Виды и типы светодиодных ламп

Виды и типы светодиодных ламп

Экономить электроэнергию становится не просто модно, но и выгодно. С появлением разных видов светодиодных ламп стало возможным значительно сократить расходы на электричество как быту, так и на производстве. При этом их свет по качеству превосходит свет обычных ламп накаливания, а ресурс работы в несколько раз больше, чем у популярных недавно галогенных энергосберегающих лампочек.

Параметры для классификации

Единой общепринятой классификации видов светодиодных ламп и их характеристик пока что еще нет. Разные производители вводят свою маркировку и номенклатуру изделий. Но можно примерно классифицировать по таким параметрам:

  • сфера применения;
  • конструкция и световой поток;
  • тип применяемых светодиодов;
  • вид цоколя.

По сфере применения

Эта классификация наиболее понятная и простая. В зависимости от того, где будут применяться те или иные виды диодных ламп, зависят их параметры работы и размеры.

Источники света для офиса и дома на основе светодиодов предназначены для замены традиционных энергоемких ламп накаливания. Их размеры и форма практически идентичны тем, которые есть у ламп с нитью накала.

Уличные светодиодные источники света используются для подсветки сооружений, парков, дорог. Во многих городах уличные фонари заменяют на светодиодные светильники. Особенность таких ламп в их надежной защите от воздействия влаги и пыли.

Прожекторы как класс ранее не существовали — очень дорого обходились комплектующие для производителя. Отдельные прожекторы конструировались на основе мощных светодиодов и были всего лишь опытными и выставочными экземплярами. С улучшением технологии производства и снижением стоимости светодиодов стало возможно производить мощные и относительно недорогие ЛЕД прожекторы.

Автомобильные источники света включают в себя довольно много разновидностей светодиодных ламп — для подсветки салона, для индикации световых сигналов (габаритов, стопов, поворотов), для подсветки номера, для фар. Их форма и размеры такие же, как и у обычных автоламп. Автомобилисты предпочитают обычным лампам различные виды диодных лампочек по нескольким причинам:

  • более длительный срок службы;
  • экономичность, что важно при выключенном двигателе — не разряжается аккумулятор;
  • большая яркость;
  • безопасность — отсутствуют при разбитии осколки стекла, так как колба таких ламп изготавливается из прозрачного пластика.

Источники света на светодиодах для растений обладают особым свойством — они излучают много ультрафиолета. Для роста и жизни растений в тепличных условиях это важное свойство.

Промышленные светильники, как и уличные, оснащаются повышенной защитой от загрязнения. И их световая мощность на порядок выше бытовых, чтобы осветить значительные по размерам промышленные здания.

По конструкции и световому потоку

Существует всего три вида. Первый предназначен для общего использования. Он дает рассеянный световой поток и предназначен для освещения помещений и офисов. По своей форме такие лампочки напоминают груши (как у лампочек накаливания), «кукурузины» или свечи.

Второй тип — для получения акцентированного светового потока. Его применяют для подсветки витрин, различных небольших площадок и т. п. По конструкции напоминают светильники типа «спот» или миниатюрные прожекторы. Светильники линейного вида относятся к третьему типу. Они задуманы как замена люминесцентных источников света. По форме полностью с ними одинаковые.

По разновидности светодиодов

Первые лампочки этого типа производились с использованием индикаторных светодиодов. Сейчас их найти уже трудно, но возможно. Они воспринимаются больше как раритет для коллекций, нежели светотехническое оборудование для каждодневного использования. Их безопасность и качество излучаемого света намного ниже современных образцов.

Лампы на основе диодов SMD типа наиболее распространены. Малый нагрев и небольшие габариты делают возможным их применение в широких областях деятельности человека.

Более мощные лампы сконструированы на диодах мощностью 1, 2 или 5 Вт. Но у них большой недостаток — это сильный нагрев при работе. Организовать эффективный отвод тепла в небольшом корпусе нет возможности. Поэтому у них сравнительно большие корпусы, что делает их применение ограниченным.

Более современная технология основана на применении СОВ диодов. Они интегрируются напрямую в плату, а это повышает надежность и увеличивает отвод тепла. Световой поток более равномерный. Сами диоды можно изготовить любой формы.

Специалисты прогнозируют в будущем широкое использование ламп на основе филаментных диодов. Их технология производства еще находится на стадии развития. Опытные экземпляры имеют световую мощность с одним филаментом до 1,3 Вт, а световой поток равномерно распространяется во всех направлениях.

По виду цоколя

Существующие типы светодиодных ламп освещения по конструкции цоколя делятся на 3 основных класса. А именно:

  • резьбовой цоколь «Эдисона» (маркировка E);
  • штыревой цоколь (маркировка G);
  • контакты люминесцентных ламп (обозначается буквой T).

Наиболее распространен цоколь типа E. Цифры после буквы соответствуют его диаметру. У типа G цифра после буквы информирует о количестве контактов. Этот тип мало распространен, так как такие лампы нельзя подключать к сети 220 V напрямую без блока питания. Светодиодные аналоги люминесцентных ламп в своей маркировке цоколя также имеют цифру. Она обозначает расстояние между контактами в восьмых частях дюйма. Например: Т5 — это 5/8 дюйма, Т8 — 8/8 дюйма и т. д.

Несколько важных замечаний

При покупке LED лампы в интернет-магазине следует обратить особое внимание на размер колбы. На фотографиях лампочки кажутся одинаковыми по размеру с традиционными. Но часто их размер намного больше и они или не помещаются в плафон, или не эстетично торчат из него.

Читайте также:  Из черемуховой муки рецепт

При замене галогенных ламп на светодиодные следует помнить, что блок питания от первых не подходит для подключения вторых. LED светильникам требуется свой источник питания.

Регулятор яркости (диммер) от ламп накаливания и галогенок также не подходит для светодиодных образцов. Есть некоторые виды LED лампочек, яркость которых можно регулировать. Но и диммер у них совсем с другими характеристиками.

Краткая историческая справка

Явление испускания электромагнитного излучения при прохождении тока через p-n переход было открыто еще в начале прошлого века британцем Раундом. Оно многие годы не имело применения на практике: сила излучения и его спектр не подходили для использования в быту из-за низкого качества самих полупроводников, образующих p-n переход.

В середине шестидесятых годов прошлого столетия появились первые индикаторные светодиоды красного цвета. Они и стали прародителями современных светодиодных ламп. Примерно через 30 лет сотрудниками компании Nichia были изобретены сверхяркие светодиоды. На них крепится специальная линза с люминофорным слоем, который отвечает за цветовую температуру получаемого светового потока.

Современные светодиодные лампы всех типов содержат четыре основных элемента, помещенных в общий корпус: непосредственно светодиод, оптическую систему, блок питания и радиатор для отвода излишней тепловой энергии.

Экономить электроэнергию становится не просто модно, но и выгодно. С появлением разных видов светодиодных ламп стало возможным значительно сократить расходы на электричество как быту, так и на производстве. При этом их свет по качеству превосходит свет обычных ламп накаливания, а ресурс работы в несколько раз больше, чем у популярных недавно галогенных энергосберегающих лампочек.

Параметры для классификации

Единой общепринятой классификации видов светодиодных ламп и их характеристик пока что еще нет. Разные производители вводят свою маркировку и номенклатуру изделий. Но можно примерно классифицировать по таким параметрам:

  • сфера применения;
  • конструкция и световой поток;
  • тип применяемых светодиодов;
  • вид цоколя.

По сфере применения

Эта классификация наиболее понятная и простая. В зависимости от того, где будут применяться те или иные виды диодных ламп, зависят их параметры работы и размеры.

Источники света для офиса и дома на основе светодиодов предназначены для замены традиционных энергоемких ламп накаливания. Их размеры и форма практически идентичны тем, которые есть у ламп с нитью накала.

Уличные светодиодные источники света используются для подсветки сооружений, парков, дорог. Во многих городах уличные фонари заменяют на светодиодные светильники. Особенность таких ламп в их надежной защите от воздействия влаги и пыли.

Прожекторы как класс ранее не существовали — очень дорого обходились комплектующие для производителя. Отдельные прожекторы конструировались на основе мощных светодиодов и были всего лишь опытными и выставочными экземплярами. С улучшением технологии производства и снижением стоимости светодиодов стало возможно производить мощные и относительно недорогие ЛЕД прожекторы.

