• Zařízení diodové lampy. Stanovení stupně poškození. Podle typů použitých LED na

    Úkolem snížit množství spotřebované energie již není jen technický problém a přešel do oblasti strategického směřování státní politiky. Pro běžného spotřebitele tento titánský boj vede k tomu, že je prostě nucen přejít od známého a jednoduchého jako vejce vejci na jiné světelné zdroje. Například do LED žárovek. Pro většinu lidí je otázka, jak LED lampa funguje, redukována pouze na její možnost praktická aplikace- lze jej našroubovat do standardní kazety a připojit k domácí síti 220 V. K informovanému výběru vám pomůže krátká exkurze do principů jeho fungování a zařízení.

    Princip fungování LED lampy je založen na mnohem složitějším fyzikální procesy než ten, který vyzařuje světlo přes rozžhavený kovový závit. Je tak zajímavý, že má smysl ho blíže poznat. Je založen na jevu emise světla, ke kterému dochází v místě kontaktu dvou nepodobných látek, když jimi prochází elektrický proud.

    Nejparadoxnější na tom je, že materiály použité k vyvolání efektu světelné emise vůbec nevedou elektrický proud. Jedním z nich je například křemík všudypřítomná látka a neustále nám šlape pod nohama. Tyto materiály budou procházet proudem, a dokonce i v jednom směru (proto se nazývají polovodiče), pouze pokud jsou spojeny dohromady. K tomu by měly převládat kladně nabité ionty (díry) v jedné z nich a záporné (elektrony) ve druhé. Jejich přítomnost či nepřítomnost závisí na vnitřní (atomové) struktuře látky a laik by se neměl obtěžovat otázkou rozluštění jejich podstaty.
    Výskyt elektrického proudu ve spojení látek s převahou děr nebo elektronů je jen polovina úspěchu. Proces přechodu z jednoho do druhého je doprovázen uvolňováním energie ve formě tepla. Ale v polovině minulého století byly nalezeny takové mechanické sloučeniny látek, v nichž uvolňování energie doprovázela také záře. V elektronice se zařízení, které umožňuje proudění proudu v jednom směru, nazývá dioda. Polovodičová zařízení založená na materiálech, které mohou vyzařovat světlo, se nazývají LED.

    Zpočátku byl efekt emise fotonů ze sloučeniny polovodičů možný pouze v úzké části spektra. Svítily červeně, zeleně nebo žlutě. Síla této záře byla extrémně malá. LED byla velmi dlouhou dobu používána pouze jako kontrolka. Nyní však byly nalezeny materiály, jejichž kombinace vyzařuje světlo mnohem větší síly a v širokém rozsahu, téměř v celém viditelném spektru. Téměř, protože v jejich záři převažuje nějaká vlnová délka. Proto existují lampy s převahou modré (studené) a žluté nebo červené (teplé) záře.

    Nyní, když máte obecné povědomí o principu fungování LED lampy, můžete přejít k odpovědi na otázku týkající se zařízení LED lamp 220 V.

    Design LED svítidel

    Externě jsou světelné zdroje, které využívají efekt emitování fotonů při průchodu elektrického proudu polovodičem, téměř stejné jako žárovky. Hlavní věc je, že mají obvyklou kovovou základnu se závitem, která přesně opakuje všechny velikosti žárovek. To umožňuje neměnit nic na elektrickém vybavení místnosti pro jejich připojení.
    Vnitřní struktura 220voltové LED lampy je však velmi složitá. Skládá se z následujících prvků:

    1) kontaktní základna;

    2) pouzdro, které současně hraje roli radiátoru;

    3) napájecí a řídicí desky;

    4) desky s LED diodami;

    5) průhledný uzávěr.

    Napájecí a ovládací deska

    Pochopení toho, jak jsou vyrobeny LED žárovky 220 voltů, v první řadě stojí za to pochopit, že polovodičové prvky nelze napájet střídavý proud a napětí této velikosti. Jinak prostě vyhoří. Proto je v případě tohoto světelného zdroje vždy deska, která snižuje napětí a usměrňuje proud.

    Trvanlivost lampy do značné míry závisí na zařízení této desky. Přesněji, jaké prvky jsou na jeho vstupu. V levných kromě rezistoru před usměrňovacím diodovým můstkem není nic. Často se dějí zázraky (většinou v lampách z Říše středu), kdy zde není ani tento rezistor a diodový můstek je přímo spojen s paticí. Takové lampy svítí velmi jasně, ale jejich životnost je extrémně nízká, pokud nejsou připojeny přes stabilizační zařízení. K tomu můžete použít například předřadné transformátory.

    Nejběžnější obvody, ve kterých je vyhlazovací filtr vytvořen z rezistoru a kondenzátoru v napájecím obvodu obvodu ovládání lampy. V nejdražších LED lampách je napájecí a řídicí jednotka postavena na mikroobvodech. Dobře vyhlazují napěťové rázy, ale jejich životnost není příliš vysoká. V podstatě kvůli neschopnosti nastolit efektivní chlazení.

    LED deska

    Bez ohledu na to, jak moc se vědci snaží vymýšlet nové látky s vysokou radiační účinností ve viditelné části spektra, princip fungování LED lampy zůstává stejný a každý její jednotlivý světelný prvek je velmi slabý. Pro dosažení požadovaného efektu jsou seskupeny do několika desítek a někdy i stovek kusů. K tomu se používá dielektrická deska, na které jsou naneseny kovové vodivé dráhy. Je velmi podobný těm, které se používají v televizorech, základní desky počítače a další radiotechnická zařízení.
    LED deska provádí další důležitou funkci. Jak jste si již všimli, v řídicí jednotce není žádný snižovací transformátor. Samozřejmě to můžete dát, ale to povede ke zvýšení rozměrů lampy a jejích nákladů. Problém snížení napájecího napětí na hodnotu, která je pro LED bezpečnou, je vyřešen jednoduše, ale rozsáhle. Všechny svítící prvky jsou zapojeny do série, jako u girlandy na vánoční stromeček. Pokud je například 10 LED zapojeno do série v obvodu 220 V, pak každá dostane 22 V (aktuální hodnota však zůstane stejná).
    Nevýhodou tohoto obvodu je, že spálený prvek přeruší celý obvod a lampa přestane svítit. U nefunkční lampy může být z tuctu LED vadná pouze jedna nebo dvě. Jsou řemeslníci, kteří je připájejí a žijí v klidu dál, ale většina nezkušených uživatelů vyhodí celé zařízení do koše.

    Mimochodem, likvidace LED lamp je samostatnou bolestí, protože je nelze smíchat s běžným domovním odpadem.

    průhledný uzávěr

    V podstatě tento prvek hraje roli ochrany před prachem, vlhkostí a hravými pery. Má však i užitnou funkci. Většina krytů LED lamp vypadá matně. Toto rozhodnutí se může zdát zvláštní, protože vyzařovací výkon LED je oslabený. Ale jeho užitečnost pro specialisty je zřejmá.

    Čepice je matná, protože na její vnitřní straně je nanesena vrstva fosforu – látka, která vlivem kvant energie začne svítit. Zdálo by se, že tady, jak se říká, máslový olej. Ale fosfor má emisní spektrum několikrát širší než LED. Je blízko přirozenému slunečnímu záření. Pokud necháte LED diody bez takového „těsnění“, jejich oči se začnou unavovat a bolet z jejich záře.

    Jaké jsou výhody takových lamp

    Nyní, když už víte hodně o tom, jak LED lampa funguje, stojí za to se pozastavit nad jejími výhodami. Hlavní a nesporné - nízká spotřeba energie. Tucet LED vyzařuje stejnou intenzitu jako tradiční žárovka, ale zároveň polovodičová zařízení spotřebují několikrát méně elektřiny. Je tu ještě jedna výhoda, ale ta není tak samozřejmá. Lampy s tímto principem fungování jsou odolnější. Pravda, za předpokladu, že napájecí napětí je co nejstabilnější.

    Je nemožné nezmínit nevýhody takových lamp. Především jde o spektrum jejich záření. Výrazně se liší od slunce – toho, co je lidské oko po tisíce let zvyklé vnímat. Do domácnosti proto vybírejte ty lampy, které svítí žlutě nebo dočervena (teplé) a mají matné uzávěry.

    Nástup světelných diod nebo LED žárovek přispěl k začátku nové etapy v osvětlovacím průmyslu. V poslední době byla taková osvětlovací zařízení obrovskou raritou a nyní je vystavena obrovská řada různých LED lamp. velké obchody. LED má na rozdíl od klasické žárovky svůj vlastní spouštěcí obvod.

    Instaluje se do samotné žárovky, mezi imitaci žárovky a cartridge. Proto je toto místo neprůhledné. Dostat se k desce s diodami není tak těžké, ale na demontáž bude potřeba určité úsilí. I když zkušenosti ukazují, že většina výrobců k tomu používá podobné modely startérů, drobné rozdíly stále zůstávají.

    Přátelé, vítám všechny na stránkách Elektrikář v domě. Dnes vám chci poskytnout přehled útrob LED lamp, které jsem si objednal z Aliexpressu. Lampa se skládá ze 72 diod. Využívá LED diody SMD, známé také jako zařízení pro povrchovou montáž. Pustíme se do rozebírání, myslím, že vás to bude také velmi zajímat.

    Princip fungování LED lampy

    Vyrobeno led žárovky pro 220V se může lišit vnějším provedením, ale principem vnitřní zařízení uloženo pro všechny modely. Vyzařování světla v lampách je prováděno LED diodami, jejichž počet a velikost krystalů se může lišit v závislosti na výkonu a chladicích schopnostech. Jejich barevné spektrum je určeno látkou obsaženou ve struktuře každého krystalu.

    Abyste se dostali ke startovacímu ovladači, musíte opatrně sejmout ochrannou „sukni“ lampy. Pod ním se otevře plošný spoj nebo montážní sestava propojených rádiových prvků. Na vstupu budiče je diodový můstek připojený k elektrické základně svítilny v kontaktu s kazetou. Díky němu je střídavé napájecí napětí usměrněno na konstantní, vstupuje do desky a je přes ni přiváděno k LED.

    Aby bylo možné lépe rozptýlit vyzařovaný tok a chránit krystaly před dotykem, a také zabránit jejich kontaktu s cizí předměty, na vnější straně je instalováno difuzní ochranné sklo (průhledná plastová žárovka). Jejich vzhled proto velmi připomíná tradiční světelné zdroje.

    K zašroubování žárovky do objímky slouží jejich základny standardní velikosti E14, E27, E40 atd. To vám umožní používat LED žárovky domácí síť aniž byste se uchýlili k jakýmkoli změnám v elektroinstalaci.

    Provedení a účel dílů svítidla

    Každá LED lampa se skládá z následujících částí:

    #1 . Difuzor je speciální polokoule, která zvětšuje úhel a rovnoměrně rozptyluje směrovaný paprsek LED záření. Ve většině případů je prvek vyroben z průhledných a průsvitných plastů nebo matného polykarbonátu. Díky tomu se výrobek při pádu nerozbije. Prvek chybí pouze u analogů zářivek, kde je nahrazen speciálním reflektorem. U zařízení s LED je ohřev polokoule nepatrný a několikanásobně menší než u konvenčních vláknových elektrických lamp.

    #2 . LED čipy- hlavní součásti nové generace žárovek. Jsou instalovány jeden po druhém a desítky. Jejich počet závisí na konstrukčních vlastnostech výrobku, jeho rozměrech, výkonu a dostupnosti zařízení pro odvod tepla. Na dobří výrobci nepraktikuje se, aby se šetřilo na kvalitě LED matrice, protože určují všechny provozní parametry zářiče a dobu jeho provozu. Ve světě se však takové společnosti dají spočítat na prstech. Diody v matricích jsou propojeny a pokud jedna selže, selže celá lampa.

    #3 . tištěný spoj. Při jejich výrobě se používají eloxované hliníkové slitiny, které dokážou účinně odvádět teplo do radiátoru, který vytvoří optimální teplotu pro hladký chod čipů.

    #4 . Radiátor, který odvádí teplo z desky plošných spojů se zapuštěnými LED diodami. Pro odlévání radiátorů je také vybírán hliník a jeho slitiny speciální tvary S velké množství jednotlivé desky, které pomáhají zvětšit plochu rozptylu tepla.

    #5 . čištění kondenzátoru zvlnění napětí dodávané do LED čipů z řídicí desky.

    #6 . Budič, vyhlazování, snižování a stabilizace vstupního napětí elektrické sítě. Bez této miniaturní desky plošných spojů se neobejde ani jedna. vedená matice. Rozlišujte mezi vzdáleným a vestavěným ovladačem. Většina moderní lampy vybavena vestavěnými zařízeními, která jsou namontována přímo v jejich krytu.

    #7 . polymerní báze, těsně přiléhající k suterénu, chránící tělo před elektrickými poruchami a výměnou žárovek - před náhodným úrazem elektrickým proudem.

    #8 . Sokl zajišťující spojení s kazetami. Obvykle se při jeho výrobě používá poniklovaná mosaz. To zaručuje dobrý kontakt a dlouhodobou ochranu proti korozi.

    Také významným rozdílem mezi LED zařízeními a jejich konvenčními prototypy bylo umístění zóny maximálního ohřevu. U ostatních typů radiátorů dochází k šíření tepla z vnější strany povrchu. LED krystaly zahřát jejich tištěný spoj S uvnitř. Potřebují proto včasné odvádění tepla zevnitř lampy a to je konstrukčně řešeno instalací chladicích radiátorů.

    Zařízení kukuřičné lampy

    Z nějakého důvodu každý nazývá lampu, kterou dnes rozebereme, „kukuřice“. I když při pohledu na vzhled skutečně existuje podobnost. Objednal jsem si celou sadu takových osvětlovacích lamp pro softbox. Pro ty, kteří to ještě neviděli, je na YouTube video.

    Externí poskytuje otevřený přístup k diodám a v případě poruchy je lze jednoduše prozvonit multimetrem a určit vadnou diodu.

    Lampa se skládá z deseti bočních desek se šesti LED na každé desce. Plus dalších 12 diod je připájeno na horním krytu. Celkem se získá 72 diod.

    Pojďme k rozebrání tohoto zázraku, abychom rychle viděli vnitřnosti. Předtím musíte pečlivě prozkoumat pouzdro a pochopit, které části jsou navzájem spojeny.

    Na horním krytu jsou vidět díly spojující díly, kryt má drážky. Jdeme ji zastřelit. K tomu si vezměte tenký šroubovák nebo nůž a opatrně kryt rovnoměrně vypáčte po celém obvodu.

    Jak vidíte na fotce, uvnitř není prakticky nic. Ovladač je připevněn ke stěně oboustrannou páskou. Boční desky lze snadno vytáhnout ze slotů. Kolem spousta drátů.

    V hlubinách jsou dráty, kterými se napětí 220 Volt od základny až po vstup řidiče. Z ovladače vycházejí dva vodiče (červený a bílý). K nim jsou připojeny LED diody.

    Rozhodl jsem se změřit napětí na výstupu driveru. Multimetr ukazuje napětí 77 voltů (stejnosměrný proud). Schéma zapojení všech diod prováděno paralelně-sériově. Skupina tří paralelně zapojených diod je zapojena do série s další skupinou atd. Celkem se získá 24 „článků“ „tří diod“.

    Zde je takové jednoduché zařízení pro 220 voltovou LED lampu typu "kukuřice".

    Nelíbilo se mi, že tato lampa nemá radiátor. A jak víte, přátelé, hlavním problémem LED je zahřívání a rozptyl tepla. Nejsou v něm vůbec žádné kovové předměty, s výjimkou desek, na kterých jsou připájeny samotné diody, jsou hliníkové. Tělo je vyrobeno z keramiky, v blízkosti základny jsou čtyři ventilační otvory.

    Nevím, jestli je to dobré nebo špatné. Možná mi to řeknete přátelé, napište do komentářů.

    Rozebíráme LED lampu "Housekeeper"

    Další LED lampa, kterou chci rozebrat a ukázat vám její zařízení, je „Housekeeper“ s výkonem 7 wattů. Už dva roky mi věrně slouží. Specifikace jsou uvedeny na fotografii.

    Stejně jako u předchozí lampy je i zde velikost patice E27. Samotná základna je k tělu připevněna speciálními hlubokými drážkami. Bez vrtání nebo jiného poškození jej nelze odstranit.

    Tělo lampy je vyrobeno z hliníku a má konstruktivní tvar připomínající koš. Po stranách jsou žebra pro cirkulaci vzduchu a dodatečný odvod tepla.

    Tato lampa má polokulový difuzor vyrobený z matného plastu. Na rozdíl od předchozí verze, kde je vše zbabělé a upevněné, je zde vše sestaveno velmi dobře, ve skutečnosti - jedna monolitická struktura.

    Jak rozebrat tento typ LED lampy? Zde jsou vnitřnosti skryté za difuzorem. Vezmeme šroubovák s tenkým bodcem a vypáčíme baňku.

    Uprostřed je na třech šroubech upevněna hliníková destička s diodami SMD 5730. Diody 14 ks. Podle mého názoru jsou všechny LED zapojeny do série. Nemohu to s jistotou říci, protože spojovací stopy na desce jsou neviditelné. Pokud jeden z nich selže, lampa přestane fungovat.

    V místě kontaktu desky a kovového pouzdra se nanese teplovodivá pasta ( bílá barva, struktura připomíná konvenční silikonový tmel).

    Po odšroubování tří šroubů a naklonění desky můžete vidět hlavní věc - ovladač.

    Ovladač je kompaktně umístěn v centrální trubce.

    Pojďme změřit, jaké napětí ovladač produkuje. Multimetr ukazuje napětí do 44 voltů.

    Svítidla využívají jako zdroj světla LED. LED lampy se používají pro pouliční osvětlení, v průmyslu i v každodenním životě. Jedná se o nejčistší zdroje osvětlení z hlediska životního prostředí.

    Jejich bezpečnost je založena na použití při výrobě komponentů, které nemají škodlivé účinky. Rtuť se nepoužívá, takže v případě vyhoření nebo zničení nejsou LED lampy nebezpečné.

    Zařízení, princip činnosti

    Hlavní součásti LED lampy jsou:

    • Rám.
    • Podstavec.
    • Řidič.
    • LED diody.

    Světelnou diodu označte písmenovou zkratkou LED nebo LED. Na anglický jazyk jeho označení je LED. Je součástí LED lampy jako zdroj světla.

    Schéma jeho pracovního principu se shoduje s procesem jakékoli polovodičové diody vyrobené z germania nebo křemíku s p-n přechod. Když je kladný potenciálový rozdíl aplikován na anodu a záporný na katodu, elektrony se pohybují k anodě, otvory se pohybují ke katodě. Proud protéká diodou v jednom směru přímo.

    Ale ve složení jiných materiálů z polovodičů, když jsou v dopředném směru bombardovány dírami a elektrony, rekombinují se a přenášejí je na další energetickou hladinu. V důsledku toho se uvolňují fotony, což jsou elementární částice záření světelných vln.

    V elektrických obvodech jsou LED označeny jako obyčejné diody, jsou k nim přidány šipky (vyzařování světla).

    Polovodiče mají různé emisní vlastnosti fotonů. Vodiče s přímou mezerou - látky nitrid gallia a arsenid galia jsou propustné pro světelné vlny ve viditelném spektru. V důsledku výměny dochází k emisi světla p-n vrstev přechod.

    V LED jsou vrstvy umístěny:

    1 - Anoda
    2 - katoda
    3 - Aktivní vrstva založená na In-GaN
    4 - Vyrovnávací vrstva založená na GaN
    5 - Safírový substrát
    6 - vodivá vrstva n-GaN
    7 - vodivá vrstva p-GaN

    Ve vrstvách jsou kontaktní plochy pro katodu a anodu.

    Při přechodu elektronů na fotony dochází ke ztrátě energie z následujících důvodů:

    • Světelné vlny se lámou na výstupu z polovodiče v místě krystal - vzduch, vlnová délka je zkreslená.
    • Uvnitř vrstvy se část světelných částic ztratí, ačkoli vrstva je velmi tenká.

    Světelný tok lze zvýšit použitím safírového substrátu. V lampách našly takové konstrukce uplatnění. Běžné LED diody nepoužívají substrát pro indikátory.

    Takové diody mají čočku vyrobenou z reflektoru, který vede světlo a epoxidovou pryskyřici. Podle účelu lampy má úhel šíření světla široký rozsah od 5 do 160 stupňů.

    Drahé diody pro lampy se vyrábějí s Lambertovým diagramem, to znamená, že v prostoru je jas LED konstantní, bez ohledu na úhel, směr světla.

    Velikost krystalu je malá, z jednoho krystalu bude málo světla. Lampy obsahují skupinu LED diod. Je obtížné dosáhnout jednotného osvětlení, protože každá dioda je bodovým zdrojem světla.

    1 - Pin 1
    2 - Bydlení
    3 - ČIP
    4 - Fosforová vrstva
    5 - Průzkumník
    6 - Reflektor
    7 - Pin 2
    8 - Chladič
    9 - Izolátor
    10 - deska plošných spojů

    Úzké spektrum světelných vln z polovodičových diod vede na rozdíl od slunce nebo žárovek k únavě očí, nepohodlí. Aby se tento nedostatek nějak napravil, byla do konstrukce LED zavedena vrstva fosforu.

    Velikost proudu vyzařovaného světla polovodičová dioda, záleží na síle aktuální p-p přechod. Při vyšším proudu je vyzařování vyšší, až do určitého prahu.

    Rozměry LED jsou malé, takže není možné aplikovat velké proudy. Proud pro indikační diody nepřesahuje 20 mA. Pro výkonnější osvětlovací lampy se provádí odvod tepla a ochranná opatření, která mají omezení.

    Světelný tok v lampě se zvyšuje se zvyšujícím se proudem, poté klesá v důsledku tepelných ztrát. Při rozsvícení LED lampy nedochází k tvorbě tepla, jsou považovány za studené světlo.

    To však neznamená, že se lampa nezahřívá. Proud procházející LED je různé kontakty prochází odporem sekcí, což způsobuje zahřívání lampy. Energie se ztrácí vlivem tepla, se zvýšením proudu může teplo poškodit konstrukci LED lampy.

    LED krystaly v lampách mohou dosáhnout velkého počtu (více než 100). Pro dodávání proudu optimální hodnoty jsou sklolaminátové desky vyráběny s dráhami, které vedou proud a mají různé konfigurace.

    LED krystaly jsou připájeny na kontaktní plošky ve skupinách, napájení je napájeno sériově, každým řetězcem prochází stejný proud. Toto schéma je technicky jednoduché, ale má vážný nedostatek. Pokud dojde k přerušení jakéhokoli kontaktu, všechny články řetězu přestanou svítit, lampa selže.

    Každá skupina diod je napájena konstantním napětím ze zařízení - driveru. Dříve se tomu říkalo zdroj energie. Ovladač převádí vstupní napětí sítě na napájecí napětí LED. Vstupní napětí může být buď 220 V (v bytě) nebo 12 V (v autě).

    Zapojení stabilizovaného konstantního proudu ke každé LED paralelně je obtížné, zřídka se používá. Řidiči mají různá schémata: transformátor atd. Běžné možnosti schématu se liší podle konfigurace.

    Budiče jsou levné za předpokladu, že jsou připojeny ke stejnosměrnému napětí, které je chráněno před rázy, špičkami a rázy, a nemají odpor omezující proud ve výstupním obvodu. Toho se využívá u dobíjecích svítilen, u kterých jsou LED diody napojeny na baterie.

    Jsou napájeny zvýšeným proudem, jasně svítí, poměrně často vyhoří. Pokud ovladače nemají ochranu proti přepětí, pak levné lampy rychle vyhoří, aniž by vycházely ze záruky.

    Zásoby energie kvalitním zpracováním netopí, přetížené ovladače se topí, energie se vynakládá na tepelné ztráty. Tyto ztráty jsou poměrně značné, mohou přesáhnout energii emitovaných fotonů (světla).

    Bytová svítidla na LED mají patici E27. Umožňuje použití lamp v konvenčních kazetách. Dovážené lampy jsou vybaveny dalšími paticemi, které vyžadují příslušné patice, s rozdílem stoupání závitu a průměru. Napájecí napětí může být 110 V. Lampy pro automobily se liší také provedením podstavců.

    Pro ochranu LED diod nejsou potřeba hermetické baňky, není třeba z nich odčerpávat vzduch nebo vytvářet plynné prostředí. LED diody jsou pokryty plastovými materiály, které propouštějí světlo.

    Rozmístění dílů na LED se mezi výrobci liší, pro různé účely. Pořadí instalace je pro ně stejné: od ovladače k ​​desce LED se zavře ochranné sklo. Mohou být instalovány tepelné ochranné zástěny atd.

    Zařízení a konstrukční vlastnosti různých výrobců se mohou u podobných lamp výrazně lišit, ale mají společné konstrukční principy.

    Typy a použití LED svítidel

    Podle použitelnosti se LED žárovky dělí na:

    • Pro domácnost i kancelář.
    • Ulice.
    • Světlomety.
    • Automobilový průmysl.
    • Lampy na světelných diodách pro rostliny (ultrafialové).
    • Svítidla pro budovy.

    Podle designu a světelného toku se LED žárovky dělí na:

    • Univerzální, pro kanceláře a obytné prostory, podobně jako žárovky, svíčky, "kukuřice".
    • Směrové světlo - k osvětlení výloh, náměstí.
    • Lineární, ve formě trubice, podobně jako zářivky. Aplikují se na obchodní podlaží a kanceláře.

    Podle typů LED použitých na:

    • indikační diody. Patří mezi ně lampy na 3mm diodách a na Piraních. Kvalita světla z takových lamp je nízká.
    • SMD diody, běžné, mají malou velikost, nezahřívají se a jsou široce používány.
    • Diody 1, 3, 5 W, výrazné zahřívání.
    • COB diody, nová technologie, výhoda oproti ostatním: spolehlivější díky instalaci diod přímo na desce, rovnoměrný světelný tok, různé tvary lampy.
    • Vláknové diody, 360stupňové osvětlení, nízká cena, odvod tepla.
    Oddělení podle typu soklu


    Široká stélka "Edison" se závitem a označením buk E s číslem. Číslo je průměr základny v mm (E27, E14, E40). Základna G - kolíkové připojení. Číslo udává vzdálenost mezi kolíky (kolíky). Takové lampy jsou připojeny pouze přes napájecí zdroj. Základna T se používá k nahrazení zářivek, měřeno v palcích.

    Výhody, nevýhody, vlastnosti

    Mezi výhody patří:

    • Úspora energie, energetická účinnost, spotřeba 5krát méně energie.
    • Životnost je pro odlišné typy 30-50 tisíc hodin práce.
    • Mechanická síla.
    • Bezpečnost, neobsahují škodlivé látky, nedochází k silnému zahřívání, používají se v jakýchkoli lampách, pro napínací stropy.
    • Široký teplotní rozsah použití, práce do -60 stupňů mrazu.
    • Rychlý start, okamžitě jasně zářit.
    • Spolehlivost s častým vypínáním a zapínáním.
    • Šetrné k životnímu prostředí, lze likvidovat s běžným odpadem.

    Mezi nevýhody patří:

    • Velké rozměry vzhledem k technické stránce zařízení.
    • Strach z přehřátí, účinnost klesá, slábne.
    • Kvůli zvětšené velikosti se nevejde žádný lustr.
    • Světelný tok je směrovaný, po stranách a za ním svítí hůře.
    • Náklady jsou vyšší než u jiných typů lamp, cena se každým rokem snižuje.

    Zvláštnosti

    LED lampy se skládají z desky s LED diodami, základny, pouzdra, napájecího zdroje, matné žárovky. Proud se okamžitě přemění na světlo a obchází ohřívací stupeň, jako u žárovek. Tepelné ztráty jsou nejmenší, LED jsou ekonomické, bezpečné.

    LED diody byly vynalezeny již v 70. letech, ale používaly se pouze v zařízeních, indikátorech, obrazovkách. LED diody modrá barva vysoká svítivost vyrobena v roce 1993, bílá v roce 1996. Moderní LED mají světelný výkon až 170 lm/W.

    Před našima očima se odehrává skutečná revoluce v osvětlení: svět rychle přechází na LED. Ještě před pěti lety byly LED lampy stále technická novinka, a teď LED osvětlení používá se ve všech oblastech života: led světla lze nalézt i na vesnicích, mnoho kanceláří, hotelů a veřejných budov je osvětleno LED lampami, velká většina koncertního a divadelního osvětlení se stala LED. Svítidla tohoto typu se objevují v mnoha bytech, protože je lze koupit i v obchodech s potravinami a v domácích potřebách je jejich sortiment širší než u ostatních typů svítidel.

    LED lampa je poměrně složitá elektronické zařízení s několika desítkami detailů, na kterých závisí kvalita světla, jeho zdravotní nezávadnost a životnost lampy.

    ⇡ Klady a zápory

    LED žárovky mají mnoho výhod ve srovnání s konvenčními žárovkami:

    • Ziskovost - při stejném množství světla spotřebuje moderní LED lampa 7-10krát méně elektřiny.
    • Odolnost - LED lampa vydrží 15-50x déle než běžné lampy.
    • Trochu tepla - dítě se nespálí o LED lampu ve stolní lampě.
    • Stejný jas při různém síťovém napětí – na rozdíl od žárovek svítí LED žárovky stejně jasně i při nízkém síťovém napětí.
    • Možnost instalovat LED lampu, mnohem jasnější než žárovka, do svítidla, které má limit výkonu.
    • Světlo dobré lampy vizuálně k nerozeznání od žárovky.

    Ve srovnání s kompaktními zářivkami (úspornými) zářivkami (CFL) existují také výhody:

    • Šetrnost k životnímu prostředí - nepřítomnost nebezpečných látek (baňka jakékoli CFL obsahuje rtuť).
    • Ekonomické - lampa spotřebuje méně energie při stejném světelném toku.
    • LED lampa se okamžitě rozsvítí na plný jas a CFL plynule získá jas z 20 % na 100 % za minutu při pokojové teplotě a mnohem pomaleji při nízkých teplotách.
    • CFL mají špatné spektrum skládající se z vrcholů několika barev. Spektrum LED lampy je mnohem blíže přirozené světlo a žárovkové světlo.

    Ale samozřejmě existují také nevýhody:

    Pojďme se zabývat ekonomikou

    Hlavní výhodou LED žárovek je úspora energie. Při stejném množství světla vyzařovaného lampou spotřebuje LED lampa 7-10krát méně elektřiny než klasická žárovka. Již nyní si můžete koupit 6wattové LED žárovky a 4wattové svíčky, které dávají stejné množství světla jako 60- a 40-wattové žárovky.

    Počítal jsem, jaké by byly náklady na energie při osvětlení dvoupokojového bytu klasickými a LED svítidly. Samozřejmě se jedná o přibližný výpočet, ale umožňuje vám získat představu o pořadí čísel možných úspor.

    Na obalu jakékoli žárovky je uvedena životnost 1 000 hodin. Pokud lampy skutečně fungují 1 000 hodin (bohužel často vyhoří mnohem dříve), lampy na chodbě a pokoji se budou muset měnit dvakrát ročně, v kuchyni a ložnici jednou. S lampou stojící 30 rublů bude nákup nových lamp trvat 690 rublů. LED lampy se nemusí měnit každých šest měsíců, protože jejich životnost je 15-50 tisíc hodin. To je od 7 do 22 let při používání 6 hodin denně.

    Nákup lamp do tohoto bytu bude trvat 4 045 rublů (7 lamp E27 6 W za 240 rublů, 11 „svíčk“ 4 W za 215 rublů) a vyplatí se za méně než rok.

    LED a úsporné žárovky

    LED žárovky jsou nepochybně energeticky úsporné, ale slovo „úspora energie“ zůstalo u kompaktních zářivek (CFL) a CFL a LED žárovky jsou zcela odlišné věci.

    CFL byly komerčně dostupné před deseti lety a očekávalo se, že nahradí žárovky. CFL se však ukázaly jako slepá ulička evoluce. Tyto lampy mají mnoho nevýhod: trubice lampy obsahuje rtuť, lampa pomalu vzplane a v chladu vůbec nesvítí, CFL mají špatné spektrum, skládající se z vrcholů několika barev.

    Od 1. července 2016 bude v souladu s nařízením vlády Ruské federace č. 898 ze dne 28. srpna 2015 všem státním a komunálním podnikům a institucím zakázán nákup jakýchkoli výbojek obsahujících rtuť (včetně CFL) prostřednictvím veřejné zakázky. Systém. Již nyní se počet CFL v obchodech neustále snižuje a brzy zmizí úplně.

    Porovnejme světelné spektrum žárovky, zářivky a LED svítidla.

    Spektrum LED lampy je mnohem blíže přirozenému světlu a žárovce.

    Trocha historie

    Poprvé byla záře polovodičového přechodu objevena v roce 1923 sovětským fyzikem Olegem Losevem. První LED diody se nazývaly „Losevovo světlo“ (Losevovo světlo). Nejprve byla červená LED, pak se na počátku 70. let objevily žluté a zelené LED. Modrá LED byla vytvořena v roce 1971 Yakovem Pančečnikovem, ale byla velmi drahá. V roce 1990 vytvořil Japonec Suji Nakamura levnou a jasně modrou LED.

    Po příchodu modré LED bylo možné vyrábět zdroje bílého světla se třemi krystaly (RGB). Takové zdroje se stále používají v koncertním a dekorativním osvětlení.

    V roce 1996 se objevily první bílé LED diody využívající fosfor. V nich se světlo modré nebo ultrafialové LED přemění na bílé pomocí speciální chemikálie nanesené na krystaly vyzařující světlo.

    Fosforová LED

    V roce 2005 dosáhla účinnost takových LED 100 lm / W, což umožnilo začít používat pro osvětlení fosforové LED. Nyní nejúčinnější bílé LED dávají již 200 lm/W, sériové žárovky se standardními podstavci - až 125 lm/W.

    Typy LED žárovek

    LED lampy opakují všechny možné typy žárovek, halogenových a zářivkových svítidel. Vyrábí se obyčejná svítidla - "hrušky", "svíčky" a "koule" s paticemi E27 a E14, "zrcadlové" svítidla R39, R50 s paticemi E14, a R63 s paticemi E27, bodová s paticemi GU10 a GU5,3, kapslové mikrolampy s paticemi G4 a G9, stropní svítidla s paticí GX53.

    Co jsou to LED diody?

    LED (světelná dioda, LED) je polovodičové zařízení, transformace elektřina do světelného záření a sestávající z polovodičového krystalu na substrátu, pouzdra s kontaktními vodiči a optický systém. Moderní LED diody se jen málo podobají prvnímu případu LED diod používaným pro indikaci.

    Jaké jsou výhody LED?

    V LED, na rozdíl od žárovky nebo zářivky, se elektrický proud přeměňuje přímo na světelné záření a teoreticky to lze provést téměř bez ztrát. Při správném odvodu tepla se LED dioda zahřívá málo, což ji činí nepostradatelnou pro některé aplikace. Dále LED vyzařuje v úzké části spektra, její barva je jasná, což ocení zejména designéři, a UV a IR emise obvykle chybí. LED je mechanicky pevná a výjimečně spolehlivá, s životností až 100 000 hodin, což je téměř 100krát delší než u klasické žárovky a 10krát delší než u zářivky. A konečně, LED je nízkonapěťový elektrický spotřebič, a proto bezpečný.

    Jak se dostat bílé světlo pomocí LED?

    Existují tři způsoby, jak získat bílé světlo z LED. Prvním je míchání barev pomocí technologie RGB. Červené, modré a zelené LED diody jsou hustě umístěny na jedné matrici, jejíž záření se mísí pomocí optické soustavy, např. čočky. Výsledkem je bílé světlo. Druhá metoda spočívá v tom, že se na povrch LED diody vyzařující v ultrafialovém rozsahu (takové existují) aplikují tři fosfory, které vyzařují modré, zelené a červené světlo. Je to podobné, jako když svítí zářivka. A konečně třetím způsobem se na modrou LED nanese žlutozelená nebo zelená plus červený fosfor, takže se dvě nebo tři záření smíchají a vytvoří bílé nebo téměř bílé světlo.

    Jaké jsou elektrické a optické vlastnosti LED diody?

    LED je nízkonapěťové zařízení. Běžná LED používaná pro indikaci spotřebovává 2 až 4 V konstantní napětí při proudu do 50 mA. LED, která se používá pro osvětlení, odebírá stejné napětí, ale proud je vyšší - od několika stovek mA do 1A v projektu. V modulu LED lze jednotlivé LED zapojit do série a celkové napětí je vyšší (obvykle 12 nebo 24 V).

    Při připojování LED je nutné dodržet polaritu, jinak může dojít k poruše zařízení. Průrazné napětí je specifikováno výrobcem a je typicky přes 5V pro jednu LED. Jas LED je charakterizován světelným tokem a axiální svítivostí a také směrovým vzorem. Stávající LED diody různých konstrukcí vyzařují v prostorovém úhlu od 4° do 140°. Barva je jako obvykle určena souřadnicemi chromatičnosti a teplotou barvy a také vlnovou délkou záření.

    Pro porovnání účinnosti LED mezi sebou a s jinými světelnými zdroji se používá světelný výkon - množství světelného toku na watt elektrická energie. Další zajímavou marketingovou charakteristikou je cena za lumen.

    Proč je nutné stabilizovat proud přes LED?

    V provozních podmínkách je proud exponenciálně závislý na napětí a malé změny napětí vedou k velkým změnám proudu. Protože světelný výkon je přímo úměrný proudu, jas LED je také nestabilní. Proto musí být proud stabilizován. Navíc, pokud proud překročí povolenou mez, pak přehřátí LED může vést k jejímu zrychlenému stárnutí.

    Lze nastavit jas LED?

    Jas LED je velmi dobře nastavitelný, ale ne snížením napájecího napětí - to prostě nejde - ale metodou tzv. pulzně-šířkové modulace (PWM), která vyžaduje speciální řídicí jednotku (ve skutečnosti může být kombinován s napájecím zdrojem a převodníkem, stejně jako s RGB maticovým ovladačem barev). Metoda PWM spočívá v tom, že do LED není přiváděn konstantní, ale pulzně modulovaný proud a frekvence signálu by měla být stovky nebo tisíce hertzů a šířka pulzů a pauz mezi nimi se může měnit. Průměrný jas LED diody lze ovládat, zatímco LED nezhasne. Mírná změna barevné teploty LED během stmívání je nesrovnatelná s tou u žárovky.

    Co určuje životnost LED?

    LED diody jsou považovány za mimořádně odolné. Ale není tomu tak. Čím více proudu projde LED diodou během její životnosti, tím vyšší je její teplota a tím rychleji dochází ke stárnutí. Proto ta životnost výkonné LED diody kratší než signál s nízkou spotřebou a v současnosti je 20 - 50 tisíc hodin. Stárnutí se projevuje především poklesem jasu. Když se jas sníží o 30 % nebo o polovinu, je nutné vyměnit LED.

    Je LED škodlivá pro lidské oko?

    Spektrum vyzařování LED se blíží monochromatickému, což je jeho zásadní rozdíl od spektra slunce nebo žárovky. Zda je to dobře nebo špatně, není s jistotou známo, protože seriózní výzkum v této oblasti nebyl nikde proveden. Jakékoli informace o škodlivé účinky Pro lidské oko neexistují žádné LED. Doufáme, že brzy bude důkladně prostudován vliv LED na vidění.

    Kde je dnes vhodné LED produkty používat?

    LED se používají téměř ve všech oblastech osvětlovací techniky, nepostradatelné v designovém osvětlení díky své čisté barvě, stejně jako v dynamických osvětlovacích systémech. Je výhodné je použít tam, kde je častá údržba nákladná, kde je potřeba drasticky šetřit energií a kde jsou vysoké požadavky na elektrickou bezpečnost.

    Jaké jsou nejlepší LED?

    Na takovou otázku samozřejmě nemůže existovat jediná odpověď. V současnosti lze výrobce LED přirovnat k automobilkám. Vždyť všichni mají auta na čtyřech kolech, vybavená motorem, airbagy a autorádiem! Ale pro jejich srovnání se porovnávají četné technické charakteristiky a není nepodložené, že BMW je lepší než Lexus nebo Audi je lepší než Volvo.

    Při výběru LED je třeba věnovat pozornost následujícím charakteristikám, které jsou obvykle sdružené (BIN) ve skupinách:

    • jas (60-70 Lm, 70-80 Lm, 80-90 Lm);
    • úhel (80°-90°, 90°-100°, 100°-110°);
    • barevná teplota (5000-5500K, 5000-6000K, 5000-7500K, 5000-10000K);
    • napětí (2,8-3V, 2,8-3,2V, 2,8-3,6V).

    Čím lépe jsou LED diody kombinovány, tím jednotnější budou mít vlastnosti, což znamená, že bude konečný produkt spolehlivější. A je třeba poznamenat, že čím menší je rozsah BIN, tím dražší LED (koneckonců LED se v tomto případě musí třídit).

    Proto, abychom odpověděli na otázku, které LED jsou lepší, je nutné porovnat stejné typy s podobnými. Technické specifikace a jejich soulad s deklarovaným BIN od výrobců.

    Co je IP? Jak dešifrovat stupně ochrany proti prachu a vlhkosti (stupně ochrany IP)?

    Přečtěte si více: