Цоколи светодиодных ламп: виды, маркировка, технические параметры + как подобрать нужный

Содержание:

  • Мощность и экономия на освещении
  • Цветовая температура
  • Тип цоколя
  • Радиатор в конструкции
  • Ресурс работы
  • Угол рассеивания
  • Обозначения на коробке
  • Производители
  • Еще несколько моментов о светодиодных лампах
  • Видео по выбору светодиодных ламп

Современным подходом при организации освещения в доме можно считать использование светодиодных ламп, которые имеют свои достоинства и недостатки. У этого изделия есть множество параметров. Они оказывают влияние на уровень электропотребления, стоимость продукции, комфортность освещения и другие качества. Именно поэтому следует знать то, как выбрать светодиодную лампу правильно и какими особенностями обладают различные варианты исполнения.

Мощность и экономия на освещении

Важным показателем для покупателей при выборе любых тип ламп всегда была мощность. Именно мощность оказывает влияние на экономичность организованного освещения, а также степень освещенности помещения.

image
Соотношение цены и экономии на лампах. Остается только важный вопрос в качестве светодиодных ламп?

Многие решают выбрать светодиодную лампу для квартиры по причине того, что лампы накаливания потребляют в 5 раз больше электроэнергии. Данная особенность означает, что обычный вариант на 75 Вт можно заменить светодиодным с мощностью 5 Вт.

image
Лампы светодиодные разновидности

Для освещения дома идеально подходит мощность от 6 до 8 Вт. Этот диапазон считается аналогам обычных 60-ватных ламп накаливания.

При рассмотрении вопроса мощности также следует обратить внимание на нижеприведенные нюансы:

  1. Рекомендуемый показатель напряжения для светодиодов 12-220 В.
  2. Лампочки, работающие с меньшим показателем напряжения, используются в помещениях с повышенным показателем влажности, к примеру, в ванной.
  3. Уменьшение показателя рабочего напряжения не приводит к снижению количества потребляемой энергии.

Отвечая на вопрос, как выбрать светодиодную лампу по мощности, стоит учитывать закономерность: вариант с вольфрамовой нитью потребляет в 5 раз больше энергии.

Способы экономии электричества в квартире

Цветовая температура

Если лампы накаливания имеют примерно одинаковый цвет освещения, то светодиодные классифицируются по достаточно важному показателю – цветовая температура диода. При этом по данному показателю можно выделить следующие группы ламп:

  1. Теплый цвет.
  2. Нейтральный.
  3. Холодный цвет.

Как правильно выбрать светодиодную лампу по рассматриваемому показателю? Согласно проведенной статистике для дома наиболее подходят варианты исполнения, которые имеют желтоватое свечение. Зачастую на коробке указан подобный цвет как «теплый белый» или «мягкий белый». А вот для офиса и производственных помещений принято покупать с ярким дневным светом.

Тип цоколя

Делая выбор светодиодных ламп по виду цоколя нужно учесть следующие нюансы:

  1. Как и лампы накаливания, светодиодные имеют разные типы цоколя. Многие люстры имеют цоколь Е27.
  2. Точечные светильники имеют цоколь GU 5.3.
  3. В настенных бра и в ночниках используют резьбу Е27 и Е14.

Кроме этого форма источника света может быть самой разнообразной: от стандартного варианта исполнения до грушевидных или спиральных форм.

Типы цоколя светодиодных ламп

Радиатор в конструкции

Установленный радиатор проводит охлаждение конструкции за счет отведения тепла от нагревающихся элементов. Если встречаются виды светодиодных ламп для дома, которые не имеют системы охлаждения в виде алюминиевой поверхности с ребрами, то подобный вариант исполнения следует обходить стороной.

В некоторых случаях вместо алюминия используется пластик. Это делается для удешевления продукции. Однако обращать внимание на подобное решение, когда радиатор охлаждения сделан из пластмассы, также не стоит. Это связано с тем, что теплопроводность пластика значительно ниже, при сильном нагреве он начинает плавиться.

Матовое стекло, которое часто используется при производстве, не позволяет понять то, есть ли в конструкции радиаторное охлаждение и какого оно типа. Поэтому подобные варианты также не стоит покупать.

Ресурс работы

При выборе LED ламп многих интересует то, сколько она может проработать. Проводя выбор светодиодной лампы для дома, стоит помнить о том, что продукция от известных производителей может прослужить около 50 тыс. часов.

Однако у современных диодов есть одна особенность – со временем у них показатели работы ухудшаются, качество свечения значительно падает.

При покупке следует уточнить момент гарантии на эту продукцию. Гарантийный срок эксплуатации составляет около 3-5 лет. Тип гарантии, который распространяется на рассматриваемую продукцию, предусматривает ее замену при выходе из строя. Отечественные производители светодиодных ламп для дома редко дают гарантию более 3-х лет. За этот период не наблюдаются поломки. Однако есть производители, которые и вовсе не дают гарантию на продукцию. Подобные варианты стоит обходить стороной.