Автомобильные источники света включают в себя довольно много разновидностей светодиодных ламп — для подсветки салона, для индикации световых сигналов (габаритов, стопов, поворотов), для подсветки номера, для фар. Их форма и размеры такие же, как и у обычных автоламп. Автомобилисты предпочитают обычным лампам различные виды диодных лампочек по нескольким причинам:

  • более длительный срок службы;
  • экономичность, что важно при выключенном двигателе — не разряжается аккумулятор;
  • большая яркость;
  • безопасность — отсутствуют при разбитии осколки стекла, так как колба таких ламп изготавливается из прозрачного пластика.

Источники света на светодиодах для растений обладают особым свойством — они излучают много ультрафиолета. Для роста и жизни растений в тепличных условиях это важное свойство.

Промышленные светильники, как и уличные, оснащаются повышенной защитой от загрязнения. И их световая мощность на порядок выше бытовых, чтобы осветить значительные по размерам промышленные здания.

По конструкции и световому потоку

Существует всего три вида. Первый предназначен для общего использования. Он дает рассеянный световой поток и предназначен для освещения помещений и офисов. По своей форме такие лампочки напоминают груши (как у лампочек накаливания), «кукурузины» или свечи.

Второй тип — для получения акцентированного светового потока. Его применяют для подсветки витрин, различных небольших площадок и т. п. По конструкции напоминают светильники типа «спот» или миниатюрные прожекторы. Светильники линейного вида относятся к третьему типу. Они задуманы как замена люминесцентных источников света. По форме полностью с ними одинаковые.

По разновидности светодиодов

Первые лампочки этого типа производились с использованием индикаторных светодиодов. Сейчас их найти уже трудно, но возможно. Они воспринимаются больше как раритет для коллекций, нежели светотехническое оборудование для каждодневного использования. Их безопасность и качество излучаемого света намного ниже современных образцов.

Лампы на основе диодов SMD типа наиболее распространены. Малый нагрев и небольшие габариты делают возможным их применение в широких областях деятельности человека.

Более мощные лампы сконструированы на диодах мощностью 1, 2 или 5 Вт. Но у них большой недостаток — это сильный нагрев при работе. Организовать эффективный отвод тепла в небольшом корпусе нет возможности. Поэтому у них сравнительно большие корпусы, что делает их применение ограниченным.

Читайте также:  Есть с ножа плохая примета

Более современная технология основана на применении СОВ диодов. Они интегрируются напрямую в плату, а это повышает надежность и увеличивает отвод тепла. Световой поток более равномерный. Сами диоды можно изготовить любой формы.

Специалисты прогнозируют в будущем широкое использование ламп на основе филаментных диодов. Их технология производства еще находится на стадии развития. Опытные экземпляры имеют световую мощность с одним филаментом до 1,3 Вт, а световой поток равномерно распространяется во всех направлениях.

По виду цоколя

Существующие типы светодиодных ламп освещения по конструкции цоколя делятся на 3 основных класса. А именно:

  • резьбовой цоколь «Эдисона» (маркировка E);
  • штыревой цоколь (маркировка G);
  • контакты люминесцентных ламп (обозначается буквой T).

Наиболее распространен цоколь типа E. Цифры после буквы соответствуют его диаметру. У типа G цифра после буквы информирует о количестве контактов. Этот тип мало распространен, так как такие лампы нельзя подключать к сети 220 V напрямую без блока питания. Светодиодные аналоги люминесцентных ламп в своей маркировке цоколя также имеют цифру. Она обозначает расстояние между контактами в восьмых частях дюйма. Например: Т5 — это 5/8 дюйма, Т8 — 8/8 дюйма и т. д.

Несколько важных замечаний

При покупке LED лампы в интернет-магазине следует обратить особое внимание на размер колбы. На фотографиях лампочки кажутся одинаковыми по размеру с традиционными. Но часто их размер намного больше и они или не помещаются в плафон, или не эстетично торчат из него.

При замене галогенных ламп на светодиодные следует помнить, что блок питания от первых не подходит для подключения вторых. LED светильникам требуется свой источник питания.

Регулятор яркости (диммер) от ламп накаливания и галогенок также не подходит для светодиодных образцов. Есть некоторые виды LED лампочек, яркость которых можно регулировать. Но и диммер у них совсем с другими характеристиками.

Краткая историческая справка

Явление испускания электромагнитного излучения при прохождении тока через p-n переход было открыто еще в начале прошлого века британцем Раундом. Оно многие годы не имело применения на практике: сила излучения и его спектр не подходили для использования в быту из-за низкого качества самих полупроводников, образующих p-n переход.

В середине шестидесятых годов прошлого столетия появились первые индикаторные светодиоды красного цвета. Они и стали прародителями современных светодиодных ламп. Примерно через 30 лет сотрудниками компании Nichia были изобретены сверхяркие светодиоды. На них крепится специальная линза с люминофорным слоем, который отвечает за цветовую температуру получаемого светового потока.

Современные светодиодные лампы всех типов содержат четыре основных элемента, помещенных в общий корпус: непосредственно светодиод, оптическую систему, блок питания и радиатор для отвода излишней тепловой энергии.

Светодиодные лампы — самые современные источники света. В основе их работы лежит принцип электролюминесценции. При пропускании электрического тока через границу, соединяющую два полупроводника различного типа проводимости (так называемый p-n переход) выделяется энергия в виде электромагнитного излучения видимого спектра, т.е. свет. Это явление было открыто британским ученым Г.Раундом в начале 20 века и долгое время не имело практического применения. Для возникновения эффекта электролюминесценции необходимо выполнение множества условий, таких как оптимально подобранная ширина запрещенной зоны в области контакта, качество и чистота (т.е. отсутствие дефектов) кристаллов для достижения достаточного удельного количества рекомбинаций дырка-электрон. Для этого сами полупроводники должны быть подобраны так, чтобы излучение на выходе приходилось именно на часть видимого спектра. Т.е. простыми словами – при прохождении тока через любой диод будет выделяться электромагнитное излучение, другой вопрос как добиться, чтобы оно было видимо человеческому глазу. Подробное описание теории электролюминесценции и механизма работы светоизлучающего диода выходит за рамки нашей статьи, подробную информацию без труда можно раздобыть в интернете.

Практическое применение светодиодов началось лишь в 60 — 70 года 20 века. Первые светодиоды излучали свет очень низкой интенсивности в красной части спектра. Поначалу они использовались в различных индикаторах и стоили очень дорого. Лишь с середины 1990-х годов после изобретения сверхярких синих светодиодов в лаборатории компании "Nichia" началась без преувеличения новая эра в развитии промышленного и бытового освещения. Для требуемого распределения светового потока в конструкцию светодиода входит линза. Путем нанесения на линзу желтого люминофора можно получить на выходе белый свет с различной цветовой температурой. В настоящее время этот метод используется в подавляющем количестве светодиодных ламп.

Как получается белый свет?

При прохождении тока через синий светодиод происходит рекомбинация электронов и дырок в области p-n перехода. Энергия преобразуется в электромагнитное излучение с частотой 400 – 500 нм. Далее синий свет проходит через слой люминофора, который нанесен на линзу. В результате на выходе получается белый свет. Его оттенок напрямую зависит от толщины люминофора.

Другой способ — это RGB. В этом случае на одной плате размещаются три различных светодиода, которые дают красный (Red), зеленый(Green) и синий (Blue) свет. При смешении их специальной линзой также возможно получение белого света. Однако при использовании данного метода ухудшаются как индекс цветопередачи(CRI), так и энергоэффективность.

Читайте также:  Баня 6 на 8 двухэтажный планировка

Таким образом, соединяя в одном корпусе полупроводниковый источник излучения света, оптическую систему, радиатор для отвода излишков тепла и блок питания (драйвер) мы получаем целый класс приборов под общим названием — светодиодная лампа. По каким параметрам же отличать одну светодиодную лампу от другой ? На данный момент нет единой системы классификации светодиодов и led ламп. Рассмотрим несколько вариантов.

По области применения

По типу используемого светодиода

Расскажем о каждом из них поподробнее.

1. Область применения

Уличные – используются в подсветке зданий, общественных бассейнов и парков, дорог, автострад, пешеходных переходов и т.д. Основные особенности такого вида светодиодных ламп это высокая степень защиты (IP rating), «антивандальное» исполнение. Кроме того, широко применяются дизайнерские решения с использованием «умных» программируемых RGB ламп.

Светодиодные лампы для дома и офиса – этот вид служит для полной замены ранее применяемых ламп накаливания, галогенных и люминесцентных. Оборудуются таким же цоколем, что и предшественники, зачастую имеют схожие размеры и внешний вид.

Прожектора – выделяются в отдельный класс по следующей причине. До недавнего времени в прожекторах использовались преимущественно линейные кварцевые лампы. Из-за их технических характеристик и параметров, спектрального распределения и особой фотометрии зачастую не представляется возможным их прямая замена на светодиодные аналоги. Поэтому возникает большое количество прожекторов специально разработанных для использования в них светодиодных источников света.

Промышленные — применяются в складских помещениях, на производствах, заводах. Их основная особенность – большая мощность, высокий световой поток и хорошая степень защиты (IP rating).

Светодиодные лампы, предназначенные для выращивания растений (так называемые Grow light) — это особое направление. Они используются в теплицах и их основное отличие — специально подобранный спектр излучения для лучшего роста растений, который включает в себя ультрафиолетовую компоненту. Кроме того, обычно предусмотрена возможность программирования.

Автомобильные лампы – целый класс ламп, применяемых как в освещении салона, стоп-сигналах, автомобильном тюнинге, так и с недавнего времени для ближнего и дальнего света.

2. Тип используемого светодиода

Существуют два чрезвычайно распространенных типа светодиодов: DIP, а также Superflux (Spider). Они широко применяются в дисплеях, индикаторной подсветке, различных электронных приборах. Однако их световой поток слишком мал и не позволяет широко использовать их в осветительных целях. Поэтому обратимся к тем светодиодам, что пригодны для освещения.

SMD(Surface Mounted Device) — светодиоды. В настоящее время самый распространенный тип, применяемый в освещении. В отличие от DIP и Superflux светодиодов, они монтируются прямо на поверхность платы, что отражено в их названии. Принято обозначение SMD****, где **** — четыре цифры, обозначающие размеры светодиода в миллиметрах. Существует огромное количество разнообразных моделей с различными параметрами потребляемого тока и значениями светового потока. К примеру, SMD3528 имеет размеры 35мм. на 28 мм., потребляет ток 20 мА, его световой поток обычно составляет 6-7 люменов (в зависимости от производителя). Или SMD5050 – там показатели соответственно 60мА и 18-20люменов. В целом светодиоды данного типа заслуженно снискали всеобщее признание. Благодаря конструктивным особенностям обеспечивается приемлемый теплоотвод, что увеличивает срок службы. Какой именно SMD светодиод использовать в осветительном приборе – зависит от конкретной ситуации. Эта тема слишком обширна для обсуждения ее в рамках данной статьи.

Мощные и сверхмощные светодиоды. Сюда можно включить светодиоды типа 5630, 5730, рассчитанные на ток до 350мА, а также светодиоды в корпусе эмиттер с током потребления до 1А и мощностью 1-3Ватт. Встречаются и более мощные экземпляры (до 10 Ватт). Эти светодиоды специально разрабатывались для освещения, требуют повышенного внимания к охлаждению и зачастую сконструированы так, что не требуют специальных линз.

COB (Chip on Board) – светодиоды. В этой самой современной технологии излучающий чип монтируется напрямую в плату. Это приводит к повышению надежности всего устройства, улучшению теплоотвода. Использование одной общей оптической системы увеличивает равномерность светового потока.

Светодиодные лампы – самые «молодые» из всех известных источников освещения. До их активного внедрения в нашу повседневную жизнь в основном использовались лампы накаливания, галогенные, люминесцентные, газоразрядные и некоторые другие. Каждый тип ламп преимущественно использует «свои» патроны со «своими» цоколями. Создатели светодиодных ламп изначально пошли по другому пути. На данный момент существуют LED лампы с практически всеми известными цоколями. Более того, зачастую они полностью повторяют форму и размеры предшественника. Наличие встроенного драйвера позволяет подключать их напрямую либо к сети 220в. (AC), либо к 12 в.(DC).Этот вид классификации чрезвычайно удобен и используется многими производителями и продавцами светодиодной продукции. Подробнее про виды цоколей светодиодных ламп можно прочитать в статье на нашем сайте.

В заключение хочется отметить, что светодиодные технологии развиваются бурными темпами. Это сулит нам в скором времени новые области применения. Вероятно, появится и общепризнанная единая система классификации светодиодных ламп.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector