Преимущества и недостатки светодиодных ламп: Светодиодные лампы — плюсы и минусы

Светодиодные лампы — плюсы и минусы

Категория: Источники освещения

В последнее время все большую популярность набирают светодиодные лампы освещения. Это стало следствием усовершенствования процесса изготовления полупроводниковой продукции, в результате чего, LED-лампы стали более доступными для рядовых потребителей.

Основные достоинства светодиодных ламп – это энергоэффективность и огромный срок службы. Источники света на основе полупроводниковой технологии работают до 20 раз дольше, чем любые другие аналоги.

Хотя, светодиоды уже давно являются важным элементом, используемым в электронике (индикаторы в бытовых приборах и тд), но только недавно они завоевали популярность в сфере освещения, благодаря появлению мощных и эффективных LED-ламп, генерирующих свет достаточно сильный, чтобы использовать их как равноценные заменители ртутным люминесцентным, энергосберегающим флуоресцентным и даже лампам накаливания.

В настоящий момент на рынке представлены светодиодные лампы достаточно мощные для использования их в качестве основных источников освещения в квартирах и частных домовладениях, офисах и промышленных объектах, уличном или парковом освещении, и даже архитектурной подсветки офисных зданий, стадионов и других объектов инфраструктуры.

Принцип работы светодиодов

Видимый свет определяется, как волны, движущиеся с постоянной скоростью (в вакууме). Точнее говоря, свет состоит из частиц с нулевой массой и представляет собой энергию, высвобождаемую электронами, движущимся внутри орбит атома. Столетие назад это свойство атомов было обнаружено сэром Исааком Ньютоном, он назвал эти легкие частицы фотонами – фундаментальными единицами света.

Материалом, используемым в светодиодах, в основном, является сплав алюминий-галлий-арсенид (AlGaAs). В исходном состоянии атомы этого материала сильно связаны. Без свободных электронов прохождение электричества здесь становится невозможным. Проблема решается добавлением полупроводниковой примеси – процесс, известный как легирование. Вводятся лишние атомы, эффективно нарушающие баланс материала и позволяя свободным электронам перемещаться по различным атомным орбитам. Побочный эффект этого – выделение света (люминисценция).

Различные длины испускаемых волн и определяют возможность получения широкой цветовой гаммы испускаемого света, что только дополняет все преимущества светодиодных ламп.

Стоит отметить, что ширина цветового диапазона у светодиодных ламп огромна – от 2500 К до 10000 К по шкале цветовых температур. Этим объясняется возможность применения таких ламп в помещениях различного назначения – от офисов, больниц и промышленных объектов до квартир и подсветки растений.

Преимущества и недостатки LED-ламп

Основные плюсы светодиодных ламп:

• длительный срок службы. Это основное преимущество светодиодных ламп. Ресурс светодиодов – от 50000 до 100000 часов службы, что эквивалентно 10-11 годам беспрерывной работы. Это впечатляющие цифры, особенно, в сравнении с классической лампой накаливания, имеющей ресурс в 300-1000 часов. Столь продолжительный срок службы, компенсирует и оправдывает относительно высокую стоимость светодиодных ламп;
• энергоэффективность. Светодиоды – наиболее энергосберегающий источник освещения. Уровень их энергопотребления весьма низок не только в сравнении с лампами накаливания. Энергосберегающие люминесцентные или ртутные также не могут конкурировать со световой эффективностью светодиодов, в которых 80% электроэнергии преобразуется в свет и только 20% теряется и преобразуется в тепло. Для сравнения эффективность лампы накаливания находится на уровне 5-10%, вся остальная энергия выделяется с тепловым излучением. Так что, светодиодная лампа, мощностью в 10-12 Вт, будет равносильна лампе накаливания в 100 Вт. Соответственно, эффект экономии электроэнергии превышает отметку в 8-10 раз;
• устойчивость к повреждениям и перепадам температур. В отличие от традиционного освещения, преимущество светодиодного заключается в том, что оно не содержит тонких нитей накаливания или стеклянных элементов корпуса, которые очень чувствительны к повреждениям. Обычно при создании светодиодной лампы используются высококачественные пластмассы и алюминиевые детали, что гарантирует устойчивость к повреждениям и перепадам температур;
• теплопередача. Светодиоды, по сравнению с традиционным освещением, генерируют небольшое количество тепловой энергии из-за их высокой эффективности. Этот фактор исключает не только ненужные потери электроэнергии на обогрев, но и является важным в обеспечении безопасности. Светодиодные лампы не перегреваются и не могут нанести повреждения, например, ребенку, при контакте с ними. Отсутствие перегрева – еще и гарантия пожаробезопасности, исключающая возможность появления открытого огня из-за чрезмерного нагрева лампы;
• экология. Преимущество светодиодного освещения заключается также в том, что светодиоды не содержат токсичных материалов, таких как ртуть и другие тяжелые металлы, опасные для окружающей среды, в отличие от энергосберегающих ламп. Они не только не имеют негативного воздействия на организм человека, но и могут легко и безопасно утилизироваться, без ущерба для окружающей среды;
• размер. Светодиодные лампы могут быть выполнены в разных размерах и формах. Это значительно расширяет сферу их применения – от маленьких источников света в системах подсветки, до форм, напоминающих классическую лампу накаливания;
• фокус. Конструкция светодиодной лампы может быть выполнена так, чтобы фокусировать свет в определенном направлении. Лампы накаливания и флуоресцентные источники часто требуют внешнего отражателя для сбора света и направления его в удобном для использования виде. Это свойство полезно при разработке направленной подсветки рабочей зоны на кухне или письменного стола, например;
• время отклика. Светодиодные лампы достигают максимального уровня светимости моментально, после их включения и не требуют разогрева, как ртутные лампы.
• цикличность. Светодиоды не подвержены поломкам и выходу из строя из-за частого их включения-выключения.

Основные минусы светодиодных ламп:

• стоимость. Один из наиболее существенных недостатков светодиодных ламп. Хотя развитие полупроводниковой индустрии идет огромными темпами, светодиоды и сегодня, все еще относительно дорогостоящие, в сравнении с аналогами. Однако, отсутствие необходимости в частой замене и высокая энергоэффективность, успешно компенсирует высокую цену LED-ламп;
• габариты.  Мощные светодиодные лампы имеют достаточно большие размеры. Это является следствием наличия в них специального радиатора, обеспечивающего отвод выделяемого тепла от светодиода. Хотя, эффективность LED высокая, диоды работают некорректно при температуре выше 60 градусов по Цельсию. Наличие радиатора – является и причиной того, что такие лампы нельзя устанавливать в светильники закрытого типа, куда отсутствует свободный доступ воздуха. Эти недостатки светодиодных ламп, не позволяют их эффективно использовать повсеместно;
• качество цветопередачи. Потребители жалуются на то, что LED-лампы испускают неприятное для восприятия свечение, но в этой области не всё так плохо;
• необходимость LED-драйвера – специализированного блока питания, обеспечивающего стабильность в импульсном энергоснабжении светодиодной лампы. Этот фактор дополнительно способствует увеличению общей стоимости освещения. Дополняет минусы светодиодных ламп – необходимость установки блока питания, где он будет скрыт от глаз, но доступен, в случае внезапной поломки;
• потускнение и мерцание светодиодов – неприятные последствия деградации светоизлучающего кристалла, который со временем теряет свои первоначальные свойства.
• трудность замены. Если один диод в лампе перегорел, заменить его проблематично, а часто и невозможно.

Резюме

Несомненно, что преимущества светодиодных ламп, перекрывают недостатки. Постоянное развитие и совершенствование технологий в изготовлении LED-ламп, способствует повышению эффективности и снижению стоимости. Высокая степень энергоэффективности – актуальный аспект в условиях постоянного повышения цен на энергоносители, включая электроэнергию. Можно обсуждать преимущества и недостатки этой технологии в освещении, но стоит помнить, энергосберегающие технологии – это будущее, а эпоха повсеместного распространения ламп накаливания подходит к концу.

Какие лампочки выбрать для дома: самые яркие и экономичные

Категория: Освещение для дома

Покупка ламп освещения для квартиры или дома – рутинная, но не тривиальная задача. Необходимо соотнести стоимость осветительного прибора, качество его исполнения, и, прежде всего, технические характеристики. Мощность лампы, яркость светового потока и его цветовая температура должны соответствовать тому, в каком помещении она используется. Например, в рабочем кабинете и ванной комнате необходим яркий белый свет, а в спальной – приглушённый тёплый. Данная статья поможет вам узнать, по каким критериям можно выбрать для дома энергоэффективные, доступные и полезные лампы, способствующие продуктивной работе или качественному отдыху.

Виды лампочек, подходящих для домов и квартир

Лампы накаливания

Это классические бытовые лампочки, выполняемые в виде полых объёмных колб в форме груши, шара, свечи и т.п. История применения ламп накаливания с вольфрамовыми нитями насчитывает более полувека. За это время им на смену пришли различные виды приборов, превосходящие по всем показателям, кроме стоимости. Низкая цена – это главная причина, по которой лампы накаливания до сих пор массово покупаются и используются. И это при том, что более 90% потребляемой электрической энергии они перерабатывают в тепло, то есть выделяют в атмосферу.

В последние годы появляются недорогие и энергоэффективные альтернативы, поэтому темпы производства ламп накаливания сильно сокращаются. Ощутив экономичность на собственном кошельке, люди убедились в низком КПД данного варианта.

Значительным недостатком ламп накаливания является малый срок службы – от 1000 до 3000 часов свечения. Кроме того, они выпускаются исключительно для винтовых патронов. Небольшой плюс заключается в том, что лампа без проблем работает напрямую от 220 V сети. Из-за того, что прибор сильно нагревает воздух вокруг себя, лампы накаливания нельзя применять в натяжных и некоторых подвесных потолках, а также для организации подсветки в мебели.

Галогенные лампы

Галогенные лампочки также работают за счёт свечения раскалённой нити, установленной внутри колбы. Однако данные приборы более долговечные, поскольку для продления срока службы в 2-3 раза их наполняют галогеновыми парами. Чаще всего используют пары брома или йода. Галогеновые источники света выпускаются совместимыми и с винтовыми патронами, и со штырьковыми.

Для применения в различных целях данные модели выполняются с разной формой колбы, дополняются напылением из светоотражающих материалов. Это меняет температуру, яркость и угол рассеивания светового потока. За счёт такой вариативности и небольших габаритов галогеновые лампочки первое время использовались преимущественно в электронном оборудовании, подсветке мебели и потолочных конструкций.

Светоотдача галогеновых светильников равна 25-30 лм/Вт. Они выпускаются в цоколях E14, E27, G4, G6, G9 и др. За счёт яркого направленного потока с их помощью удобно организовывать акцентированное освещение.

Принцип работы, базирующий на накаливании внутренних компонентов, придаёт данному типу тот же недостаток, что и традиционным «грушам» – они интенсивно преобразуют электрический ток в тепловую энергию, которая рассеивается в воздухе. Тем не менее, расход энергии уменьшен втрое.

Важной особенностью является требование к чистоте поверхности колбы – на неё не должны попадать жиры и влага, иначе прибор сгорает. Поэтому замена всегда проводится в перчатках.

Люминесцентные лампы

Принцип действия этих приборов основывается на способности определённых веществ издавать свечение под действием электрического заряда. Такие вещества называют люминофорами. Люминесцентная лампа представляет собой герметичную стеклянную колбу трубчатого вида, стенки которой изнутри покрыты люминофором. Внутри колба наполнена парами ртути и содержит несколько электродов. При подаче электрического тока возникает электрический заряд, из-за которого начинается свечение.

Трубчатые

Пару десятилетий назад считалось, что трубчатые люминесцентные лампы – самые экономичные лампочки для дома. На тот момент они действительно были лучшим из доступных вариантов. Регулировка необходимого заряда в подобном приборе осуществляется пуско-регулирующим блоком, который совмещает в себе стартер и трансформатор напряжения. Он по умолчанию входит в конструкцию осветительного устройства, в которое вставляется лампа. Люминесцентные светильники не совместимы с другими видами ламп.

Компактные «экономки»

Компактные люминесцентные лампы, в которых колба сделана из нескольких тонких трубок, пользуются большой популярностью в наши дни. Их работа базируется на том же принципе, однако устройства более универсальны. Прежде всего, они выпускаются с распространёнными цоколями E14 и E27, благодаря чему подходят для замены малоэффективных ламп накаливания. Кроме того, управляющая схема встроена в конструкцию самой лампы.

Такие устройства продаются в каждом магазине как энергосберегающие. Они действительно в разы эффективнее ламп накаливания, потому что потребляют меньше электроэнергии и не перерабатывают её в тепло. Кроме того, они более долговечны, из-за чего и получили в народе название «экономки».

У люминесцентных ламп есть два неисправимых недостатка. Во-первых, прибор издаёт пульсирующий свет. Это вызвано технологией люминесцентного освещения. Такое свет повышает нагрузку на глаза, приводит к усталости, может негативно сказываться на психоэмоциональном состоянии. Во-вторых, внутри колбы находятся потенциально опасные пары ртути. В случае разгерметизации или разбития прибора необходимо провести ряд работ по обеспечению химической безопасности в помещении. А ещё их нельзя выбрасывать с обычным бытовым мусором – нужно сдавать в пункте приёма или утилизировать в специальный контейнер  для опасных отходов.

Светодиодные светильники

Работа осветительных устройства данного типа основывается на действии полупроводниковых светодиодов. Для свечения этих элемент не нужно создавать герметичную среду и наполнять её определёнными веществами, поэтому светодиоды для люстр, бра и домашних светильников делают колбообразными по традиции. Для свечения светодиодов необходимо лишь питание постоянным током с напряжением в 12 или 24 В.

Для обеспечения нормальной работы в домашних электроприборах в цепи питания светодиода должен присутствовать драйвер, преобразующий ток до нужных рабочих параметров. В лампах для винтовых патронов он уже включён в конструкцию и располагается между цоколем и самим светодиодом.

По соотношению энергопотребления, срока службы и эффективности освещения считается, что это лучшие лампочки для бытового и не только использования. Во-первых, они потребляют до 10 раз меньше электроэнергии, нередко выдавая даже более яркий световой поток. Кроме того, они в несколько раз превосходят аналоги по сроку эксплуатации. Некоторые производители светодиодных светильников утверждают, что их срок службы при правильной эксплуатации достигает 25-35 лет.

Характерными минусами светодиодных ламп являются высокая цена, а также присутствие на рынке большого числа низкокачественной продукции. Дешёвые устройства от «безымянных» брендов часто пульсируют, что быстро утомляет глаза и ухудшает самочувствие. Из-за использования низкосортной электроники в балласте они также не обладают внушительным сроком действия. Поэтому покупка требует обстоятельного подхода к выбору и не терпит экономии.

Какие лампы наиболее удобны и полезны для дома или квартиры?

Конечно, однозначно ответить на вопрос, какие лампочки лучше для использования в домашних электроприборах, невозможно. Во-первых, сложно ориентироваться только на стоимость, яркость, энергопотребление, цветовую температуру или какой-то другой показатель. Во-вторых, для разных помещений и приборов предпочтительны разные варианты:

• наиболее комфортный свет для глаз издают лампы накаливания, но они «жгут» много электричества;
• люминесцентные лампы экономичны, но утомляют глаза;
• галогеновые экономичные и яркие, но их не рекомендуется использовать в спальнях и детских комнатах;
• светодиодные лампы хороши по многим показателям, но дорого стоят.

Для более глубокого понимания и удобного сравнения, ознакомьтесь со следующей таблицей.

Сравнение светодиодных и энергосберегающих ламп

Самые яркие, долговечные и энергоэффективные варианты на сегодняшний день – это светодиодные и люминесцентные «экономки». Оба варианта обладают хорошим соотношением выработанного люмен к потреблённому ватту, однако в пользу второго варианта говорит более низкая стоимость. В свою очередь, средний срок эксплуатации светодиодов в 5 раз больше. Следовательно, разница в цене с лихвой окупается в перспективе.

Определиться в выборе, светодиодные или энергосберегающие, помогает и информация о недостатках:

• «экономки» хорошо работают при постоянной нагрузке. Частые включения и выключения быстро их изнашивают. Это плохо выбор для установки на кухню, в коридор, ванную комнату или туалет;
• узкий диапазон рабочих температур не позволяет устанавливать люминесцентные лампы на открытом воздухе. Они также хуже работают при высокой влажности, поэтому баня или ванная – тоже не выбор;
• люминесцентные лампы слабо поддаются диммированию – плавному изменению яркости свечения через специальный драйвер;
• если у энергосберегающей лампы отошёл люминофор, она начинает светить в инфракрасном и ультрафиолетовом спектре. По соображения безопасности нужно проводить замену, даже если прибор продолжает работать;
• светодиодные лампы, на самом деле, не горят по 25-30 лет, потому что никогда не эксплуатируются в идеальных условиях. В среднем, их срок службы составляет 2-4 года;
• на рынке много недорогих низкосортных моделей, которые светят слишком ярко и с сильной пульсацией;
• светодиодная лампа стоит до 5 раз дороже энергосберегающей;
• для долгой эксплуатации светодиодная лампа должна находиться в светильнике с хорошим отводом тепла, дело в том, что высокая температура перегревает светодиод, и он сгорает.

Подбирая лампочки для квартиры и дома в соответствии с расходом электроэнергии, учитывайте, модели какой мощности вам будет необходимо использовать. Для вычисления освещённости (в люксах) следует поделить значение светового потока (указывается в люменах) лампочек на площадь помещения, в котором они используются. Согласно действующим в РФ строительным нормам и правилам, в кухнях и жилых комнатах норма освещённости равна 150 Лк, для детских комнат – 200 Лк, библиотек и рабочих кабинетов – 300 Лк, санузлов, коридоров, холлов, душевых и ванных комнат – 50 Лк (для ванной может быть увеличен до 100 Лк).

Не забывайте, что нормам эксплуатации и заявленным техническим характеристикам гарантированно соответствуют лампы от авторитетных производителей. При покупке ламп накаливания это не так заметно, но при приобретении светодиодного или люминесцентного светильника лучше доплатить за бренд, чтобы быть уверенным в качестве, безопасности и долговечности.

Срок службы светодиодных ламп — ожидание и реальность

Категория: Источники освещения

Светодиодные источники света характеризуются тем, что могут прослужить в течение более длительного периода в сравнении с лампочками накаливания. Они стали применяться при создании различного оборудования, устанавливаются в качестве основного или вспомогательного освещения. В некоторых случаях реальный срок службы светодиодных ламп завышен для обоснования высокой стоимости изделия.

Реальные сроки службы

При указании срока службы диодных источников света приводятся различные цифры, но в большинстве случаев идет речь о десятках тысяч часов.

Максимальный заявленный период эксплуатации составляет 50 тыс. часов. Лампы накаливания могут прослужить не более 10 тыс. часов. Часто информация указывается производителем после проведения тестов отдельных элементов, при этом не учитывается то, как на источник света влияет окружающая среда.

Срок службы LED-лампочек (в часах) указывается производителем в инструкции по применению или непосредственно на корпусе. В большинстве случаев используется числовое значение, но может наносится и соответствующая маркировка.

От чего зависит срок службы светодиодных ламп?

Наиболее важные факторы, влияющие на эксплуатационный срок:

1. Скачки напряжения и некачественная проводка оказывают негативное влияние на все источники света. На территории стран СНГ часто встречается подобная проблема, которая не учитывается производителем при проведении исследований и расчетов.
2. Частое включение и выключение диодных ламп становится причиной их быстрого износа. Это связано с тем, что на момент подачи напряжения сила тока максимальная.
3. Погодные условия также могут негативно сказываться на состоянии диодных ламп. Высокая влажность приводит к окислению контактов.
4. Неправильно сконструированный светильник приводит к перегреву колбы. Поэтому продолжительность работы будет невысокой.
5. Физические повреждения светильников. Регулярная вибрация конструкции и другие типы воздействия могут стать причиной появления различных дефектов.

Как показывает практика, реальный эксплуатационный срок намного меньше заявленного. При этом заранее определить этот показатель практически невозможно. Репутация компании во многом определяет то, насколько заявленные технические характеристики соответствуют реальным.

Стоит ли покупать дешевые китайские лампы?

Сразу после появления LED-ламп рынок заполонили подделки. При использовании китайского товара нужно учитывать:

1. Качество излучаемого света предсказать невозможно, что может негативно отразиться на здоровье человека.
2. Сборка китайских ламп проводится без контроля качества. Подобное изделие может не только выйти из строя, но и выбить пробки или нарушить целостность всей конструкции.
3. Поддельные диодные лампы не смогут прослужить в течение длительного периода. При этом они выходят из строя в любой момент, даже сразу после покупки.
4. Все показатели завышенные. Поэтому подобрать подходящую лампу будет сложно.
5. Отсутствие любых гарантийных обязательств. Поэтому даже если лампа перегорит сразу после установки, заменить ее или вернуть деньги не получится. Популярные производители дают гарантию на свой товар сроком до 3 лет.
6. Невысокий индекс цветопередачи. Низкокачественные изделия создают поток, цветопередача которого снижается.
7. Наличие мощной пульсации. Этот показатель не должен быть более 20%, т.к. в противном случае глаза быстро устанут. У китайской продукции это значение составляет более 30%.
8. О низком качестве китайской продукции свидетельствуют многочисленные отзывы.

Никаким заверениям продавца, касающихся китайской продукции, верить не стоит. Это связано с тем, что подделка выпускается без соблюдения установленных стандартов.

Как отличить качественную продукцию от некачественной?

Световой поток качественной продукции соответствует установленным стандартам. При этом эксплуатационный срок следует разделить на эффективный и полный. Первое определение связано с периодом, в течение которого интенсивность свечения лампы уменьшается менее чем на 30%. Отличительными признаками качественной продукции от подделок можно назвать следующее:

1. Крупные компании гарантируют эксплуатационный срок, соответствующий отраслевому стандарту L70 или LM70. Для первого эксплуатационный срок составляет 30 тыс. часов.
2. Производители менее качественной продукции не используют маркировку при указании эксплуатационного срока. Чаще всего указывается временной период в часах.
3. Эффективный срок службы зависит и от цвета. Для белого он составляет 10 тыс. часов. Для зеленых, красных и других цветов показатель достигает 25 тыс. часов.

При выборе рекомендуется обращать внимание на срок гарантии. При круглосуточной эксплуатации источника света расходуется 9 тыс. часов. Если производитель указывает, что ремонт по гарантии проводится только в течение года, значит он не уверен в качестве продукции. На оригинальные лампы дается гарантийный срок в диапазоне 3-5 лет.

Как продлить жизнь светодиодной лампы?

Соблюдение некоторых рекомендаций позволит существенно продлить срок эксплуатации изделия. Наиболее важными можно назвать следующие:

1. Нужно периодически протирать поверхность светильника от пыли и других загрязнений или пылесосить. Запрещается использовать моющие средства, т.к. они могут повредить основные элементы лампы.
2. Большое распространение получили светодиодные ленты. Они часто применяются при декорировании, подсветке и даже в качестве основного источника света. Специалисты не рекомендуют проводить наклеивание ленты на мебель или другие элементы, т.к. они способны выделять тепловую энергию. Для размещения диодной ленты рекомендуется использовать профиль из алюминия или фольгу, т.к. подобные материалы отражают тепло.
3. Лампа диодного типа будет работать намного дольше в случае эффективного отвода тепла. В противном случае не избежать эффекта тепловой деградации. Для этого создают защитную конструкцию с возможностью поступления свежего воздуха.
4. При подключении источника света используется диммер. Это устройство предназначено для переключения света и регулировки яркости. Диммер практически не оказывает влияние на количество потребляемого электричества, при этом фильтрует пусковой ток, исключая вероятность подачи высокого напряжения. Высокий пусковой ток становится причиной перегрева конструкции.
5. Использовать диодные лампы следует исключительно по назначению. Некоторые из них не рассчитаны на длительную работу, другие на большое количество циклов включения и выключения.
6. При выборе следует проконсультироваться с продавцом.

В реальных условиях диодная лампа служит в течение 3-5 лет. Китайская подделка в зависимости от качества изготовления эксплуатируется на протяжении не более 1 года.

Все преимущества и недостатки светодиодных ламп

Вокруг эффективности использования светодиодных ламп по-прежнему продолжаются многочисленные споры. Неугасающая волна противоречий остаётся на высоком уровне, благодаря продолжающемуся стремительному развитию твердотельных источников света, что порождает новые преимущества и недостатки. Пять лет назад покупатели делали выбор светодиодных ламп всего по трем основным критериям: стоимость, мощность светового потока и срок службы. Сегодня покупатель подходит к выбору более осознанно — перед походом в магазин электротоваров он пытаются узнать подробности о новинке из интернета.

Предлагаем внимательно рассмотреть обе стороны медали, чтобы помочь сориентироваться в многообразии продукции и сделать собственные выводы относительно необходимости перехода на светодиодное освещение.

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.

Недостатки

Есть у светодиодных ламп один существенный минус, который тормозит их повсеместное распространение и вытекает в существенный недостаток. Это высокая стоимость. В странах с низким уровнем дохода у населения нет средств, чтобы купить светодиодные лампы для дома, а государство отказывается вкладывать средства в модернизацию уличного и промышленного освещения, продолжая трансформировать мегаватты энергии в тепло. Сегодня многие люди не желают отдавать деньги за современную лампочку и ждать несколько лет, когда она окупится, и будет приносить выгоду от экономии электроэнергии.

Этому факту есть ещё одно объяснение – низкое качество дешёвых китайских изделий, которые подрывают репутацию светодиодных ламп. Рынки европейских стран наводнены китайскими лампочками, у которых, то технические характеристики завышены, то вместо качественного драйвера вмонтирован обычный диодный выпрямитель. В итоге надёжность изделия снижается в разы.

К недостаткам можно отнести и тот факт, что количество выпускаемой светодиодной продукции в России ничтожно мало по сравнению с аналогичным товаром, который поступает из Китая. К тому же цена отечественных светодиодных ламп выше, что отталкивает многих покупателей.

Среди недостатков светодиодных ламп, которые присущи всем типам изделий, стоит выделить следующие:

• деградация кристалла, в результате чего он постепенно, из года в год, теряет яркость;
• нейтральный и холодный белый свет подавляет выделение гормона мелатонина, который отвечает за регуляцию сна;
• применение понижающего преобразователя с функцией стабилизации тока, что ведёт к удорожанию изделия.

К минусам, которые, как правило, присущи дешевым китайским изделиям относятся:

• высокий коэффициент пульсации;
• не комфортная цветовая температура;
• плохие цветовые характеристики;
• не соответствие светового потока и эквивалента лампе накаливания.

Невзирая на присущие минусы, твердотельные источники света уверенно пробивают себе путь в будущее. Поэтому продолжать медлить с покупкой – не есть здравое решение. Просто нужно ближе познакомиться с нынешними возможностями светодиодных ламп, которые можно найти на страницах нашего журнала.

Светодиодные лампы, что это такое? Подробный ответ

Лампы, в которых функцию источника света выполняют светодиоды (или led, от англ. light-emitting diode), называются светодиодными. Они предназначены для замены всех устаревших типов ламп, применяемых в освещении в настоящее время. Благодаря использованию безопасных компонентов, светодиодные лампы востребованы во всех сферах освещения: бытовом, производственном, уличном, аварийном.

Как она выглядит

Классическая светодиодная лампа (иногда их называют светодиодный светильник), подобно лампе накаливания, имеет грушевидную форму. Чаще всего её цокольная часть выполнена из белого металлопластика, а колба представляет собой матовую полусферу из пластика. Данный тип LED-ламп выпускается с цоколями Е14 и Е27, которые наиболее востребованы среди населения.

• GU5.3 – для потолочных светильников направленного свечения;
• G4 – для люстр и декоративных светильников;
• G13 – для замены линейных люминесцентных ламп.

Более 90% выпускаемых сегодня светодиодных ламп собраны на SMD-светодиодах, которые имеют миниатюрные размеры и при этом обладают высокой светоотдачей. Кроме них в продаже можно увидеть так называемые филаментные лампы, внешне очень напоминающие обычную лампочку накаливания (ЛН). Ещё реже встречаются лампочки, в которых источник света выполнен в виде COB-матрицы, залитой слоем люминофора. Тем не менее в будущем планируется, что именно они перехватят инициативу в сфере производства LED-ламп.

Из чего состоит светодиодная лампа

Условно любую светодиодную лампу можно представить в виде составных частей: блока со светодиодами, радиатора, светорассеивающего колпака, блока драйвера и цоколя. Источник света SMD-светодиоды – располагаются на плате из текстолита, которая через термопасту (теплопроводный клей) соединяется с радиатором. У большинства светодиодных ламп на 220 В функцию радиатора выполняет корпус. Он выполнен из алюминия, покрытого тонким слоем белого пластика. Внутри корпуса расположена плата драйвера, предназначенная для преобразования переменного напряжения сети 220 вольт в постоянное напряжение. Величина выходного напряжения зависит от количества и схемы включения установленных светодиодов. Драйвер соединяется с цоколем проводами или через разъём. Для того чтобы свет от лампочки равномерно распределялся во все стороны, светодиоды накрывают рассеивающей колбой, которая также служит защитой от механических повреждений.

Основные достоинства и недостатки

Постоянно растущий спрос на светодиодные лампы свидетельствует об их явном превосходстве над остальными источниками искусственного света. Действительно, если взглянуть на их технические характеристики, то станет понятно, что люминесцентные и спиральные лампы проигрывают светодиодным практически по всем показателям. И это при том что светодиодные технологии продолжают совершенствоваться и ещё не достигли своего пика. Преимуществ у светодиодных ламп действительно много:

1. Относительная световая отдача уже достигает 30% (теоретический максимум для светодиодов – 40%). Для люминесцентных источников света этот показатель равен 15%, а для ЛН не превышает 3%.
2. Низкое энергопотребление (в 7–9 раз меньше, чем ЛН).
3. Срок службы от 10 тыс. часов и выше. Заявленный срок службы ЛН – 1 тыс. часов.
4. Стойкость к механическим повреждениям и вибрации.
5. Мгновенное включение. Причем количество переключений не влияет на работу светодиодов.
6. Отсутствие вредных веществ, что позволяет их безопасно эксплуатировать и утилизировать.
7. Возможность производства лампочек разной мощности и с любым оттенком света (холодным, нейтральным, тёплым). А в «умных» светодиодных лампах цвет света и его яркость можно задавать дистанционно с помощью смартфона.
8. Во время работы рассеиватель практически не нагревается, а температура цоколя не превышает 85 °C.

Стоит признать, что LED-лампы не идеальны, а значит, им присущи определённые недостатки:

1. Сравнительно высокая стоимость. Даже с учётом того, что за последние 2 года цены на них снизились более чем в 2 раза и сравнялись с ценами на КЛЛ, многие люди по привычке продолжают покупать «прожорливые» ЛН. Убедиться в том, что покупка светодиодной лампы, с экономической точки зрения, полностью оправдана можно путем проведения несложных расчётов, которые сведены в отдельную статью.
2. Вредное мерцание, невидимое невооруженным глазом и приводящее к общей усталости и головным болям. Данный недостаток присущ дешёвым светодиодным лампам, драйвер которых не имеет стабилизации по току.
3. Необходимость в понижающем преобразователе, вследствие чего возрастает стоимость изделия и снижается его надёжность.
4. Светодиодные лампы, подключенные через выключатель с подсветкой и находясь в выключенном состоянии, могут мерцать или слабо светиться. Проблема решается заменой выключателя или доработкой схемы подключения.
5. Высокий процент брака, особенно среди дешёвых LED-ламп. Данный недостаток объясняется ускоренными темпами производства светодиодной продукции и отсутствием должного технического контроля на всех стадиях изготовления.

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.

Лампа 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.

Корпус 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.

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.

Напряжение 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.

1. Заменять только лампы с высокой мощностью — 60 Вт и более. Экономия от замены маломощных ламп будет невелика, и стоимость новой лампы может не окупиться.
2. 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.

Преимущества и недостатки LED

21 сентября 2015 г.

Преимущества

• Эффективность: светодиоды излучают больше люмен на ватт, чем лампы накаливания. На эффективность светодиодных осветительных приборов не влияют форма и размер, в отличие от люминесцентных ламп или трубок.
• Цвет: Светодиоды могут излучать свет заданного цвета без использования каких-либо цветных фильтров, как того требуют традиционные методы освещения.Это более эффективно и может снизить начальные затраты.
• Размер: Светодиоды могут быть очень маленькими (менее 2 мм2) и легко крепятся к печатным платам.
• Время включения / выключения: светодиоды загораются очень быстро. Типичный красный индикаторный светодиод достигает полной яркости менее чем за микросекунду. Светодиоды, используемые в устройствах связи, могут иметь еще более быстрое время отклика.
• Цикл: светодиоды идеально подходят для использования с частыми циклами включения и выключения, в отличие от ламп накаливания и люминесцентных ламп, которые быстрее выходят из строя при частом циклировании, или газоразрядных ламп высокой интенсивности (HID-лампы), которым требуется много времени перед повторным запуском.
• Регулировка яркости: светодиоды могут очень легко регулироваться посредством широтно-импульсной модуляции или снижения прямого тока. Эта широтно-импульсная модуляция является причиной того, что светодиодные фонари, особенно фары автомобилей, при просмотре в камеру или некоторыми людьми кажутся мигающими или мерцающими. Это разновидность стробоскопического эффекта.
• Холодный свет: В отличие от большинства источников света светодиоды излучают очень мало тепла в виде инфракрасного излучения, которое может вызвать повреждение чувствительных предметов или тканей.Потраченная впустую энергия рассеивается в виде тепла через основание светодиода.
• Медленный выход из строя: светодиоды чаще всего выходят из строя из-за постепенного затемнения, а не из-за внезапного выхода из строя ламп накаливания.
• Срок службы: Светодиоды могут иметь относительно долгий срок службы. Согласно одному отчету, срок полезного использования составляет от 35 000 до 50 000 часов, хотя время до полного отказа может быть больше. Люминесцентные лампы обычно рассчитаны на срок от 10 000 до 15 000 часов, частично в зависимости от условий использования, а лампы накаливания — от 1 000 до 2 000 часов.Несколько демонстраций, проведенных Министерством энергетики США, показали, что снижение затрат на техническое обслуживание в результате этого увеличенного срока службы, а не экономия энергии, является основным фактором при определении срока окупаемости светодиодного продукта.
• Ударопрочность: Светодиоды , будучи твердотельными компонентами, трудно повредить внешним ударом, в отличие от люминесцентных ламп и ламп накаливания, которые хрупки.
• Focus: Прочная упаковка светодиода может быть сконструирована так, чтобы фокусировать его свет. Лампы накаливания и люминесцентные источники часто требуют внешнего отражателя для сбора и направления света.Для больших корпусов светодиодов с тем же эффектом часто используются линзы полного внутреннего отражения (TIR). Однако, когда требуется большое количество света, обычно используется много источников света, которые трудно сфокусировать или сопоставить с одной и той же целью.

Недостатки

• Высокая начальная цена: светодиоды в настоящее время дороже (цена за люмен) на основе начальных капитальных затрат, чем большинство традиционных технологий освещения. По состоянию на 2012 год стоимость одной тысячи люмен (килолюмен) составляла около 6 долларов. Ожидается, что к 2013 году цена достигнет 2 долларов за килолюм. По крайней мере, один производитель заявляет, что на март 2014 года она достигла 1 доллара за килолюм. Дополнительные расходы частично связаны с относительно низким световым потоком и необходимыми схемами привода и источниками питания.
• Температурная зависимость: Характеристики светодиода в значительной степени зависят от температуры окружающей среды в рабочей среде или от свойств «терморегулирования». Перегрузка светодиода при высоких температурах окружающей среды может привести к перегреву светодиода и, в конечном итоге, к отказу устройства.Для длительного срока службы необходим соответствующий радиатор. Это особенно важно в автомобильной, медицинской и военной областях, где устройства должны работать в широком диапазоне температур, что требует низкой частоты отказов. Toshiba производит светодиоды с диапазоном рабочих температур от -40 до 100 ° C, что подходит для светодиодов как для внутреннего, так и для наружного использования в таких приложениях, как лампы, потолочное освещение, уличные фонари и прожекторы.
• Чувствительность по напряжению: на светодиоды должны подаваться напряжение выше порогового значения и ток ниже номинального.Ток и срок службы сильно меняются при небольшом изменении приложенного напряжения. Таким образом, они требуют источника питания с регулируемым током (обычно это просто последовательный резистор для индикаторных светодиодов).
• Качество света: Большинство светодиодов холодного белого цвета имеют спектр, который значительно отличается от излучения черного тела, такого как солнце или лампа накаливания. Пик на 460 нм и падение на 500 нм могут привести к тому, что цвет объектов будет восприниматься иначе при холодном белом светодиодном освещении, чем солнечный свет или источники накаливания, из-за метамерии, красные поверхности особенно плохо передаются типичным холодным белым на основе люминофора. Светодиоды.Однако цветопередача обычных люминесцентных ламп часто уступает тому, что сейчас доступно в современных белых светодиодах.
• Площадь источника света: Отдельные светодиоды не похожи на точечный источник света, дающий сферическое распределение света, а скорее ламберти-распределение. Таким образом, светодиоды трудно применять там, где требуется сферическое световое поле; однако различными полями света можно управлять, применяя различную оптику или «линзы». Светодиоды не могут обеспечить расхождение ниже нескольких градусов.Напротив, лазеры могут излучать лучи с расходимостью 0,2 градуса или меньше.
• Электрическая полярность: В отличие от ламп накаливания, которые загораются независимо от электрической полярности, светодиоды будут гореть только с соблюдением правильной электрической полярности. Чтобы автоматически подобрать полярность источника для светодиодных устройств, можно использовать выпрямители.
• Опасность синего цвета: Есть опасения, что синие светодиоды и холодно-белые светодиоды теперь способны превышать безопасные пределы так называемой опасности синего света, как это определено в спецификациях безопасности для глаз, таких как ANSI / IESNA RP-27. 1–05: Рекомендуемая практика фотобиологической безопасности для ламп и ламповых систем.
• Загрязнение синим цветом: Поскольку холодно-белые светодиоды с высокой цветовой температурой излучают пропорционально больше синего света, чем обычные внешние источники света, такие как натриевые лампы высокого давления, сильная зависимость рэлеевского рассеяния от длины волны означает, что холодно-белые светодиоды могут вызывать больше световое загрязнение, чем другие источники света. Международная ассоциация темного неба не рекомендует использовать источники белого света с соответствующей цветовой температурой выше 3000 К.
• Падение КПД: КПД светодиодов снижается с увеличением электрического тока. Нагрев также увеличивается с увеличением тока, что снижает срок службы светодиода. Эти эффекты накладывают практические ограничения на ток через светодиод в приложениях с большой мощностью.
• Воздействие на насекомых: Светодиоды намного привлекательнее для насекомых, чем натриевые лампы, настолько, что возникли спекулятивные опасения по поводу возможности разрушения пищевых сетей.
• Использование в зимних условиях: Поскольку они не выделяют много тепла по сравнению с традиционными электрическими лампами, светодиодные фонари, используемые для управления дорожным движением, могут заслонять снегом, что может привести к несчастным случаям.

9 комментариев

Преимущества и недостатки светодиодного освещения

Мировой рынок освещения претерпевает радикальные преобразования, обусловленные массовым распространением технологии светодиодов (LED).Эта революция в твердотельном освещении (SSL) коренным образом изменила экономику рынка и динамику отрасли. Технология SSL позволила не только повысить производительность труда, но и перейти от традиционных технологий к светодиодному освещению, что также существенно изменило представление людей об освещении. Обычные технологии освещения были разработаны в первую очередь для удовлетворения визуальных потребностей. Благодаря светодиодному освещению все большее внимание привлекает позитивная стимуляция биологического воздействия света на здоровье и благополучие людей. Появление светодиодных технологий также проложило путь к конвергенции между освещением и Интернетом вещей (IoT), что открывает совершенно новый мир возможностей. Вначале возникла большая путаница в отношении светодиодного освещения. Высокий рост рынка и огромный интерес потребителей вызывают настоятельную необходимость развеять сомнения, связанные с этой технологией, и проинформировать общественность о ее преимуществах и недостатках.

Как работают светодиоды?

Светодиод — это полупроводниковый корпус, содержащий кристалл (чип) светодиода и другие компоненты, которые обеспечивают механическую поддержку, электрическое соединение, теплопроводность, оптическое регулирование и преобразование длины волны.Светодиодный чип представляет собой устройство с p-n-переходом, образованное противоположно легированными композитными полупроводниковыми слоями. Обычно используемый полупроводник представляет собой нитрид галлия (GaN), который имеет прямую запрещенную зону, что обеспечивает более высокую вероятность излучательной рекомбинации, чем полупроводники с непрямой запрещенной зоной. Когда pn-переход смещен в прямом направлении, электроны из зоны проводимости полупроводникового слоя n-типа перемещаются через пограничный слой в p-переход и рекомбинируют с дырками из валентной зоны полупроводникового слоя p-типа в активная область диода.Рекомбинация электронов и дырок заставляет электроны переходить в состояние с более низкой энергией и высвобождать избыточную энергию в виде фотонов (пакетов света). Этот эффект называется электролюминесценцией. Фотон может переносить электромагнитное излучение всех длин волн. Точные длины волн света, излучаемого диодом, определяются шириной запрещенной зоны полупроводника.

Свет, генерируемый электролюминесценцией в светодиодном чипе, имеет узкое распределение длины волны с типичной полосой пропускания в несколько десятков нанометров.Узкополосное излучение приводит к тому, что свет имеет один цвет, например красный, синий или зеленый. Чтобы обеспечить источник белого света широкого спектра, необходимо расширить спектральное распределение мощности (SPD) светодиодного чипа. Электролюминесценция от светодиодного чипа частично или полностью преобразуется посредством фотолюминесценции в люминофорах. Большинство белых светодиодов сочетают в себе коротковолновое излучение голубых фишек InGaN и переизлучение длинноволнового света люминофоров. Порошок люминофора диспергирован в матрице из кремния, эпоксидной смолы или другой смолы.Матрица, содержащая люминофор, нанесена на светодиодный чип. Белый свет также можно получить, накачивая красный, зеленый и синий люминофор с помощью ультрафиолетового (УФ) или фиолетового светодиодного чипа. В этом случае полученный белый цвет может обеспечить превосходную цветопередачу. Но этот подход страдает низкой эффективностью, потому что большой сдвиг длины волны, связанный с понижающим преобразованием УФ или фиолетового света, сопровождается большими стоксовыми потерями энергии.

Преимущества светодиодного освещения

Изобретение ламп накаливания более века назад произвело революцию в искусственном освещении. В настоящее время мы являемся свидетелями революции цифрового освещения, которую обеспечивает SSL. Освещение на основе полупроводников не только обеспечивает беспрецедентный дизайн, производительность и экономические преимущества, но также позволяет использовать множество новых приложений и ценностных предложений, которые ранее считались непрактичными. Возврат от использования этих преимуществ значительно перевесит относительно высокие первоначальные затраты на установку светодиодной системы, относительно которых на рынке все еще существуют некоторые колебания.

1. Энергоэффективность

Одним из основных аргументов в пользу перехода на светодиодное освещение является энергоэффективность.За последнее десятилетие световая эффективность корпусов белых светодиодов с преобразованием люминофора увеличилась с 85 лм / Вт до более 200 лм / Вт, что представляет собой эффективность преобразования электрической энергии в оптическую (PCE) более 60% при стандартном рабочем токе. плотность 35 А / см2. Несмотря на повышение эффективности синих светодиодов InGaN, люминофоров (эффективность и длина волны соответствуют реакции человеческого глаза) и корпуса (оптическое рассеяние / поглощение), Министерство энергетики США (DOE) заявляет, что остается больше возможностей для ПК-светодиодов. Повышение эффективности и светоотдача примерно 255 лм / Вт должны быть практически возможны для синих светодиодов помпы.Высокая световая отдача, несомненно, является подавляющим преимуществом светодиодов перед традиционными источниками света — лампами накаливания (до 20 лм / Вт), галогенными (до 22 лм / Вт), линейными люминесцентными (65-104 лм / Вт), компактными люминесцентными (46 -87 лм / Вт), индукционная люминесцентная лампа (70-90 лм / Вт), пары ртути (60-60 лм / Вт), натрий высокого давления (70-140 лм / Вт), галогенид кварца (64-110 лм / Вт). Вт) и металлокерамический галогенид (80-120 лм / Вт).

2. Эффективность оптической доставки

Помимо значительных улучшений в эффективности источников света, возможность достижения высокой оптической эффективности светильников с помощью светодиодного освещения менее известна обычным потребителям, но очень желательна для дизайнеров освещения. Эффективная доставка света, излучаемого источниками света, к цели является серьезной проблемой при проектировании в отрасли. Традиционные лампы в форме колбы излучают свет во всех направлениях. Это приводит к тому, что большая часть светового потока, создаваемого лампой, задерживается внутри светильника (например, отражателями, диффузорами) или выходит из светильника в направлении, которое не подходит для предполагаемого применения или просто неприятно для глаз. Светильники HID, такие как металлогалогенные и натриевые светильники высокого давления, обычно имеют эффективность от 60% до 85% в направлении света, производимого лампой, из светильника.Нередко встраиваемые светильники даунлайта и троферы, использующие флуоресцентные или галогенные источники света, несут 40-50% оптических потерь. Направленность светодиодного освещения обеспечивает эффективную доставку света, а компактный форм-фактор светодиодов позволяет эффективно регулировать световой поток с помощью составных линз. Хорошо спроектированные системы светодиодного освещения могут обеспечить оптическую эффективность более 90%.

3. Равномерность освещения

Равномерное освещение — один из главных приоритетов в дизайне внутреннего освещения и освещения открытых пространств / проезжей части.Равномерность — это мера отношения освещенности по площади. Хорошее освещение должно обеспечивать равномерное распределение света, падающего на рабочую поверхность или зону. Сильные различия в яркости, возникающие из-за неравномерного освещения, могут привести к зрительному утомлению, повлиять на выполнение задачи и даже представлять угрозу безопасности, так как глаз должен адаптироваться между поверхностями с разной яркостью. Переходы из ярко освещенной области в область с очень разной яркостью вызовут переходную потерю остроты зрения, что имеет большое значение для безопасности при использовании вне помещений, где задействовано движение транспортных средств.В больших помещениях равномерное освещение способствует высокому визуальному комфорту, позволяет гибко выбирать места для работы и устраняет необходимость в перемещении светильников. Это может быть особенно выгодно на многоярусных промышленных и коммерческих объектах, где перемещение светильников связано со значительными затратами и неудобствами. Светильники, в которых используются HID-лампы, имеют гораздо более высокую освещенность непосредственно под светильником, чем области, находящиеся дальше от светильника. Это приводит к плохой однородности (типичное соотношение макс / мин 6: 1).Художники по свету должны увеличить плотность осветительных приборов, чтобы равномерность освещения соответствовала минимальным проектным требованиям. Напротив, большая светоизлучающая поверхность (LES), созданная из массива светодиодов небольшого размера, обеспечивает распределение света с равномерностью отношения макс / мин менее 3: 1, что приводит к лучшим визуальным условиям, а также к значительно меньшему количеству установок над рабочей областью.

4. Направленное освещение

Благодаря своей диаграмме направленности излучения и высокой плотности потока светодиоды по своей природе подходят для направленного освещения. Направленный светильник концентрирует свет, излучаемый источником света, в направленный луч, который беспрерывно проходит от светильника к целевой области. Узконаправленные лучи света используются для создания иерархии важности за счет использования контраста, чтобы отдельные элементы выделялись из фона, а также для добавления интереса и эмоциональной привлекательности к объекту. Направленные светильники, включая точечные светильники и прожекторы, широко используются в акцентном освещении, чтобы усилить заметность или выделить элемент дизайна.Направленное освещение также используется в приложениях, где интенсивный луч необходим для решения сложных визуальных задач или для обеспечения дальнего освещения. Продукты, которые служат для этой цели, включают фонари, прожекторы, контрольные точки, фары для транспортных средств, прожекторы для стадионов и т. Д. Светодиодный светильник может обладать достаточной мощностью в своей светоотдаче, независимо от того, создать ли он очень четко очерченный «жесткий» луч для большой драмы с COB светодиоды или направить длинный луч далеко вдаль с помощью светодиодов высокой мощности.

5. Спектральная инженерия

предлагает новую возможность управления спектральным распределением мощности источника света (SPD), что означает, что состав света может быть адаптирован для различных приложений. Спектральная управляемость позволяет спроектировать спектр от осветительных приборов, чтобы задействовать определенные человеческие зрительные, физиологические, психологические реакции, реакции фоторецепторов растений или даже полупроводниковых детекторов (например, HD-камеры) или комбинацию таких ответов.Высокая спектральная эффективность может быть достигнута за счет максимизации желаемых длин волн и удаления или уменьшения повреждающих или ненужных участков спектра для данного приложения. В приложениях с белым светом SPD светодиодов может быть оптимизирован для заданной точности цветопередачи и коррелированной цветовой температуры (CCT). Благодаря многоканальной конструкции с несколькими излучателями, цвет, создаваемый светодиодным светильником, можно активно и точно контролировать. Системы смешивания цветов RGB, RGBA или RGBW, которые способны производить полный спектр света, создают бесконечные эстетические возможности для дизайнеров и архитекторов.В динамических белых системах используются светодиоды с несколькими CCT для обеспечения теплого затемнения, имитирующего цветовые характеристики ламп накаливания при затемнении, или для обеспечения настраиваемого белого освещения, которое позволяет независимо контролировать как цветовую температуру, так и интенсивность света. Освещение, ориентированное на человека, основанное на технологии настраиваемых белых светодиодов, является одной из движущих сил многих последних разработок в области светотехники.

6. Включение / выключение

включаются на полную яркость практически мгновенно (от одной цифры до десятков наносекунд) и имеют время выключения в десятки наносекунд.Напротив, время прогрева или время, необходимое лампе для достижения максимальной светоотдачи, компактных люминесцентных ламп может длиться до 3 минут. Лампы HID требуют периода прогрева в течение нескольких минут, прежде чем они станут пригодным для использования светом. Горячий перезапуск вызывает гораздо большее беспокойство, чем первоначальный запуск металлогалогенных ламп, которые когда-то были основной технологией, используемой для освещения высотных пролетов и мощного прожектора на промышленных объектах, стадионах и аренах. Отключение электроэнергии на предприятии с металлогалогенным освещением может поставить под угрозу безопасность и защищенность, поскольку процесс горячего перезапуска металлогалогенных ламп занимает до 20 минут.Мгновенный запуск и горячий перезапуск дают светодиодам уникальное положение для эффективного выполнения многих задач. Короткое время отклика светодиодов значительно выигрывает не только в области общего освещения, но и в широком спектре специальных приложений. Например, светодиодные фонари могут работать синхронно с камерами движения, обеспечивая прерывистое освещение для съемки движущегося транспортного средства. Светодиоды включаются на 140–200 миллисекунд быстрее, чем лампы накаливания. Преимущество времени реакции говорит о том, что светодиодные стоп-сигналы более эффективны, чем лампы накаливания, в предотвращении наезда сзади.Еще одно преимущество светодиодов в режиме переключения — это цикл переключения. На срок службы светодиодов не влияет частое переключение. Типичные драйверы светодиодов для общего освещения рассчитаны на 50 000 циклов переключения, а высокопроизводительные драйверы светодиодов редко выдерживают 100 000, 200 000 или даже 1 миллион циклов переключения. На срок службы светодиода не влияет быстрое переключение (высокочастотное переключение). Благодаря этой функции светодиодные фонари хорошо подходят для динамического освещения и для использования с элементами управления освещением, такими как датчики присутствия или дневного света.С другой стороны, частое включение / выключение может сократить срок службы ламп накаливания, HID и люминесцентных ламп. Эти источники света обычно имеют всего несколько тысяч циклов переключения за свой номинальный срок службы.

7. Возможность регулирования яркости

Способность производить световой поток очень динамичным образом позволяет светодиодам идеально управлять затемнением, тогда как люминесцентные и HID-лампы плохо реагируют на затемнение. Диммирование люминесцентных ламп требует использования дорогих, больших и сложных схем, чтобы поддерживать условия возбуждения газа и напряжения.Уменьшение яркости HID-ламп приведет к сокращению срока службы и преждевременному отказу лампы. Затемнение металлогалогенных и натриевых ламп высокого давления не может быть ниже 50% номинальной мощности. Они также реагируют на сигналы затемнения значительно медленнее, чем светодиоды. Регулировка яркости светодиода может быть осуществлена ​​либо за счет уменьшения постоянного тока (CCR), более известного как аналоговое регулирование яркости, либо путем применения широтно-импульсной модуляции (PWM) к светодиоду, или цифрового затемнения AKA. Аналоговое регулирование яркости контролирует управляющий ток, протекающий через светодиоды. Это наиболее широко используемое решение для диммирования общего освещения, хотя светодиоды могут не работать при очень низких токах (ниже 10%).ШИМ-регулировка яркости изменяет рабочий цикл широтно-импульсной модуляции для создания среднего значения на ее выходе в полном диапазоне от 100% до 0%. Управление затемнением светодиодов позволяет согласовать освещение с потребностями человека, максимизировать экономию энергии, включить смешивание цветов и настройку CCT, а также продлить срок службы светодиодов.

8. Управляемость

Цифровая природа светодиодов облегчает бесшовную интеграцию датчиков, процессоров, контроллеров и сетевых интерфейсов в системы освещения для реализации различных стратегий интеллектуального освещения, от динамического освещения и адаптивного освещения до всего, что принесет IoT.Динамический аспект светодиодного освещения варьируется от простого изменения цвета до сложных световых шоу в сотнях или тысячах индивидуально управляемых узлов освещения и сложного преобразования видеоконтента для отображения на светодиодных матричных системах. Технология SSL лежит в основе большой экосистемы подключенных световых решений, которые могут использовать сбор дневного света, определение присутствия, контроль времени, встроенные возможности программирования и подключенные к сети устройства для управления, автоматизации и оптимизации различных аспектов освещения.Перенос управления освещением в IP-сети позволяет интеллектуальным системам освещения, оснащенным датчиками, взаимодействовать с другими устройствами в сетях IoT. Это открывает возможности для создания широкого спектра новых услуг, преимуществ, функций и потоков доходов, которые повышают ценность светодиодных систем освещения. Управление светодиодными системами освещения может быть реализовано с использованием различных протоколов проводной и беспроводной связи, включая протоколы управления освещением, такие как 0-10 В, DALI, DMX512 и DMX-RDM, протоколы автоматизации зданий, такие как BACnet, LON, KNX и EnOcean, и протоколы, развернутые во все более популярной ячеистой архитектуре (например,грамм. ZigBee, Z-Wave, Bluetooth Mesh, Thread).

9. Гибкость дизайна

Небольшой размер светодиодов позволяет разработчикам светильников придавать источникам света формы и размеры, подходящие для многих приложений. Эта физическая характеристика дает дизайнерам больше свободы в выражении своей философии дизайна или создании фирменного стиля. Гибкость, полученная в результате прямой интеграции источников света, дает возможность создавать осветительные приборы, в которых идеально сочетаются форма и функции.Светодиодные светильники могут быть созданы, чтобы стереть границы между дизайном и искусством для приложений, где требуется декоративный фокус. Они также могут быть спроектированы так, чтобы поддерживать высокий уровень архитектурной интеграции и вписываться в любую композицию дизайна. Твердотельное освещение стимулирует новые тенденции дизайна и в других секторах. Уникальные возможности стилизации позволяют производителям автомобилей разрабатывать отличительные фары и задние фонари, которые придают автомобилям привлекательный вид.

10. Прочность

Светодиод излучает свет от блока полупроводника, а не от стеклянной колбы или трубки, как в случае традиционных ламп накаливания, галогенных, люминесцентных и HID ламп, в которых для генерации света используются нити или газы.Твердотельные устройства обычно устанавливаются на печатной плате с металлическим сердечником (MCPCB), причем соединение обычно обеспечивается припаянными выводами. Благодаря отсутствию хрупкого стекла, движущихся частей и обрыва нити накала светодиодные осветительные системы чрезвычайно устойчивы к ударам, вибрации и износу. Долговечность полупроводниковых светодиодных систем освещения имеет очевидные значения в различных областях применения. На промышленном объекте есть места, где освещение страдает от чрезмерной вибрации от крупного оборудования.Светильники, установленные вдоль проезжей части.

SMPS Драйверы светодиодов: преимущества и недостатки

Однако обычные ИИП для светодиодных систем освещения страдают множеством недостатков. Драйверы SMPS включают в себя громоздкие и ненадежные реактивные компоненты, в том числе колебательные катушки и электролитические конденсаторы для преобразования и хранения электрической энергии.Электролитические конденсаторы чрезвычайно чувствительны к рабочей температуре и имеют ограниченный срок службы. Электролитический конденсатор ненадежен, а срок его службы как минимум в 3-4 раза короче, чем у светодиода. Светодиодные лампы чаще всего имеют значительно больший срок службы, чем их драйверы, благодаря наличию электролитических конденсаторов в коммерческих цепях. Драйвер светодиода SMPS вырабатывает заданную величину мощности постоянного тока посредством высокоскоростной операции переключения для создания большого количества шума, что приводит к помехам, которые отрицательно влияют на соседние элементы схемы.EMI следует подавлять и фильтровать, чтобы убедиться, что они не могут проходить на линии питания или излучаться в окружающую среду. Это часто требует установки относительно сложного и дорогостоящего фильтра электромагнитных помех между источником переменного тока и устройством, а часто и металлической защиты вокруг него. Более того, потери при переключении — самая большая проблема. При переключении большого выходного драйвера зарядка и разрядка выходного драйвера тратят много энергии. Вся энергия передается земле в виде тепла.Учитывая потери переключения, частота переключения не может быть высокой.

Топология схемы повышения включает в себя простейшие (с меньшим количеством деталей), наиболее эффективные (Eff = 90-95%, как правило) и доступные реализации драйвера PFC или PWM LED с двумя основными недостатками: она не может обеспечить изоляцию между входом и выходом. цепи и его выходное напряжение постоянно выше максимального входного напряжения. Топология понижающей схемы, которая также позволяет создавать схемы с меньшим количеством компонентов, является умеренно эффективной (обычно Eff = 85-90%) и экономичной.Тем не менее, он не имеет изоляции между входными и выходными цепями, но, кроме того, существует постоянный ток от источника постоянного тока высокого напряжения через светодиодную полосу на землю, что может привести к повреждению светодиодов в случае разрушения буфера преобразователя. «коротким замыканием», и его выходное напряжение часто ниже минимального входного напряжения. Топология повышающе-понижающей схемы преодолевает некоторые из вышеупомянутых недостатков, позволяя более высокое, равное или более низкое выходное напряжение относительно величины входного напряжения питания, работая с хорошей эффективностью (обычно 85-90) и меньшим количеством деталей.Однако этот тип SMPS цепи не обеспечивает изоляцию между входной и выходными цепями, он необходим комплекс дифференциального напряжение зондирования техника параметров выходного V / I (не для SEPIC), потому что его выходная цепь несет различную нуль вольтой ссылки в терминах входная цепь. Кроме того, он требует специальной ИС контроллера «постоянного времени выключения», когда он работает в CCM (режиме непрерывной проводимости), и дополнительной схемы коррекции коэффициента мощности в приложениях переменного тока. Топология схемы обратного хода является единственной схемой, которая через свои две катушки обратного трансформатора обеспечивает полную изоляцию между входными и выходными цепями и обеспечивает более высокое, равное или более низкое выходное напряжение относительно величины напряжения питания.Но схемы с обратным ходом намного дороже, с гораздо большим количеством деталей, увеличенными размерами и пониженной эффективностью.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ светодиодных ламп ~ LORECENTRAL

Светодиодная лампа — это твердотельная лампа, в которой в качестве источника света используются светодиоды ( Light-Emitting Diode ). Поскольку свет, излучающий светодиоды, не очень интенсивен, для достижения силы света, аналогичной другим существующим лампам, таким как лампы накаливания или компактные люминесцентные лампы, светодиодные лампы состоят из кластеров светодиодов, в большем или меньшем количестве, в зависимости от желаемого. интенсивность света.

В настоящее время светодиодные лампы могут использоваться для любого коммерческого применения, от декоративного освещения до освещения дорог и садов, обладают некоторыми преимуществами, среди которых значительная экономия энергии, мгновенный запуск, устойчивость к включению и непрерывному выключению и больший срок службы, а также с определенными недостатками, такими как высокая начальная стоимость.

Диоды питаются от источника постоянного тока (DC), поэтому светодиодные лампы должны иметь внутренние цепи для работы от обычного переменного тока. Светодиоды повреждаются при высоких температурах, поэтому светодиодные лампы имеют элементы управления теплом, такие как радиаторы и ребра охлаждения.Светодиодные лампы имеют длительный срок хранения и высокую энергоэффективность, но первоначальные затраты выше, чем у люминесцентных ламп.

Ниже мы назовем основные и наиболее важные достоинства и недостатки данной технологии.

ПРЕИМУЩЕСТВА

• Меньшее энергопотребление : светодиодная лампа может потреблять до 50% меньше, чем лампа с низким энергопотреблением, поэтому расход энергии практически равен нулю. Они также расходуют на 80% меньше галогена.
• Долговечность : Светодиодные лампы могут прослужить более 40 000 часов.
• Высокий индекс хроматического воспроизведения : Достигается отличный и точный момент воспроизведения цветов. Они очень яркие.
• Незначительное световое загрязнение : Светодиодные фонари, когда они расположены, распространяют свой свет направленно, поэтому их воздействие на небо намного меньше.
• Меньше загрязнения: Отсутствие ртути и других тяжелых материалов.Кроме того, они не имеют инфракрасного или ультрафиолетового излучения. Кроме того, будучи более эффективным, вырабатывается меньше CO ₂ .
• Повышенное сопротивление: Легко сопротивляется тепловым изменениям, вибрациям, случайным ударам и даже колебаниям в потоке электроэнергии в доме. Это значит, что свет не будет гореть легко, и при малейшем ударе не останется обрывов нитей.
• Большое разнообразие дизайнов и цветов: На рынке вы найдете большое разнообразие вариантов освещения в соответствии с вашими потребностями.От полосок с лампочками до цветных лампочек.
• Точное воспроизведение цветов с индексом цвета от 80 до 100. Он также имеет различные оттенки света (холодный, теплый), подходящие для любых условий.

НЕДОСТАТКИ

• Высокая стоимость: эти лампы представлены на рынке по цене значительно выше, чем у обычных ламп.
• Малая эффективность на больших площадях: , будучи адресными лампами, не всегда лучший вариант при освещении очень больших площадей, как традиционные лампы, с их лучом света, рассеянным во всех направлениях.
• Плохая работа при высоких температурах: это ваш самый большой враг, от 65º светодиодные фонари перестают работать или перестают работать. И светодиоды, и электроника устройства должны постоянно контролироваться. Требуется высокая термическая дисперсия. Хотя светодиоды не повышают температуру так сильно, как обычные лампы, в идеале должна быть хорошая система отвода всего тепла, которое возможно, чтобы предотвратить их остановку раньше положенного срока.

Преимущества и недостатки светодиодных фонарей

Светодиодное освещение для домовладельцев Далласа

LED (светоизлучающие диоды) — это последнее и самое захватывающее технологическое достижение в индустрии освещения.Светодиоды — это маленькие твердые лампочки, которые чрезвычайно энергоэффективны и долговечны. Светодиоды работают иначе, чем традиционные лампы накаливания. Это делает светодиоды более прочными и долговечными, чем традиционные лампы накаливания.

Преимущества светодиодного освещения.

Преимущества и недостатки светодиода

Преимущество

• Энергоэффективность — светодиоды теперь способны выдавать 135 люмен / ватт

• Длительный срок службы — 50 000 часов или более при правильной конструкции

• Rugged — светодиоды также называются «твердотельным освещением (SSL), поскольку они сделаны из твердого материала без нити накала, трубки или лампы, которые могли бы сломаться»

• Без периода прогрева — светодиод загорается мгновенно — в наносекундах

• Не подвержен воздействию низких температур — светодиоды «любят» низкие температуры и включаются даже при минусовой погоде

• Направленный — С помощью светодиодов вы можете направить свет туда, куда хотите, при этом свет не будет тратиться зря

• Превосходная цветопередача — светодиоды не размывают цвета, как другие источники света, такие как флуоресцентные, что делает их идеальными для дисплеев и розничной торговли

• Экологичность — светодиоды не содержат ртути и других опасных веществ

• Управляемый — светодиоды можно регулировать по яркости и цвету

Недостаток

• Опасность синего цвета: Есть опасения, что синие светодиоды и холодно-белые светодиоды теперь способны превышать безопасные пределы так называемой опасности синего света, как это определено в спецификациях безопасности для глаз, таких как ANSI / IESNA RP-27.1-05: Рекомендуемая практика фотобиологической безопасности для ламп и ламповых систем.
• Качество света: Большинство светодиодов холодного белого цвета имеют спектр, который значительно отличается от излучения черного тела, такого как солнце или лампа накаливания. Пик на 460 нм и провал на 500 нм могут привести к тому, что цвет объектов будет восприниматься иначе при холодном белом светодиодном освещении, чем при солнечном свете или источниках накаливания, из-за метамерии, красные поверхности особенно плохо воспроизводятся типичным холодным белым на основе люминофора. Светодиоды.Однако характеристики цветопередачи обычных люминесцентных ламп часто уступают тому, что сейчас доступно в современных белых светодиодах.
• Температурная зависимость: Характеристики светодиода во многом зависят от температуры окружающей среды в рабочей среде. Перегрузка светодиода при высоких температурах окружающей среды может привести к перегреву корпуса светодиода, что в конечном итоге приведет к отказу устройства. Для обеспечения долгого срока службы необходим соответствующий теплоотвод. Это особенно важно при рассмотрении автомобильных, медицинских и военных приложений, где устройство должно работать в большом диапазоне температур и иметь низкий уровень отказов.
• Загрязнение синим цветом: Поскольку холодно-белые светодиоды (т. Е. Светодиоды с высокой цветовой температурой) излучают пропорционально больше синего света, чем обычные внешние источники света, такие как натриевые лампы высокого давления, сильная зависимость рэлеевского рассеяния от длины волны означает, что холодно-белый свет Светодиоды могут вызывать большее световое загрязнение, чем другие источники света. Международная ассоциация темного неба не рекомендует использовать источники белого света с коррелированной цветовой температурой выше 3000 К.
• Чувствительность по напряжению: на светодиоды должны подаваться напряжение выше порогового значения и ток ниже номинального.Это могут быть последовательные резисторы или источники питания с регулируемым током.
• Высокая начальная цена: светодиоды в настоящее время более дорогие (цена за люмен) на основе первоначальных капитальных затрат, чем большинство традиционных технологий освещения. Дополнительные расходы частично связаны с относительно низким световым потоком и необходимостью схемы привода и источников питания.
• Местный источник света: светодиоды не соответствуют «точечному источнику» света, а представляют собой распределение по Ламберту.Таким образом, светодиоды трудно использовать в приложениях, требующих сферического светового поля. Светодиоды не могут обеспечить расхождение ниже нескольких градусов. Это контрастирует с лазерами, которые могут создавать лучи с расходимостью 0,2 градуса или менее

Преимущества светодиодного освещения

чрезвычайно энергоэффективны и потребляют на до 90% меньше энергии, чем лампы накаливания. Поскольку светодиоды используют только часть энергии лампы накаливания, затраты на электроэнергию резко снижаются.Кроме того, деньги и энергия экономятся на расходах на техническое обслуживание и замену за счет длительного срока службы светодиодов. Срок службы светодиодов составляет до 60 000 часов по сравнению с 1 500 часами для ламп накаливания. Позвоните нам по телефону (214) 238-8353, чтобы получить обслуживание и ремонт на дому.

Для получения дополнительных статей и информации посетите https://www.berkeys.com/category/electrical/