибрационной стойкостью. Напряжение питания различается на каждом виде транспорта: 12-вольтовые лампы выпускаются в основном для автомобилей. Особые конструктивные решения представлены для лампочек в фарах: в них монтируется две нити накаливания.
Светофорная лампа
Также низковольтные лампы накаливания повышенной механической прочности применяются в железнодорожных светофорах. Их мощность составляет от 15 до 35 Вт. Особый цоколь с фиксатором предотвращает выпадение из патрона.
Коммутаторная лампа
Коммутаторные лампы применяются в качестве сигнальных на телефонных коммутаторах. Они выпускаются разного напряжения, в том числе и 12 В. При производстве к ним предъявляются требования по силе света в направлении оси лампы и температуре нагревания колбы (не должна превышать 120⁰).
Галогенные лампы.
По конструкции мало отличаются от ламп накаливания. Но добавки паров галогенов позволяют дольше работать и ярче светить.
«Галогенки» также выпускаются в низковольтном исполнении 12 В. Их используют для точечной подсветки (в том числе в натяжных потолках), безопасного освещения легковоспламеняющихся и влажных помещений, автомобильного освещения.
Для освещения автомобилей используют разнообразные цоколи группы Н. Для других групп применяют штырьковые цоколи, чтобы избежать подключения в сеть 220 В.
Выделяют две группы низковольтных «галогенок»: капсульные и направленным действием.
Капсульная лампа
Капсульные – компактные, мощностью от 5 до 100 Вт. Используют для декоративной подсветки (5-10 Вт), общего освещения и в автомобилях.
Источник света с отражателем
Если к капсульной лампе добавить отражатель, то получится второй тип «галогенок». Отражатель формирует пучок направленного света. Если отражатель покрыт особым составом, отражающим инфракрасное излучение, то лампа называется IRC-галогенной. IRC – самый энергоэффективный тип. Покрытие отражает инфракрасное излучение обратно на спираль. Это приводит к уменьшению потребления электричества. Лампы с отражателем могут выпускаться с защитным стеклом или без него. Это используется дизайнерами для создания различных декоративных подсветок. Также источники света с отражателем подходят для общего освещения и для автомобилей.
Светодиодные (led) лампы.
Широко выпускаются в низковольтном варианте. Мощность обычно в интервале 0,4-8 Вт. Существуют разнообразные варианты форм.
Led открытого типа (без колбы) и с колбой
Плоские лампы
Разные формы колбы: капсула, лепесток, кукуруза, свеча
Выпускаются со всевозможными видами цоколей: для замены ламп накаливания и галогенных.
Некоторые варианты цоколей
Led источники света выпускаются разных цветовых температур: теплых, нейтральных, холодных.
Применяются для подсветок (общей, точечной, декоративной), в автомобилях и т.д.
Кто производит
В настоящее время достаточно много производителей этой продукции. Но основными являются следующие:
- Osram – лидер данного направления. Лампы «Осрам» производятся во всех возможных видах и конструкциях, разной мощности и направленности. Широко используются в автомобильной промышленности.
- MTF – выпускает лампы для автомобилей.
- «Който» – японский производитель с широким ассортиментом для бытового использования и в авто.
- «Оптима» – российская компания, выпускающая высококачественную продукцию по доступным ценам.
- Camelion – немецкий концерн с широкой линейкой выпускаемой продукции.
- Navigator – российский производитель с мировым именем.
Читать далее: Обвязка газового котла отопления своими руками
Стоимость ламп варьируется от сорока до двухсот рублей за штуку в зависимости от производителя и мощности. Галогеновая лампа «Осрам», например, стоит около ста двадцати рублей. Приобрести продукцию можно как в супермаркетах, так и на рынке.
Светодиоды для домашнего освещения
Схемы на включение светодиодов под 12В часто реализуются именно при выборе нового или при переделке существующего домашнего освещения. Существует множество статей, доказывающих окупаемость замены светильников. И правда, мощность светодиодов, подключаемых к источнику на 12В обычно в десятки раз меньше, чем у обычных лампочек. Задача существенно усложняется тем, что необходимо подобрать нормальный трансформатор под светодиод, который будет менять обычное напряжение в сети на требуемые 12В.
На что следует обращать внимание, выбирая трансформатор? В первую очередь – на выходные характеристики. На каждом из устройств обычно есть обозначения, соответствующие типу рабочего напряжения
Светодиодные лампы на 4-5Вт имеют маркировку AC/DC. Якобы, их может питать трансформатор переменного и постоянного тока на 12В. Но на практике это не всегда так.
Кроме того, если выбирать трансформатор на 12В для домашнего пользования, можно уверенно советовать только те, которые обеспечивают именно постоянное напряжение.
Разницу между их работой не всегда можно увидеть, ведь в обоих случаях лампочки могут нормально гореть. Диоды (что верно и для светодиодов) пропускают полуволны напряжения и из-за этого могут пульсировать (коэффициент меняется в зависимости от количества полупериодов). Ученые считают, что такая пульсация может негативно повлиять на психику.
Выбирая трансформатор, можно рассмотреть следующие варианты:
- катушечный электромагнитный;
- электронные (ограничены минимальной нагрузкой);
- специальные под светодиод (могут быть водонепроницаемыми);
- составные (могут быть собраны из блоков питания от компьютерной техники, можно также попытаться найти готовый трансформатор).
Использование светодиодов на 12В для домашнего освещения не всегда представляется возможным. Например, при сборке гипсокартонных или натяжных потолков место под трансформатор обычно не отводится.
Замена галогенных и обычных ламп на светодиод может потянуть за собой множество осложнений, которые ставят под вопрос актуальность данной темы на сегодняшний день. Даже если откинуть ценовой аспект и потребность устанавливать трансформатор под светодиод, нельзя забывать также о потребности отведения тепла из зоны p-n перехода. При этом реальные показатели светоотдачи светодиодов обычно не превышают 40-50 люмен/Ватт (при сборке в стандартном корпусе).
Питание для светодиодов может быть обеспечено и при подключении к различным разъёмам, присутствующих на компьютерах и других устройствах.
За последние несколько лет светодиоды довольно сильно упали в цене, что существенно расширило их область применения. Они могут использоваться не только как составляющая систем освещения, но также входить в основу любительских схем и поделок. При этом радиаторы для светодиодов составляются грамотно вовсе не часто, хотя это один из основных способов охлаждения устройств. Своими руками собрать схему из светодиодов 1-10w не так уж сложно, а вот как сделать это грамотно – другой вопрос.
Принцип работы галогенки
Устройство галогенной лампы сравнимо с конструкцией лампы накаливания. Здесь тоже присутствует колба, внутри нее находится нить накаливания. Все это размещено на цоколе. Основное отличие заключается в составе газа, наполняющего колбу. Значимым недостатком лампы накаливания считается ее недолговечность и повышенная энергоемкость. Это объясняется достаточно просто.
Чтобы увеличить интенсивность светового потока, приходится повышать температуру тела накаливания. Что в свою очередь увеличивает расход энергии. При нагревании вольфрам, из которого изготовлена нить накаливания, начинает испаряться.
Атомы оседают на внутренней части колбы. В результате со временем количество выдаваемого лампой света неизменно уменьшается. Чем выше рабочая температура лампы накаливания, тем этот процесс протекает быстрее.
Галогенные лампы лишены этих недостатков за счет того, что внутри колбы находится так называемая галогенная добавка. К газовому наполнению в них добавляется бром или йод. Нить накаливания для таких ламп производится из специальных марок вольфрама и имеет форму спирали. При нагреве вольфрам начинает испаряться и соединяется с присутствующими внутри колбы летучими галогенами.
Галогенные лампы – усовершенствованные приборы накаливания. Их принцип действия одинаков. Однако состав газа, наполняющего колбу, значительно отличается, что и объясняет разницу в эксплуатационных характеристиках
В результате образуются галогениды вольфрама, которые не оседают на стенках оболочки. Они возвращаются на нить накала, где разлагаются на вольфрам и галогены, после чего цикл повторяется.
Таким образом в процессе работы колба остается прозрачной, а спираль не перегорает, что значительно продлевает эксплуатацию галогенных ламп.
Колбы приборов малых размеров могут наполняться ксеноном, который в разы повышает светоотдачу и яркость лампы.
Использование так называемого галогено-вольфрамового цикла заметно увеличивает срок службы ламп и предотвращает потемнение внутренней части колбы
Подобного рода светотехника пользуется спросом у потребителей. О разновидностях галогеновых ламп и выборе лучшего варианта мы говорили здесь.
Led лента на 12В – преимущества
Самое главное преимущество двенадцативольтовых лент – это доступность данного напряжения. Подавляющее большинство аккумуляторных батарей выдают именно 12 вольт.
Это
напряжение можно встретить в автомобилях, мотоциклах, в компьютерных системных
блоках.
Специализированные понижающие блоки питания, также идут в первую очередь на 12 вольт.
Чтобы найти
другое напряжение, нужно будет еще постараться. Именно исходя из этой
доступности, сфера применения и ассортимент Led лент на 12 вольт гораздо шире, чем
всех остальных.
Такими
видами делают подсветку в автомобилях, встраивают в портативные лайтбоксы,
рекламные вывески, временно подсвечивают дорожные знаки и т.д.
Там, где ленту можно подключить только от аккумулятора, в виду отсутствия переменного напряжения 220В, всегда выбирают 12-вольтовые источники света.
Второе преимущество – кратность резки. Если вы хоть раз сталкивались с правилами работы со светодиодной лентой, то наверняка знаете, что ее нельзя просто так отрезать в любом месте.
Для этого на
подложке указываются специальные маркеры.
Так вот, у
лент на 12V такая кратность в среднем составляет всего 3 светодиода.
Длина
данного участка зависит от мощности подсветки и колеблется от 2,5см до 5см.
В редких
случаях можно найти модели и с кратностью до 1см!
Представляете, насколько это удобнее в монтаже. Вам не придется ломать голову по поводу того, куда же запрятать лишние хвосты, которые никак не вписываются в длину ваших световых линий на потолке.
Третий плюс
– безопасность. Никто не будет отрицать, что 12в это безопаснее, чем 24в. Такое
низкое напряжение ничего с вами не сделает, даже если вы случайно дотронетесь
до проводов или контактов на ленте мокрыми руками.
Так что в
тех местах, где до ленты могут дотянуться ваши дети, применяйте только 12
вольт. Хотя это никак не отменяет необходимость изоляции всех оголенных
токоведущих частей подсветки.
Конструктивное исполнение
Светодиодные лампы на 12В изготавливаются с колбами различной формы и размеров. Угол рассеивания света зависит от формы и варьирует в пределах 120-360 градусов. Изделия без колбы являются платами, не защищенными от отрицательного воздействия среды.
Формы колбы для дома:
- «груша» – подходит для замены ламп общего назначения и установки в специальные светильники для светодиодных источников;
- «шар» похож на «грушу», но лучше распределяет световой поток;
- «свеча» – для классических потолочных и настенных приборов освещения;
- «свеча на ветру», «витая свеча» – маломощные, с теплым светом;
- «таблетка» – диаметр различный, устанавливаются во встраиваемые светильники;
- элипс;
- спот – с плоской верхней частью, устанавливается в точечных осветительных приборах;
- капсула – для замены галогеновых источников со штырьковым цоколем;
- «кукуруза».
Цоколь
Самые распространенные цоколи Е27 и Е14 для патронов люстр, настольных ламп, торшеров, бра. Эти изделия постепенно заменяют лампочки накаливания и «экономки». Для приборов, установленных в промышленных помещениях и на улице, подходят модели на 12 вольт с цоколем Е40.
Второе место по популярности занимают штырьковые основания G4 и G9. Этот вид LED-ламп подходит для точечных светильников, ночников, декоративной подсветки. Изделия с цоколем GU3 используются во встраиваемых системах освещения с питанием не только от 12 вольт, но и от 220 В.
Цветовая температура
LED-лампа на 12 V может излучать теплый (2700–3300 К), нейтральный (3300–5000 К) или холодный (от 5000 К) белый свет. Выбор цветности зависит от вида помещения. Для спальни лучше выбрать модель с теплым желтоватым светом (2700 К), для кухни – с нейтральным дневным.
Холодный белый свет не подходит для жилых помещений.
Преимущества и недостатки светодиодных ламп.
Плюсы
- энергоэффективность – потребляемая мощность в 8-10 раз меньше, чем у ламп накаливания;
- большой срок службы – светят примерно в 25 раз дольше ламп накаливания;
- практически не нагреваются;
- широкий выбор цветовых температур позволяет «играть» с освещением интерьера;
- стабильная яркость при перепадах напряжения;
- мгновенное включение;
- количество включений не влияет на работоспособность;
- стойкость к механическим повреждениям и вибрациям;
- возможность применения в «умном доме»;
- отличные декоративные качества – выпускается множество интересных форм и размеров;
- не привлекают мошек и других насекомых из-за отсутствия ультрафиолетового свечения;
- безопасная утилизация и эксплуатация из-за отсутствия в составе опасных веществ.
Минусы
- сравнительно высокая стоимость, хотя она постоянно снижается;
- мерцание (пульсация), которое невидно невооруженному глазу, но очень опасно для зрения (более распространено в дешевых моделях, которые часто производятся без драйвера);
- сложность конструкции приводит к повышению стоимости и снижению надежности в сравнении с лампами накаливания;
- непригодны для использования при очень низких и очень высоких температурах;
- во многих моделях яркость невозможно регулировать при помощи диммера;
- если используется выключатель с подсветкой, то LED лампа может мерцать или светиться в выключенном состоянии (как этого избежать, читайте в статье «Почему моргает светодиодная лампа»);
- снижение яркости в процессе эксплуатации;
- высокий процент брака среди изделий, особенно среди недорогих.
В заключение стоит отметить, что светодиодные источники света – действительно экономичные осветительные приборы. Только перед выбором надо внимательно изучить технические характеристики.
Во-первых, ими экономически целесообразно заменять лампы накаливания мощностью свыше 60 Вт. Иначе стоимость самой светодиодной лампы не окупится.
Во-вторых, стоит заменять только источники света в светильниках, которые работают максимальное количество часов в день.
И, в-третьих, специалисты советуют вначале опробовать несколько марок светодиодных ламп, чтобы определить, чья цветовая температура (и другие параметры) устроит ваши глаза на 100%.
