Состав отхода светодиодных ламп
Актуальность проблем энергосбережения очень велика. Инженеры направляют свои силы на борьбу за каждый ватт, это позволит сократить потребление ресурсов и замедлить расход природных источников энергии. Но имеет ли экологическое последствие повсеместное внедрение LED освещения?
В сфере осветительных приборов в XXI веке произошла революция, когда светодиоды вышли на большую мощность и световой поток. Сам светодиод был изобретён еще в начале XX века. Led приборы применялись в качестве индикаторов с малым потреблением и источников света для карманных фонарей.
Но все изменилось в 1999 году, когда Ш. Накамура заявил о том, что удалось достичь светового потока в 60лм/Вт. Это стало отличной альтернативой классическим лампам накаливания, более того уже превосходили их. В последние десятилетия светоотдача достигает порядка 100лм/Вт.
Экологическая сторона вопроса
Это все конечно прекрасно, но какие последствия? Нужно ли утилизировать светодиодные лампы и производные от их работы?
С одной стороны, снижение энергопотребления осветительными цепями в планетарных масштабах прекрасно влияет на экологию и количество загрязняющих выбросов.
Но с другой стороны светодиодной эре предшествовала эра люминесцентных ламп, содержащих пары и частицы ртути. Такие источники света требуют особой утилизации. Людям, которые работают на утилизирующих предприятиях, может быть нанесен непоправимый вред. Люминесцентные лампы требуют демеркуризации, то есть удаления ртути.
Состав отхода светодиодных ламп не содержит ни ртути, ни других вредных веществ. Федеральный классификационный каталог отходов имеет свой код ФККО для led продукции вышедшей из строя.
Код по ФККО: 4 82 415 01 52 4 — светодиодные лампы, утратившие потребительские свойства.
Они относятся к отходам с низким уровнем опасности, не наносящие вреда природе при захоронении.
Светодиодная лампа состоит из:
- Цоколь;
- корпус из алюминия или с алюминиевой вставкой для теплоотвода;
- импульсного или балластного блока питания;
- светодиодного модуля;
- оптическая система (блок линз/рассеиватель/отражатель).
Многие радиолюбители используют светодиодные лампы и КЛЛ в качестве источника радиодеталей, а также ремонтируют источники света.
Исходя из этого, частные лица не должны задаваться вопросами как утилизировать светодиодные лампы и просто их выбрасывать с мусором.
Существуют предприятия утилизирующие лампы в промышленных масштабах. Иногда отработавшие приборы могут обрести вторую жизнь. Сначала они разбираются на части, и затем сортируются и измельчаются на вторсырье. Led лампы имеют такой состав отходов:
- Корпус – поликарбонат, алюминий;
- светодиодный модуль – алюминий;
- цоколь – алюминий или др. металлы.
Световое загрязнение окружающей среды
Кроме прямого воздействия на экологию продуктами жизнедеятельности, отходами, вредными испарениями и веществами человек вредит природе и, казалось бы, совершенно обыденными вещами. Я думаю, что каждый обращал внимание на ночное небо в городе и деревне.
Жители крупных городов с трудом различают звёзды, вернее их просто не видно. В сельской местности, на природе ситуация кардинально отличается: горожанин может быть шокирован их количеством и красотой – это не что иное, как световое загрязнение, чем оно опасно?
Милан до и послеСветовой «мусор» появляется потому что свет от фонарей, прожекторов отражается и рассеивается в нижних слоях атмосферы, тем самым создавая явление похожее на смог, его часто так и называют – световой смог.
Кроме очевидных эстетических потерь человек не замечает, как вредит экосистеме, ведь биоритмы людей, животных, растений очень сильно зависят от длины светового дня.
С начала повсеместного использования светодиодных ламп количество световых загрязнений возросло в разы, световой поток увеличился и количество точек освещений, зачастую, тоже.
Некоторые специалисты и дизайнеры недолюбливают светодиодные уличные фонари, потому как от них получаются жесткие и резкие тени, а также нейтральный белый или холодный свет, что может раздражать.
Стоит ли использовать LED лампы?
На момент написания статьи светодиоды – наиболее яркий из доступных источник света. Он помогает экономить на электроэнергии не только в частных, но и в государственных масштабах.
Пока не будут изобретены альтернативы – светодиоды будут продолжать распространятся на городских улицах, а также для освещения помещений, вывесок, зданий. Однако стоит применять для каждой из задач соответствующие источники света – это поможет найти оптимальное решение для обеспечения нужной яркости и цветопередачи.
Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)
svetodiodinfo.ru
Конструкция светодиодных ламп. Почему они дороже обычных лампочек?
Появление мощных светодиодов и технологий изготовления надежных и долговечных ламп на их основе в последние годы открыли новую эру в освещении. Этому способствует и малый размер светодиодов, позволяющий разрабатывать самые разнообразые по форме и размеру лампы. О том, что такое светодиод и как он развивался мы расскажем в отдельной статье, а сейчас подробнее остановимся на конструкции светодиодных ламп.
Конструкция, используемые материалы, мощность светодиодов и элементный состав светодиодной лампы зависит от ее размера и электрической мощности. Наиболее именитые производители уделяют большое внимание точному расчету конструкции лампы, поскольку от этого напрямую зависит долговечность ее работы. В общем виде светодиодные лампы очень похожи по конструкции и элементному составу, тем не менее, каждый производитель стремится создавать наиболее эффективные по светоотдаче и долговечности лампы. Лучше всего в этом преуспели такие именитые производители как Philips, Osram, Verbatim, Toshiba, Samsung и LG. Ведь качественного и долговечного светодиода не достаточно — нужно чтобы все компоненты лампы были рассчитаны на срок службы в несколько десятков тысяч часов, о которых заявляют десятки российских и китайских производителей, но лишь немногие из них уделяют достаточно времени и средств вопросам комплексного качества всего продукта. И это объяснимо, ведь большой и квалифицированный инженерный состав, множество циклов испытаний и доработок конструкций могут позволить себе только крупные фирмы. Именно по этой причине мы видим на рынке множество быстро появляющихся и также быстро исчезающих фирм, производящих светодиодные лампы. Именно поэтому мы настоятельно рекомендуем всем покупателям приобретать только качественные светодиодные лампы от ведущих мировых производителей, поскольку это является залогом их многолетней беспроблемной работы.
Конструкция светодиодных ламп
Перейдем к описанию конструкции бытовой светодиодной лампы традиционной формы «груша» (Тип А) со стандартным резьбовым цоколем E27. Ее элементы Вы можете видеть на рисунке слева, а справа от рисунка располагается описание элементов лампы. Светодиодные лампы других форм и размеров при своей внешней непохожести будут иметь практический такой же элементный состав.
1. Рассеиватель — чаще всего представляет собой полусферу, предназначенную для увеличения угла и равномерности рассеивания направленного пучка света от светодиодов. В отличие от ламп накаливания, данная часть светодиодной лампочки практически не нагревается. Производители используют достаточно прочные материалы рассеивателей: различные сорта прозрачного и полупрозрачного пластика, матированный поликарбонат и др. Именно по этой причине светодиодные лампы, по сравнению с люминесцентными и лампами накаливания, гораздо менее хрупкие и лекго выдерживают падение с небольшой высоты.
2. Светодиодные чипы — важнейшая составляющая часть светодиодной лампы. Количество чипов может быть от одного до нескольких десятков в зависимости от конструкции лампы, ее размеров и расчетной мощности. Именитые производители не экономят на качестве светодиодов, поскольку от них в большей степени зависит долговечность и эксплуатационные характеристики лампы. Достаточно одному из них выйти из строя и лампа перестанет работать. Интересно, но производителей качественных светодиодов в мире совсем не много и этому посвящена отдельная статья.
3. Печатная плата — как правило, выполняется из сплава алюминия и обеспечивает эффективный отвод тепла от чипов к радиатору, что гарантирует оптимальный температурный режим работы чипов.
4. Зона максимальной температуры — располагается под печатной платой со светодиодами. Это конструктивная особенность всех светодиодных ламп: все другие типы ламп излучают тепло внешней светящейся поверхностью, а в светодиодной лампе нагрев распространяется внутрь лампы и именно поэтому ей нужен эффективный теплоотводящий элемент — радиатор.
5. Радиатор — служит для отвода тепла от платы, на которой установлены светодиоды. Радиаторы светодиодных ламп чаще всего производятся из алюминия или его анодированных сплавов и состоят из большого количества пластинок для увеличения теплоотводящей площади.
6. Конденсатор — является важной частью драйвера (см. ниже) и предназначен для сглаживания пульсаций выходного напряжения.
7. Драйвер — электротехническое устройство внутри каждой светодиодной лампы служит для преобразования переменного тока в постоянный. Миниатюрная печатная плата содержит стабилизатор напряжения и диодный мост. Обеспечивает выпрямление, сглаживание и стабилизацию напряжения необходимого для питания светодиодов.
8. Полимерное основание цокольной части
9. Цоколь — чаще всего выполняется из латуни с никелевым покрытием, что обеспечивает надежный контакт с патроном светильника и отсутствие коррозии.
Почему светодиодные лампы дороже обычных лампочек?
После беглого изучения конструкции светодиодной лампы становится понятно, почему она существенно дороже аналогичной по светоотдаче лампе накаливания — потому, что она значительно сложнее и по количеству элементов и по сложности их изготовления. Необходимо еще раз заметить, что дешевые китайские светодиодные лампы не случайно такие дешевые: они неряшливо собраны из некачественных комплектующих, содержат сильно упрощенные драйверы, состоят из предельно дешевых и не надежных светодиодов. Более того, реальная мощность и светоотдача таких ламп, как правило, гораздо хуже заявленных характеристик на упаковке. Мы разбирали много светодиодных ламп от малоизвестных производителей и не встретили ни одного качественного экземпляра. Именно по этой причине служат такие лампы в лучшем случае несколько месяцев и мы настоятельно не рекомендуем их покупать, а обратить внимание на светодиодные лампы от известных производителей. Они дороже, но и прослужат гораздо дольше. Более того, можно с уверенностью сказать, что розничная цена хорошей светодиодной лампы будет постоянно снижаться с ростом масштабов их производства и в ближайшие несколько лет можно ожидать снижения их стоимости минимум на 20-30%. Тем не менее, даже при нынешних ценах светодиодные лампы окупаются очень быстро, о чем можно прочитать здесь.
Экологичность светодиодных ламп и рост масштабов их применения
Светодиодная лампа абсолютно безопасна для использования в жилых и рабочих помещениях. В отличие от ламп накаливания и люминесцентных («энергосберегающих») ламп, она не содержит стекло (за редким исключением) и опасные вещества, такие как ртуть и свинец. Лампа не наносит вреда экологии и не требует специальной утилизации. В наше время это осбенно важно: экологические требования всех развитых стран постоянно меняются в сторону уменьшения вреда здоровью людей и экосистеме планеты в целом. При этом всячески стимулируется развитие технологий энергосбережения. В подавляющем большинстве стран Евросоюза и США продажа ламп накаливания уже запрещена, а продажи люминесцентных ламп стремительно снижаются. На этом фоне «светлое» будущее систем освещения на основе светодиодов видится весьма отчетливо.
svetlix.ru
Устройство светодиодной лампы: принцип действия, конструкционные особенности
Содержание статьи:
Освещение играет важную роль в жизни человека. Оно бывает основным, акцентным, декоративным. Для создания подсветки используются различные источники света. Самыми современными, надежными и качественными приборами являются светодиодные лампы. Они имеют множество преимуществ перед классическими источниками света. Однако устройство светодиодной лампочки сложнее.
Принцип работы
Основа светодиода – полупроводниковый кристалл, состоящий из двух материалов разной проводимости.
Светодиодные лампы
Принцип работы светодиодной лампы заключается в следующем: при подаче электрического тока происходит переход частиц из одного полупроводника в другой, сопровождающийся созданием частицы света – фотона. Оба полупроводника способы пропускать ток только в одном направлении, поэтому при подключении важно соблюдать полярность. Во время подачи тока протекают и другие процессы. Часть энергии тратится на выделение тепла.
Светодиоды изготавливаются из разных материалов, поэтому их спектр, интенсивность потока, яркость также отличаются. В настоящее время светоизлучающие диоды охватывают практически весь диапазон излучения.
Принцип работы Led лампы
Светодиоды применяются в самых разных сферах: для создания освещения в доме, на производстве, в административных помещениях. С их помощью делается рекламная, художественная и архитектурная подсветка. Светодиоды можно встретить в фонарях для уличного освещения.
Преимущества светодиодных ламп
Современные источники света должны быть экономичными, эффективными и безопасными. Светодиоды полностью подходят под эти характеристики. Для работы светоизлучающего диода требуется небольшое количество энергии, при этом они выдают яркое освещение с минимальным выделением тепла. Светодиодные источники света обладают пониженной чувствительностью к скачкам в сети и имеют большое количество циклов включения и выключения. При подаче напряжения они загораются сразу, не нужно время для разогрева. Светодиоды для ламп освещения выгодно отличаются от других источников света своим долгим сроком службы – до 50000 часов.
Безопасность светодиодов заключается в отсутствии в них вредных компонентов. В колбе отсутствуют пары ртути и смесь инертных газов, поэтому они не требуют особых условий утилизации. Также светодиоды выполняются в прочном качественном корпусе. Устройства имеют низкий коэффициент пульсаций, поэтому они безопасны для человеческого здоровья.
В продаже можно найти широкий ассортимент светодиодных ламп. Они отличаются своими характеристиками, размерами, цветовой температурой, конструктивными особенностями. Светодиодные лампы выполняются разной формы – свеча, цилиндр, трубка и другие.
Недостаток, ограничивающий широкое распространение светодиодных приборов – высокая стоимость.
Устройство светодиодных источников
Конструкция светодиодной лампы
Общая конструкция ламп идентична, могут быть небольшие отличия. Они сложнее с технической точки зрения, чем лампы накаливания. Чтобы узнать, из чего состоит лампочка, ее нужно разобрать, в то время как в классическом источнике света с нитью накала просмотреть внутреннюю часть можно через стеклянную колбу.
Из чего состоит светодиодный светильник:
- Led. В лампе устанавливается один или несколько светодиодов. Они отличаются по мощности, цвету свечения, размерам. Количество диодов в матрице может быть различным, вычисляется на производстве для обеспечения оптимального уровня света. Диоды припаиваются к алюминиевой или текстолитовой плате разных размеров и форм. Группы соединяются друг с другом последовательно.
- Драйвер. Используется для преобразования сетевого напряжения в необходимую для работы светодиодов величину. Схемы драйверов бывают разными, чаще всего применяются трансформаторные. По конструкции выделяют открытые и закрытые, которые устанавливаются прямо в корпус лампочки. В дешевых китайских изделиях часто ставятся некачественные драйверы, которые неэффективны и могут навредить здоровью.
- Цоколь. Светодиодные лампочки пришли на замену лампам накаливания, поэтому устанавливаться должны аналогичным образом. Изготавливаются приборы со стандартными цоколями Е27 и Е14.
- Корпус. Колба изготавливается из пластика или стекла. Полная герметичность не требуется, так как в составе нет вредных паров ртути и газов.
- Радиатор. Так как во время работы выделяется некоторое количество тепла, его нужно отвести, чтобы не было перегрева. Алюминиевая плата понижает негативное влияние температуры, но этого может быть недостаточно. Поэтому дорогие качественные лампочки дополнительно оснащаются радиаторами.
Ассортимент изделий с цоколем Е14 и Е27 можно разделить на три категории — брендовые, низкокачественные и филаментные.
Брендовая продукция
Брендовая Led-лампа
Устройство светодиодного светильника, изготовленного известной компанией, обязательно включает в себя:
- Рассеиватель в форме полусферы. Может изготавливаться из пластика или стекла.
- Алюминиевая печатная плата на теплопроводящей пасте.
- Набор чипов.
- Драйвер. Состоит из импульсного трансформатора, микросхем, полярных конденсаторов, планарных элементов. Также является соединителем цоколя и радиатора.
- Основание цоколя из полиэтилентерефталата.
- Цоколь с резьбой необходимого диаметра, выполненный из латуни с никелевым покрытием.
В качественном приборе обязательно есть радиатор. Он объемный и окрашивается белым полимером. Увеличивает вес и габариты лампочки, но является обязательным элементом для стабильной работы.
Низкокачественные изделия
Разобранная китайская светодиодная лампа
Приборы неизвестного производства обычно имеют низкую стоимость. Это связано с использованием некачественных материалов и отсутствием важных деталей – радиатора и драйвера. Вместо драйвера применяется обычный блок питания, размещенный рядом со светодиодами. Роль радиатора выполняет корпус, в котором проделывают отверстия. Такой способ малоэффективен, поэтому дешевые лампочки быстро выходят из строя.
Плата крепится к корпусу при помощи специальной защелки. Цоколь и плата соединяются пайкой. Такое соединение не может обеспечить высокую надежность и продолжительную работу светодиодов.
Филаментные приборы
Светодиодная филаментная лампа
Внешне филаментная лампочка похожа на лампу накаливания. Ее важное отличительное свойство – не требуется дополнительный отвод тепла. Такая светодиодная лампочка состоит из филамента и колбы.
Работает на основе светодиодных нитей. Их количество выбирается в зависимости от мощности лампы. Светодиоды размещены на тонком стеклянном стержне – эта конструкция и называется филаментом. По всей длине нанесен люминофор, поэтому лампа желтая. Отвод тепла производится через колбу, внутри которой находится смесь газов.
К недостаткам филаментной лампы можно отнести высокий коэффициент пульсаций. Частое моргание негативно влияет на зрение и психику человека, поэтому ведутся работы по модернизации конструкции лампы. Драйвер высокого качества должен устанавливаться в пластиковую вставку в виде кольца между колбой и цоколем.
Способы сборки
Светодиодные лампы можно разделить на несколько категорий по способу сборки:
- Dip (dual inline package). Это самая старая и простая конструкция. Представляет собой светодиод, расположенный в защитном цилиндрическом корпусе, с двумя или более выводами. Светят ярко, различаются широкой цветовой гаммой и малым нагревом. Бывают одноцветные и многоцветные.
Светодиоды “пиранья”
- Пиранья. Эти приборы отличаются высоким световым потоком. Выполняются прямоугольной формы с 4 выводами. По сравнению с предыдущими, пиранья прочно устанавливается на плату. Имеет свинцовую подложку, которая увеличивает теплопроводность. Работает в широком температурном диапазоне.
- SMD. Это светодиоды с мощностью 0,01 – 0,2 Вт, отличающиеся наличием нескольких кристаллов на одной керамической подложке. Корпус покрывается люминофором. К минусам можно отнести невозможность ремонта. Если сломается хотя бы один светодиод в группе, придется заменять всю плату.
- COB. Одна из самых надежных технологий изготовления диодов. Полупроводниковый кристалл крепится на плату без корпуса и подложки и покрывается люминофором. Отличаются высокой мощностью и небольшой площадью свечения.
Самой распространенной технологией является COB.
Рекомендации по проверке лампы при покупке
Радиаторы светодиодных ламп
Покупая осветительное изделие, его следует визуально осмотреть в магазине. Корпус должен быть без царапин и вмятин. Нужно убедиться в наличии радиатора. Он может быть монолитным или наборного типа. Размеры зависят от мощности лампы – чем она выше, тем крупнее радиатор.
Также проверяется цоколь. Он должен быть без механических дефектов и люфтов. По возможности нужно проверить работоспособность лампы путем подключения к электросети. На свет нужно посмотреть через камеру телефона, чтобы убедиться в отсутствии пульсаций. Если заметны мигания, лампа некачественная, покупать ее не рекомендуется.
Прежде чем сделать выбор, стоит внимательно изучить технические характеристики: на сколько вольт светодиоды в лампе, цветовую температуру, коэффициент пульсаций.
strojdvor.ru
Основные компоненты в устройстве светодиодных ламп
Не смотря на то, что светодиодные лампы уже прочно вошли в нашу жизнь и 60 процентов населения нашей страны давно используют их в своих квартирах, для большинства устройство светодиодных ламп остается «секретом». И не потому, что внутренности лампы сложны, а из-за того, что мало кого интересует из чего состоят любые LED лампы. Мы уже выяснили, что светодиодные лампы не имеют аналогов по энергоэффективности. Но немаловажным является и то, что эти источники света являются экологически чистыми.
Но не будем опять переливать из пустого в порожнее о том, на сколько хороши LED лампы. Цель этой статьи – рассмотреть как устроены светодиодные лампы. В отличии от ламп накаливания состоят они из нескольких важных элементов. Но обо всем по порядку…
Устройство светодиодных лампЦоколь — одна из важных частей в устройстве LED ламп при их выборе
Цоколи светодиодных ламп
Эта часть практически ничем не отличается от привычных нам ЛН или КЛЛ. Так же, как и везде при производстве используют либо металл, либо керамику. Хорошие лампы от известных производителей выпускают без применения пайки, что позволяет полностью исключить окисление или прилипание цоколя к патрону. Вроде бы несущественное изменение, но очень приятное, особенно для тех, кто помнит, сколько времени стоит потратить, чтобы «вызволить цоколь из лап патрона» светильника.
Цоколи выпускают разных типов и видов. Наиболее популярные и распространенные представлены на картинке выше. В нашей стране большинство потребителей используют LED лампы с цоколем Е27 и Е14.
Устройство LED ламп не мыслимо без радиатора
Мы рассматривали вопрос о том, что излишнее тепло очень критично сказывается на работоспособности светодиода. И это если мы берем во внимание только один диод. А если рассматривать лампу, то тепловой нагрев в этом случае становится еще более критичным. Без хорошего теплоотвода лампа проживет в лучшем случае год. В худшем – два-три месяца. Поэтому перед покупкой стоит обратить внимание на то, каким образом выполнен теплоотвод в лампе.
Много LED lamp устроены таким образом, что теплоотвод выполнен ТОЛЬКО одними продольными или поперечными отверстиями по всему корпусу лампы. Как показывает эксплуатация, этого не достаточно. Не зря «продвинутые» производители используют металлические радиаторы. Китайцы зачастую вместо металла могут впихнуть керамику. Не скажу, что это плохо, но хрупкое от этого получается детище.
Радиаторы могут быть сплошными, спиралевидными, пластинчатыми и т.д. Толщина зависит от мощности используемых светодиодов.
Радиаторы LEDs lampКакой бы радиатор не использовался, как бы не отводилось тепло, мы все-равно до сих пор не можем найти тот единственный радиатор, который смог бы установить необходимое рабочее тепло для светодиодов. Разные производители с попеременным успехом пытаются решить эту проблему.
Есть даже такие, которые внесли кардинальное изменение в устройство светодиодной лампы и в качестве охладителя используют обычную воду. К сожалению, мне еще не попадались такие экземпляры, но я бы с удовольствием их протестировал. Может когда-нибудь и свершится это чудо))).
Драйвер в устройстве светодиодных ламп
Драйеры для светодиодных ламп
Драйвер – один из главных, если не основных компонентов в устройстве светодиодной лампы. Ни один LED источник света без него не будет работать. Другое дело, что кто-то выполняет его из качественных компонентов, а кто-то использует минимум компонентов. Драйверы можно разделить на электронные и на конденсаторах. Лампа и в том и в другом случае работать будет, но как долго и какая безопасность от этого – другой вопрос.
О том, какие драйвера лучше я рассмотрю в другой статье. А сейчас могу только сказать, что огромным минусом в устройстве светодиодных ламп драйверов на конденсаторах стоит считать пульсацию.
Монтажные платы со светодиодами
Лирическое отступление))) Вообще я не люблю писать материал на очевидные темы. Мне всегда кажется, что понятные вещи мне, должны быть понятны и другим. Так и с этой статьей. Пишу и думаю… А кому эта информация нужна? Ведь все очевидно! Но да ладно… Раз начал, то прийдется закончить и перейти к более интересным темам.
Монтажная плата со светодиодамиМонтажная плата. Тут каждый производитель изгаляется по своему. Пытаясь удешевить свою конструкцию за счет использования этих плат. Вернее материалов, на которых выполнена плата. В настоящий момент я отдаю предпочтение лампам, в которых монтажные платы выполнены из сплава алюминия. Т.к. это способствует абсорбции теплового излучения до 90 процентов. При этом не стоит забывать о том, что использование термопасты уменьшит тепловое сопротивление самой платы, тем самым передав тепло на радиатор.
Светодиоды в устройстве диодных ламп
Второй по значимости компонент))
Светодиоды в лампахТут уж точно, ставят виды светодиодов какие бог на душу положит. Лампы могут быть на smd диодах, мощных или COB. Упоминалось в наших статьях и о филаментных светодиодах. Важным моментом остается только факт «правильного» количества чипов. Чем больше свтодиодов, тем больше тепла выделяется, тем тяжелее его отводить. Чем меньше, тем холоднее будет лампа. Но от этого пострадает мощность. Дилемма…
Рассеиватели и линзы в светодиодных лампах
Рассеиватели светодиодных ламп
Очень мало видов ламп, которые выпускаются без рассеивателей. Они способствуют концентрировать свет под определенным углом. В своем большинстве изготовлены из матового пластика. Плюсом стоит отметить то, что такие рассеиватели безопасны, в отличии от стеклянных колб по вполне понятным причинам. По конструкции могут быть шарообразные, грушевидные, свечеообразные и т.п.
Линзы для светодиодных лампЧасто производители вместо рассеивателей используют линзы для светодиодов. Они также имеют огромное количество разновидностей. Производят их из разнообразных материалов. Более полную информацию о рассеивателях и линзах я опубликую не много позднее.
В принципе, устройство любой светодиодной лампы одинаково. И основные компоненты указаны в моей статье. Кто-то может вносить некоторые изменения в форму, корпус, радиатор и т.п. Но от этого ничего не меняется. Улучшаются одни характеристики и занижаются другие. Какие? Это уже необходимо смотреть каждую лампу индивидуально. Но сам факт того, что устройство LED ламп простое не подвергается сомнению. Пока «рожал» в муках ( так как особо писать про устройство не вижу смысла ) статью, появилась мысль о создании другого интересного материала, в частности про светодиодные драйверы лед ламп. Типы, виды и преимущества… Чем и займусь в ближайшее время. А пока можете оставить комментарии, поругать или похвалить…Как говорится, мне все равно…Вообще, у меня стоит задача в настоящее время наполнить наш раздел общей информацией по светодиодным лампам. Для меня это тяжело, т.к. больше люблю освещать не обыденные и обмусоленные всеми темы, а что-то новое и интересное. Жду-не дождусь, когда закончу с общими вопросами и приступлю к публикации тестов и обзоров). Благо материала накопилось вагон и маленькая тележка.
Видео материал по устройству светодиодных ламп
Ну и в конце, как уже повелось, приведу пример видео материала, в котором Вы можете воочию увидеть то, из чего устроена светодиодная лампа. Пишу, пишу… А может заняться и делать видеообзоры? Стоит подумать. Но и времени, как всегда, катастрофически не хватает…( Жаль.
leds-test.ru
Лампы светодиодные — принцип работы и виды приборов
Потребность в мощных, но экономичных источниках света – это один из приоритетов сегодняшнего дня. В связи с этим растёт интерес к светодиодам, СИД или LED-лампам.
Производители называют их самыми долговечными (от 25 до 100 тыс. часов работы), и обещают экономичность в 5, а то и 10 раз превышающую классическую лампу накаливания.
Кроме того, LED технологии дают огромный простор для дизайна освещения, поскольку могут быть самых разных форм и размеров. Выпускаются в виде гибких лент с разным цветом свечения и возможностью плавно менять яркость и цвет.
Чем же так хороши лампы светодиодные? Принцип работы, виды, схемы, особенности, и всё, что нужно знать, выбирая LED, в статье далее.
Принцип работы светодиодных ламп
Рассмотрим, как работает светодиодная лампа. Светодиодные кристаллы являются полупроводниками. Они испускают свет при пропускании через них электрического тока в одном направлении.
Многих интересует, при какой температуре работают светодиодные лампы. От лампы накаливания, которая чтобы засветиться должна накалиться более чем до 2000 °C, здесь есть принципиальное отличие.
Простая схема диодной лампы
Свет получается за счёт движения свободных электронов, которые стремятся от минуса к плюсу (к дыркам). Температура нагрева светодиода всего 38 °C.
Лампа накаливания тратит 96 % потреблённой энергии на разогрев вольфрама. У светодиода на нагрев уходит 4 % энергии.
Конструкция ламп на светодиодах
Лед-лампочек огромное множество видов, все они очень непохожи внешне друг на друга. И технологии продолжают развиваться, так что видовое разнообразие в будущем будет только возрастать. Но базовый состав элементов и принцип работы примерно одинаков для всех них.
В конструкцию лампы входит:
- Цоколь. Элемент, вкручивающийся в патрон должен ему соответствовать. Цоколи могут быть резьбовыми и штырьковыми. Существ более 10 видов цоколей, с которыми выпускаются светодиоды. Подробнее о них в разделе «Выбор цоколя».
- Основание цоколя. Полимерное основание защищает корпус от пробоя тока.
- Драйвер. На миниатюрной печатной плате располагаются устройства, обеспечивающие стабилизацию напряжения, преобразование переменного тока в постоянный.
- Радиатор. Это ребристый элемент, предназначенный для отвода тепла от светодиодов. Ведь отличие светодиодов от всех остальных типов ламп в том, что их зона максимальной температуры располагается внутри, под чипами светодиодов. Промежуточным звеном здесь является металлическая плата, которая передаёт тепло дальше на радиатор. Хорошее «проветривание» – важное условие для долговечной работы светодиода.
- Светодиоды. Полупроводниковый многослойный кристалл с основой для подключения питания. В одном осветителе их может быть от нескольких штук до нескольких десятков.
- Рассеиватель. Призван распределять свет от кристалла. Это может быть направленный пучок, или полусфера, рассеивающая свет под большим углом. Поскольку светодиоды не греют рассеиватель, его делают из поликарбоната или пластика.
Конструкция светодиодной лампочки
В «составе» светодиодной лампы нет стекла и опасных элементов (ртути, свинца и т. д.).В отличие от обычных энергосберегающих лампочек, для LED не требуется специальная утилизация! Они более прочны и могут «пережить» падение с небольшой высоты.
Схемы светодиодных источников света
Схема светодиодной лампы может быть полезна тем, кто задумал сделать такой осветитель своими руками.
Понадобятся:
- цоколь от ненужной лампочки;
- светодиоды;
- и схема питания.
Простая схема источника питания светодиодной лампы
На входе конденсатор C1 пропускает напряжение на диодный мост. Параллельно установлен резистор для ограничения тока подачи. За диодным мостом впаян фильтр из конденсатора C2. Резисторы R2 и R3 нужны для разряда конденсаторов после выключения.
Для защиты конденсатора установлен шунт из стабилитронов VD2, VD3, защищающий конденсатор от пробоя. Параллельно стабилитрону располагаются 20 светодиодов.
Виды светодиодных ламп
Питание 4 В
Отдельные светодиоды могут использоваться для шопмоддинга, или любителями самодельных альтернативных источников энергии, например для запитывания от маломощных ветряных установок, для ремонта при замене вышедших из строя элементов в лампах и т. д. Выпускаются светодиоды рассчитанные на напряжение от 1 до 4,5 В и дающие разный цвет, от инфракрасного до ультрафиолетового.
Световая температура ламп
Питание 12 В
Лампы, с напряжением 12 Вольт относятся к категории безопасного оборудования, не способного причинить серьёзного вреда человеку, поэтому их можно применять в помещениях с повышенной влажностью. А также в спальнях, детских, погребах и кухнях.
Такие лампы выпускают в основном в безцокольном штырьковом исполнении.
Усложняет процесс монтажа лампочек то, что требуется специальное устройство, блок питания, который будет понижать напряжение сети с 220 до 12 В. Кроме того, такое устройство в цепи берёт на себя часть энергии, а КПД падает. А любое дополнительное устройство – это потенциально слабое звено, которое может выйти из строя.
Лампочка 12W
Обратить внимание на 12-вольтовые лампы стоит потребителям автономных и альтернативных источников энергии (солнечных батарей, ветряков и т. д.), а также автолюбителям и путешественникам, тем, кто организовывает освещение любого помещения от аккумуляторов.
Питание 220 В
Светодиоды, рассчитанные на 220 В уже снабжены всем необходимым для стабилизации напряжения (сложностью внутренних деталей и технологии их производства, объясняется высокая цена ламп). Такие осветители – самые распространённые среди обычных потребителей электроэнергии.
Также существует деление по назначению светодиодов:
- Осветительные.
- Индикаторные.
Последние, – маломощные источники света, пригодные только для подсветки дисплеев электроприборов и индикаторов в технике.
По способу сборки выделяются следующие типы:
- DIP – состоит из кристалла и линзы над ним. Выводов у DIP-светодиода, два.
- «Пиранья» – кристалл, линза, но выхода – четыре. Надёжнее монтируется, лучше отводит тепло.
- SMD – поверхностный светодиод. Малые размеры, хороший теплоотвод, большое разнообразие вариантов исполнения. На сегодняшний день – это самые востребованные приборы.
- СОВ – чип, встроенный в плату. Высокая интенсивность света. Контакты защищены от чрезмерного нагрева и окислительных процессов.
Как выбрать светодиодную лампу
Форма
Для декоративной люстры подойдёт свечевидная форма, или так называемая «кукуруза». Особенно если патроны направлены вверх.
В плафонах хорошо смотрятся шарообразные и грушевидные осветители.
Рефлекторы создают акцентное освещение.
Выбор цоколя
Список распространённых цоколей для светодиодных ламп:
- E27 Самый привычный цоколь Эдисон диаметром 27 мм.
- E14 Народное название «Миньон». Винтовой Эдисон 14 мм. Ставят на маломощные лампы.
- E40 применяется для крупных мощных ламп (в основном для уличного освещения).
Штырьковые модели (безцокольные) G для галогеновых ламп, также скопированы и в светодиодных устройствах, чтобы заменить ими галогены.
- G4 – для миниатюрных ламп.
- GU5.3 – ими оснащены популярные лампы MR16 для мебели и потолков. Такие же, как галогеновые MR16.
- GU10 – похожий на предыдущий, только с расстоянием между контактами в 10мм. Примечательная особенность – увеличенный диаметр на кончиках штырьков.
- GX53 – светильники, встраиваемые и накладные для потолков и мебели, которые имеют плоскую широкую форму.
- G13 – цоколь, аналогичный линейным люминесцентным лампам. Поворотный цоколь, применялся в аналогичных трубчатых лампах T8.
Времена, когда все пользовались лампами накаливания, давно прошли. Сегодня в продаже можно найти самые разные виды ламп освещения – люминесцентные, светодиодные, галогенные и другие.
Устройство люминесцентной лампы разберем в этой теме.
Пульсация
Чем меньше мерцание лампочки, тем лучше для глаз человека. Особенно этот показатель важен, когда речь идёт о выборе освещения для рабочего места. Существуют специальные измерительные приборы, показывающие уровень пульсации в цифровом обозначении. Но если прибора нет.
Определить мерцание можно двумя бытовыми методами:
- Поднести к лампочке карандаш и быстро подвигать им из стороны в сторону. Если глаз отчётливо видит несколько карандашей – лампочку можно ставить только в помещения общего назначения. Например, коридор, туалет или лестничную клетку. В стабильном, немерцающем потоке, будет видно карандаш в крайних точках и размытое изображение между ними.
- Навести на лампу камеру любого цифрового устройства. Хорошие лампочки светят ровно, а мерцающие дают тёмные полосы на экране. Глаза будут утомляться от такого освещения.
Радиатор
Как уже говорилось, хорошее отведение тепла – залог долгой работы лампочки.
Радиатор должен быть выполнен из алюминия.
Однако стремясь к неоправданной экономии, некоторые производители делают пластиковый радиатор и покрывают его серебристой краской.
При покупке слегка постучите по радиатору металлическим предметом. По звуку можно определить, какой использован материал.
Интенсивность свечения
Диммируемые лампы (светодиодные лампы работающие с диммером) можно регулировать по яркости, приглушая или добавляя света. О том, что лампочка способна на это, скажет пиктограмма в виде регулятора, на упаковке.
Заключение
Если Вы задаётесь вопросом: «Что я могу сделать для окружающей среды?», одним из ответов может быть переход на LED-оборудование! Будущее – за светодиодными лампами! Они бережно расходуют ресурсы, безопасны, просты в утилизации и экономически выгодны своему владельцу. К тому же заоблачные цены на них, будут снижаться с наращиванием объёмов производства. Уже сейчас стоимость LED приближается к обычной энергосберегающей.
Видео на тему
proprovoda.ru
Что нужно знать о светодиодных лампах
Чем светодиодные лампы отличаются от других
Как следует из названия, источником света в светодиодных лампах являются миниатюрные электронные устройства — светодиоды. В привычных лампах накаливания свет излучается раскалённой металлической спиралью. В энергосберегающих лампах свет испускается люминофором, который нанесён на внутреннюю поверхность стеклянной трубки. В свою очередь, люминофор светится под действием газового разряда.
Прежде чем переходить собственно к светодиодным лампам, кратко рассмотрим особенности каждого вида ламп.
Фото автораЛампа накаливания устроена очень просто: спираль из тугоплавкого металла закреплена внутри прозрачной стеклянной колбы, из которой откачан воздух. Проходя через спираль, электрический ток разогревает её до высокой температуры, при которой металл ярко светится.
Достоинством таких ламп является низкая цена. Однако она компенсируется столь же низким коэффициентом полезного действия: в видимый свет превращается менее 10% расходуемой лампочкой электроэнергии. Остальная часть бесполезно рассеивается в виде тепла — лампочка при работе сильно нагревается. К тому же срок службы устройства очень невелик и составляет примерно 1 000 часов.
Компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ (это точное название энергосберегающей лампы), при той же яркости света расходует примерно в пять раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания. КЛЛ дороже и имеют несколько существенных для потребителя недостатков:
- довольно долго (несколько минут) разгораются после включения;
- лампа с её изогнутой стеклянной колбой выглядит неэстетично;
- свет КЛЛ мерцает, что утомительно для зрения.
Светодиодная лампа представляет собой несколько светодиодов, смонтированных в одном корпусе с блоком питания. Без блока питания не обойтись: для работы светодиодам требуется питание постоянным током с напряжением 6 или 12 В, в бытовой электросети — переменный ток с напряжением 220 В.
Фото автораКорпус лампы чаще всего выполнен в виде привычной «груши» с винтовым цоколем. Благодаря этому светодиодные лампы без проблем устанавливаются в обычный патрон.
В зависимости от используемых светодиодов цвет излучения светодиодных ламп может быть разным. В этом одно из их преимуществ.
Лампа накаливания | Энергосберегающая | Светодиодная | |
Цвет излучения | Жёлтый | Тёплый, дневной | Жёлтый, тёплый белый, холодный белый |
Потребляемая мощность | Большая | Средняя: в 5 раз меньше, чем у ламп накаливания | Низкая: в 8 раз меньше, чем у ламп накаливания |
Срок службы | 1 тысяча часов | 3–15 тысяч часов | 25–30 тысяч часов |
Недостатки | Сильный нагрев | Хрупкие, долго разгораются | Невысокая максимальная мощность |
Преимущества | Низкая цена, работа в широком диапазоне условий | Относительно экономичные и долговечные | Очень экономичные и долговечные |
Преимущества светодиодных ламп:
- очень малое энергопотребление — в среднем в восемь раз меньше, чем у ламп накаливания аналогичной яркости;
- очень большой срок службы — работают в 25–30 раз дольше ламп накаливания;
- почти не греются;
- цвет излучения — на выбор;
- стабильная яркость освещения при колебаниях напряжения питания.
Главное достоинство светодиодных ламп — это экономичность. Предполагается, что за счёт малого энергопотребления и большого срока службы светодиодные лампы позволят заметно снизить расходы на освещение.
Цена светодиодных ламп на момент написания статьи была примерно в три раза выше, чем у обычных. Следовательно, в денежном измерении они оказываются в 50–100 раз экономичнее. Разумеется, эта экономия будет достигнута при условии, что лампа полностью отработает обещанный срок службы и не сгорит раньше времени.
Недостатки светодиодных ламп ограничивают область их применения:
- неравномерное светораспределение — блок питания, встроенный в корпус, затеняет световой поток;
- матовая колба выглядит некрасиво в стеклянных и хрустальных светильниках;
- яркость свечения, как правило, нельзя изменять с помощью диммера;
- непригодны для использования при очень низких (на морозе) и высоких (в парилках, саунах) температурах.
Что нужно учитывать при выборе светодиодной лампы
У светодиодных ламп много характеристик. Это делает задачу правильного выбора сложнее. Давайте разберёмся, что именно обозначают различные характеристики.
Фото автораНапряжение питания
Если в вашей квартире или доме нестабильное напряжение, нужно выбирать лампы, способные работать в широком диапазоне напряжений. Это всегда указывается на упаковке. В отличие от ламп накаливания светодиодные лампы при пониженном напряжении горят так же ярко, как и при нормальном.
Цвет излучения
Цвет характеризуется цветовой температурой, которая измеряется в кельвинах: с повышением цветовой температуры свет меняется от жёлтого к голубому. В большинстве случаев цвет излучения указан на упаковке и корпусе лампы в градусах и словами:
- тёплый (2 700 К) — примерно соответствует излучению лампы накаливания;
- тёплый белый (3 000 К) — считается оптимальным для жилых помещений;
- холодный белый (4 000 К) — для офисов и производственных помещений; близок к дневному свету.
Существуют лампы с изменяемым цветом: при переключении режима спектр излучения такой лампы меняется.
Нужно иметь в виду, что многие люди плохо воспринимают голубую часть спектра, поэтому холодный свет ламп будет казаться им тусклым. Так что, если вы решили установить у себя дома лампы с холодным спектром, выбирайте их с запасом по мощности.
Мощность
На упаковке светодиодных ламп указывается их световой поток и мощность аналогичных по яркости ламп накаливания. Реальная потребляемая мощность светодиодных ламп в среднем в 6–8 раз меньше. Например, светодиодная лампа мощностью 12 Вт светит так же ярко, как обычная 100-ваттная лампочка. Этим соотношением можно пользоваться, когда подбираете светодиодную лампу на замену лампе накаливания.
Однако здесь вас может подстерегать неприятный сюрприз: заявленная мощность может не соответствовать фактической, и лампа будет светить слабее, чем ожидается.
Кроме того, со временем яркость светодиодов уменьшается. Не исключено, что лампочку придётся менять задолго до истечения срока её службы из-за того, что она стала светить слишком слабо.
Другие важные моменты
- Габариты. Светодиодные лампы по размерам чуть больше аналогичных ламп накаливания. Поэтому в маленьких плафонах могут элементарно не поместиться.
- Если ваш светильник включается через диммер, нужны соответствующие лампочки. На упаковке должно быть указано, что лампа регулируемая.
- Индекс цветопередачи светодиодных ламп невелик: это значит, что они несколько искажают визуальное восприятие цветов. В некоторых случаях, например при фотографировании со светодиодным светом, это может быть важно.
Стратегия перехода на светодиодные лампы
Потенциальная экономия не должна заставить вас потерять голову. Не спешите бежать в магазин и покупать лампочки сразу для всех светильников в доме. Целесообразно руководствоваться двумя принципами.
- Заменять только лампы с высокой мощностью — 60 Вт и более. Экономия от замены маломощных ламп будет невелика, и стоимость новой лампы может не окупиться.
- Заменять лампы в светильниках, время горения которых в течение суток наибольшее: например, в люстрах в жилых комнатах. Бессмысленно менять лампочку в какой-нибудь подсобке, свет в которой зажигается от случая к случаю и ненадолго.
Не стоит ожидать, что расход электроэнергии уменьшится в разы.
Основные потребители электроэнергии в быту — разного рода нагревательные приборы: утюг, электрочайник, стиральная машина и особенно электроплита. По словам нескольких опрошенных людей, счёт за электроэнергию после перехода на светодиодные лампы уменьшается где-то на 15–25%.
Ещё один совет: не покупайте сразу много ламп одной марки, сначала возьмите одну-две на пробу. Дело в том, что лампы с одинаковой цветовой температурой разных производителей могут сильно отличаться по испускаемому свету. Вдруг спектр именно этих ламп вам будет неприятен? Лучше попробовать.
Заключение
Светодиодные лампы, по сравнению с традиционными лампами накаливания, — это принципиально новое решение для освещения.
Ещё несколько лет назад они были очень дорогой технической новинкой, но сегодня их цена уже сопоставима с ценой других видов ламп. Что касается характеристик, то по ним светодиодные лампы заметно превосходят прежние осветительные приборы. Вердикт однозначен: переход на светодиодные лампы вполне оправдан.
lifehacker.ru
способы сборки и конструктивные элементы
По сравнению с обычными лампами накаливания устройство светодиодной лампы с технической точки зрения сложнее. Если для первых используется прозрачный стеклянный корпус, то в случае со вторыми разглядеть что-либо находящееся внутри не выйдет. Для того чтобы узнать, из чего состоит такой источник света, необходимо разобрать его на части.
Общее устройство светодиодных лампочек, независимо от производителя, практически идентичное (с небольшими отличиями). Ассортимент стандартных изделий с цоколем E14 или E27 делится на три категории — фирменные, низкосортные китайские и филаментные.
к содержанию ↑Низкокачественные китайские лампочки
При разборе фирменной лампы можно обнаружить все необходимые для надежности и долговечности конструктивные элементы. Но если заглянуть под корпус дешевого китайского изделия, то первое, чего вы не обнаружите — радиатор и драйвер.
Драйвер обычно заменяют блоком питания с неполярным конденсатором, неспособным стабилизировать ток на выходе. Устанавливают такой блок в центр платы с диодами. Если взглянуть на нее сверху, то можно увидеть диодный мост с резисторами, снизу — два конденсатора. Это позволяет существенно уменьшить стоимость и качество изделия.
Для охлаждения прибора в корпусе проделывают небольшие отверстия. Эффективность низкая, кристаллы очень быстро перегорают. Плата установлена на пластиковом корпусе и закреплена защелками. Для соединения с цоколем используют два спаянных провода.
к содержанию ↑Филаментные лампы
Филаментный источник света внешне напоминает лампу накаливания, но конструктивно остается светодиодным изделием. В таком случае пропадает необходимость в отводе тепла, но применение устройств в бытовой сфере связано с исключительно эстетическими соображениями.
Основной элемент филаментного прибора — светодиодная нить. В зависимости от количества таких нитей производят изделия разной мощности. Филамент — тонкий стержень из стекла, на поверхности которого имеются SMD-диоды. Верхняя часть покрывается люминофором, дающим желтый оттенок. Для отвода тепла применяют стеклянную колбу, внутренняя часть которой заполняется газом.
Из-за отсутствия места для драйвера внутри производители размещают низкокачественный модуль питания. Это повышает пульсацию, негативно сказывающуюся на зрительных органах. Для избавления от мерцания между цоколем и колбой добавляется пластиковое кольцо с качественным драйвером.
к содержанию ↑Принцип действия светодиодных ламп
Принцип работы этих приборов построен на сложных физических процессах. При подаче электрического тока происходит соприкосновение двух веществ, изготовленных из разносортных материалов. Это приводит к образованию светового потока.
Парадоксальность системы связана с тем, что ни один из материалов, используемых для изготовления двух веществ, не относится к проводникам электрического тока. Это полупроводники, способные пропускать ток только в одном направлении. Поэтому при подключении светодиодов важно соблюдать полярность. Один материал наделен отрицательными электронами, а другой — положительными ионами.
Также в полупроводниках активизируются иные процессы. В момент смены состояния выделяется тепловая энергия. Экспериментальным методом изобретатели нашли нужное сочетание веществ, при котором помимо энергии появляется и световое излучение.
Все приборы, которые пропускают ток в одном направлении, называются диодами. Светодиоды — диоды, способные выделять световой поток.
Первые LED-диоды излучали свет в узком спектре — красном, желтом или зеленом. При этом сила свечения была минимальной. В течение продолжительного отрезка времени светодиоды использовались исключительно как индикаторы. Сегодня диапазон излучения значительно расширен и охватывает едва ли не весь спектр. С другой стороны, определенные волны всегда длиннее, поэтому данные устройства делятся на источники холодного и теплого света (в зависимости от тепловой температуры).
к содержанию ↑Способы сборки
По способу сборки изделия делятся на несколько категорий.
DIP
DIP расшифровывается как Dual In-line Package. Конструкция приборов интересна, но существенно устарела. Выделяют следующие размеры светодиодов:
Также полупроводниковые изделия различаются цветом, материалом изготовления, формой чипа. Из преимуществ DIP-сборки выделим малый нагрев и высокую яркость. Бывают одноцветные и многоцветные (RGB-технология). Можно распознать по характерной цилиндрической форме и встроенной линзе выпуклого типа.
к содержанию ↑«Пиранья»
Данная группа осветительных устройств характеризуется высоким световым потоком. Изготавливаются прямоугольной формы, имеют четыре PIN-вывода, бывают красными, синими, белыми или зелеными.
По сравнению с DIP-технологией изделия более жестко и прочно «сидят» на плате. Свинцовая подложка повышает теплопроводность, но в то же время понижает общую безопасность при эксплуатации. Широкая распространенность обусловлена большим диапазоном рабочих температур.
к содержанию ↑SMD-технология
SMD расшифровывается как Surface Mounting Device (в переводе с англ. — «устройство, фиксируемое на поверхности»). Эти светодиоды характеризуются мощностью в диапазоне 0,01–0,2 Вт. Главная особенность связана с наличием нескольких кристаллов (1–3), монтируемых на керамическую подложку.
Корпус покрыт люминофором. Стандартный припой используется для соединения основной платы и контактных площадок.
Из недостатков выделим низкую ремонтопригодность: если выйдет из строя хотя бы один диод, то придется заменять целую плату.
к содержанию ↑COB-технология
Последняя и наиболее надежная технология изготовления светодиодов получила название Chip On Board (COB). Полупроводники крепятся на плату без корпуса и какой-либо подложки, после чего покрываются люминофором.
к содержанию ↑Главное преимущество связано с небольшой площадью свечения при высокой мощности. Равномерное свечение изделия гарантируется высокой плотностью светодиодов и наличием люминофора. Такие светодиоды чаще применяются в наши дни.
Устройство светодиодных источников света
Светодиодный источник состоит из следующих конструктивных элементов:
- LED-диоды;
- драйверы;
- корпус;
- радиатор;
- цоколь.
Светодиоды
Несколько лет назад конструкция светодиодной лампы незначительно отличалось из-за отсутствия широкого ассортимента LED-диодов. Самыми распространенными были чипы на 3–5 мм. Позже появились изделия на 10 мм.
Сегодня светодиодов намного больше. Чаще всего используются SMD 5050, SMD 3528, SMD 5730, SMD 2835, 1W, 3W и 5W.
Количество светодиодов бывает разным, его задает производитель. При монтаже нескольких диодов производят специальные расчеты, чтобы вывести оптимальный ток потребления. Припой осуществляется к текстолитовым или алюминиевым платам. Светодиоды собираются в группы, соединяемые последовательно. Опять же, количество групп неограниченно.
Последовательное соединение обеспечивает постоянный ток, но есть существенный недостаток — если выйдет из строя хотя бы один LED-диод, то перестает работать все изделие. С другой стороны, диод можно без проблем заменить на новый.
Платы, к которым припаиваются источники света, классифицируются по форме и бывают круглыми, прямоугольными, овальными, многоугольными и т. д.
к содержанию ↑Драйверы
Драйверы предназначены для преобразования входящего напряжения в пригодную для питания устройства величину. Причем питание для каждой группы светодиодов может быть разным. Самыми распространенными являются трансформаторные схемы с драйверами.
Конструктивные элементы могут быть двух типов — открытыми и закрытыми (в корпусе). Монтируют их в корпус ламп, осветительных приборов.
Дешевые драйверы применяют в обычных фонариках, в которых светодиоды питаются от батареек. В таком случае нет необходимости в резисторе, ограничивающем ток. Из-за этого диоды могут получать повышенный ток, что приводит к их скорому выходу из строя.
Китайские производители нередко пытаются сэкономить на приборах, устанавливая вместо драйверов обычные ограничители тока со схемой на основе конденсатора. Избегайте покупки таких изделий, поскольку помимо крайней неэкономичности они негативно воздействуют на здоровье человека (высокая пульсация).
к содержанию ↑Цоколь
Поскольку светодиодные изделия позиционируются как лучшие аналоги лампам накаливания, то нет ничего удивительного в том, что они изготавливаются со стандартными цоколями — E27 и E14. Последние часто применяются в ночных и настенных светильниках.
За рубежом иные стандарты, поэтому там чаще можно встретить светодиодные лампы E26.
Корпус
В отличие от ламп накаливания для светодиодных нет необходимости в полной герметичности колб, да и газовая среда внутри отсутствует. Одна из разновидностей светодиодных светильников — филаментный источник, повторяющий устройство лампы накаливания и нуждающийся в газовой среде.
к содержанию ↑Потребляя то же количество электроэнергии, изделия светят намного ярче аналогов. Обычная светодиодная лампа имеет закрытую колбу, производимую из стекла или пластика. Матовое покрытие понижает светопропускаемость, но это незначительные издержки производства.
Радиаторы
Данные электротехнические изделия боятся высокой температуры и перегрева. По этой причине для повышения срока эксплуатации необходимо устройство для отвода тепла. Алюминиевые платы частично снижают влияние перегрева, но этого недостаточно. Дорогие и качественные лампы обязательно используют радиаторы, размер которых зависит от количества светодиодов в приборе.
Наличие радиатора повышает стоимость и габариты изделия, но является обязательным условием для создания качественного и долговечного прибора.
к содержанию ↑Компоновка составных частей
В зависимости от производителя, устройство и конструкция лампы разные. С другой стороны, общий принцип компоновки остается одинаковым. Сборка начинается с цоколя, куда последовательно устанавливают драйвер, радиатор, плату с LED-диодами и колбу.
Для сравнения рассмотрим устройство изделия от двух производителей.
Светодиодная лампа BBK
Цоколь изготавливается из пластика. Внутри установлен качественный драйвер. Для корпуса используется алюминий, выполняющий функции радиатора. Туда крепится плата с диодами и линза. Наличие данной линзы понижает световую отдачу прибора.
к содержанию ↑Лампа Gauss
Опять же цоколь изготовлен из пластика, имеются драйвер и алюминиевый корпус с установленной диодной платой. Конструкция гарантирует долговечность изделия.
Как проверить светодиодную лампу при покупке
Возьмите в руки светодиодную лампу и осмотрите ее внешне, чтобы убедиться в отсутствии каких-либо изъянов. Выполнить это можно только при условии применения прозрачной колбы. Для начала проверьте радиатор (он выпускается литого или наборного типа). Чем выше мощность изделия, тем объемнее должен быть радиатор. Отличным вариантом станет применение алюминиевых или керамических охладителей.
В идеале электротехнический элемент нужно покрыть термопластиком. Убедитесь, что в цоколе отсутствуют люфты и механические дефекты. Также в любом магазине есть возможность подключить лампу к электрической сети, чтобы проверить ее работоспособность. Сделав это, взгляните на излучаемый свет. Используйте фотокамеру на смартфоне, чтобы убедиться в отсутствии мерцания и пульсации. Ни в коем случае не покупайте лампу, которая мерцает при работе.
Полученной информации по устройству и принципу работы светодиодной лампы может быть недостаточно для выбора качественного осветительного прибора, характеризующегося безопасностью, надежностью и долговечностью. Также нужно учитывать другие критерии, включая характеристики и производителя, о чем подробно описано в этой статье.
Устройство светодиодной лампы: способы сборки и конструктивные элементы
220.guru