Описание светодиодных LED ламп

Светодиодные лампы появились относительно недавно, но за короткий срок вытеснили остальные осветительные приборы и получили широкое применение. Проведенный множество раз тест показал, что эти лампочки потребляют меньше энергии и дольше служат, чем обычные. Что же собой представляют светодиодные приборы освещения?

Описание сетодиоидных ламп

Светодиоидные лампы вытесняют обычные, так как они экономичнее и долговечнее

Конструкция светодиодных ламп

Нужно описать устройство светодиодной лампы. Ее основные комплектующие:

  • светодиод;
  • блок питания (драйвер);
  • цоколь;
  • корпус.

Светодиод

Светодиодная лампа — это прибор освещения, источником излучения в котором служит светодиод (СД). На английском языке последний называется light emitting diode, сокращенно LED.

Он и выступает основным элементом, дающим свет. Аналогичную функцию в лампе накаливания выполняла вольфрамовая нить, расположенная в плафоне, в котором был создан вакуум. При прохождении по ней электрического тока нить светилась. Светодиод тоже излучает свет, когда на него подается напряжение. Но при этом он затрачивает намного меньше электроэнергии, что приводит к значительной экономии. Это и служит основным преимуществом led лампочки. Вдобавок к этому при ее изготовлении не требуется откачивать воздух из корпуса. Светодиодные лампочки преобладают и над люминесцентными, т. к. у последних для свечения применяются пары ртути. Диодные приборы освещения лишены этого компонента, поэтому являются экологически чистыми.

Светодиоид

Светодиоид — основная часть конструкции лед-лампы

Для того чтобы разобраться, почему led лампы потребляют гораздо меньше электроэнергии, чем другие устройства освещения, необходимо знать, как работает светодиод.

  • Это полупроводниковый прибор, преобразующий электрическую энергию в электромагнитное излучение (свет). При этом ток через СД должен проходить в прямом направлении, а не в обратном.
  • Чтобы понять, что такое светодиод, необходимо знать его устройство. В состав светоизлучающего диода входит полупроводниковый кристалл, т. е. элемент, к сторонам которого присоединены материалы с переменной проводимостью. Она зависит от наличия и количества примесей.
  • Полупроводники подбирают так, чтобы в одном из них носителями электрического тока выступали электроны (отрицательно заряженные частицы), а в другом — дырки (положительно заряженные частицы). При встрече противоположно заряженные частицы соединяются (рекомбинируют). Этот процесс сопровождается излучением.
  • Таким образом, подведенное электричество непосредственно преобразуется в свет, при этом потери очень низкие. Вот почему для светодиодных ламп характерна небольшая мощность.

Блок питания

Со светодиодом все понятно, а вот насчет блока питания может возникнуть вопрос: какое он имеет предназначение для такого простого устройства, как лампочка? Да и лампа накаливания работает без драйвера. Объяснение заключается в том, что светодиоды не могут потреблять напряжение 220 вольт (из розетки в жилых помещениях) или 12в, которые дает аккумуляторная батарея автомобиля. Преобразователем напряжения выступает блок питания. Существуют разные варианты электронных схем драйвера. Но все они имеют общие функциональные узлы:

  1. Диодный мост. Он предназначен для выпрямления переменного тока. К нему поступает квартирное или автомобильное переменное напряжение, значение которого все время меняется с отрицательного на положительное, т. е. с «—» на «+». Диодный мост преобразовывает его в постоянное напряжение, в результате чего ток на выходе только одной полярности, одного знака. Именно при таком напряжении светодиод будет работать непрерывно, что обеспечит постоянное излучение.
  2. Конденсатор. Это радиодеталь, предназначенная для сглаживания пульсаций напряжения.
  3. Резистор. Еще 1 радиодеталь, предназначенная для уменьшения тока до нужной величины.

Блок питания

Блок питания обеспечивает защиту от перепадов напряжения

Это описание того, как устроен блок питания в самом общем виде. В зависимости от цены количество компонентов в них может отличаться. Например, самый дешевый вариант драйвера рассчитан на стабилизированное напряжение. Т.к. в составе простого блока питания может не быть токоограничивающего резистора на выходе, то потребляемое напряжение должно быть защищено от бросков и импульсов. Чаще всего аккумуляторные фонарики имеют такие дешевые драйверы. Из-за этого ток, поступающий на них, является большим. Это способствует яркому свечению и частому перегоранию. Для светодиода такой блок питания не обеспечивает защиту от перенапряжения. В результате СД выходит из строя раньше, не выработав свой ресурс.

Цоколь и корпус

цоколь и корпус

Цоколь и корпус зависят от сферы применения лед лампы

Лед лампы снабжаются разными цоколями в зависимости от области применения и напряжения, на которое рассчитано осветительное устройство. Корпусом для ламп служат материалы из пластика, способные пропускать свет. В отличие от ламп накаливания, нет необходимости откачивать из плафона воздух, или наполнять специальными газами, как в люминесцентных лампах.

Рассмотренная конструкция описывает и устройство светодиодных ламп на 220в.

Технические характеристики

Технические характеристики

Основные технические характеристики — это световой поток, мощность, температура, напряжение и размеры лампы

Информация о характеристиках светодиодных ламп нужна для того, чтобы знать, как рассчитать и подобрать необходимый осветительный прибор. Основные параметры светодиодных лампочек:

  1. Световой поток. Служит для оценки основной функции лампы — освещения. Световой поток светодиодных ламп показывает среднее количество световой энергии, которая генерируется за 1 секунду. Данная величина измеряется в люменах (Лм). С ее увеличением растет не только освещенность, но и потребляемая мощность. При одинаковом световом потоке лед лампочка расходует примерно в 10 раз меньше электроэнергии, чем обычная. Есть таблица, в которой сравнивается мощность обоих видов ламп для различных световых потоков. На сегодняшний день СД могут выдавать световой поток до 190 Лм. В зависимости от фирмы производителя светодиоды бывают 3 видов. К первым относятся дешевые китайские, которые излучают 70–80 Лм. Ко вторым — фирменные китайского, японского или европейского производства, их световой поток 110–120 Лм. К последним — сверхъяркие, которые выдают 180–190 Лм.Какие светодиоды лучше, зависит от целей применения. Но в любом случае не дешевые китайские. Также СД отличаются и по типу излучения. Вышеперечисленные полупроводниковые диоды выступают источниками видимого света. Ультрафиолетовые светодиоды, входящие в состав лед ламп на36 ватт, генерируют невидимое УФ-излучение.
  2. Потребляемая мощность. Электроэнергия расходуется на излучение светодиода и работу блока питания. Последний потребляет до 2 вт. Лампочка, которая светит поярче, расходует больше энергии. Некачественные диодные лампы потребляют меньше электроэнергии. Мощность ламп, применяемых для наращивания ногтей, составляет 36 ватт.
  3. Цветовая температура светодиодных ламп, или цвет излучения. В отличие от обычных лампочек, диодные имеют разный оттенок свечения, соответствующий определённой температуре. Цветовая температура светодиодных ламп бывает 3 видов. Самая низкая 2700 К (2427ºС) характерна для теплого белого света, который излучает лампочка накаливания. Средняя цветовая температура составляет 4200 К (3927ºС) и соответствует естественному дневному свету. Для холодного характерна самая высокая температура 6400 К (6127ºС). Холодным он назван по причине присущего ему голубого оттенка.
  4. Диапазон температур. Это пределы температур, в которых светодиодная лампа будет нормально функционировать. Как определить его, поможет информация о том, где именно будет работать лед лампочка: в сауне, на улице, в жилых помещениях.
  5. Коэффициент пульсаций. Если он слишком большой, то светодиодные лампы led будут мигать. Как правило, это характерно для дешевых осветительных приборов. Хорошие диодные лампочки не мигают.
  6. Степень защиты корпуса. Эта информация важна лишь в тех случаях, когда лампочка будет работать в особых условиях: с повышенной влажностью, наличием пыли. Тогда в зависимости от природы разрушающих факторов и степени их воздействия на светодиодную лампочку выбирается соответствующая степень защиты.
  7. Срок эксплуатации. Для дешевых светодиодных осветительных устройств он составляет примерно 20–50 тыс. часов, для новейших фирменных японского или европейского производства — 100 тыс. часов. Причем по завершении срока эксплуатации прибор не перестает полностью светить, а лишь снижается яркость излучения на 30–40%.
  8. Напряжение. Обычно led лампы рассчитаны на 12 В или 220 В. Отличия встречаются в китайских интернет-магазинах. Например, у них в продаже, кроме 220-вольтовых, есть и 110 В. Поэтому при таких заказах необходимо указывать нужное напряжение.
  9. Тип цоколя. Они отличаются типом исполнения и расстоянием между контактами. Часто используются Е27 и Е14. Точечные светильники на 12в комплектуются цоколями GU4, GU5.3, GU10. Число после букв указывает расстояние между контактами в миллиметрах. Также есть светильники, тип цоколя которых маркируется буквой G и числом, следующим за ней. Это цоколи люминесцентных лампочек, переоборудованные для светодиодных.
  10. Размеры корпуса. Этот показатель напрямую зависит от яркости свечения. Самые яркие светодиодные лампочки имеют наибольшие размеры, и наоборот.
  11. Коэффициент мощности. Он показывает соотношение мощности, расходуемой на освещение, к полной. Первая мощность называется активной, и за ее потребление платят все. Полная мощность включает в себя, помимо активной, еще и реактивную. Последняя не выполняет полезной работы. Коэффициент мощности имеет и второе название — косинус фи. Бытовые потребители не оплачивают реактивную энергию, в отличие от предприятий. Именно поэтому фирмы обращают внимание на коэффициент мощности светодиодных ламп. Проведенный тест диодных осветительных устройств показывает, что данный коэффициент не ниже 0,8, что является неплохим показателем.

Регулярно проводится тест светодиодных ламп, цель которого проверить указанные производителем характеристики и качество работы приборов освещения.

Типы LED ламп

Чтобы описать, какие бывают светодиодные лампы, нужно выделить критерии их классификации:

  • применение;
  • конструктивное исполнение;
  • параметры.

Типы лед ламп

В зависимости от типа, лед лампы имеют очень широкую сферу применения

К последнему пункту относятся написанные выше технические характеристики светодиодных лампочек. Т.е. осветительные устройства классифицируются по потребляемой мощности, напряжению, типу цоколя, световому потоку, цветовой температуре, сроку службы и др. В зависимости от использования диодные лампочки бывают:

  1. Лампы для основного освещения жилых помещений.
  2. Лампы для работы во взрывоопасной среде.
  3. Лампы, применяемые в местной дизайнерской подсветке.
  4. Лампы 36 ватт и 48 ватт для гелевого наращивания ногтей.
  5. Лампа 48 В для аварийного освещения на промышленных предприятиях.
  6. Светодиодные лампы на 12 вольт, применяемые в местах повышенной пожаро— и взрывоопасности.
  7. Лампы, используемые в ландшафтном дизайне и наружной архитектурной подсветке.
  8. Светодиодные цветные лампы, используемые на праздниках, концертах, шоу.
  9. Лампы для прожекторов, освещающих промышленные здания и территории.
  10. Лампы для освещения улиц, мостов, автостоянок, железнодорожных станций.

Функцию последних выполняют мощные светодиодные лампы Е27 и Е40. Их мощность доходит до 80 ватт. Они вытеснили аналогичные по энергетическим характеристикам ртутные, люминесцентные и лампы накала.

По типу конструкций различают следующие виды LED ламп:

  • лампочки основного назначения для жилых помещений;
  • линейные лампочки, форма которых продолговатые трубки (их начали использовать для замены люминесцентных ламп);
  • лампочки сфокусированного света в прожекторах, ими освещается локальная подсветка интерьера здания, витрины магазинов, рекламные конструкции, ландшафт.

Светодиодные потолочные светильники

Для квартиры применяются потолочные LED светильники. К их преимуществам можно добавить и то, что они могут давать и рассеянное, и точечное освещение. Рассеянный свет будет очень походить на излучение, которое выдает стандартная лампа. Главная задача в данном случае — правильно выбрать мощность светодиодной лампы и оттенок излучения. Такие потолочные светильники внешне очень напоминают обычные.

Светодиоидные потолочные светильники

Светодиоидные потолочные светильники напоминают обычные, но они занимают малую площадь и не излучают много тепла
  • Точечные диодные приборы освещения для подвесных потолков имеют значительные отличия от стандартных осветительных устройств. Т. к. используемые в led лампочках СД маленькие, то и сам светильник небольшой и удобный для монтажа. Светодиодные потолочные осветительные устройства занимают малую площадь подвесного потолка, и для них не требуется подвод отдельной линии проводки по причине низкого потребления электроэнергии.
  • Для потолочных светильников характерно малое выделение тепла по сравнению с обычными или галогенными лампами. В связи с этим их применение возможно и для натяжных потолков. В таких случаях есть несколько вариантов освещения: скрытое светодиодное, люстра и врезные светильники. Особенность первого в том, что источники света не видны, когда светильник выключен. А при включении светится сам потолок. Второй тип основывается на том, что светодиодную люстру прикрепляют к потолку. Натяжные покрытия обладают 1 особенностью: они не должны нагреваться свыше 60 °C. Вот почему светодиодные лампочки для данных потолков рассчитаны на маленькую мощность или же направлены вниз. 3 тип используется чаще всего, т. к. при врезном светильнике освещается лишь определённый участок.

Как выбрать LED лампу для дома?

Перед тем как выбрать светодиодную лампу, необходимо изучить ее технические характеристики, описанные выше. На что следует обратить внимание, приобретая диодные лампы для дома:

Лед лампы для дома

Чтобы выбрать лед лампу для дома, нужно изучить ее технические характеристики
  1. Самый важный параметр — световой поток. Его можно подобрать из таблицы соответствия между мощностью лампы накаливания и световым потоком LEDлампы. В таблице для мощности обычной лампочки указан световой поток эквивалентного диодного прибора освещения. Определить яркость излучения поможет расчет по простой формуле. Для этого мощность светодиодной лампы умножается на ее эффективность, выраженную в люменах. Выбирая светодиодные лампы для дома, необходимо помнить, что матовая колба снижает световой поток до 85–70% первоначального значения.
  2. Выбрать светодиодную лампу по мощности поможет несложная формула. Потребуется мощность заменяемой лампочки накала разделить на 8. Например, после пересчета 75 ватт получаем 9,4 Вт led лампы. Также можно осуществить расчет и в обратную сторону. Например, лед лампа для сушки ногтей потребляет 36 ватт. Умножаем это значение на 8 и высчитываем, что это соответствует 288 ваттам обычной лампы.
  3. С помощью цветовой температуры можно подбирать оттенок белого цвета: синий, розовый, желтый. Специальный тест показывает, что наиболее подходящий для помещения оттенок соответствует теплому белому цвету, его температура находится в пределах 2600–3200 К (2327 – 2927ºС). Хотя этот параметр лучше каждому выбирать самостоятельно.
  4. Напряжение. Для квартиры подойдет только использование диодной лампы на 220в.
  5. Цоколь. Маркировка на нем должна повторять маркировку на патроне.

Какие светодиодные лампы лучше для дома, можно определить, используя сведения, приведенные выше.

Изготовление ЛЕД-лампы в домашних условиях

LED-лампы для квартиры можно сделать самостоятельно. Для этого понадобятся:

  • светодиоды диаметром 5 мм в большом количестве;
  • диоды модели UF4007 – 4 шт.;
  • цоколь и корпус от энергосберегающей лампочки;
  • функционирующая электронная нагрузка;
  • конденсатор 100 нФ, 400 В.

Изготовление лед лампы дома

Изготовление лед лампы —
несложный процесс

Процесс создания диодной ламы состоит из нескольких этапов.

  1. Изготовление выпрямительного моста. Он будет преобразовывать входное переменное напряжение 220 В. На выходе получится 100 В, 0,13 А. Функцию выпрямительного моста будут выполнять сверхбыстрые диоды UF4007.
  2. Из нагрузки выпаивается емкость, которая служила соединением для нитей накала. Затем каждая нить накаливания соединяется между собой.
  3. Конструируется мост из диодов. Далее его вывод последовательно соединяется с подобранным конденсатором на 100 нФ, 400 В. Затем мост последовательно припаивается к плате нагрузки в том месте, в котором выпаяли емкость.
  4. Последовательно соединяются 30 светодиодов в 1 цепочку. Таких цепочек с последовательно соединёнными СД должно быть 5 шт. При этом лучше брать светодиоды белого свечения на 0,02 А.
  5. В конце надо соединить все цепи вместе. Светодиодная лампа своими руками на 220в готова.

Как отремонтировать LED-лампу?

Починить переставшую работать светодиодную лампочку можно и в домашних условиях.

Для этого понадобится схема светодиодной лампы на 220 в.

Ремонт обязательно должен проводиться с соблюдением правил электробезопасности.

Основная причина поломки — сгорела светодиодная цепочка. В таком случае потребуется отыскать неисправный светодиод. Иногда следы поломки — копоть, разрушения, почернения — не видны. Тогда придется прозванивать тестером каждый СД. Исправные радиодетали будут светиться.

Часто дело не ограничивается 1 сгоревшим светодиодом, перестать работать могут и несколько. После их обнаружения встает вопрос, как выпаять СД.

  • Сначала идет снятие желтого эластичного светофильтра, для этого используется тонкая отвертка или игла.
  • На открывшуюся металлическую поверхность кладется припой и немного флюса в виде геля.
  • Далее берется нагретый паяльник, мощность которого от 60 до 80 Вт, и им нагревается припой и флюс до тех пор, пока диод не отсоединится от платы.
  • Такой процесс возможен за счет того, что светодиод является выпаиваемым.
  • Затем следует очистить плату от остатков припоя и флюса, и припаять новую деталь.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: