Как устроена светодиодная лампа

Газоразрядные источники света (ГРЛ)

Физическое явление, которое используют для получения света в газоразрядных источниках излучения – это электрический разряд при прохождении тока через газ определенного состава. Такой разряд назвали тлеющим.

Начало разряда возможно только при принудительной ионизации газа. Для этого к газу, находящемуся в промежутке между электродами, прикладывают высокое напряжение. Обычно это немного больше сотни вольт. При разряде происходит пробой межэлектродного промежутка и ток, протекающий через газ, резко увеличивается. Образуется светящееся плазменное облако. Его цвет зависит от состава газа, находящегося в колбе. Например, неон светится красным цветом, аргон – сиреневым, ксенон – голубоватым, гелий – красно-оранжевым.

Свечение электрического разряда в гелии.

Свечение инертных тяжелых благородных газов в электрическом высоковольтном разряде. Слева направо: гелий — He, неон — Ne, аргон — Ar, криптон — Kr, ксенон — Xe.

Для интенсификации процесса свечения к воздуху или инертному газу в трубке добавляют металл – ртуть, пары которого и дают ультрафиолетовое излучение. Оно переизлучается люминофором.

Дуговая ртутная (ДРЛ)

На основе такого физического явления были созданы лампы типа ДРЛ, ДНаТ, МГЛ. Эти источники искусственного света относятся к большой категории газоразрядных ламп, подкатегории дугового разряда.

Аббревиатуры означают:

• ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная или дуговая ртутная лампа;
• ДНаТ – дуговая натриевая трубчатая;
• МГЛ – металлогалогенная лампа.

У ГРЛ внутри колб смонтирована разрядная трубка. Ее называют горелка. Свет в ГРЛ излучает плазменный шнур или облако, образующиеся при дуговом разряде в газе горелки.

Спектр в лампах низкого давления – это одна, две линии свечения. В лампах высокого давления – целый набор линий.

Конструкция лампы типа ДРЛ

1. Цоколь резьбовой, 2. Резистор, 3. Фольга молибденовая, 4. Зажигатель (вспомогательный), 5.Рамка несущая, 6. Колба внешняя, 7. Сжатый спай, 8. Кварцевая ртутная лампа дугового разряда, 9. Газ азот, 10. Основной электрод вольфрамовый, 11.Проволоки из свинца.

Применяются для освещения больших пространств. Например, цеха предприятий, улицы, площади, автостоянки и др.

Лампы ДНаТ

Лампочка ДНаТ Elektrox SUPER BLOOM 400 Вт.

Трубчатая колба с резьбовым цоколем Эдисона Е40, используемым в лампах большой мощности. В колбе видна разрядная трубка – горелка. На стекле колбы, возле цоколя, несмываемым текстом отпечатано минимум характеристик.

Основное применение – освещение улиц, дорог, автомагистралей, подземных переходов, автостоянок. Т. е. мест, где человек находится непродолжительное время. Причина – узколинейчатый спектральный состав излучения желто-оранжевого света. Горелка из кварцевого стекла или прозрачной керамики. Наружная колба из механически и термически стойкого боросиликатного стекла. Колба:

• стабилизирует температуру горелки, уменьшая потери тепла;
• фильтрует лишнее УФ-излучение, вредное окружающей среде и человеку.

Схема устройства ДНаТ

Металлогалогенные (МГЛ)

Один из видов газоразрядных ламп. Их еще называют ДРИ – дуговые ртутные с излучающими добавками. По конструкции похожи на ДРЛ. Отличие – в полость горелки добавлены галогениды натрия, индия, талия.

МГЛ характерны высоким уровнем цветопередачи Ra, он же CRI, достигающим 90. Вместе с тем у этих ламп светоотдача (энергоэффективность) увеличена до 70-95 Лм/Вт. Срок службы не менее 8-10 тысяч часов. Разновидность – ДРИЗ, имеющая зеркальный слой, нанесенный изнутри на часть колбы. Это позволяет, поворачивая специальный патрон, направлять поток света в одну сторону.

Где используют

Светодиоды, являются настоящими незамеченными героями в мире электроники. Они выполняют десятки различных работ и встречаются во всех видах устройств. Помимо прочего, они формируют цифры на цифровых часах, передают информацию с пульта дистанционного управления, подсвечивают часы и сообщают, когда приборы включены. Собранные вместе, они могут формировать изображения на большом телевизионном экране или освещать светофор.

Основное назначение

Важно! По сути, светодиоды — это просто крошечные лампочки, которые легко вписываются в электрическую цепь. Но в отличие от обычных ламп накаливания, они не имеют нити накала

Они не становятся особенно горячими.

Устройства освещаются исключительно движением электронов в полупроводниковом материале и служат также долго, как и стандартный транзистор. Срок службы светодиода превосходит короткий срок службы лампы накаливания на тысячи часов. Крошечные светодиоды уже заменяют трубки, которые освещают ЖК- телевизоры высокой четкости, чтобы сделать их значительно тоньше.

Воздействие на организм

Синий пик в
районе 450нм от светодиодов помимо сетчатки воздействует в целом на весь
организм. Происходит это через подавление выработки мелатонина.

Вместо
отдыха и сна, нам наоборот хочется движения и действия.

Что такое
мелатонин и зачем он нужен? Это гормон, который напрямую влияет на обменные
процессы.

Вырабатывается
он в эндокринной железе. Подавление мелатонина приводит к раннему старению
клеток.

Мелатонин — это антиоксидант, защищающий наши митохондрии и ДНК от повреждений, помощник иммунной системы, усиливающий ее функцию.

Однако не все здесь так однозначно и винить именно светодиоды все же не стоит. Как показали более глубокие исследования, зависимость в первую очередь выражается в цветовой температуре.

Чем она
выше, тем сильнее подавляется синтез мелатонина. При этом данный процесс
одинаково происходит при различных источниках освещения.

То есть, особой разницы между светодиодами и другими типами источников света не наблюдается. Любые искусственные светильники с температурой 6000-6500К одинаково плохо влияют на выработку мелатонина.

Как
защититься от этого?

1

Там лучше оставить лампочки накаливания, ну или поставить альтернативные ночники.

2

Не
засиживайтесь перед компьютерным монитором или экраном смартфона.

3
4

Устройство светодиода.

Led-диод состоит из полупроводникового кристалла, который закреплен на подложке, корпуса с контактами и оптической системы.

Устройства индикаторных (DIP), плоских (SMD) и СОВ элементов различаются снаружи. 

Конструктивное устройство DIP.

DIР-светодиод в разрезе.

В основании прибора монтируются контакты. Кристалл (один или несколько) закреплен на катоде. К кристаллу присоединяется проволока. Она соединяет полупроводники с анодом. Это необходимо для группировки двух проводников с различными типами проводимости. Сверху led-элемент герметично покрывается линзой. Корпус устройства изготавливается в виде цилиндра из эпоксидной смолы, край которого обрезан со стороны катода. Монтаж led-элемента происходит путем пайки длинных выводов.

Конструктивное устройство SMD.

SMD-светодиод в разрезе.

Корпус изготавливается параллелепипедом. Его основа – теплоотвод от кристалла. На  нее монтируется полупроводниковый элемент. Контактный провод соединяет его с анодом. Контакты выполняются плоскими. Сверху элемент герметично накрывается линзой.

Конструктивное устройство СОВ.

COB-технология – новейшее направление в производстве.

Такие светоизлучающие диоды имеют в основании теплопроводящую подложку (обычно алюминиевую). На нее непроводящим клеем закрепляют полупроводниковые кристаллы, которые объединены по последовательно-параллельной схеме. Сверху все покрывается люминофором.

Такой тип led легко монтируется, выдает хороший световой поток и не искажает цвета. Востребованы в производстве небольших, ярких прожекторов и декоративной подсветки. В отличие от DIP и SMD способны работать при повышенных температурах. Но из-за своего устройства имеют меньший срок эксплуатации по сравнению.

Если на одной подложке смонтировано множество кристаллов, то такой led-элемент называется светодиодной матрицей.

Конструктивное устройство PCB Star.

Состоит из одного большого кристалла, который монтируется на алюминиевую подложку в форме звезды. За счет увеличенной площади кристалла повышается мощность светодиода. Упрощается его фокусировка. Поэтому РCB Star востребованы в производстве ярких источников света: от фонариков до прожекторов.

Достоинства

Потребление электроэнергии в 9 раз меньше, чем у ламп накаливания! Цифры с указанием малой мощности потребления ярко красуются на упаковке. Но соответствуют ли они действительности? Не всегда. Если рассматривать китайские безымянные образцы, то можно обнаружить, что замеры потребления тока, с последующим вычислением мощности, показывают отличающиеся в худшую сторону от заявленного значения результаты. Умышленно завышая ток, нечестные производители добиваются повышения светоотдачи кристалла. При этом КПД падает, и время работы светильника уменьшается в разы от заявленного. А это уже недостаток. Но этот недостаток, как правило, присущ только дешевым китайским образцам.

Срок службы 30–50 тыс. часов! Да, это намного больше, чем у предшественников и это действительно серьезное преимущество. Заявленная цифра соответствует действительности только при эксплуатации светодиода в лабораторных условиях, т. е. при температуре кристалла около 25 °C. В реальности это невыполнимо и, в лучшем случае, температура p-n перехода не превысит отметку в 75°C. Если в конструкции лампы предусмотрен качественный стабилизатор тока и эффективный теплоотвод от светодиодов, то 30 тыс. ч. она прослужит, при этом первые 10 тыс. ч. – с минимальной потерей яркости. В противном случае время наработки на отказ резко сокращается. Отдельно стоит упомянуть о деградации светодиодов – необратимом процессе снижения их уровня светового потока от времени. То есть чем дольше работает светильник со светодиодной лампой, тем менее ярко он светит. Ввиду высокой продолжительности срока службы, производителями светодиодных ламп исследования в области деградации светового потока не производятся. А если и производятся, то в ускоренном режиме. Поэтому производители не могут точно сказать через какое время лампы станут светить менее ярко на 10%, а через какой на все 30% и ее нельзя будет использовать. Такое вот преимущество…

Что делать, если LED лампа перестала светить? Ремонтировать! Это ещё один плюс, которого нет у галогенок и ламп накаливания. Во время эксплуатации может образоваться холодный контакт на пайке или перегореть резистор. Разборный корпус позволяет добраться до любого узла и, приложив немного усилий, восстановить работу изделия.

Цветовая температура классической лампы накаливания составляет 2800°K, что сближает её с естественным солнечным излучением в вечернее время. Светодиодный источник может излучать свет в широком диапазоне – начиная от 1800°K и перешагивая границу в 6000°K. В зависимости от назначения потребитель может подобрать светодиодную лампу любого тона: холодного, нейтрального, тёплого.

Неоспоримым достоинством ламп на основе светодиодов является возможность дублирования форм-фактора любого другого осветительного прибора. В результате такой модернизации рынок наводнили светодиодные лампы с широко используемыми стандартными цоколями: Е14, Е27, G4, G5 и прочие. Пластиковый корпус с температурой нагрева не более 60°C – это удобно и безопасно.

LED технология не оставила в стороне и автомобильную отрасль. Высокая светоотдача и холодный свет мощных белых светодиодов бросили вызов ксеноновому освещению. В автомобилях премиум-класса переход на новый тип фар вполне оправдан, т. к. стоимость автомобиля уходит на второй план, уступая дизайну, комфорту и надёжности.

С учётом вышесказанного основополагающим критерием выбора светодиодной лампы должен стать её производитель. Только качественному продукту будут присущи все выше перечисленные преимущества.

Лазерные диоды

Лазерные устройства – это отдельный вид светодиодов, который не относиться ни к индикаторным, ни к осветительным. Да и технология его создания мало чем напоминает производство стандартных led-элементов.

По сути, это полупроводниковый лазер, который построен на базе светодиода. При включении они излучают очень узкий световой пучок. Современные устройства имеют угол рассеяния от 5 до 10°. В продаже имеются устройства, которые работают в видимом диапазоне, а также инфракрасные и ультрафиолетовые лазерные диоды.

Такие кристаллы устанавливают в лазерные указки, целеуказатели, приводы оптических дисков, оптические мыши и т. д.

Советы по выбору и подключению

Выбирая светодиодную лампочку стоит учитывать не только мощность, но и вырабатываемый световой поток. Характеристики можно найти на упаковке. К примеру, лампа мощностью 60 Вт излучает поток 800 Лм, а на 100 Вт – 1600 Лм. Также рекомендуется учесть следующее:

• цвет освещения. Перед покупкой определитесь, какая лампа нужна, с теплым или холодным оттенком. Лампочка накаливания имеет характеристики 2700-2800 К (теплые тона). Свечение с показателями 4000 К имеет белый цвет. Для дома рекомендуется подбирать теплые тона, так как они подчеркнут домашний уют;
• частота включения и выключения. Частое включение может повлиять на срок службы лампочки. Она может перегореть из-за некачественной электронной схемы. Светодиодную лампу не стоит устанавливать в комнаты, в которых свет будет часто включаться и выключаться. Например, если нужна лампочка для санузла, стоит приобрести дорогую модель, так как дешевый аналог перегорит достаточно быстро;
• совместимость с диммером. Диммер – это регулятор интенсивности света. Далеко не все лампы совместимы с этим устройством.

Температура свечения LED-лампочки.

Перед покупкой лампочки её нужно внимательно осмотреть и проверить на наличие видимых дефектов

Обратите внимание не радиатор, он не должен быть наборным. От этого зависит срок службы изделия

Если он будет покрыт термопластиком, это лучший из вариантов. В момент включения лампа не должна мерцать. Если глазу это незаметно, на неё следует посмотреть через камеру телефона. Мерцающую лампочку покупать не стоит.

Светодиодную лампу можно починить: как это сделать?

Светодиодная лампа – ремонтопригодный прибор, и об этом знают немногие. Чтобы починить такую лампу, достаточно просто иметь обычный паяльник. Причина прекращения работы чаще всего заключается в том, что перегорает один из светодиодов. Он размыкает цепь, и не горят все остальные. Так что для ремонта достаточно исключить его из цепи.

ФОТО: YouTube.comРазобрать лампу несложно: нужно просто аккуратно монтажным или обычным ножом провести по месту стыка прозрачной и непрозрачной части колбы, после чего эти части можно разделить

ФОТО: YouTube.comВнутри вы увидите несколько небольших светодиодов, соединённых в цепь. Один из них перегорел, нужно найти егоФОТО: YouTube.comМожно определить перегоревший светодиод визуально – на нём будет пятнышко или точка. А можно – с помощью простого самодельного тестера

ФОТО: YouTube.comСобрать его несложно, взяв за основу источник питания для телефона или ноутбукаФОТО: YouTube.comПерегоревший светодиод нужно просто удалить и замкнуть контакт пайкой

ФОТО: YouTube.comПосле такой процедуры цепь будет замкнута, и остальные светодиоды снова вернутся к работе. Но практика показывает, что они тоже скоро выйдут из строя ‒ попеременно, один за другим

Как правильно подобрать нужный цоколь к патрону

Чтобы не ошибиться в выборе, нужно учитывать параметры осветительного устройства, под который вы выбираете цоколь.

Выбирая разъемное соединение, учитывайте следующие нюансы:

1. Параметры сети для разных видов цоколей отличаются. Некоторые устройства работают при напряжении 12 – 24 ВB, а другие – 220 B.
2. Определитесь с выбором источника света: галогенные, люминесцентные или светодиодные (LED) лампы. Последний вариант считается самым лучшим.
3. Для LED-ламп с выключателями или диммерами нельзя использовать лампочки с цоколями Е14 или Е27.
4. Ассортимент штырьковых ламп большой, поэтому легко запутаться. Чтобы этого не случилось, не выбрасывайте перегоревший элемент.

Светодиодные лампы подходят практически под все типы цоколей. Однако при выборе устройства, учитывайте номинальную мощность осветительного устройства.

Виды бытовых светодиодов: конструктивные отличия

Лампы для дома классифицируют по двум основным критериям: типу светодиода и конструктивному исполнению.

По первому признаку различают три вида диодов:

• SMD – одиночные светодиоды;
• COB – матрица из осветителей;
• Filament – диодная нить.

SMD. Одиночные светодиоды подходят для установки на поверхность платы. Их особенность – направленное излучение света с углом рассеивания 100-130°. Приоритетное использование: точечные фонари и LED-ленты.

Конструктивно, SMD-осветитель – кристалл на теплоотводящей прослойке из меди или алюминия. Существуют разновидности с рассеивающей линзой и без

SMD-диоды долговечны, так как их конструкция обеспечивает хороший отвод тепла, не давая элементам устройства перегреваться даже при беспрерывной работе.

COB. Аббревиатура трактуется как Chip on Bord, в переводе – чип на плате. Светодиоды представляют собой корпус разной конфигурации с интегрированными в него SMD кристаллами.

Обозначения на фото: 1 –модуль SMD 5050, 2 – матрица COB на 36 чипов. Световой поток COB-диодов значительно превышает одиночные SMD

Лампы с «матричными» светодиодами не подходят для узконаправленного освещения, но и охватить все окружающее пространство они не в состоянии – их угол светового рассеивания менее 180°.

Filament. Инновационный светодиод разработан по принципу COB, но здесь на одной удлиненной цилиндрической подложке размещено множество мини-кристаллов.

Особенности LED-ламп Filament: комфортный для глаз спектр свечения, наличие прозрачной колбы, отсутствие охлаждающего радиатора. Угол рассеивания – 360°

Исходя из конструктивного исполнения, диодные лампы бытового назначения условно можно разделить на три группы:

• стандартные модели с матовой или прозрачной колбой;
• «кукурузы» с SMD- или COD-светодиодами.

Стандарт. Традиционные лампы, выпускаемые в разных формах: классика, свеча, груша, вытянутый шар, эллипсоид и т.д. Тип колбы зависит от используемого светодиода. Матовый корпус характерен для моделей с SMD или COD кристаллами, а прозрачное стекло – для ламп Filament.

«Кукуруза». Изначально все осветительное оборудование этого типа изготовлялось без колбы. На цилиндрической тубе размещались открытые SMD диоды, что исключало риск перегрева. Позже одиночные светодиоды стали замещать более мощными COB-матрицами.

Оба варианта имеют следующие плюсы:

• отсутствие колбы увеличивает яркость свечения на 25-40%;
• всестороннее освещение;
• ремонтопригодность;
• не нуждаются в радиаторе, что сказывается на снижении стоимости.

Основной минус – опасность соприкосания с открытыми контактами под напряжением.

На фото отображены: 1 – «кукуруза» с большими диодами SMD, 2 – светодиоды COB, 3 – маленькая лампочка с колбой

Последний вариант наименее удачный. Стеклянный корпус скрывает контакты, но блокирует выход тепла. Такая недоработка приводит к быстрому перегоранию лампы.

Что такое светодиодная лампа: описание, главнейшие особенности

Светодиодная лампа – это аналог обычной лампочки (накаливания, люминесцентной, галогенной), применяемой в бытовых светильниках.

Она обладает характеристиками как и у аналогов – величиной цоколя, мощностью, так и собственными параметрами – температура цвета, угол рассеивания, тип радиатора и другими.

Среди главнейших ее особенностей выделяются:

1. Мощность потребления, выраженная в ваттах.
2. Световой поток.
3. Температура цвета.
4. Разновидность цоколя.
5. Рабочий температурный диапазон.
6. Уровень защиты от пыли и влаги.
7. Коэффициент пульсации.
8. Период эксплуатации.
9. Напряжение для питания.
10. Габариты, масса, форма и тип колбы.

Различие по типу используемого светодиода

При изготовлении светодиодных ламп могут использоваться различные типы светодиодов. В зависимости от используемого типа светодиода различаются технические параметры светодиодных ламп.

Лампы на основе светодиодов SMD

SMD — точечные светодиоды, представляют собой LED-излучатели, которые монтируются на поверхность подложки. Поверх подложки устанавливается линза. Такой тип светодиодов имеет широкое распространение благодаря возможности разместить на подложке от одного до трех кристаллов. В конструкции SMD-светодиодов предусмотрен хороший теплоотвод, что значительно продляет срок эксплуатации. В маркировке после букв SMD используются четыре цифры, которые указывают на размеры диода в миллиметрах.

SMD светодиод в увеличенном виде.

Лампы на основе светодиодов COB

COB – тип светодиодов с размещением кристаллов непосредственно на плате. Излучатели COB (Chip on Board) получили в последнее время широкое распространение в области бытового освещения. Они обладают повышенной долговечностью, надежностью и хорошим теплоотводом. Единая оптическая система обеспечивает равномерность светового потока. Новые технологии и уменьшение габаритов конструкции позволили значительно снизить себестоимость изделия.

Излучатель с COB светодиодами.

К отдельной разновидности COB относятся светодиодные нити (led filament). Из которых изготавливают так называемые филаментные лампы. В конструкции филаментных ламп предусмотрено размещение большого количества нитевидных светодиодов на полоске, покрытой люминофором. Полосы могут быть выполнены из металла, стекла или сапфира.

Основным отличием от обычных диодов, в которых кристаллы помещаются в отдельные корпуса, является последовательное соединение кристаллов. При этом они запаиваются в стеклянную или пластиковую трубку. Благодаря инновационной конструкции яркость свечения и угол рассеивания увеличиваются во много раз.

Филаментные светодиоды.

Технология изготовления филаментных ламп еще достаточно нова, но имеет широкие перспективы в применении. Равномерное рассеивание светового потока позволяет освещать помещение полностью, затененных участков не остается. Внешне филаментные светильники почти не имеют отличий от традиционных ламп накаливания, и многие пользователи считают это большим преимуществом.

Кроме того, популярности добавляет этим лампочкам высокая энергоэффективность. При одинаковой мощности с другими лампами COB, филаментные дают более высокую степень освещенности.

Филаментная лампа.

Еще одно новое решение в технологии изготовления светодиодов — светодиоды Crystal Ceramic MCOB. Большое количество кристаллов размещается на прозрачной керамической подложке. Люминофор наносится на обе стороны подложки, что обеспечивает равномерность освещения по всем сторонам.

Лампа с светодиодами MCOB.

Обзор популярных брендов LED-продукции

Рейтинг наиболее востребованных светодиодных товаров возглавляют лампочки компании Philips и Osram. Европейские производители жестко контролируют качество своих изделий. Конечно, такой подход сказывается на стоимости, но с учетом долговечности их цена вполне оправдана. Рабочие параметры немецких ламп соответствуют заявленным характеристикам.

Достойная и более доступная альтернатива – продукция компаний Bioledex (Германия), FKK (Япония), Nichia (Япония).

Фирмы имеют репутацию надежных производителей и уже несколько лет устанавливают высокую планку по качеству диодных ламп

Среди транснациональных и отечественных проектов достойную оценку получили товары следующих фирм:

• Newera (Россия/Китай) – торговая марка бренда SVeto-Led на рынке диодных технологий порядка 10 лет, основной плюс – баланс цена/качество;
• Ecola (Россия/Китай) – имеет развитую розничную сеть продаж;
• Gauss (Россия) – компания активно внедряет новейшие технологии, экспериментирует с дизайном и контролирует качество;
• ASD (Россия) – уровень и безопасность продукции подтверждены знаком «Российская нанотехнологическая продукция»;
• Uniel (Россия) – многообразие серий светодиодных ламп, основные достоинства товаров: отсутствие мерцания, высокий индекс цветопередачи, приемлемая цена, стильное исполнение; гарантия – 2 года.

Отдельно надо упомянуть о диодных лампах китайского изготовления. Однозначно не стоит покупать продукцию от безымянных производителей. Лампочки от изготовителей-нонейм не отвечает нормам безопасности и заявленным характеристикам. В лучшем случае софит немного посветит и перестанет работать, в худшем – навредит окружающим.

На рынке есть и сертифицированные китайские LED-лампы. Хорошие отзывы получили изделия компаний: Brawex, Selecta, Camelion и Estares

С ориентирами выбора диммера для светодиодных приборов освещения ознакомит статья, посвященная этому интересному вопросу.

Радиатор

Радиатор – это важный элемент конструкции светодиодной лампы, который влияет на срок службы. Используются разные материалы:

1. Пластик. Применяется только для LED-кристаллов с малой мощностью. Изделия недорогие.
2. Алюминий. Отличается высокими показателями теплоотвода, но при контакте возможен удар током или ожог.
3. Композит. Обеспечивает безопасность и повышает теплопроводимость.
4. Керамика. Обеспечивает электроизоляцию, устройства отличаются высокой стоимостью.

Виды радиаторов.

В навесной потолок лучше купить устройства с керамическими или алюминиевыми радиаторами. Только они обеспечат достаточный отвод тепла в замкнутом пространстве и надёжность без негативного воздействия на технические показатели.

Формы светодиодных ламп

Этот параметр отличается разнообразием и зависит в первую очередь от сферы применения устройства. Основные классы:

• стандарт A («груша») применяется в домашних условиях,
• группа B имеет слегка вытянутую форму, используется в декоративном освещении,
• класс C («свеча») обычно имеет цоколь E14, предназначен для жилых помещений,
• шарообразная форма G, широко применяется, может быть как с цоколем «миньон», так и «стандарт»,
• вид RAR имеет в конструкции отражатели (для определенной фокусировки света),
• лампа T исполнена в виде трубки, служит для освещения торговых, офисных и производственных помещений.

Угол рассеивания

Углом рассеянности светодиодных приборов называют угол, под которым поток света расходится от светового источника. Показатели измеряются в градусах. Значения варьируются в пределах 15-360 градусов.  Обычные лампы накаливания имеют стандартный угол рассеивания 360 градусов, LED-приборы — более расширенные возможности. По углу рассеивания их можно разделить на три группы:

• Узкий угол (до 60 градусов). Элементы света с такими показателями дают концентрированное освещение объектов и применяются для локального подсвечивания. Например, для освещения конкретной зоны в доме (зеркала, полки, телевизоры).
• Широкий угол (90-360 градусов). LED-приборы с такими показателями создают равномерное освещение по всей площади помещения.

Угол рассеивания.

При покупке светильников с промежуточным углом рассеивания лучше выбирать модели с поворотной опцией. Она позволяет менять цветовое направление. Стандартным считается показатель 210 градусов. Его достаточно для полноценного освещения жилых объектов. В коммерческих и дизайнерских целях используются лампы с углом рассеивания 110-120 градусов для подсветки мелких деталей.

Что такое светодиодная лампа

Светодиод (англ. LED —  light-emitting diode — «светоизлучающий диод») — полупроводниковый прибор, излучающий видимый свет при пропускании тока, за счет электронно-дырочного перехода при прямом протекании напряжения. Если выражаться менее заумно — это прибор, который светится от того, что пропущенное через его сердцевину напряжение приводит к рождению фотонов (частиц, переносящих свет).

Лампочка накаливания светится от того, что ее спираль раскаляется добела, до сверхвысоких температур (более 3000 градусов). Из-за этого до 97-99 % энергии уходит в тепло, и только 1-3 % — превращается в свет. У диода свечение возникает при протекании тока через полупроводниковый кристалл, который излучает фотоны, и каждый электрон генерирует свой фотон. Поэтому таких колоссальных потерь энергии у LED нет. КПД светодиодов составляет 10-30 % (в 10 раз выше, чем у лампы накаливания), и этот показатель растет из года в год.

Светодиодные лампы по сути и не являются лампами в том понимании, что вкладывают в этот термин физики. Это название досталось им «по наследству» от электровакуумных приборов, излучающих свет. Те, в свою очередь, более 100 лет назад, позаимствовали имя у осветительных приборов, работающих на жидком (керосин, масло) или твердом (карбид) топливе.

Современная светодиодная лампа — это электронный осветительный прибор, состоящий из массива светодиодов и миниатюрного блока управляющей электроники. Светодиоды могут быть точечными и нитевидными (филаментными). Иногда подложка для светодиодов может выполнять и функции материнской платы (с одной стороны — диоды, а с другой — преобразователь и стабилизатор), но такое решение — не самое удачное, из-за паразитного нагрева диодов, сокращающего их срок службы.

Немного истории

В теории светодиоды были изобретены советским инженером Олегом Лосевым в 20-х годах прошлого века (он обнаружил, что карбид кремния светится при пропускании тока). Но до создания первых работоспособных образцов, излучающих видимый свет, оставалось еще 35 лет. Американскому профессору Нилу Холоньяку это удалось только в 1962 году. Первые образцы светодиодов были непригодны для практического использования, так как стоили дорого (200 долларов тех времен, или 1500 современных долларов, с учетом инфляции)  и излучали тусклый красный свет. Лишь 10 лет спустя ученик Холоньяка, Джордж Крафорд, изобрел желтые диоды и повысил в 10 раз яркость их свечения.

Только в начале 90-х японские ученые смогли создать дешевые синие диоды, а также существенно удешевить технологию производства LED. За это коллектив был удостоен Нобелевской премии в 2014 году. Комбинация красного, зеленого и синего излучения дала возможность получить чисто белый свет. И лишь в конце 90-х — начале 2000-х стало возможным массовое производство дешевых белых светодиодов, пригодных на роль осветительного прибора, а не индикатора.

Автор статьи помнит, как на рубеже тысячелетий начали массово появляться в продаже китайские фонарики, использующие диод вместо лампы, а также компактные устройства с LED-подсветкой. К примеру часы Montana, мечта мальчиков в 80-х — 90-х годах, еще не имели качественной подсветки: при нажатии кнопки их дисплей подсвечивался тусклым желтым светом.

Только в середине 2000-х компании стали массово производить дешевые диоды высокой яркости, светящиеся в том диапазоне, что и Солнце. Тем самым они ознаменовали начало эпохи LED-освещения, ударив по древним лампам накаливания и не очень экологичным люминесцентным лампам.

Мощность и параметры питания

Электропитание светодиода осуществляется постоянным напряжением в 12–24 Вольт. Чтобы лампочку LED можно было вкрутить в светильник на 220 В, в ее корпусе имеется нужный трансформатор. У светодиодных лент данный преобразователь является внешним прибором. У ламп он изначально уже встроен в цоколь.

При перепадах напряжения в сети качественная LED-лампа не сгорит и продолжит светить, у нее есть встроенная защита. Однако светоотдача при сниженном вольтаже будет более низкой, нежели при должном питании

У ламп накаливания яркость свечения и потребляемая мощность связаны напрямую. Чем выше первый показатель, тем выше и второй.

С аналогами на LED ситуация несколько иная. Здесь яркость определятся характеристиками установленных внутри светодиодов и их числом. При одной мощности разные светодиодные лампы могут сильно различаться по светимости и цветовой температуре.