Угол рассеивания

Важным критерием выбора можно назвать угол рассеивания света. При неправильном выборе по этому параметру эффективность освещения значительно снизиться.

При рассмотрении параметра угла рассеивания отметим следующее:

  1. Падение света под углом 90 – в этом случае светодиоды расположены в разных плоскостях и образуют несколько рядов. Применяется при условии освещения больших помещений, когда источников света очень мало. Из-за сильного рассеивания имеют большую мощность.
    Угол освещенности светодиодной лампы

Обозначения на коробке

Не все производители проводят нанесение информации на коробку в установленном порядке. Большинство популярных производителей отображают следующую информацию:

  1. Мощность.
  2. Сведение о фирме, которая проводит производство.
  3. Ресурс работы, который подтвержден гарантией.
  4. Тип цоколя.
  5. Коэффициент цветопередачи.
  6. Цветовая температура, которая отражается на цвете света.
  7. Световой поток.
  8. Штрих код изготовителя .

Если некоторая информация отсутствует, подобное явление можно считать показателем низкого качества продукции. Именно по нанесенной информации на упаковку потребитель проводит выбор. Маркировка светодиодных ламп не отражает их основные качества и, зачастую, проводится производителем для внутреннего учета продукции. Кроме этого, при выборе следует уделить внимания на сборку: если имеются большие зазоры, неровности или внешние дефекты – подобный вариант не стоит приобретать. Более подробно о качестве светодиодных ламп.

Производители

От того, какая фирма является производителем, зависят все вышеприведенные особенности. Важно отметить, что зарубежные и отечественные производители выпускают преимущественно качественную продукцию, но все же рейтинг светодиодных ламп для дома по этому показателю есть.

Согласно проведенным исследованиям наиболее популярными производителями являются:

  1. Philips.
  2. Nichia.
  3. Osram.
  4. CREE.
  5. GAUSS.

Достаточно много положительных отзывов можно встретить о продукции компании MAXUS. Они дают самый большой гарантийный срок на свои лампы при относительно невысокой цене на них. Среди отечественных производителей внимание заслуживает компания «Светлана-Оптоэлектроника» и «Оптоган».

Рейтинг светодиодных ламп
Соотношение цена качество

Еще несколько моментов о светодиодных лампах

Знайте обычные светодиодные лампы не предназначены для диммирования  и не работают с регуляторами  света. Для этих целей используется другой тип ламп.

К важным показателям, на которые нечасто обращают внимание, отнесем коэффициент передачи света и совместимость с диммером. Проводимые тесты светодиодных ламп для дома показывают, что коэффициент цветопередачи должен быть не менее 80 для яркого освещения. Наиболее высоким показателем можно считать 95, но подобные варианты исполнения стоят довольно дорого. Проверить то, насколько качественную продукцию производит рассматриваемый производитель, можно сравнив показатель коэффициента передачи света и стоимость: если он высок, а цена на изделие низкая, значит это подделка.

Диммер – устройство для плавного регулирования уровня освещения в помещении. Для подобной системы производят специальные светодиодные лампы. Если приобрести вариант, который не предназначен для использования в этой системе, регулятор и светодиоды быстро выйдут из строя.

С каждым годом рассматриваемые лампы становятся более популярными, что можно связать с постоянным ростом цены на электроэнергию. Именно поэтому количество подделок в продаже постоянно растет. При выборе следует пользоваться вышеприведенными советами и тогда приобретенная продукция прослужат многие годы. Главный вопрос остается это надёжность светодиодных ламп, об этом рекомендуем посмотреть видео, благодаря которому Вы станните специалистом.

В отличие от обычных ламп накаливания, различающихся только мощностью и качеством изготовления, светодиодные лампы имеют много параметров, влияющих на качество и безопасность освещения. Я расскажу об основных параметрах светодиодных ламп и порекомендую, какие лампы лучше подойдут для дома.

Мощность

Светодиодные лампы не стоит выбирать по мощности – эффективность у различных ламп разная и лампы с одинаковой мощностью могут сильно отличаться по яркости: лампы, заменяющие обычную лампочку-грушу 60 Вт могут иметь мощность от 6 до 10 Вт, лампы, заменяющие “свечку” 40 Вт могут иметь мощность от 4 до 7 Вт.

Эквивалент мощности

Большинство производителей светодиодных ламп указывает эквивалент мощности лампы накаливания. Например, на упаковке может быть указано, что лампа имеет мощность 6 Вт и светит, как лампа накаливания 60 Вт. Некоторые производители указывают этот эквивалент достаточно некорректно, поэтому я рекомендую всегда обращать внимание не на эквивалент мощности, а на световой поток.

Световой поток

Цветовая температура

Ламы накаливания светят тёплым желтоватым светом с цветовой температурой 2700-2800К. Если вы хотите, чтобы светодиодная лампа давала свет, максимально похожий на свет лампы накаливания, выбирайте лампы с цветовой температурой 2700-2800К. Многие светодиодные лампы имеют цветовую температуру 3000К – это более белый, но не менее комфортный свет. Свет ламп с цветовой температурой 4000К называют “нейтральный белый”. Такой свет больше подходит для офисных помещений. Считается, что белый свет способствует повышению работоспособности, а желтый помогает расслабиться и отдохнуть, поэтому дома в вечернее время свет должен быть тёплым с цветовой температурой не выше 3000К. Лампы с холодным белым светом 5000К и выше предназначены для использования в хозяйственных помещениях. Дома им не место.

Напряжение

Лампы на 12 вольт выпускаются с цоколями E27, E14, GU5.3, G4 и могут работать как от постоянного, так и от переменного напряжения. Большинство микроламп с цоколем G4 и некоторые лампы-споты с цоколем GU5.3 при работе от переменного напряжения имеют очень высокую пульсацию света, вредную для глаз и самочувствия в целом. Для того, чтобы избежать пульсации таких ламп, придётся заменить трансформаторы на блоки питания постоянного тока.

Индекс цветопередачи (CRI, Ra)

Работа с выключателем, имеющим индикатор

Многие светодиодные лампы некорректно работают с выключателями, имеющими индикаторную лампочку или светодиод. Когда выключатель выключен, такие лампы вспыхивают или слабо горят. Лишь некоторые производители указывают, работают ли их лампы с такими выключателями.

Поддержка работы с диммером

Большинство светодиодных ламп не могут работать с регуляторами яркости (диммерами), но выпускаются специальные диммируемые светодиодные лампы, поддерживающие регулировку яркости. Такие лампы работают с большинством обычных диммеров для ламп накаливания, но минимальный уровень яркости при диммировании может быть довольно высоким (около 20%). Для того, чтобы лампы при диммировании могли снижать яркость почти до нуля, необходимо использовать специальные диммеры для светодиодных ламп.

Пульсация света

Пульсация света приводит к усталости глаз и общему ухудшению самочувствия, поэтому очень важно использовать только те лампы, у которых нет видимой пульсации. По СНИП для различных типов помещений нормируется пульсация света в диапазоне 5-20%, фактически для человека незаметна пульсация до 35%. Лишь некоторые производители пишут на упаковке ламп “без пульсации”. У других ламп уровень пульсации может быть низким, но в параметрах лампы это никак не указывается. Наличие пульсации можно проверить с помощью “карандашного теста” или посмотрев на свет лампы через камеру смартфона (если пульсация есть, на экране будут видны полосы).

Угол освещения

Обычные лампы накаливания светят во все стороны, галогенные споты дают узкий пучок света. Со светодиодными лампами всё сложнее.

Большинство светодиодных спотов (ламп для подвесных потолков с цоколями GU10 и GU5.3) светят рассеянным светом с углом около 100 градусов и ослепляют из-за слишком широкого угла (галогенные споты дают узкий луч света с углом освещения около 30 градусов). Только некоторые светодиодные споты имеют такой же узкий угол освещения, как у галогенных ламп. Такие лампы легко распознать по наличию линз перед светодиодами.

Тип лампы

В обычной светодиодной лампе несколько светодиодов накрыты колпаком (обычно матовым). Иногда ещё встречаются устаревшие лампы-кукурузы, вся поверхность которых покрыта множеством мелких светодиодов, напоминающих зёрна кукрузы в початке. Новый тип светодиодных ламп – филаментные лампы (или лампы на светодиодных нитях). Такие лампы внешне очень похожи на лампы накаливания – у них стеклянная колба и широкий угол освещения. Внутри лампы размещены светодиодные нити – керамические или металлические пластины, на которых размещено множество мелких светодиодов в ряд.

Такие лампы более эффективны, чем обычные (они дают более 100 Лм/Вт) и их свет максимально похож на свет ламп накаливания. Большинство филаментных ламп прозрачные, но есть и матовые. Недостаток таких ламп – более низкий срок службы по сравнению с обычными светодиодными лампами.

Срок службы

Производители указывают срок службы ламп от 10 000 до 50 000 часов. Фактически, никто не знает, сколько в реальности прослужит лампа, ведь технологии совершенствуются очень быстро и все сроки службы рассчитываются теоретически. Рекомендую обращать внимание не на указанный срок службы, а на срок гарантии, в течение которого можно обменять лампу, вышедшую из строя.

Гарантия

Все светодиодные лампы имеют гарантию от 1 года до 5 лет. Магазины обязаны менять лампы по гарантии в течение этого срока, если они вышли из строя. Кроме того, по закону о защите прав потребителей, вы можете вернуть лампы в магазин в течение 14 дней после покупки, если они вам не понравились при условии наличия неповреждённой упаковки и, по возможности, чека.

Как выбрать хорошие лампы

Выбор светодиодных ламп – задача непростая. Даже у самых именитых производителей, встречаются лампы с недопустимо высокой пульсацией. У некоторых производителей часть ламп хорошие, а часть не очень. Для того, чтобы точно знать, какие лампы хорошие, а какие нет, я создал проект по независимому тестированию светодиодных ламп lamptest.ru. Я тестирую лампы и публикую результаты измерения всех основных параметров. Сейчас протестировано уже более 1000 моделей ламп 75 брендов и работа продолжается. Поэтому самый простой вариант выбора – найдите интересующую вас лампу на lamptest и посмотрите на её измеренные параметры:

Если интересующей вас лампы пока не на сайте lamptest.ru, рекомендую руководствоваться следующими критериями выбора:

Эту статью я написал для Яндекс-Маркета: market.yandex.ru/articles/kak-vybrat-svetodiodnuju-lampu. Надеюсь, она поможет большому количеству людей не ошибиться с выбором хороших светодиодных ламп.

© 2017, Алексей Надёжин

Светодиодная лампа со стандартным цоколем E27, мощностью 10 Вт, цветовой температурой 4500 К, пластмассовым матовым светорассеивателем и алюминиевым радиатором-теплоотводом

Светодиодные лампы, или светодиодные светильники, — источники света, основанные на светодиодах. Применяются для бытового, промышленного и уличного освещения.

Различают законченные устройства — светильники и элементы для светильников — сменные лампы. Для освещения в лампах чаще применяют белые светодиоды разного типа. Для декоративных целей применяют лампы либо с цветными светодиодами (в том числе и RGB), либо с белыми светодиодами и цветными колбами.

Светодиодный светильник

Декоративные светодиодные лампы мощностью 1 Вт с цветными матовыми разноцветными пластиковыми колбами Светодиодный светильник

Светодиодный светильник — самостоятельное устройство. Корпус светильника чаще всего уникален, специально спроектирован под светодиодный источник освещения. Конструктивно такой светильник состоит из цоколя, металлического корпуса, служащего одновременно радиатором, платы со светодиодами, электронного драйвера (преобразователя питания) и полупрозрачной пластмассовой полусферы. Иногда светодиодным светильником называют традиционный светильник с установленной сменной светодиодной лампой. Однако, специально спроектированный светильник обладает бóльшей энергоэффективностью и надёжностью. Светодиодные источники света в основном используются для направленного или местного освещения по причине особенностей полупроводникового излучателя светить преимущественно в одном направлении[1].

Типы светильников

Влагозащищённый светодиодный светильник светодиодный указатель эвакуационного выхода

Все типы светильников можно разделить на три группы:

  • Светодиодные светильники для улиц, парков, дорог, для архитектурного освещения[2]. Выполняются в защищенном от влаги и пыли корпусе, кроме того, корпус обычно выполняет роль теплоотвода и изготавливается из хорошо проводящих тепло материалов[3].
  • Светильники для производственных целей, ЖКХ и офисов. К изделиям предъявляются повышенные требования по качеству освещения, в том числе к стабильности и цветопередаче, условиям эксплуатации[4]. Такие светильники чаще производятся в антивандальном исполнении, укомплектованы специальной отвёрткой и специальными саморезами, защищающими корпус от несанкционированного вскрытия. Рассеиватель у современных антивандальных светильников для ЖКХ выполнен из поликарбоната, который в десятки раз крепче традиционного стекла.
  • Светильники для бытовых нужд обычно выпускаются невысокой мощности, но должны удовлетворять многочисленным требованиям к качеству освещения, электробезопасности, пожароопасности и, в немалой степени, — к внешнему виду. Зачастую бытовые светильники имеют сменные лампы.

Кроме указанных применений, светодиодные светильники хорошо подходят для освещения музеев и раритетов, поскольку спектр лампы не содержит ультрафиолетовой составляющей[5][6].

Светильники для уличного освещения

Влагозащищённый светодиодный прожектор для уличного освещения мощностью 10 Вт. Освещение двора многоквартирного дома светодиодным консольным светильником

Светильники для улиц, парков и дорог должны удовлетворять многим критериям. Основные особенности, которые необходимо учитывать[2]:

  • Экономия электроэнергии. Светильники для улицы освещают большие территории и особенно важно, чтобы бóльшая часть излучаемого света направлялась на освещаемую поверхность. Светодиодные приборы наиболее удовлетворяют таким требованиям в исполнениях прямого света и преимущественно прямого света (по ГОСТ 17677-82) и позволяют получить экономию электроэнергии даже по сравнению с аналогичными газоразрядными лампами высокого давления и натриевыми лампами.
  • Прочность конструкции и защищенность от воздействия окружающей среды. Корпус устройства должен быть сконструирован так, чтобы мусор, испражнения птиц и вода не скапливались на поверхности светильника и не ухудшали его охлаждающую способность, прозрачность защитного стекла, тем самым сохраняя характеристики в течение всего срока службы.
  • Цветопередача. Светодиодные источники освещения в большинстве обладают лучшими характеристиками цветопередачи. Кроме того, цветовой оттенок и индекс цветопередачи могут быть подобраны при выборе светильника для конкретного приложения.
  • Срок службы светодиодных ламп значительно превышает срок службы традиционных уличных источников освещения. Однако, светодиодные источники света чувствительны к повышенной температуре и при плохом теплоотводе срок службы может быть значительно снижен.
  • Равномерность освещения зависит от конструкции светильника и в большинстве обеспечивает необходимую диаграмму направленности для светильников прямого света.
  • Цена светодиодного светильника зачастую значительно выше аналогичных традиционных устройств освещения. Но, поскольку замена ламп в традиционных устройствах наружного освещения связана со значительными затратами, требует специального оборудования, использование светодиодных устройств в некоторых случаях даёт ощутимую экономию в ближайшей перспективе применения.

Светильники для производственных целей, офисов и ЖКХ

Светодиодный светильник на АЗС

Светильники предназначены для автоматического управления освещением в жилых домах и общественных местах, а также в производственных, офисных, складских и иных помещениях: лестничные клетки и марши подъездов, коридоры и переходы, козырьки и тамбуры, подвалы и чердаки, лифты и лифтовые площадки, комнаты и подсобные помещения, предподъездные территории, подземные автостоянки, а также другие второстепенные помещения, требующие ухода и освещения.

Сменная светодиодная лампа

Сменная светодиодная лампа — осветительный прибор, устанавливаемый в существующий светильник, изначально предназначенный как для установки сменных светодиодных ламп, так и для установки ламп другого типа — люминесцентных, накаливания, галогенных, возможно, с некоторой доработкой. В настоящее время выпускаются светодиодные лампы практически под все существующие типы цоколей. Лампы выпускаются мощностью до 40 Вт и предназначены для установки в бытовые осветительные устройства — настольные светильники, потолочные светильники, бра — как быстрая замена менее экономичных традиционных ламп без изменения дизайна и конструкции. Производители, кроме напряжения питания, потребляемой мощности и типа цоколя, указывают оттенок белого света (цветовую температуру, как правило, 2700-3000 K, 4000 K, 6000 K), класс энергоэффективности, срок службы лампы и мощность лампы накаливания сравнимой яркости.

Распространённые виды сменных светодиодных ламп:

  • Лампы с плоской платой и рассеивателем. Как правило, имеют форму «груши», «свечи» или софита. Могут быть оснащены качественным радиатором и драйвером — для него в такой лампе достаточно много места. Бывают также лампы, сделанные по технологии Chip-On-Board (COB). Недостаток такой схемы — сложно получить лампу, диаграмма направленности которой не имеет значительного провала в сторону цоколя, для этого приходится делать достаточно крупногабаритный рассеиватель.
  • Лампа-«кукуруза». Собирается из нескольких плат в форме многогранной призмы, на каждую плату устанавливается несколько маломощных светодиодов, сверху может накрываться колпаком из оргстекла с отверстиями для охлаждения. По форме такая лампа напоминает кукурузный початок. Лампы-«кукурузы» дают более всенаправленную диаграмму распределения света, и потому не требуют крупногабаритных рассевателей. Как правило в лампах-кукурузах светодиоды плохо охлаждаются, отчего быстро теряют яркость или выходят из строя.
  • Филаментные лампы — внешне похожи на ранние лампы накаливания, благодаря чему могут использоваться в декоративных светильниках, рассчитанных на прозрачные лампы накаливания. В таких лампах светодиоды выращиваются на стеклянной подложке, соединяются последовательно в группы, как правило по 28 светодиодов, что позволяет упростить драйвер, так как одна такая «нить» питается напряжением около 100 вольт — благодаря этому не требуется преобразование напряжения, достаточно лишь ограничения тока и выпрямления. С другой стороны, места для преобразователя и радиаторов охлаждения в таких лампах очень мало. В дешёвых филаментных лампах используются простейшие выпрямители даже без сглаживающих конденсаторов.
  • Линейные лампы — предназначены для замены линейных люминесцентных ламп. Для этого из светильника извлекаются балластные дроссели и стартеры (либо электронные пускорегулирующие аппараты).
  • Специальные лампы — для замены индикаторных ламп, ламп со специальным цоколем и т. д. Выполняются в форме заменяемой лампы.
  • Филаментная лампа

  • Лампа ранних моделей с двухконтактными светодиодами каждый в пластмассовом корпусе

  • Лампа с SMD-светодиодами на плоской плате со снятым рассеивателем

  • Лампа типа «кукуруза» с белыми SMD-светодиодами

  • Лампа с цоколем R7S для установки в прожектор

  • Лампы со светодиодами на подложках в виде лепестков

  • Лампа для цоколя G9 для замены галогенной лампы

  • Лампа «софитного» типа под цоколь GU10

  • Линейные лампы

  • Светодиодная линейная лампа для установки взамен ртутных трубчатых люминесцентных ламп

  • Светодиодный светильник 40 Вт, 60×60 см, взамен стандартных светильников с 4 трубчатыми люминесцентными лампами по 18-20 Вт

  • Автомобильные светодиодные лампы

  • Миниатюрные светодиодные лампы с COB- (3 слева) и SMD-светодиодами белого свечения

См. также

Эта страница в последний раз была отредактирована 24 августа 2021 в 17:36.

imageimage

Современный рынок осветительных приборов в значительной степени состоит из светодиодных светильников, являющихся устройствами нового поколения. Они активно применяются в качестве источников света как для городского и домашнего освещения, так и для подсветки матриц различных технических устройств. Светодиодные чипы крайне разнообразны по габаритам, функциональным и техническим характеристикам, энергоэффективности и области применения. Проведя их сравнение, можно с лёгкостью выбрать подходящий прибор в 2020 году.

Устройство и принцип работы светодиодов

Светодиодом называется прибор-полупроводник, способный преобразовывать электрический ток в видимое световое излучение. Часто применяемое обозначение светодиода ЛЕД является абберевиатурой light-emitting diode – светоизлучающий диод.

В отличие от ламп, излучение которых лежит в широком спектре, кристалл светодиода по внешнему полю излучает конкретный цвет. Диапазон освещения определяется химическими особенностями полупроводников, используемых в каждом случае.

Все модели светодиодов содержат следующие элементы:

  • катод, отвечающий за подачу отрицательной части волны постоянного тока на полупроводниковый кристалл;
  • анод, осуществляющий подачу положительной части волны на кристалл;
  • рассеиватель, увеличивающий угол свечения;
  • рефлектор, который отражает световой поток на рассеиватель;
  • кристалл или чип полупроводника, осуществляющий излучение светового потока, используя p-n переход.
  • image
    Устройство светодиода

Конструкция диода включает два полупроводника, легированных разными примесями. Один из них содержит свободные электроны, а второй – отверстия (дырки). Это обеспечивает p-n переход между полупроводниками, когда электроны переходят от донора к реципиенту, занимая свободные отверстия и выделяя фотоны. Данная реакция возможна при наличии источника постоянного тока. На практике применяются гетероструктуры – многослойные полупроводники, имеющие самый маленький вес.

Зная, какие бывают светодиоды по мощности и по внешнему виду, можно выбрать прибор для разных случаев. Они делятся на две большие группы:

  1. Индикаторные. Маленькие светодиоды относительно небольшой мощности с умеренной яркостью. Применяются для цветовой индикации, при подсветке приборных панелей и прочего.
  2. Осветительные. Их мощность может доходить до нескольких десятков Ватт, за счёт чего достигается свечение высокой интенсивности. Используются в составе светодиодных лент и ламп для освещения помещений, в фарах и иных приборах.

Основные параметры светодиодов

Перед тем, как рассматривать особенности существующих конструкций, следует ознакомиться с основными характеристиками приборов:

  1. Светоотдача, или эффективность (Лм/Вт). Является отношением светового потока к используемой мощности. Эта величина высчитывается перед тем, как определить применимость диодов для различных осветительных систем. Модели 2020 года обладают показателями 120-140 Лм/Вт, то есть в несколько раз больше, чем у ламп накаливания.
  2. Цветовая температура (Кельвины). Применяется в следующих диапазонах:
  • 2500-3000 К – тёплый белый свет (WW);
  • 4000-5000 К – нейтральный белый свет (NW);
  • 6500-95000 К – холодный белый свет (CW).

Обратите внимание! Нейтральный свет диодов считается оптимальным для офисной работы, так как подсвечиваемые предметы имеют наибольшую чёткость.

Также выделяют цветные (синий, красный, жёлтый, зелёный) и RGB световые диоды.

3. Мощность светодиода (Вт, мА). Необходима для выбора подходящего источника питания. Диоды бывают:

  • малой мощности – менее 0,5 Вт (20-60 мА);
  • средней мощности – от 0,5 до 3 Вт (100-700 мА);
  • большой мощности – более чем 3 ватта (от 1000 мА).

Обратите внимание! Чтобы продлить срок службы блока питания, его необходимо выбирать с запасом в 15-20%, превышающим реальную мощность светодиода.

4. Угол свечения (градусы). Обычно составляет 120-140о, для индикаторных – 15-45о.

5. Ресурс, или деградация (часы). Определяет длительность эксплуатации. На ресурс влияют:

  • токовая деградация, когда через световые диоды пропускается избыточная сила тока;
  • температурная деградация, возникающая при некачественном отводе электронной энергии.

Обратите внимание! Чтобы лучшие светодиоды прослужили заявленное количество часов, температура в точке пайки должна быть не более 65оС.

Индикаторные светодиоды

Индикаторные светодиодные чипы наиболее распространены. Применяются для различной подсветки и индикации, от фонарей и светофоров до бытовой техники. Современные модификации обладают большой силой света, хотя это достаточно маломощные светодиоды.

Функцию отражателей, концентрирующих световой поток, выполняют стенки и опорная пластина. Приборы имеют прямоугольные торцы с диаметром 3-10 мм и выпуклые линзы. Для них требуется источник питания в 2,5-5 В (предел по току – 20-25 мА), а если используется интегрированный резистор – 12 В. Угол свечения бывает либо широким (110-140о), либо узким (15-45о). Светоотдача белых светодиодов находится на уровне 3-5 Лм.

  • image
    Строение индикаторного светодиода

Индикаторный диод обладает следующими преимуществами:

  • небольшая стоимость;
  • безопасные токи и напряжение светодиодов;
  • высокий уровень защиты от внешних воздействий;
  • небольшое потребление энергии с низкой теплоотдачей, позволяющей устройствам работать продолжительное время без охлаждающих радиаторов.

Среди индикаторных выделяют следующие типы светодиодов:

Тип светодиода Строение Корпус Цветовой диапазон Угол рассеяния Область применения
DIP Самые маленькие, кристалл в выводном корпусе Прямоугольный или цилиндрический, диаметр – от 3 до 10 мм. Имеет выпуклую линзу Одно- и многоцветный (RGB), УФ и ИК До 60о Устройства индикации, световые табло, ёлочные украшения
Super Flux «Piranha» Имеет четыре вывода для фиксации на плате Прямоугольный, с линзой (5 или 3 мм) или без Зелёный, красный, синий и белые с разной температурой 40-120о Подсветка дневных ходовых огней, автомобильных приборов и прочего
Straw Hat Два вывода, кристалл расположен возле передней стенки Цилиндрический, радиус линзы увеличен, высота уменьшена Синий, зелёный, жёлтый, белый и красный светодиод 100-140о Используются, когда требуется равномерное освещение с небольшим энергопотреблением
SMD Не имеют вывода, монтируются поверхностно Типовой размерный ряд, часть с выпуклой линзой, другая – плоские светодиоды Цветные и белые 20-120о Являются основой диодных лент

Наиболее технологичной и популярной является группа SMD светодиодов.

Сравнение SMD светодиодов

Применение SMD диодов повсеместно. Эти относительно маломощные светодиоды являются основой лампочек общего освещения, индикаторных панелей и систем аварийного освещения. Наибольшей популярностью пользуются светодиодные ленты на СМД диодах. Существуют и их вариации в виде модулей и линеек, где используются планарные светодиоды.

Определить тип и размер корпусов SMD диодов можно по маркировке, цифры которой обозначают ширину и длину. Новые модификации конструируются на группах, состоящих из четырёх равных по мощности светодиодов разных цветов – «G+R+W+B». Это увеличивает светоотдачу и расширяет световые оттенки, поэтому такой тип светодиодов самый яркий.

Классификация светодиодов по типоразмерам следующая:

Маркировка SMD 3528 5630 3014 5050 5730-05 5730-1 2835
Световой поток, Лм 5 40 8 15 40 100 25
Мощность, Вт 0,06 0,5 0,07 0,2 0,5 1 0,2
Температура, оС до 65 до 80 до 65 до 65 до 80 до 80 до 65
Ток, мА 20 150 30 60 150 30 60
Напряжение, А 3,3 3,3 3,3 3,3 3,4 3,4 3,4
Габариты, мм 3,5х2,8 5,3х3 3х1,4 5х5 4,8х3 4,8х3 2,8х3,5

Таблица включает усреднённые технические характеристики, которые показывают лучшие светодиоды с белым светом. Самые мощные лампы холодного и тёплого белого света обладают меньшим световым потоком и, имея равную яркость светодиодов, дают лучшее освещение, чем цветные.

Обратите внимание! Светоотдача тёплых тонов может быть на 10% меньше той, что отражают маркировка и характеристики, а холодных – на 10% больше, поэтому они самые энергоэффективные.

Реальные технические характеристики и качество светодиодов в значительной степени определяет марка светодиодов, причём колебания могут доходить до 15%. Качественные светодиоды выпускают крупные японские, европейские и китайские бренды. Бюджетные же устройства неизвестных китайских производителей, занесённые в каталог, обычно очень слабые, и вместо заявленных 0,5 Ватт могут выдавать 0,15 или даже 0,09.

Такие низкие показатели мощности объясняются тем, что внутри корпуса смонтирован кристалл меньшего размера. Это характерно для низкокачественной китайской продукции. Поэтому, самостоятельно проектируя источник питания, стоит стремиться к реальным показателям тока в нагрузке, равным около 95% от заявленного. При небольшой недогрузке можно увеличить рабочий ресурс даже для устройств, где используются не самые лучшие светодиоды.

Осветительные светодиоды

Выбирая, какие светодиоды самые яркие, стоит остановиться на осветительных. Это сверхмощные светодиоды с высокой интенсивностью излучения. Выпускаются исключительно в белом цвете, тёплом и холодном, корпус предназначен для поверхностного монтажа. Используются в лампах и светодиодных лентах, фарах, фонарях и прочем, где необходимы мощные сверхъяркие светодиоды.

Не существует естественных кристаллов, излучающих белый свет. Поэтому, чтобы создать светодиоды белого свечения, используются различные технологии, основанные на смешивании трёх основных цветов (RGB). Цветовая температура определяется способом их сочетания. Популярным методом является покрытие кристалла слоями люминофора, каждый из которых отвечает за один из трёх базовых цветов. Другой способ заключается в нанесении пары слоёв люминофора на голубой кристалл.

Можно выделить следующие преимущества осветительных диодов:

  • различное цветовое свечение;
  • возможность выбора световой температуры;
  • энергосбережение, сокращающее расходы электричества;
  • малый коэффициент пульсации;
  • разнообразная рассеиваемая мощность.
  • image
    Строение осветительного светодиода

Среди осветительных выделяются следующие виды светодиодов:

Тип светодиода Строение Корпус Угол рассеяния Область применения
SMD Кристалл, покрытый люминофором, размещён на алюминиевой либо медной подложке, отводящей тепло В основном прямоугольный, с линзой или без 100-130о Переносные фонари, светодиодные лампы и ленты, фары авто
COB Большое количество светодиодов SMD в едином корпусе, покрытом люминофором Имеют вид матрицы, чаще всего прямоугольной до 180о Только для освещения без узконаправленного излучения
Filament Кристаллы покрыты люминофором и установлены на стеклянную подложку Цилиндрическая подложка 360о Декоративная подсветка помещений
PCB Star Один кристалл большой площадью на подложке из алюминия Подложка в форме шестерёнки или звезды 120о Мощные прожекторы и ручные фонари

Обратите внимание! Спектр свечения Filament намного приятнее для человеческого глаза, чем виды SMD и COB, и схож со светом ламп накаливания.

Типы светодиодов: особенности

Решая, какие светодиоды лучше для освещения, стоит учесть, что по величине светового потока сверхъяркий PCB Star лидирует, хоть и является разновидностью SMD диодов. Разница заключается в том, что он является точечным мощным источником света, а не совокупностью кристаллов, что упрощает фокусировку. По этой причине эти мощные сверхъяркие светодиоды удобно применять для фонаря.

Наиболее универсальными являются SMD светодиоды. Можно выделить следующие преимущества этого типа:

  • высокая энергоэффективность;
  • прочный полимерный корпус;
  • средняя стоимость;
  • ремонтопригодность;
  • длительный период эксплуатации;
  • хороший показатель охлаждаемости за счёт применения радиатора.

Данные светодиоды повышенной яркости имеют и недостатки:

  • меньшая эффективная освещённость, чем у Filament;
  • неравномерное распределение светового потока в различных направлениях;
  • бьющий направленный свет.

Филаментные приборы являются более технологичными. Такая модель представляет собой стеклянную полоску, металлизированную с обеих сторон, за счёт чего подаётся питание. Сверху на полоску приклеено некоторое количество светодиодов, покрытое люминофором. Полоски, несущие мощные светодиоды, помещаются в стеклянную колбу, имеющую вид привычной лампочки с гелием. По сути филаментная лампочка является COB диодом, помещённым в газовую среду.

К преимуществам Filament диодов относится следующее:

  • равномерность светового потока в разных направлениях;
  • яркий свет, не «режущий» глаза;
  • высокая энергоэффективность;
  • длительный период эксплуатации;
  • привычный вид колбы;
  • возможность утилизации с бытовыми отходами.

Можно выделить и ряд недостатков:

  • хрупкий стеклянный корпус;
  • высокая стоимость;
  • у дешёвых моделей – плохая охлаждаемость;
  • непригодность к ремонту.

Видео по теме (на примере сравнения лент SMD диодов 3528, 5050, 5630, 5730):

Если у вас остались вопросы после прочтения статьи “Сравнение светодиодов: виды, типы, классификация, характеристики и назначение”, задайте их в комментарии, мы обязательно постараемся дополнить материал ответами на них.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий