Какие светодиодные лампы лучше выбрать: виды, характеристики, выбор, модели

Светодиодные лампы – это экономичные, эффективные элементы для обустройства практичной и комфортной бытовой осветительной системы. Они обеспечивают хороший светопоток, расходуют минимум электрики, выдерживают внушительные эксплуатационные нагрузки и работают длительное время.

Эти качества делают изделия привлекательными для потребителей и стимулируют рост спроса на продукцию. Однако выбрать из многообразия ассортимента подходящий вариант не так просто, согласны? Мы поможем вам определить лучшие светодиодные лампы, которые оптимально подойдут для конкретных условий эксплуатации.

В статье приведена подробная классификация LED-светильников, обозначены параметры и характеристики, которые обязательно стоит учесть при выборе приборов. Кроме того, мы подготовили обзор лучших производителей, лампы которых подтвердили свое качество и надежность на практике.

Содержание статьи:

Основные разновидности изделий

В отличие от традиционных ламп накаливания светодиодные источники не имеют строгих конструкционных особенностей и выпускаются в самых разных, порой очень неожиданных, конфигурациях. Что позволяет встраивать их в современные и раритетные светильники любого типа.

Классификация осуществляется на три подвида. К первому принадлежат изделия общего назначения. Они отличаются качественным светопотоком с углом рассеивания от 20° до 360° и предназначаются для освещения офисов и жилых помещений различного назначения.

С помощью LED-ламп общего назначения можно организовать бытовую осветительную систему любой сложности. Она будет исправно работать, потребляя при этом минимальное количество электрической энергии

Второй блок включает в себя модули направленного света, работающие на одном или нескольких светодиодах. Применение этих изделий позволяет создать акцентную подсветку и выделить какие-то зоны или интерьерные элементы в помещении.

Светодиоды, предназначенные для создания направленного освещения, имеют специфическую конструкцию и называются спотами. Подходят для встраивания в мебель, полочного и настенного размещения

Светодиодные  внешне напоминают классические люминесцентные приборы. Они изготавливаются в форме трубок разной длины.

Преимущественно используются в технических помещениях дома или квартиры, в офисах и торговых залах, где требуется яркая и экономичная подсветка, способная подчеркнуть все детали.

Линейная LED-подсветка доступна для применения в низковольтных системах. Это дает возможность использовать ее в кухне, где за счет повышенной влажности предъявляются более строгие требования к источникам освещения

С помощью светодиодных модулей линейного и другого типа можно грамотно и красиво обустроить качественное освещение замкнутых пространств и локальных зон, где приоритетной является пожарная безопасность.

Типы используемых светодиодов

Дополнительно приспособления отличаются друг от друга по типу диодов, установленных в корпусе лампы.

Индикаторные светодиодные элементы считаются устаревшими и в быту встречаются крайне редко. Качество выдаваемого светопотока и общая безопасность этих изделий не дотягивает до принятых сегодня требований.

SMD-чипы относятся к самому распространенному и максимально широко используемому виду. Минимальный размер и слабый базовый нагрев рабочих элементов делают лампы-SMD наиболее привлекательными среди аналогов.

Их применение не имеет ограничений и допускается в любых системах и условиях.

Единственный минус диодов SMD-типа – это небольшой размер. Из-за этого монтировать их в лампочку нужно в большом количестве, а это не всегда удобно и целесообразно

Агрегаты, работающие на повышено мощных диодах в 1,3 и 5 Вт, в некоторых ситуациях бывают очень продуктивны.

Но высокий уровень нагрева в процессе эксплуатации и проблематичность организации корректного теплоотвода из маленького корпуса значительно снижают их популярность.

Если в лампочке возникнут какие-то проблемы, необязательно сразу же бежать в магазин и требовать обмена или возврата денег. Простые неполадки легко устраняются в домашних условиях даже мастерами, не имеющими большого опыта в работах такого плана

COB-диоды – это инновационная технология производства чипов. Развивают ее сейчас очень активно. За счет прямого монтажа диодов на плату в разы увеличивается теплоотводность, а общая надежность устройства повышается.

Благодаря усовершенствованной оптической системе светопоток распространяется более равномерно и создает в помещении приятное фоновое свечение.

Filament – прогрессивный вид чипа, изобретенный в 2013-2014 году группой ученых. Предназначается исключительно для освещения.

Полноценно используется для обустройства оригинальной и необычной декоративной подсветки бытовых и промышленных помещений разного назначения.

Лампочка с диодами филаментного типа имеет все полезные черты, свойственные LED-источникам. Она выглядит стильно и привлекательно, долго служит, потребляет минимальное количество энергии и осуществляет равномерное освещение помещения в радиусе 360°

Обеспечивает в комнате приятный для глаза человека спектр свечения, сходный по характеристикам с эффектом горения традиционной лампы накаливания. По этому параметру в разы превосходит аналогичные изделия SDM и COB типа.

В фирменных магазинах продается по разумной цене и считается практичным вариантом экономичного светоисточника.

Технические характеристики продукции

Лампы, работающие на светодиодах, имеют широкий спектр технических характеристик.

Основными критериями, определяющими эффективность и назначение модулей, являются:

• тип цокольного элемента;
• уровень мощности и светопотока;
• цветовая температурная гамма;
• базовая цветопередача;
• способность к рассеиванию.

Зная особенности этих параметров, подобрать для себя оптимальный вариант светодиодного освещения не составит никакого труда.

Виды актуальных цоколей

Выбор цоколя осуществляется под конкретный светильник, имеющийся в наличии. Основная масса продуктов, призванная заменить классические лампы накаливания, имеет простой винтовой цоколь с маркировкой , с цоколем и . Этот размер и конфигурация считаются универсальными.

Даже самая навороченная и прогрессивная led-лампочка с цоколем E27 подойдет не только для броского, стильного и необычного современного светильника, но и для старенькой бабушкиной люстры, купленной 50 лет назад

Если нужно поменять лампы галогенного типа, понадобятся светодиоды со штырьковым цоколем , GU5,3, GU10.

Для встраивания подсветки в мебельные гарнитуры, серванты или шкафы подойдут изделия с цоколем GX53.

Ламповые радиаторные приспособления

Радиаторные устройства, обеспечивающие корректный отвод тепла в современных колбовых светодиодных лампах, бывают:

• алюминиевыми – ребристыми или гладкими;
• композитными;
• керамическими;
• пластиковыми.

Керамические не проводят ток и стоят дороже всех остальных.

Композитные качественно отводят тепло, не представляют опасности для человека и продаются за разумные деньги.

Алюминиевые считаются надежными и работоспособными, но при этом хорошо проводят ток и могут спровоцировать получение травмы или ожога при непосредственном контакте.

Модули, снабженные керамическим или алюминиевым цоколем, обычно монтируют в систему освящения натяжных потолков, так как в этом случае требования к теплоотводу критичны, а перегрев может спровоцировать изменение структуры ткани и потерю первичного цвета

Пластиковые принадлежат к самому дешевому сегменту, однако, довольно неплохо справляются с поставленными задачами. Основным их козырем является невысокая цена, которая, несмотря ни на что, привлекает покупателей.

Особенности мощности приборов

Световая эффективность светодиодной продукции измеряется в ваттах. Потребляя минимальное количество электрики, LED-лампы вырабатывают рекордно большое количество света, почти в 10 раз превышающее возможности классических модулей накаливания.

Одно лед-изделие мощностью в 9-10 Вт обеспечивает оптимальный поток света и успешно заменяет 100-ваттную лампочку «Ильича».

В таблице показано, какое количество ватт выдают светодиодные изделия по сравнению с прочими аналогичными приборами. Эту шпаргалку можно скачать на свой гаджет и всегда держать под рукой, чтобы не забыть параметры при покупке (+)

Это позволяет клиентам без ущерба для собственного комфорта получать качественное освещение и существенно экономить на оплате коммунальных счетов.

Качество потока света

Световой поток, который выдает стандартная LED-продукция, изменяется в Люменах. Лампочка диаметром 5 миллиметров вырабатывает от 1 до 5 лм направленного света.

Бренды всегда указывают на упаковке уровень интенсивности излучения своей продукции. Наличие этой информации упрощает выбор лампы под конкретную задачу.

Эффективность светодиодного прибора определяется соотношением между мощностью в ваттах и уровнем потока света в люменах. Полученные цифры, как правило, указываются на лицевой стороне фирменной упаковки лампочки

Чтобы сориентироваться было проще, нужно помнить, что стандартный стоваттный модуль накаливания обеспечивает поток света в 1000 лм.

Если на коробке LED-изделия указана меньшая цифра, значит освещение комнаты будет слабее. Большие показатели говорят о том, что лампа легко и качественно осветит крупногабаритное помещение.

Нюансы цветовой температуры

Особенность светодиодов состоит в том, что они имеют разную . Это дает возможность выбрать самый подходящий оттенок излучаемого светопотока для каждого отдельно взятого помещения в зависимости от его назначения.

Даже классическая белая гамма представляется сразу несколькими цветами:

1. 2700K – мягкий белый с деликатным красноватым оттенком. Создает в помещении атмосферу спокойствия, тепла и уюта. Чаще всего встречается в лампах слабой и средней мощностей.
2. 3000K – теплый белый с легкой желтизной. Отлично подходит для жилых комнат, детской, спальни или гостиной. Дает ощущение защищенности и расслабленности.
3. 3500K – естественный нейтральный белый. Не искажает цветовосприятия и не оказывает нагрузки на глаза.
4. 4000K – холодный белый. Эффективно освещает пространство, подчеркивает чистоту, придает всем предметам четкие контуры. Стимулирует работоспособность и мозговую активность, подходит для кабинетов, офисов и пр.
5. 5000-6000K – классический дневной белый с высоким показателем яркости. Считается слишком жестким для жилых помещений и применяется для освещения больших пространств цехов, производственных комплексов и оранжерей.
6. 6500K – холодный дневной с выраженным голубоватым оттенком. Способствует концентрации внимания и вселяет некоторую тревожность. Применяется для больниц и различных технических помещений.

Помимо выше перечисленных вариантов в продаже имеются цветные светодиодные модули, позволяющие обустроить эксклюзивную домашнюю осветительную систему и создать для каждого уголка квартиры или дома индивидуальный вариант подсветки.

Описание показателя цветопередачи

Базовый коэффициент цветопередачи обозначается аббревиатурой CRI (Color Rendering Index) и цифрами от 0 до 100. Он показывает, насколько четко и грамотно передает оттенки окружающих вещей и предметов лампа.

Модуль с показателем в 100 единиц не создает вообще никаких искажений и абсолютно точно проявляет все цвета. Однако, за такой элемент придется заплатить внушительную сумму.

Если в домашнем интерьере есть потребность в подсветке картин, лучше установить светодиод с показателем CRI на уровне 100. Тогда изображение не потеряют своей красоты и цвета останутся именно такими, как запланировал художник

Насколько это целесообразно, клиенту придется решить самостоятельно. Специалисты же советуют не переплачивать лишних денег и подбирать домашние источники света в CRI-диапазоне от 80 и немного выше.

Параметры рассеивания потока

Все светодиодные элементы светят четко перед собой. Минимальное количество световых волн отклоняется в сторону и создает небольшой ореол.

От того, как расположены кристаллы внутри лампы и сколько их всего, напрямую зависит рабочий угол рассеивания каждого модуля.

Угол рассеивания светодиодных ламп составляет от 30 до 360 градусов. Это позволяет устанавливать в осветительные приборы модули с разными показателями рассеивающей способности, добиваясь оригинальной подсветки, подчеркивающей дизайнерское решение интерьера

Такие характеристики дают возможность получить как направленный в определенную точку пучок света, так и мягкое, рассеянное свечение, располагающее к спокойному, расслабленному отдыху.

Для ламп разного назначения существуют оптимальные показатели рассеивания света. В потолочный светильник или люстру, создающую фоновое освещение, рекомендуется ставить изделия с углом рассеивания в 90-180°.

При таком подходе удастся корректно и максимально ярко осветить центр комнаты, а углы и периметр помещения оставить слегка притемненным.

В приборах, предназначенных для освещения маленькой зоны, например, места для чтения или точечной подсветки картин и прочих элементов внутреннего декора стоит использовать изделия, подающие узконаправленный луч с коэффициентом рассеивания от 30° до 60°.

С помощью ламп разного уровня рассеивания можно организовать в комнате очень оригинальную и привлекательную осветительную систему, добавляющую интересные акценты в общее стилевое решение

В декоративные бра или светильники с прорезями можно поставить лампу с рассеивающим углом в 360 градусов. Она создаст необычный эффект свечения, меняющийся в зависимости от точки обзора комнаты.

Несколько слов о сроке службы

Базовый рабочий ресурс led-продукции измеряется в часах. Серьезные производители очень гордятся этим параметром и выносят его на фронтальную часть упаковки. Цифры указывают, сколько времени проработает приобретенное изделие при правильных эксплуатационных условиях.

В среднем срок службы светодиодных лампочек составляет 10 лет или 30 000 часов. В изделиях более дорогого сегмента этот показатель доходит до 50-60 тысяч часов, что равняется 15-18 годам.

Правда, изготовитель не сообщает покупателю о том, что светодиоды имеют свойство выгорать и с течением времени теряют изначальную яркость свечения.

У фирменных приборов это случается ближе к концу срока службы. В безымянных китайских лампочках такой неприятный момент может появиться уже в первые 6 месяцев после покупки.

Актуальные производители и модели

Лидирующие позиции в сегменте рынка светодиодного оборудования и сопутствующих элементов занимают европейские концерны и .

Они предлагают клиенту широчайший ассортимент сертифицированной продукции, соответствующей всем самым жестким международным требованиям к качеству источников подачи света.

LED-лампы от Phillips и Osram считаются одними из самых надежных, отлично выдерживают интенсивные эксплуатационные нагрузки и наполняют помещения приятным, не раздражающим глаза, светом

Нормальное качество при невысокой цене демонстрирует продукция компании «Ферон» из России. Линейка светодиодных изделий представляет лампы разной конфигурации, включая модули, предназначенные для встраивания в мебель.

Заслуженным успехом у покупателей пользуются лед-лампы, выпущенные под брендом  отечественной компанией «Ватрон». Торговая марка продает как бюджетные, так и премиум модули и дает 3-летнюю гарантию на свои товары.

Чтобы LED-лампа оправдала ожидания, покупать ее следует не на рынке или столике у метро, а в специализированных фирменных магазинах. Это поможет защититься от бракованной или откровенно некачественной продукции

Российская фирма Era – новичок на рынке светодиодов, однако, ее неизменно качественная продукция уже успела приглянуться клиентом.

Сейчас компания активно развивает производство и в будущем собирается потеснить конкурентов и даже опередить их в битве за покупателя.

Полезные советы по выбору

Подбирая лампу, работающую на основе светодиодных элементов, нужно найти экологичное, экономное и безопасное изделие с подходящей температурой свечения, отсутствием мерцания, оптимальной силой светоподачи и правильным углом рассеивания.

Осветительная система, оснащенная лампами теплого спектра, создает в спальне ощущение комфорта и расслабленную, интимную обстановку. Мягкое свечение не раздражает глаз, успокаивает и действует на человека умиротворяюще

Если требуется осветить жилое помещение, стоит взять модуль из теплого спектра с маркировкой 2700-3200 К. Это обеспечит в доме или квартире приятную атмосферу, располагающую к продолжительному нахождению в комнатах с целью отдыха или общения.

В ванне, кухне, коридоре или санузле можно установить лампы 3700-4200 К. Они наполнят помещения ярким, нейтрально-белым светом, напоминающим сияние утреннего солнца.

Все предметы при таком варианте освещения приобретут дополнительную четкость и станут выглядеть немного жестче. Но излишней нагрузки на глаза это не даст, ведь в таких помещениях человек не проводит большого количества времени.

Когда стоит цель качественно осветить хозяйственные отсеки, уместно воспользоваться лампами от 6000 К и выше. Они донесут поток света в каждый уголок и ни один сантиметр помещения не останется в тени.

Мерцание – одно из слабых мест LED-модулей. Популярные производители заявляют, что этот недостаток свойственен только безымянным китайским изделиям, а брендовая продукция его не имеет.

Проверить правдивость этих слов очень легко. Достаточно в момент покупки вкрутить лампу в цоколь и поднести к ней камеру смартфона. При пульсации лампочки изображение, появившееся на экране, обязательно замерцает.

Отдельные бренды осуществляют замену по гарантии только при определенных обстоятельствах. Например, когда в лампе прогорели более 5% диодов или светопоток потерял от 10% насыщенности

В фирменных магазинах при приобретении лед-ламп клиентам предоставляют гарантию от производителя. Обычно она длится от 1 года до 3 в зависимости от торговой марки.

Для того чтобы ею воспользоваться и заменить вышедший из строя товар на работающий аналог, покупателю придется сохранить кассовый чек и талон, где продавец отметил дату покупки и заверил ее своей подписью.

Выводы и полезное видео по теме

Компании, занимающие лидерские позиции на рынке осветительного оборудования в сегменте бытовых светодиодных элементов. Главные плюсы и минусы брендовой продукции:

Какие ошибки совершают клиенты, приобретая светодиодные изделия. Как их избежать и приобрести правильную LED-продукцию, которая будет работать долго и надежно. Памятка для потенциальных покупателей:

Говорить о том, какие виды современных светодиодных ламп лучше, можно долго. Однозначного ответа на этот вопрос нет. Все зависит от назначения осветительной системы и области ее использования. Исходя из этих параметров, и стоит выбирать подходящее led-изделие.

Не нужно с целью экономии приобретать безымянную продукцию. Разумнее предпочесть модуль проверенного бренда, хорошо зарекомендовавшего себя на рынке.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по выбору светодиодных ламп? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом применения LED-светильников. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Выбираем надежные светодиодные лампы для дома

Светодиодные лампы стремительно набирают популярность и отодвигают на вторые позиции нить накала, люминесцентные и газоразрядные источники света. Причина этого весьма очевидна – лампы на основе светодиодов полностью экологически безопасны, имеют значительно меньшее энергопотребление и более продолжительный срок службы. Правильно выбрать светодиодную лампу для дома несложно. Для этого достаточно разобраться в трех относящихся к ней важных моментах: технических параметрах, ценах и производителях, упаковке и внешнему виду.

Основные параметры

Любой LED-лампе присуще множество технических параметров, но если рассматривать выбор для дома или квартиры, то достаточно ознакомиться только с основными характеристиками.

Цоколь

И первое, на что стоит обратить внимание в светодиодной лампе – это вид цоколя. Их существует множество видов, но в жилых домах и квартирах чаще всего используются только некоторые из перечисленных ниже.

Е27. Этот цоколь является стандартом на постсоветском пространстве. Поэтому на территории России и странах СНГ именно под него выпускается основное количество светодиодных ламп для дома с рабочим напряжением 220 В.
Е14. Является аналогом Е27, но имеет меньший диаметр. Используется для работы с лампочками типа «свеча» или «миньон», которые имеют маленький диаметр колбы и небольшую мощность. Используется в небольших осветительных или декоративных конструкциях.
G4. Разработан специально для небольших ламп в корпусе MR11, которые применяются в декоративной подсветке.
GU 5.3. Имеет два штыревых контакта, удаленных друг от друга на расстоянии в 5,3 мм. Чаще всего встречается в галогенных и светодиодных лампах MR16.
GU 10. Также является двухштырьковым соединением с расстоянием между контактами в 10 мм. Как правило, такой цоколь используется для питания кухонных вытяжек или встроенных светильников.
G13. Применяется в трубчатых люминесцентных и светодиодных лампах Т8. Имеет два штырька, с расстоянием между собой в 13 мм.
GX53. Чаще всего устанавливается в лампы для натяжных или подвесных потолков.

Мощность

Второй параметр, на который обязательно нужно обратить внимание при выборе светодиодной лампы — это ее мощность. От данного параметра напрямую зависит количество используемой электрической энергии. Многие потребители, выбирая замену старым источникам искусственного освещения, ориентируясь именно на этот показатель.

Существует множество графиков и таблиц соответствия между мощностью и световым потоком различных видов лампочек. Светодиодные лампы имеют мощность в несколько раз меньше, чем нить накала, газоразрядные или люминесцентные источники света. Ниже, для наглядности, приведен график со сравнительными характеристиками, благодаря которому легче разобраться в соотношении мощности и светового потока наиболее распространенных типов используемых в домах лампах.

Как видно из графика, например, 100 Вт лампа накаливания соответствует 12-ваттной светодиодной лампочке и 25-ваттной компактно люминесцентной лампе (КЛЛ). Стоит отметить, что любой график дает лишь примерную картину соотношения между различными типами лампочек. Точную таблицу невозможно построить по многим причинам, но две основные из них следующие:

• как правило, каждый производитель использует свою технологию производства;
• со временем комплектующее для светодиодных ламп и технологии производства усовершенствуются, что сказывается на всех технических характеристиках конечного продукта.

Подбирая светодиодную лампочку по мощности, стоит помнить, что разность между светодиодами и нитью накаливания, при одном и том же световом потоке, может различаться от 7 до 10 раз.

Световой поток

Более важным параметром, на который нужно обратить внимание при выборе любой лампы для дома, является световой поток. Грубо говоря, физический смысл этой характеристики заключается в показании количества излучаемого света. Световой поток измеряется в люменах. К сожалению не все, даже именитые производители, указывают данный параметр на упаковке. Если данный параметр нигде не указан, то, при выборе продукции известного производителя, световой поток можно рассчитать с учетом 90–100 люмен на один ватт мощности.

Крупные производители не устанавливают в LED-лампы для дома более эффективные светодиоды, так как это не рационально из-за сильного увеличения стоимости конечного изделия.

К примеру, световой поток 12 Вт светодиодной лампы будет равен 1080–1200 люменам, что примерно соответствует 100 Вт лампе накаливания.

В светодиодных лампах с матовой колбой показатель светового потока меньше расчетного примерно на 20%.

Цветовая температура

Цветовая температура лампы выражается в Кельвинах и указывает на оттенок белого света. Производители выпускают светодиодные лампочки, цветовая температура которых лежит в диапазоне от 1800 до 6600 Кельвин. Чем ниже значение в Кельвинах, тем теплее свет, как у пламени свечи. Более высокое значение в Кельвинах показывает на то, что свет более натуральный или холодный белый, похожий на дневной солнечный свет.

Выбирая светодиодную лампу для освещения дома, обязательно стоит уделить внимание оттенку ее свечения. Если нужна яркая лампочка дневного света, то рекомендуется выбирать изделие с нейтральной белой цветовой температурой около 4 тыс. Кельвин. Если же в доме необходимо заменить старую лампу накаливания, но при этом сохранить уютную теплую атмосферу в вечернее время, то стоит выбрать светодиодную лампу с теплым белым светом.

Индекс цветопередачи

Под одной светодиодной лампой предметы в квартире могут выгладить натурально, а под другой иметь совершенно неестественные цвета. Связанно это как раз с показателем цветопередачи, который показывает, насколько естественно выглядят окружающие предметы. Коэффициент цветопередачи величина относительная, имеющая значение от 0 до 100. Обозначается как CRI (от англ. colour rendering index) или Ra. Чем выше этот показатель, тем лучше человеческий глаз различает цвета и оттенки. Показатель в 100 CRI означает, что так выглядит предмет при хорошем дневном солнечном освещении. Считается, что хорошие светодиодные лампы для квартиры имеют индекс цветопередачи выше 75 CRI.

Угол рассеивания

Выбор светодиодных ламп обязательно должен вестись с учетом и угла рассеивания. Данный параметр показывает, под каким углом рассеивается излучаемый свет. Если лампа имеет маленький угол, допустим 30°, то она является подобием небольшого фонарика, у которого мощный световой луч светит на большое расстояние практически по прямой линии, не освещая близлежащие предметы. Лампочка с небольшим углом рассеивания для дома не всегда подходит.

Возможность диммирования

Сегодня во многих домах и квартирах устанавливаются незамысловатые устройства регулировки яркости осветительных приборов – диммеры. Конструкция обычной светодиодной лампы такова, что она не способна работать с регулятором света. Причина этого кроется во встроенном драйвере, который преобразовывает переменное напряжение электросети в рабочий ток светодиодов. Если подаваемое на лампу напряжение слишком мало, то драйвер попросту не подает на светодиоды питание либо подает с перебоями, что вызывает хаотичное мерцание. Решение проблемы заключается в использовании диммируемых светодиодных ламп с модифицированным драйвером. На упаковке таких лампочек указывается информация о возможности использования с регулятором света.

Если в доме планируется использование LED-лампы в паре с диммером, то обязательно нужно выбирать лампочку с возможностью регулировки яркости.

Упаковка и внешний вид светодиодной лампы

Многое о самом товаре говорит упаковка и внешний вид изделия. Чтобы понять, как правильно выбрать светодиодные лампы для дома, нужно разобраться и с этим пунктом. Упаковка обязательно должна содержать исчерпывающую информацию, минимум такую как:

• значение мощности;
• гарантийный срок;
• световой поток лампы;
• страну — изготовителя;
• тип цоколя;
• угол рассеивания;
• информацию о производителе;
• значение цветопередачи и цветовой температуры.

В случае если упаковка содержит лишь некоторые из перечисленных пунктов или не содержит их вовсе, то выбирать такую светодиодную лампу для освещения дома не рекомендуется. Что касается внешнего вида, то перед покупкой желательно достать лампу из упаковки и внимательно рассмотреть. Все видимые элементы лампы должны быть аккуратно смонтированы. В изделиях с прозрачной колбой стоит обратить внимание на расположение и монтаж светодиодов.

Важный момент, на который обязательно следует обратить внимание, это радиатор. Бытует мнение, что светодиодные лампы не греются. Однако это не так. Любая современная светодиодная лампа сконструирована с применением мощных сверхярких светодиодов, которые обладают показателем КПД (коэффициента полезного действия) в районе около 40%. Остальная потребляемая энергия выделяется на кристалле полупроводникового элемента в виде тепла. Светодиоды имеют малые размеры и неспособны самостоятельно рассеять все выделяемое тепло. Для отвода тепла от кристалла используется система теплоотвода, без которой кристаллы светодиодов попросту выгорят. По этой причине при выборе светодиодной лампы обязательно нужно обратить внимание на наличие радиатора и его площадь. Стоит отметить, что радиатор с малой площадью поверхности не сможет хорошо рассеивать тепло в помещении с низкой конвекцией.

Если радиатор в светодиодной лампочке отсутствует или имеет крайне малые размеры, от выбора и покупке такой модели рекомендуется воздержаться. Исключением являются LED-лампы Filament.

Выбор по ценам и производителям

Многие потребители убеждены, что ценник на светодиодные лампы от известных производителей не оправданно высок и делать выбор в их пользу не имеет смысла, так как есть более дешевые китайские аналоги. Однако здесь все далеко не так однозначно.

Дорогие или дешевые?

Так какие светодиодные лампы лучше – дешевые или дорогие? Чтобы на него ответить, нужно рассмотреть обе группы по отдельности.

Дешевые лампы из Китая зачастую являются некачественной продукцией. Но низкая цена – это очень заманчивый показатель, поэтому китайские LED-лампы имеют огромный спрос. Перечислим основные недостатки дешевых китайских светодиодных ламп:

• на упаковке указаны завышенные технические характеристики;
• гарантийный срок службы небольшой или вовсе отсутствует;
• в сборке используются детали низкого качества;
• как правило, реальный индекс цветопередачи меньше 75 CRI;
• драйвер для светодиодов либо отсутствует, либо выдает нестабильное питание, тем самым вызывая высокую пульсацию светового потока;
• используется малоэффективная система отвода тепла.

Не стоит верить многочисленным положительным отзывам в интернете о дешевом китайском товаре и выбирать товар по этому критерию. Часть из этих отзывов попросту заказана и заведомо ложна. А другая часть написана людьми, которые готовы поставить плюс лишь за факт своевременной доставки товара или за то, что товар в рабочем состоянии. Как правило, о технических характеристиках и их соответствию заявленным показателям речь не идет.

Если рассматривать все дорогостоящие светодиодные лампы, то и тут также можно найти плохие изделия, но при выборе более дорогого товара шанс приобрести низкокачественное изделие значительно ниже.

Надежные производители

На протяжении последних лет одни из самых качественных светодиодных ламп выпускаются на территории Европы и Японии. Цена их выше, чем у дешевых китайских аналогов, но и качество совершенно на ином уровне. Ниже представлен список из нескольких брендов, который поможет подобрать продукцию достойного качества.

• Philips;
• Osram;
• Wolta;
• Nichia.

Из-за наплыва дешевой китайской продукции и сложной финансовой обстановки в стране, большинство российских производителей значительно снизили качество своей продукции. Сегодня можно выделить всего несколько российских брендов, старающихся по-прежнему радовать потребителя своим качеством:

• X-Flash;
• Lisma;
• Navigator;
• Gauss.

Также в этом списке отдельным пунктом стоит отметить зарекомендовавшую себя с лучшей стороны китайскую фирму Camelion.

Изделия перечисленных торговых марок действительно обладают отличными характеристиками и будет служить в доме долгое время.

Видео интервью с экспертом

Вышеприведенная информация поможет выбрать подходящую светодиодную лампу достойного качества. Если у Вас остались какие-либо вопросы или сомнения, напишите нам в комментариях ниже – мы обязательно поможем.

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.

Светодиодная лампочка может иметь любую форму и изготавливаться под любой стандартный цоколь. Например:

• 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.

Линейные светодиодные лампы типа Т8 устроены аналогичным образом. Просто они имеют другую форму и размер составных частей. В дешёвых светодиодных лампах с цоколем типа Е14 и Е27 блок драйвера может отсутствовать. Вместо него в центре платы со светодиодами запаян примитивный бестрансформаторный блок питания, не имеющий стабилизации по току и напряжению. Аналогичным образом собраны многие миниатюрные LED-лампы, так как внутри их корпуса недостаточно места для монтажа драйвера.

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.

Светодиодные лампы. Виды и устройство. Применение и параметры

Светодиодные лампы – это осветительное оборудование, в качестве источника света в котором применяются светодиоды. Они обозначаются аббревиатурой LED. Светодиодные лампочки применяются для освещения улиц, бытовых и промышленных помещений. Они считаются одними из самыми экологически чистых источников света. Светодиодные лампочки не требуют особой утилизации, как а, к примеру, ртутные.

Из чего состоят светодиодные лампы

Данное оборудование излучает видимый свет при пропускании тока за счет электронно-дырочного перехода при протекании электричества. Иными словами, такие лампочки светятся от того, что проходящее через них напряжение преобразуется в фотоны света.

Светодиоды многократно экономичнее традиционных лампочек. Если лампа накаливания светится за счет нагрева встроенной в нее спирали добела, а точнее до температуры более 3000 градусов, то почти все потребление энергии уходит именно на получение тепла, и лишь 3% на выработку света. В случае же со светодиодным освещением ток проходит через полупроводниковый кристалл излучающий фотоны с меньшим нагревом. Этот принцип выработки света позволяет добиться КПД в 10 раз выше, и довести его до уровня 30%. Таким образом, применение светодиодов является намного более экономичным решением для освещения помещений. В их пользу говорит и большой ресурс работы, составляющий от 2 до 5 лет.

Светодиодная лампа состоит из набора светодиодов с полупроводниковыми кристаллами, и миниатюрного блока управления. Сами светодиоды могут быть точечными или филаментными. Точечные являются самыми распространенными. Именно они применяются в другой разновидности светодиодного освещения – лентах. Точки могут располагаться внутри обыкновенных ламп под распространенный бытовой цоколь Е14 и Е27. Внутри их может быть от нескольких штук до нескольких десятков и тысяч. Точка представляет собой мелкую пластину, в которой располагается LED-излучатель. Таким образом, каждый диод имеет свой отдельный корпус. Эта техническая особенность уменьшает угол рассеивание его света. Именно поэтому светодиоды располагаются группами и часто с разным направлением светового потока. Что необходимо для компенсации малого угла рассеивания.

Филаментные светодиодные лампы имеют светодиоды сделанные в форме нити. Они состоят из набора мелких кристаллов соединенных между собой в линию и запаянные в стеклянную трубку с нанесенным слоем люминофора. Также вместо стекла может применяться пластик. Использование трубчатой оболочки позволяет улучшить угол рассеивания изучаемого света, а также его эффективность.

Визуально филаментные лампы практически одинаковы с лампами накаливания. Их стеклянная колба прозрачна. Те же лампы, у которых применяются точечные светодиоды, имеют белую оболочку из окрашенного стекла или пластика. Внутри лампы закачивается гелий.

Филаментные лампы является сравнительно новым продуктом, но в отличие от всего нововведенного изначально их цена не была завышенной, как у прочих типов осветительного оборудования. Это вызвано тем, что такие устройства можно изготовить на классическом производственном оборудовании, которое ранее применялось для производства ламп накаливания. Производственные машины поддаются небольшой модернизации, после чего могут применяться для производства современного LED освещения.

Популярные формы светодиодных ламп

Наличие двух технологий реализация светодиодного освещения позволило изготавливать лампочки разных форм-факторов. Осветительное оборудование отличается между собой по форме, а также количеству имеющихся в них светодиодов. Светящихся кристаллов может быть от пара штук, что характерно для лампочек ручных фонариков, и до нескольких тысяч.

Основными формами светодиодных ламп являются:

• Груша.
• Кукуруза.
• Свеча.

Все они предназначены для установки в стандартные люстры, бра и светильники, в которых применяется цоколь Е14 и Е27. Также встречаются светодиодные лампы со штыревыми разъемами. Это так называемые точечные светильники, применяемые для установки в подвесные и натяжные потолки.

Светодиодные лампы бывают с винтовым (E) и штырьковым (G) цоколем. Цифры после буквы означают либо диаметр, либо расстояние между штырями. Винтовой цоколь подходит для многих светильников, предназначенных для ламп накаливания или энергосберегающих. Штырьковый цоколь подойдет там, где ранее использовались галогенные источники.

Груша

Это самые распространенные светодиодные лампы. Они практически полностью повторяют форму лампы накаливания. В такой форме бывают как классические приборы с точечными светодиодами, так и нитями. Лампочки со светодиодными точками имеют угол свечения 180 градусов. Они могут применяться на люстрах и светильниках, где лампа вкручивается цоколем вверх. В том же случае когда установка происходит наоборот, то весь свет направляется в потолок, а у пола образуются тени. Это нужно учитывать, чтобы избежать подобного эффекта.

Самыми универсальными являются филаментные лампы, поскольку их угол свечения составляет 360 градусов. Такое освещение может совмещаться абсолютно с любыми типами плафонов, люстр и светильников. При их применении если и создадутся участки с тенью, то лишь по причине конструктивных недочетов осветительных электроприборов, в которые закручиваются лампы.

Кукуруза

Столь интересное название присвоено таким лампам благодаря их сходству с початком кукурузы. Такие приборы имеют цилиндрическую форму, по периметру которой располагаются точечные светодиоды. Они установлены как по боковой части цилиндра, так и внизу на противоположной стороне от цоколя. Разнонаправленность светодиодов позволяет добиться эффективного угла рассеивания света, составляющего 300 градусов. Это удачное решение для установки в светильники с горизонтальным позиционированием лампочки. Также их можно использовать для точечных светильников, у которых имеется затеняющий плафон. В том случае если нужно добиться освещения отдельных участков без полного рассеивания света применяются цилиндрические лампы, у которых светодиоды располагается только на боковой части, а торец сделан гладким.

В продаже можно встретить даже филаментные лампы, сделанные в цилиндрической форме, но по эффективности они ничем не отличаются от груш. Цилиндры имеют такой же угол растения в 360 градусов.

Свеча

Такие светодиодные лампы обладают большим углом рассеивания света. Их выбирают для установки в люстры, у которых патроны обращены вниз. В том же случае если ориентация ламп направлена в потолок, то будут образовываться тени. Зачастую свечи устанавливают в ночники. Так же как и в случаях с грушами свечи бывают с филаментными нитями.

Лампочки с формой свечи часто выбираются для установки в осветительные приборы, выполненные в стиле ретро. Они имеют меньший радиус, поэтому располагаются компактно. Это позволяет применять на одной люстре сразу много лампочек. Небольшой размер не позволяет делать свечи с большой мощностью. Их световой поток редко превышает 600 Лм.

Технические параметры

Светодиодные лампы обладают отличными возможностями для того чтобы отдать предпочтение именно им при оборудовании люстр, бра, светильников и прочих приборов. Этому способствует не только экономичность, но и широкий диапазон выбора цветовой температуры. Этот параметр указывает на цвет света излучаемого лампочкой. Он измеряется в Кельвинах. Существуют определенные правила по подборе цветовой температуры под тип помещения, в котором будет применяться лампа. Светодиоды способны светить с цветовой температурой до 7000К.

Лампы с цветовой температурой от 2500 до 3500К имеют «теплый свет». Их стоит выбирать для установки в помещения для отдыха. Считается, что они благоприятно влияют на психический комфорт человека. Лампы имеют мягкий желтый свет, практически идентичный тому, что излучают и лампочки накаливания.

Светодиодные лампы с цветовой температурой от 4000 до 5000К имеют так называемый «дневной свет». Они нейтральные и могут располагаться в рабочих зонах. Это могут быть не только офисы, но и кухня, ванная комната и т.д.

Самые яркие лампы с цветовой температурой более 5500К имеют «холодный свет». Их свечение очень белое с синюшным отливом. Человек весьма чувствительный к такому свету и при его наличии получает чувство бодрствования. При продолжительном нахождении в помещении с такими лампами со временем может испытываться чувство усталости.

Расчет мощности светодиодного освещения для помещения

Для того чтобы в каждой комнате было оптимальное освещение требуется подобрать правильное количество и мощность ламп. Для этого во внимания берется яркость света, измеряемая в Люксах. Эта мера обозначает, какое количество Люмен света приходится на 1 м² площади помещения. К примеру, если мощная лампочка в 1000 Лм устанавливается в небольшое помещение на 10 м², то 1 м площади будет иметь параметр 100 Лк.

Для каждого помещения имеются свои рекомендации по количеству Люмен на м²:

• Спальня – 100 Лк.
• Прихожая – 50-100 Лк.
• Гостиная и столовая – 100-200 Лк.
• Ванная – 50-200 Лк.
• Рабочий кабинет – 300 Лк.

Естественно, что у большинства люстр применяется несколько лампочек, поэтому нужно суммировать их яркость, после чего делить на площадь помещения. В том случае, если на корпусе лампы информация о Люменах и Люксах не указана, а ее упаковка не сохранились, тогда оценить яркость можно с помощью обыкновенного смартфона. У современных телефонов имеется датчик освещения. Специальными приложениями для оценки яркости света он может применяться как считывающий прибор. Для этого достаточно установить программу SensorSense или другую подобную. Такое приложение позволяет весьма точно определить фактическую яркость.

Похожие темы:

5 видов светодиодов — какие самые яркие. Таблицы характеристик, цена и сравнение.

Условно все светодиоды можно разделить на две большие группы:

• осветительные

Осветительные это те, которые могут обеспечить световой поток не меньше, чем у традиционных источников света. Некоторые модели даже их превосходят.

К ним можно отнести 4 популярных вида:

• SMD

• COB

• Filament

• PCB STAR

К индикаторным относится dip светодиоды. Рассмотрим сперва их.

Сокращение DIP расшифровывается как Direct In-line Package. Именно их в первую очередь начали массово выпускать в недалеком прошлом.

Трудно представить, но первые неказистые экземпляры для рядовых пользователей стоили от 200$ за штуку.

На сегодняшний день они уже не так распространены, но все же применяются:

• в устройствах индикации

• в панелях электронных приборов

• световых табло

• или елочных украшениях

По форме корпуса они могут быть круглыми, овальными или прямоугольными. Самые популярные типоразмеры с выпуклыми линзами – 3,5,8,10мм.

Напряжение питания 2,5-5В, при токе до 25мА.

Бывают разноцветными и многоцветными (RGB). Это когда в одном корпусе спрятано 3 перехода, а внизу есть 4 вывода.

В электрических схемах все светодиоды обозначаются как обычный диод с двумя стрелочками.

Несмотря на малые размеры и свою “древность”, отдельные модели из-за специфической формы корпуса, могут выдать в 1,5-2 раза больше яркости, чем некоторые SMD.

К тому же потребление энергии у DIP меньше чем SMD, да и стоят они дешевле. Однако SMD технология не стоит на месте и с каждым годом их параметры стремительно сближаются.

Вот таблицы с основными техническими характеристиками (сила света, рабочее напряжение, сила тока, угол свечения, цена) для индикаторных светодиодов DIP разных типоразмеров. А также расшифровка маркировки их названий и обозначений (для просмотра нажмите на соответствующую вкладку):

Круглые 3ммКруглые 5ммКруглые 8ммКруглые 10ммПрямоугольныеКвадратныеОвальныеЦилиндрические

Данный вид на сегодня является самым популярным. SMD расшифровывается с английского = Surface-Mount-Device.

В своей конструкции они имеют полупроводниковый чип или кристалл, установленный на подложку. Снизу расположены контакты для подключения.

Каждый такой светодиод закрывается в корпусе, который напрямую можно припаивать к любой поверхности. Поэтому то их и называют ”изделиями поверхностного монтажа”.

Несмотря на одинаковое название “СМД”, в продаже можно встретить модели обладающие абсолютно разными:

• типоразмерами

• напряжением питания

О популярности данного типа могут говорить следующие цифры. Общее количество производимых светодиодов SMD, только в одном корпусе 2835, за год составляет несколько миллиардов штук.

Почему они так популярны? Конечно из-за своих достоинств:

• малая стоимость

• высокая надежность

• продолжительный срок службы

• ну а самое главное – высокая светоотдача

Именно SMD вид используется в большинстве светодиодных лампочек и светильников.

Таблицы всех технических характеристик наиболее популярных марок светодиодов марки SMD 2835, 3528, 5050, 5730:

SMD 2835SMD 3528SMD 5050SMD 5730

COB – Chip On Board. У этого вида большое количество маленьких кристаллов размещено на единой подложке и все это собрано в одном корпусе.

Схема соединения этих кристаллов – последовательно параллельная. Сверху они заливаются люминофором.

По-другому их называют светодиодными матрицами. Их достоинства:

• легкость монтажа

• хороший световой поток

• разнообразная форма сборки светодиодов

Все эти преимущества очень кстати подошли для изготовления ярких и компактных прожекторов. Также КОБы активно применяют там, где нужна акцентированная и декоративная подсветка.

Однако из-за близости расположения кристаллов друг к другу, происходит сильный нагрев корпуса, даже если вы и обеспечите нормальное охлаждение. Поэтому если вам нужна качественная фокусировка, придется использовать силиконовую оптику.

Она стойка не только к высоким температурам, но самое главное выдерживает без последствий огромное количество циклов нагрев-остывание.

На абы какую поверхность COM матрицы ставить нельзя. Ее необходимо предварительно подготовить.

В противном случае, от перепадов температур, подложка деформируется, что еще больше повысит температуру светодиода и приведет к его повреждению.

Кстати, это основная причина выхода из строя светодиодных прожекторов. 

Приблизительно на один светодиодный ватт в режиме 100Лм/Вт нужно 20см2 площади радиатора.

По норме от 6 до 10Вт может пассивно принять воздух, в то время как теплопроводность алюминия 200-300 Вт/(м*К).

Есть у COB светодиодов и другие недостатки:

• светоотдача и срок службы меньше чем у SMD видов

Поэтому на сегодня, для решения именно энергоэффективных задач в освещении, КОБ модели не совсем подходят. Это будет экономически не целесообразным.

Таблицы технических характеристик COB светодиодов:

COB 3ВтCOB 5ВтCOB 7ВтCOB 9ВтCOB 10ВтCOB 15ВтCOB 20ВтCOB 30Вт

И матриц:

Матрица 50ВтМатрица 150ВтМатрица 10Вт

Filament светодиоды

Филаментные модели представляют из себя стеклянную полоску с наклеенными поверх нее светодиодами. С двух концов полоски металлизируются.

Через них подается питание. Если здесь применить различные кристаллы, то можно добиться достаточно высокого CRI.

Люминофор наносится сверху. При этом вся конструкция помещена в стеклянную колбу, как в обычной лампочке.

Однако для всей этой конструкции, как и в любом ярком светодиоде требуется охлаждение.

Для этого здесь применяют газ — гелий. Именно благодаря ему, происходит отвод тепла на внешние стенки колбы филаментной лампочки.

По простому можно сказать, что филаментная лампочка – это КОБ светодиод, который поместили в газовую среду. Достоинства филаментных моделей:

• можно легко изготавливать привычные нам всем модели лампочек классического вида (груша, свеча, шарик). При этом начинка у них будет модернизированная.

• одинаковое светораспределение как и у ламп накаливания

Именно поэтому их применяют как альтернативная замена обычным лампочкам в светильниках и люстрах.

Однако свечение такой лампы все же сопровождается высоким нагревом. Вследствие чего, наблюдается постепенная деградация диодов, и как итог – их непродолжительный срок службы.

Таблица сравнения филаментных моделей и других видов ламп и источников света:

PCB Star светодиоды

Если исходить из занимаемой площади, то эти светодиоды занимают первое место по величине светового потока.

Данный светодиод состоит из одного единственного кристалла, имеющего большую площадь (относительно моделей SMD).

Однако по большому счету, это тот же самый SMD вид. Он напаивается к подложке из алюминия, напоминающую по форме звезду.

Если у вас очень мощный источник света, а не множество кристаллов, то и фокусировка его упрощается. Поэтому из таких типов светодиодов PCB Star и начали массово делать яркие мощные прожекторы и не менее яркие ручные фонарики.

Таблицы всех технических характеристик светодиодов “звезда”:

Star 1ВтStar 1Вт без платыОтдельно платыStar 3ВтStar 3Вт без платыStar 5ВтStar 5Вт без платы

Из всех представленных видов на сегодняшний день, SMD модели являются самыми универсальными. Из них делают множество световой продукции:

При этом производители добиваются вполне оптимальных решений по цене и светоотдаче.

Какие светодиодные лампы лучше: как выбрать для дома

Придя в магазин за светодиодной лампочкой можно растеряться — их огромное количество. Причем цена отличается в разы. В чем причина, какие светодиодные лампы лучше, как выбрать хорошую? Ответы — ниже. 

Содержание статьи

Основные параметры: мощность, цветовая температура, гарантийный срок, цоколь

Постоянно растущие цены на электричество заставляют задуматься об экономии. Один из самых простых моментов — заменить привычные лампы накаливания на светодиодные. При той же яркости свечения они потребляют в 8-10 раз меньше энергии, а работают при этом в десятки раз дольше. Даже с учетом их далеко не малой цены, окупаются они быстро.

Проще определить требуемую мощность светодиодной лампочки по таблице

Если не знаете, какие светодиодные лампы лучше установить взамен старых накаливания, разделите мощность

«лампочек Ильича» на 8. Например, для замены шестидесятиватных ламп чаще всего ставят на 7-8 Ватт, «сотки» меняют на 10-12 ваттные светодиодные.

Только не заменяйте на светодиодные лампы, которые установлены на подсветке зеркал. Они высвечивают все недостатки, которые при нормальном освещении (даже дневном) не видны и способны надолго испортить настроение.

Есть еще один параметр, на который стоит обратить внимание: цветовая температура. Для освещения помещений лучшими считаются те лампы, которые дают чуть желтоватый свет, очень похожий на солнечный. На упаковках так обычно и пишут «теплый белый свет». Иногда слово «теплый» заменяют на «мягкий» (это 2700-3200 К). Для освещения офисных помещений чаще используют «нейтральный белый» (4000-4500 К). Он создает более официальную атмосферу,  точнее передает цвета.

Еще на что надо обратить внимание при выборе светодиодной лампы — на гарантийный срок. Не срок службы, а срок гарантии. Срок службы обычно указывают впечатляющий — 30000-50000 часов (это 20-35 лет). А вот гарантируют работу в гораздо меньший по протяженности — 2-5 лет. Если в этот срок с лампой что-либо случиться, взяв с собой упаковку с паспортом внутри, чек и саму лампу, вы можете потребовать ее заменить.

Выбирая светодиодные лампы, обратите внимание на их цоколь. Есть модели со стандартным винтовым и штырьковым цоколем разных размеров. Они есть разных видов, для замены любых ламп — накаливания, галогенных, линейных люминесцентных (на рисунке).

Виды цоколей светодиодных ламп

Если не особо вникать в подробности, этих параметров достаточно. Если же вы хотите разобраться, какие светодиодные лампы лучше для дома, придется вникать в технические параметры и особенности конструкции.

Особенности конструкции

Начнем с формы колбы и цвета «стекла». Светодиодные лампы есть разной формы из стекла и пластика, прозрачного или матового. Наиболее популярны с колбами привычной формы — в виде груши. Но это — только дело привычки и выбирать можно любую, которая хорошо поместиться в плафон. Единственное, на что стоит обратить внимание — матовые колбы лучше рассеивают свет. Это хорошо для светильников, установленных на потолке — получается более равномерное освещение, но не очень хорошо для настольных ламп. Тут как раз лучше иметь более сфокусированный свет.

Количество, размеры светодиодов

Светодиодные лампы одной и той же яркости, но разных марок, содержат разное количество светодиодов. В некоторых стоит россыпь небольших, в других — несколько штук крупных. Какие светодиодные лампы лучше — с несколькими мощными кристаллами или с множеством небольших — сказать сложно. Важно не их количество, а качество, которое и определяет срок свечения без помутнения. К сожалению, качество светодиодов «на глаз» не определить. Единственное, на что можно надеяться — на то, что известные производители не станут портить репутацию, используя некачественные кристаллы.

Строение светодиодной лампы с винтовым цоколем

Второй косвенный признак хорошего качества — цена. Хорошие кристаллы просто не могут стоить дешево. Потому, собственно, светодиодные лампы известных производителей стоят в разы дороже. Но, как показала практика, они оправдывают свою цену, так как светят точно не меньше указанного в гарантии срока. В то время как более бюджетные могут перегореть через пару месяцев. Еще плюс — известные производители без проблем обменивают проблемные лампы. Потому в сертифицированных точках продажи их легко можно обменять по гарантии.

Радиатор

Светодиоды при работе греются. Не так, кончено, как вольфрамовая нить, но все-же выделяют тепло. Минус в том, что кристаллы плохо реагируют на повышенные температуры. При длительном нагреве до 80-90°C они быстро теряют свою яркость (деградируют). Потому в конструкции светодиодных ламп предусмотрен радиатор — для отвода тепла. Он бывает:

• Из алюминия — гладки и ребристый. Алюминий хорошо отводит тепло, но проводит ток, что небезопасно. Чтобы повысить электробезопасность, алюминий покрывают слоем краски, что снижает скорость охлаждения. Если сравнивать алюминиевый ребристый и гладкий радиатор, то первый более эффективно охлаждает — за счет большей площади поверхности. В общем, неплохой вариант, но не лучший.

  Примеры эффективных радиаторов для отведения тепла светодиодов

• Композитный. Поверх алюминиевого радиатора нанесен слой не проводящего ток пластика с хорошей теплопроводностью. Эти светодиодные лампы лучше — имеют обычно неплохой гарантийный срок (2-3 года).
• Керамический. Керамика хорошо отводит тепло, но не проводит ток. Это позволяет монтировать светодиоды непосредственно на радиатор. За счет прямого контакта кристаллы охлаждаются быстрее. Минус ламп этого типа — цена. Но они имеют самый продолжительный срок гарантии — до 5 лет.
• Пластиковый. Самый бюджетный вариант. Пластик используется специальный, но лампы эти редко вообще имеют гарантию. Если постараться, можно найти с гарантийным сроком 1 год. Не больше.

  Усовершенствования, на которые идут производители светодиодных ламп для повышения работоспособности

Чтобы улучшить ситуацию с отведением тепла, некоторые производители стали монтировать кристаллы на алюминиевый радиатор, скрытый внутри корпуса. Это усложнило конструкцию, но повышает срок службы, что важнее.

Как по этому параметру выбрать лучшую светодиодную лампу? Понятно, что с пластиковыми радиаторами лучше не брать — слишком низкий процент отведения тепла. Но проблема в том, что конструкция не всегда удачна и не всегда тепло действительно отводится. Проверить, к сожалению, можно только после ее работы — если радиатор теплы, значит тепло действительно отводится.

Технические характеристики

Чтобы точно знать, какие светодиодные лампы лучше для ваших целей, надо разобраться еще в технических характеристиках.

Пример технических характеристик светодиодной лампы

Индекс цветопередачи

Свет ламп разных производителей с одной и той же цветовой температурой может восприниматься по-разному. В каком-то свете все цвета выглядят натурально, в другом — меняются. Все зависит от характеристик кристаллов, называется индекс передачи цвета (Color Rendering Index) или сокращенно CRI, иногда можно встретить обозначение Ra. Измеряется индекс в процентах. Самое лучшее значение — 100%, но такие кристаллы очень редки и дороги. Нормальными считаются те, которые имеют CRI не меньше 80%.

При низком индексе цветопередачи предметы приобретают сероватый оттенок

По этому параметру определить какие светодиодные лампы лучше легко — те, у которых цветопередача точнее, а индекс 85 и выше.

Угол рассеивания или светового пучка

Так как в светодиодной лампе содержится некоторое количество кристаллов, их можно располагать по-разному, создавая как узконаправленный поток света, так и рассеянный. Угол светового пучка светодиодной лампы может быть от 30° до 330°. Подбирают его в зависимости от расположения и назначения светильника:

• Для встроенных светильников больше подходят неширокие пучки — угол меньше 40-60°, но лучше не брать больше 50°.
• В люстры можно устанавливать с шириной светового потока 60-90°. С матовыми плафонами это некритично и можно пробовать более рассеянный свет.

  Разные модели ламп имеют разный угол рассеивания

• Для настольных ламп или подсветки картин, предметов интерьера подбирают узконаправленные лампы — 50-60°.
• Для декоративной подсветки с узконаправленными пучками света подойдут модели с углом рассеивания 30-40°.
• Для уличного освещения — подсветки дорожек, декоративной подсветки — подходят источники света с широким углом рассеивания — от 180°.

По этому критерию какие светодиодные лампы лучше можно сказать только применительно к месту их установки. Но наиболее универсальными для домашнего освещения считаются с углом рассеивания 90°.

Пульсация светодиодных ламп

Лампы освещения любого типа имеют пульсацию — изменение уровня освещенности. Эти изменения занимают доли секунды и мы их «не видим», но наши органы зрения на них реагируют. Частые смены освещенности вызывают быструю утомляемость, глаза могут болеть, может даже ухудшиться общее самочувствие. Потому на пульсацию надо обратить особое внимание.

Неравномерное освещение ведет к усталости и снижению работоспособности

Единицы измерения и причины

Измеряется коэффициент пульсации в процентах — %. Хорошим считается показатель не более 5%. Опасным для здоровья — выше 30%. Потому, если хотите узнать, какие светодиодные лампы лучше для вашего здоровья, ищите этот параметр. Он указывается далеко не всегда. Если вы нигде не нашли упоминания о коэффициенте пульсации, значит, он высокий или очень высокий.

Примерно так воспринимает наши органы зрения неравномерную освещенность

Почему лампочки (любые) пульсируют? Потому что работают они переменного напряжения, которое изменяется с частотой в 50 Гц, что само по себе предполагает наличие силы свечения. Но лампы одного типа имеют разный коэффициент пульсации. Например, светодиодные лампы могут иметь пульсацию в 3-4%, а могут — 60% и больше. Конкретно в этом случае это связано не только с питанием от переменного напряжения, но и с параметрами преобразователя (блока питания). Нужны специальные схемы для подавления пульсации, а это увеличивает стоимость. Потому нормальные показатели могут быть только у дорогих ламп (и то не факт).

 Как проверить

Есть специальные приборы — пульсометры, которые позволяют измерить коэффициент пульсации. Но покупать такой прибор исключительно для домашнего применения- слишком большая роскошь. Можно обойтись и без него. Есть два простых способа:

• Зажать середину ручки или карандаш в пальцах, поднести к лампе и покрутить вниз-вверх. Если видите размытый контур —  пульсации в норме. Если видите ручку/карандаш четко в некоторых позициях — пульсации сильные. Понять разницу можно покрутив аналогичным образом ручку в дневном свете.

  Так можно проверить наличие пульсации лампочки без приборов

• Если у вас есть телефон с камерой, в настройках камеры снимаете подавление мерцания и через камеру смотрите на включенную лампу. Есть темные полосы — все плохо, нет — отлично.  Вы нашли, какие светодиодные лампы лучше. Причем не только для дома, но и для работы, так как мерцание повышает утомляемость, снижает производительность. А на производстве, где есть крутящиеся детали может привести к травмам за счет стробоскопического эффекта.

Как выбрать хорошую светодиодную лампочку

В этом пункте соберем краткое руководство по выбору светодиодной лампы. Речь не идет о форме или цоколе, а только о технических параметрах. Определить какие светодиодные лампы лучше можно по шагам. Смотрим на следующие параметры:

• Коэффициент пульсации. Если на упаковке или в характеристиках написано «без пульсации», велика вероятность того, что она ниже 5%. Хороший вариант — 10%, приемлемый — меньше 30%, в крайнем случае —  в районе 40%. Если надписи нет — найдите возможность ее протестировать.
• Коэффициент цветопередачи — не ниже 80%. Для подсобных помещений подойдет 70%. Если данных нет, посмотрите на руку в свете лампы. Если она имеет сероватый цвет — цветопередача плохая.
• Не все светодиодные лампы корректно работают с диммерами и выключателями с подсветкой. Если у вас установлены подобные устройства, убедитесь, что лампочка с ними совместима. На тех, которые позволяют регулировать интенсивность свечения стоит надпись «диммируемая». Для проверки совместимости с выключателем с подсветкой придется ее протестировать. Возможно, удастся договориться с продавцом о возможном возврате.

  Выбрать светодиодную лампочку непросто: пошаговый алгоритм

•  Обратите внимание на угол рассеивания света. Для встроенных потолочных светильников лучше выбрать угол 50%.
• Не все производители указывают верную мощность. Потому лучше ее проверить. Можно скачать на телефон программу-люксометр и проверить соответствие прямо в магазине.
• Если гарантийный срок указан большой — от 3 до 5 лет — лампа более надежна и вряд ли скоро выйдет из строя.
• На корпусе или на упаковке должна стоять дата выпуска. Лучше не брать лампы «старше» года — технологии быстро развиваются и более «свежие» намного лучше по качеству (при той же цене).

И еще один совет, который к техническим параметрам никак не относится. Сфотографируйте чек после оплаты. Он может выцвести или потеряться, а наличие фото поможет вам поменять лампу в случае проблем с ней.

О производителях

Самый сложный и спорный пункт из всех — рекомендации и выбор производителя. Во-первых, оценки субъективны, во-вторых, могут быть «приправлены» рекламой, и в-третьих, могут быть приняты за рекламу. Чтобы избежать влияния рекламы и продавцов, нашли результаты голосования на одном из форумов (насчет надежности светодиодных ламп разных производителей). Они выложены в виде фото.

Выигрывают все-таки известные бренды

Существует два противоположных подхода — лучше купить ту же лампочку у проверенного производителя, пусть и дороже. Они не станут рисковать своей репутацией, потому контролируют производство. В этом есть смысл, так как терять завоеванный рынок действительно дороже, чем следить за качеством. А еще с известными производителями обычно меньше проблем с гарантийными случаями. Снова-таки репутация. К тому же они не просто так собирают испорченную продукцию — изучают причины поломки, находят слабые узлы, благодаря чему повышают качество.

Второй подход — противоположный — зачем платить больше только за имя. Если повезет, можно найти недорогую, но хорошую и надежную лампочку неизвестного или малоизвестного производителя. Но сколько при этом будет потрачено средств на те, которые быстро перегорят… В общем каждый выбирает то, что считает более правильным.

Как выбрать светодиодную лампу? Характеристики, виды и производители

Каждый человек, приходя в магазин, хочет купить качественное оборудование, которое прослужит долго. Поэтому возникает вопрос: как выбрать светодиодную лампу? Как правило, люди полагаются на отзывы в Интернете. Но не всегда такие лампы есть в магазине. Их можно заменить на другие типы светильников. Чтобы решить эту проблему, необходимо изучить технические характеристики деталей. Каждый из них можно найти на упаковке.Рассмотрим подробнее эти характеристики.

Цоколь

На сегодняшний день многие светодиодные лампы доступны в различных исполнениях.

Все типы светодиодных ламп имеют разное обозначение, указывающее, в какой области их можно использовать. Например, обозначение Е40 указывает на то, что его используют для освещения больших помещений или улиц.

Мощность

Играет важную роль в освещении помещения. Чем выше мощность, тем светлее будет комната. Однако на этот показатель влияет степень яркости светового потока.Все устройства этого типа выпускаются с мощностью от 3 до 25 В. Для жилого помещения оптимальными светодиодными лампочками являются 12 В.

Источник питания для устройства

В качестве питания служит переменный и постоянный ток. Если использовать постоянную, то для этих целей лучше всего подходят светодиодные лампы на 12 вольт. Однако обязательным условием их работы является использование специальных драйверов. Именно их схемы запускают лампы в работу. Драйверы также служат для подключения к дому переменного тока.

Важно! Перед тем, как купить лампу, нужно знать, какой ток будет использоваться — переменный или постоянный.

Если выбран неправильный выбор, светодиод не будет работать или перегорать при первом включении. Если в светодиодную лампу установлен драйвер, она легко переносит скачки напряжения. При этом он будет работать в таком же режиме.

Световой поток

Это наиболее значимый технический индикатор. От него зависит яркость света и эффективность. Единица измерения — люмен. Он показывает отношение мощности излучения к используемому напряжению, тем самым показывая его эффективность.Например, для обычных изделий этот показатель составляет 15 лм / Вт, а для светодиодных — 90 лм / Вт. Можно сделать вывод, что каждый ватт диодной лампы излучает в десять раз больше светового потока, чем обычные изделия. Как выбрать светодиодную лампу для этого индикатора? При покупке стоит учитывать эту закономерность. При мощности 40 Вт световой поток 400 лм, 60 Вт — 600 лм и так далее.

Излучаемый цвет

Этот индикатор отличает светодиоды от ламп накаливания. Его можно подбирать в довольно широком диапазоне, в отличие от ламп накаливания, где преобладает только желтый цвет.Чтобы облегчить определение таких значений, была изобретена специальная шкала.

Он был создан путем нагрева металла до определенной температуры. Итак, желтый цвет означает, что температура излучаемого потока составляет 2700 К. Дневной свет характеризуется белым цветом. Здесь температура 6000 К. Все, что выше этого показателя, имеет голубой оттенок.

Как выбрать светодиодную лампу по цвету излучения? Его нужно подбирать исходя из личных предпочтений. То есть все зависит от того, какой объект будет демонстрироваться.

Регулировка яркости

Еще одна возможность светодиодных ламп — регулировка яркости. Для этого нужно приобрести специальный прибор. Это диммер, который управляет светодиодом импульсами.

Светодиодные фонари: виды, характеристики, назначение

Компактные фонари с мощными диодами, не пропускающими световой поток, высоко ценятся рядовыми пользователями, а также раздаются профессионалам. Например, благодаря эргономичному дизайну их можно использовать как инструмент для строителей и спасателей.А любители экстремального туризма используют светодиодные фонари из-за их надежности и устойчивости к яркому излучению.

Виды по обозначению

Объем устройства определяет его эксплуатационные и конструктивные особенности. Самый распространенный вид — это бытовая модель. Это обычный фонарик на диодах, обеспечивающий световой поток средней яркости, в котором интегрировано от 1 до 10 миниатюрных ламп. Следующая по популярности категория — туристические модели. Они не всегда отличаются высокими качествами светового потока, но обязательно обладают повышенной устойчивостью к внешним воздействиям.Класс защиты корпуса — основная характеристика моделей этого типа. В частности, классы IP64-67 считаются оптимальными для использования в экстремальных условиях дикой природы. Здесь стоит отметить и узкую направленность индивидуальных модификаций. Например, аккумуляторный светодиодный фонарь «Космос» в версии CREE мощностью 3Вт предназначен для использования дайверами — помимо сверхъяркого излучения он полностью защищен от проникновения воды под корпус. Что касается профессиональных фонарей, то они рассчитаны на использование в строительстве (опциональное дополнение электроинструмента), в спасательных операциях (конструкция оголовья и длительный период автономной работы) и т. Д.

Разнообразие конструкции

Самые простые бытовые модели часто имеют ручной корпус — то есть не требуют специальной установки и позволяют перемещаться в руке. Уже упомянутые модели оголовья встречаются в разных категориях — это может быть туристический фонарь, как бытовой, так и строительный. Его особенность в том, что пользователь полностью умирает от дополнительных ручных манипуляций во время работы. Это тоже портативный светодиодный фонарик, который можно использовать в автономном режиме.Но есть и стационарные фонари на диодных элементах светового излучения. К ним относятся модели прожекторов, обеспечивающие декоративное освещение, и так называемые модификации палаток. Их можно назвать мобильными, но не ручными. Таким фонарем организуется временное освещение кемпинга или рабочей зоны.

Разновидности по типу питания

Большинство современных фонарей работают от аккумуляторных батарей. Такое решение удобно тем, что после 30-60 минут зарядки пользователь получает возможность часами и даже ежедневную работу устройства в любом месте вне зависимости от наличия доступа к сети 220 В.Более того, такие модели можно заряжать от автомобильного прикуривателя. Обычно в качестве аккумулятора используется литий-ионный блок, хотя профессиональные светодиодные фонарики могут поставляться с полимерными аналогами, поскольку они более надежны и стабильны по выходу токов. Не оставляйте производителей и систему батарейного питания. Использование элементов AA и AAA выгодно тем, что они изначально дают более длительный срок работы фонаря. Однако с точки зрения экономии они дороже аккумуляторов.

Технические характеристики светодиодных фонарей

В первую очередь выбирается световой поток — насколько он способен удовлетворить требования к яркости освещения. Это значение измеряется в люменах (лм). Так, бытовая модель для вечерних прогулок может обеспечить поток яркости 20-100 лм, но профессиональные нужды часто требуют стабильного поддержания яркости на уровне 1000 лм. Далее следует учесть количество светодиодов. Как было сказано выше, самые простые фонарики комплектуются 1-10 диодами. Но по мере увеличения мощности их количество может увеличиваться до 50 шт.Самые яркие светодиодные фонари имеют не только большое количество диодов, но и высокую степень яркости — от 500 до 1000 лм. Это модели, близкие по характеристикам к фиксированным прожекторам. Кстати, мульти

Промышленный светильник: виды, характеристики, назначение

Система освещения на производственном объекте — это сложный комплекс, объединяющий целую группу устройств, отличающихся надежностью, прочностью и функциональностью. Каждый отдельный компонент этой системы представляет собой устройство в виде источника света, к которому также предъявляются особые требования по потреблению энергии.И это касается устройств, расположенных внутри помещения, и внешнего освещения, которое часто выполняет декоративную функцию. При этом промышленный светильник должен соответствовать требованиям эргономики, то есть не утомлять глаза и соответствовать современному уровню комфорта в управлении.

Назначение промышленного освещения

Промышленные источники освещения во многом отличаются от бытовых бытовых аналогов, но в большинстве случаев решают одни и те же задачи. В первую очередь, это освещение помещений.Кроме того, к производственному свету предъявляются особые требования по показателям яркости, так как сотрудники могут находиться в созданных условиях по несколько часов в день. Кстати, в регламенте, касающемся соблюдения условий труда, как раз отдельный раздел посвящен правилам организации промышленного освещения. Кроме того, светильники для производственных помещений могут выполнять задачи технологического и аварийного освещения. Отдельную группу составляют приборы декоративного уличного освещения.По требованиям к емкости и защите они не уступают промышленным и коммерческим устройствам, поэтому их часто рассматривают в одном сегменте. С помощью таких устройств обслуживаются парковые зоны, детские площадки, стадионы и трассы.

Характеристики промышленного освещения

Характеристики самих светильников во многом вытекают из указанных требований к ним. Это должно быть, прежде всего, физически надежное устройство, соответствующее показателям прочности и долговечности.В основном выполнение этого условия возлагается на корпус. Обычно при изготовлении коммерческих моделей используют высокопрочные пластмассы, а также композитные элементы. В промышленных моделях зданий чаще используется металл. Другое дело, что есть специальные сплавы, которые не утяжеляют лампу общей конструкции. А различные типы промышленных светильников, от простейших точечных до панельных, также могут предполагать внешнюю опору с помощью специального каркасного устройства. Обычно используются металлические решетки, которые защищают не только лампу, но и сам корпус от повреждений.Подобные решения обычно практикуются на фабриках, фабриках и фабриках, где существует опасность механического повреждения источника света.

К особенностям промышленного освещения можно отнести и некоторые эксплуатационные качества. Конечно, чтобы обеспечить светом большие помещения, необходим силовой компонент, который может работать долгое время без обновления. Например, промышленные потолочные светильники на основе Led-ламп могут эксплуатироваться около 40-50 тыс. Ч.

Прочие ламповые технологии — характеристики

Для светодиодных ламп см. Светодиодное освещение.

Лампы накаливания

Лампы накаливания с прямым питанием

Из-за очень высокой температуры нити накала во время работы (до 2500 ° C) ее сопротивление сильно варьируется в зависимости от того, включена лампа или нет. Поскольку холодное сопротивление низкое, при зажигании возникает пик тока, который может в 10-15 раз превышать номинальный ток в течение нескольких миллисекунд или даже нескольких миллисекунд.

Это ограничение влияет как на обычные лампы, так и на галогенные лампы: оно налагает сокращение максимального количества ламп, которые могут получать питание от таких устройств, как переключатели дистанционного управления, модульные контакторы и реле для шинопровода.

• На некоторые галогенные лампы малой мощности подается напряжение ELV 12 или 24 В через трансформатор или электронный преобразователь. В трансформаторе явление намагничивания сочетается с явлением изменения сопротивления нити накала при включении. Пусковой ток может в течение нескольких миллисекунд превышать номинальный ток в 50–75 раз. Использование диммерных переключателей, расположенных выше по потоку, значительно снижает это ограничение.
• Электронные преобразователи с той же номинальной мощностью дороже, чем решения с трансформатором.Этот коммерческий недостаток компенсируется большей простотой установки, поскольку их низкое тепловыделение означает, что они могут быть закреплены на легковоспламеняющейся опоре. Более того, они обычно имеют встроенную термозащиту.

Новые галогенные лампы ELV теперь доступны с трансформатором, встроенным в их цоколь. Они могут питаться напрямую от сети низкого напряжения и могут заменять обычные лампы без какой-либо специальной адаптации.

Диммирование ламп накаливания

Это можно получить, изменяя напряжение, подаваемое на лампу.

Это изменение напряжения обычно выполняется таким устройством, как диммерный переключатель симистора, путем изменения его угла включения в период линейного напряжения.Форма волны напряжения, приложенного к лампе, показана на рис. N57a. Этот метод, известный как «управление включением», подходит для подачи питания на резистивные или индуктивные цепи.

Другая технология, подходящая для питания емкостных цепей, была разработана с использованием электронных компонентов MOS или IGBT. Этот метод изменяет напряжение путем блокировки тока до конца полупериода (см. рис. N57b) и известен как «управление отсечкой».

Рис. N57 — Форма напряжения, подаваемого диммером при 50% максимального напряжения, с помощью следующих методов:

Постепенное включение лампы также может уменьшить или даже устранить пик тока при зажигании.

Поскольку ток лампы искажается электронным переключением, возникают гармонические токи. Порядок гармоник 3 ^{-го порядка} является преобладающим, а процентное значение гармонического тока 3-го ^{-го порядка} , относящееся к максимальному току основной гармоники (при максимальной мощности), представлено на Рис. N58.

Рис. N58 — Процент тока 3-й гармоники в зависимости от мощности, подаваемой на лампу накаливания с помощью электронного регулятора освещенности

Обратите внимание, что на практике мощность, подаваемая на лампу переключателем диммера, может изменяться только в диапазоне от 15 до 85% от максимальной мощности лампы.

В соответствии со стандартом IEC 61000-3-2, устанавливающим пределы излучения гармоник для электрических или электронных систем с током ≤ 16 A, применяются следующие меры:

• Независимые диммеры для ламп накаливания с номинальной мощностью менее или равной 1 кВт, ограничения не применяются
• В противном случае или для осветительного оборудования накаливания со встроенным диммером или диммером, встроенным в кожух, максимально допустимый гармонический ток 3 ^rd равен 2.30 A

Люминесцентные и газоразрядные лампы с магнитным балластом

Люминесцентные лампы и газоразрядные лампы требуют ограничения силы дуги, и эта функция выполняется дросселем (или магнитным балластом), установленным последовательно с самой лампой (см. Рис. N59).

Рис. N59 — Магнитные балласты

Эта конструкция чаще всего используется в домашних условиях с ограниченным количеством трубок. К переключателям не применяется никаких особых ограничений.

Диммерные переключатели несовместимы с магнитными балластами: снятие напряжения на часть периода прерывает разряд и полностью гасит лампу.

Стартер выполняет двойную функцию: предварительно нагревает электроды трубки и затем создает повышенное напряжение для зажигания трубки. Это перенапряжение возникает в результате размыкания контакта (контролируемого термовыключателем), который прерывает ток, циркулирующий в магнитном балласте.

Во время работы стартера (ок.1 с), ток, потребляемый светильником, примерно в два раза превышает номинальный ток.

Поскольку ток, потребляемый сборкой трубки и балласта, является по существу индуктивным, коэффициент мощности очень низкий (в среднем от 0,4 до 0,5). В установках, состоящих из большого количества трубок, необходимо предусмотреть компенсацию для улучшения коэффициента мощности. двойная серия, также называемая «дуэт», и области их применения

Компенсационные конденсаторы рассчитаны таким образом, чтобы общий коэффициент мощности был больше 0.85. В наиболее распространенном случае параллельной компенсации ее емкость составляет в среднем 1 мкФ на 10 Вт активной мощности для любого типа лампы. Однако эта компенсация несовместима с переключателями диммера.

Ограничения, влияющие на компенсацию

Схема параллельной компенсации создает ограничения при зажигании лампы. Поскольку конденсатор изначально разряжен, включение вызывает перегрузку по току. Также возникает перенапряжение из-за колебаний в цепи, состоящей из конденсатора и индуктивности источника питания.

Следующий пример можно использовать для определения порядков величины.

Предполагая сборку из 50 люминесцентных ламп по 36 Вт каждая:

• Общая активная мощность: 1800 Вт
• Полная мощность: 2 кВА
• Общий действующий ток: 9 A
• Пиковый ток: 13 А

С:

• Общая емкость: C = 175 мкФ
• Линейная индуктивность (соответствует току короткого замыкания 5 кА): L = 150 мкГн

Максимальный пиковый ток при включении равен:

Ic = VmaxcL = 2302175 × 10−6150 × 10−6 = 350A {\ displaystyle Ic = V_ {max} {\ sqrt {\ frac {c} {L}}} = 230 {\ sqrt {2}} { \ sqrt {\ frac {175 \ times 10 ^ {- 6}} {150 \ times 10 ^ {- 6}}}} = 350A}

Таким образом, теоретический пиковый ток при включении может достигать 27 раз в пикового тока во время нормальной работы.

Форма напряжения и тока при зажигании приведена на рис. Рисунок N60 для включения переключателя при пике напряжения сети.

Рис. N61 — Напряжение питания при включении и пусковой ток

Следовательно, существует риск контактной сварки в электромеханических управляющих устройствах (дистанционный переключатель, контактор, автоматический выключатель) или разрушения твердотельных переключателей с полупроводниками.

В действительности ограничения обычно менее жесткие из-за импеданса кабелей.

Групповое зажигание люминесцентных ламп предполагает одно конкретное ограничение. Когда группа ламп уже включена, компенсационные конденсаторы в этих лампах, которые уже находятся под напряжением, участвуют в пусковом токе в момент зажигания второй группы ламп: они «усиливают» пик тока в контрольном переключателе в точке момент возгорания второй группы.

Таблица на Рисунок N62, полученная в результате измерений, определяет величину первого пика тока для различных значений предполагаемого тока короткого замыкания Isc.Видно, что пик тока можно умножить на 2 или 3, в зависимости от количества трубок, уже используемых на момент подключения последней группы трубок.

Рис. N62 — Величина пика тока в контрольном выключателе момента зажигания второй группы ламп

Количество уже используемых трубок	Количество подключенных трубок	Пик пускового тока (A)
		Isc = 1500 А	Isc = 3000 А	Isc = 6000 А
0	14	233	250	320
14	14	558	556	575
28	14	608	607	624
42	14	618	616	632

Тем не менее, рекомендуется последовательное зажигание каждой группы ламп, чтобы уменьшить пик тока в главном выключателе.

Самые последние магнитные балласты известны как «малопотери». Магнитная цепь была оптимизирована, но принцип работы остался прежним. Это новое поколение балластов находит широкое распространение под влиянием новых нормативных требований (Европейская директива, Закон об энергетической политике — США).

В этих условиях, вероятно, увеличится использование электронных балластов в ущерб магнитным балластам.

Люминесцентные и газоразрядные лампы с ЭПРА

Электронные балласты используются в качестве замены магнитных балластов для питания люминесцентных ламп (включая компактные люминесцентные лампы) и газоразрядных ламп.Они также выполняют функцию «стартера» и не требуют какой-либо компенсации.

Принцип работы электронного балласта (см. Рис. N63) заключается в подаче дуги лампы через электронное устройство, которое генерирует переменное напряжение прямоугольной формы с частотой от 20 до 60 кГц.

Рис. N63 — Электронный балласт

Подача на дугу высокочастотного напряжения может полностью устранить явление мерцания и стробоскопические эффекты. Электронный балласт абсолютно бесшумный.

Во время периода предварительного нагрева газоразрядной лампы этот балласт подает на лампу повышенное напряжение, создавая почти постоянный ток. В установившемся режиме он регулирует напряжение, подаваемое на лампу, независимо от колебаний напряжения в сети.

Поскольку дуга подается в условиях оптимального напряжения, это приводит к экономии энергии от 5 до 10% и увеличению срока службы лампы. Кроме того, КПД электронного балласта может превышать 93%, тогда как средний КПД магнитного устройства составляет всего 85%.

Коэффициент мощности высокий (> 0,9).

Электронный балласт также используется для функции затемнения света. Фактически, изменение частоты приводит к изменению величины тока в дуге и, следовательно, силы света.

Пусковой ток

Основным ограничением, которое электронные балласты вносят в сетевое питание, является высокий пусковой ток при включении, связанный с начальной нагрузкой сглаживающих конденсаторов (см. Рис. N64).

Рис.N64 — Порядки максимальных значений пускового тока в зависимости от используемых технологий

Технологии	Макс. Пусковой ток	Продолжительность
Выпрямитель с PFC	от 30 до 100 дюймов	≤ 1 мс
Выпрямитель с дросселем	от 10 до 30 дюймов	≤ 5 мс
Магнитный балласт	≤ 13 дюймов	от 5 до 10 мс

В действительности, из-за импеданса проводки, пусковые токи для сборки ламп намного ниже этих значений, порядка от 5 до 10 In в течение менее 5 мс.В отличие от магнитных балластов, этот бросок тока не сопровождается перенапряжением.

Гармонические токи

Для балластов, связанных с мощными газоразрядными лампами, ток, потребляемый от сети, имеет низкий общий коэффициент гармонических искажений (<20% в целом и <10% для самых сложных устройств).

И наоборот, устройства, связанные с лампами малой мощности, в частности компактные люминесцентные лампы, потребляют очень искаженный ток (см. Рис. N65).Общее гармоническое искажение может достигать 150%. В этих условиях среднеквадратичное значение тока, потребляемого от сети, в 1,8 раза превышает ток, соответствующий активной мощности лампы, что соответствует коэффициенту мощности 0,55.

Рис. N65 — Форма тока, потребляемого компактной люминесцентной лампой

Чтобы сбалансировать нагрузку между различными фазами, цепи освещения обычно подключаются между фазами и нейтралью сбалансированным образом. В этих условиях высокий уровень третьей гармоники и гармоник, кратных 3, может вызвать перегрузку нейтрального проводника.Наименее благоприятная ситуация приводит к нейтральному току, который может в 3 {\ displaystyle {\ sqrt {3}}} раз превышать ток в каждой фазе.

Пределы излучения гармоник для электрических или электронных систем установлены стандартом IEC 61000-3-2. Для упрощения ограничения для осветительного оборудования приведены здесь только для гармоник порядка 3 и 5, которые являются наиболее актуальными (см. Рис. N66).

Рис. N66 — Максимально допустимый гармонический ток

Гармонический порядок	Активная входная мощность> 25 Вт	Активная входная мощность ≤ 25 Вт Применяется один из двух наборов ограничений:
	% от основного тока	% от основного тока	% Гармонический ток относительно активной мощности
3	30	86	3.4 мА / Вт
5	10	61	1,9 мА / Вт

Токи утечки

У электронных балластов обычно есть конденсаторы, помещенные между проводниками источника питания и землей. Эти помехоподавляющие конденсаторы отвечают за циркуляцию постоянного тока утечки порядка 0,5–1 мА на балласт. Следовательно, это приводит к ограничению количества балластов, которые могут быть запитаны дифференциальным защитным устройством остаточного тока (УЗО).

При включении начальная нагрузка этих конденсаторов может также вызвать циркуляцию пика тока, величина которого может достигать нескольких ампер в течение 10 мкс. Этот пик тока может вызвать нежелательное отключение неподходящих устройств.

Высокочастотное излучение

Электронные балласты отвечают за высокочастотные наведенные и излучаемые излучения.

Очень крутые нарастающие фронты выходных проводников балласта вызывают циркуляцию импульсов тока в паразитных емкостях относительно земли.В результате в заземляющем проводе и проводниках источника питания циркулируют блуждающие токи. Из-за высокой частоты этих токов возникает также электромагнитное излучение. Чтобы ограничить эти высокочастотные излучения, лампу следует размещать в непосредственной близости от балласта, таким образом уменьшая длину наиболее излучающих проводов.

Глава 46 — Освещение

Глава 46 — Освещение

ВИДЫ ЛАМП И ОСВЕЩЕНИЯ

Ричард Форстер

Лампа — это преобразователь энергии.Хотя он может выполнять второстепенные функции, его основная цель — преобразование электрической энергии в видимое электромагнитное излучение. Есть много способов создать свет. Стандартный метод создания общего освещения — это преобразование электрической энергии в свет.

Типы света

Накаливание

Когда твердые тела и жидкости нагреваются, они излучают видимое излучение при температурах выше 1000 K; это известно как накал.

Такой нагрев является основой генерации света в лампах накаливания: электрический ток проходит через тонкую вольфрамовую проволоку, температура которой повышается примерно до 2500–3200 К, в зависимости от типа лампы и ее применения.

У этого метода есть предел, который описывается законом Планкса для характеристик излучателя абсолютно черного тела, согласно которому спектральное распределение излучаемой энергии увеличивается с температурой. При температуре около 3600 К и выше наблюдается заметное усиление испускания видимого излучения, и длина волны максимальной мощности смещается в видимый диапазон.Эта температура близка к температуре плавления вольфрама, который используется для нити накала, поэтому практический предел температуры составляет около 2700 К, выше которого испарение нити становится чрезмерным. Одним из результатов этих спектральных сдвигов является то, что большая часть испускаемого излучения испускается не как свет, а как тепло в инфракрасной области. Таким образом, лампы накаливания могут быть эффективными нагревательными приборами и используются в лампах, предназначенных для сушки печати, приготовления пищи и содержания животных.

Электрический разряд

Электрический разряд — это метод, используемый в современных источниках света для торговли и промышленности из-за более эффективного производства света.В некоторых типах ламп электрический разряд сочетается с фотолюминесценцией.

Электрический ток, пропущенный через газ, будет возбуждать атомы и молекулы, чтобы испускать излучение спектра, характерного для присутствующих элементов. Обычно используются два металла, натрий и ртуть, потому что их характеристики дают полезное излучение в видимом спектре. Ни один из металлов не излучает непрерывный спектр, а газоразрядные лампы имеют избирательные спектры. Их цветопередача никогда не будет идентична непрерывным спектрам.Газоразрядные лампы часто классифицируются как лампы высокого или низкого давления, хотя эти термины носят относительный характер, и натриевые лампы высокого давления работают при давлении ниже одной атмосферы.

Типы люминесценции

Фотолюминесценция возникает, когда излучение поглощается твердым телом, а затем повторно излучается с другой длиной волны. Когда повторно испускаемое излучение находится в пределах видимого спектра, этот процесс называется флуоресценцией или фосфоресценцией.

Электролюминесценция возникает, когда свет генерируется электрическим током, проходящим через определенные твердые тела, например люминофоры.Он используется для самосветящихся вывесок и приборных панелей, но не зарекомендовал себя как практический источник света для освещения зданий или экстерьера.

Эволюция электрических ламп

Хотя технический прогресс позволил производить различные лампы, основными факторами, влияющими на их развитие, были внешние рыночные силы. Например, производство ламп накаливания, используемых в начале этого века, стало возможным только после появления хороших вакуумных насосов и волочения вольфрамовой проволоки.Однако именно крупномасштабное производство и распределение электроэнергии для удовлетворения спроса на электрическое освещение определило рост рынка. Электрическое освещение имело много преимуществ перед светом, генерируемым газом или маслом, например, постоянный свет, требующий нечастого обслуживания, а также повышенную безопасность, так как отсутствие открытого пламени и местных побочных продуктов сгорания.

В период восстановления после Второй мировой войны упор делался на производительность. Люминесцентная трубчатая лампа стала доминирующим источником света, поскольку она сделала возможным бестеневое и сравнительно теплое освещение фабрик и офисов, позволяя максимально использовать пространство.Требования к световому выходу и мощности для типичной люминесцентной трубчатой ​​лампы 1500 мм приведены в таблице 46.1.

Таблица 46.1 Повышенные требования к светоотдаче и мощности некоторых типичных люминесцентных ламп 1500 мм

Мощность (Вт)	Диаметр (мм)	Газовая заправка	Световой поток (люмен)
80	38	аргон	4,800
65	38	аргон	4,900
58	25	криптон	5,100
50	25	аргон	5,100 (высокочастотный редуктор)

К 1970-м годам цены на нефть выросли, и затраты на электроэнергию стали значительной частью операционных расходов.Люминесцентные лампы, которые излучают такое же количество света при меньшем потреблении электроэнергии, были востребованы рынком. Дизайн лампы был усовершенствован по нескольким направлениям. По мере приближения столетия растет понимание глобальных экологических проблем. Более эффективное использование истощающегося сырья, переработка или безопасная утилизация продуктов, а также постоянная озабоченность по поводу потребления энергии (особенно энергии, получаемой из ископаемого топлива) влияют на современные конструкции ламп.

Критерии эффективности

Критерии эффективности зависят от приложения.В целом не существует определенной иерархии важности этих критериев.

Светоотдача: Световой поток лампы определяет ее пригодность в зависимости от масштаба установки и требуемого количества освещения.

Внешний вид и цветопередача. Отдельные шкалы и числовые значения применяются к цветовому оформлению и цветопередаче. Важно помнить, что цифры являются ориентировочными, а некоторые являются приблизительными.По возможности, оценка пригодности должна проводиться с использованием реальных ламп и цветов или материалов, соответствующих ситуации.

Срок службы лампы: Большинство ламп потребуют замены несколько раз в течение срока службы осветительной установки, и проектировщики должны свести к минимуму неудобства для жителей, связанные с случайными сбоями и обслуживанием. Лампы используются в самых разных сферах. Ожидаемый средний срок службы часто является компромиссом между стоимостью и производительностью. Например, лампа для слайд-проектора прослужит несколько сотен часов, потому что максимальная светоотдача важна для качества изображения.Напротив, некоторые лампы освещения проезжей части могут заменяться каждые два года, а это составляет около 8000 часов горения.

Кроме того, срок службы лампы зависит от условий эксплуатации, поэтому не существует простой цифры, которая подходила бы для всех условий. Кроме того, эффективный срок службы лампы может определяться различными режимами отказа. Физическому сбою, например, разрыву нити или лампы, может предшествовать снижение светоотдачи или изменение внешнего вида цвета. Срок службы лампы зависит от внешних условий окружающей среды, таких как температура, вибрация, частота запуска, колебания напряжения питания, ориентация и т. Д.

Следует отметить, что средний срок службы, указанный для типа лампы, составляет 50% отказов из партии испытательных ламп. Это определение жизни вряд ли применимо ко многим коммерческим или промышленным установкам; таким образом, практический срок службы лампы обычно меньше опубликованных значений, которые следует использовать только для сравнения.

КПД: Как правило, КПД данного типа лампы повышается с увеличением номинальной мощности, потому что большинство ламп имеют фиксированные потери.Однако у разных типов ламп есть заметные различия в эффективности. Следует использовать лампы с наивысшим КПД при соблюдении критериев размера, цвета и срока службы. Экономия энергии не должна происходить за счет визуального комфорта или рабочих характеристик пассажиров. Некоторые типичные значения эффективности приведены в таблице 46.2.

Таблица 46.2 Типичный КПД лампы

КПД лампы
Лампа накаливания 100 Вт	14 люмен / ватт
Люминесцентная лампа 58 Вт	89 люмен / ватт
Натриевая лампа высокого давления 400 Вт	125 люмен / Вт
131 Вт натриевая лампа низкого давления	198 люмен / ватт

Типы основных ламп

За прошедшие годы было разработано несколько систем номенклатуры национальных и международных стандартов и регистров.

В 1993 году Международная электротехническая комиссия (МЭК) опубликовала новую Международную систему кодирования ламп (ILCOS), предназначенную для замены существующих национальных и региональных систем кодирования. Список некоторых сокращенных кодов ILCOS для различных ламп приведен в таблице 46.3.

Таблица 46.3 Краткая система кодирования Международной системы кодирования ламп (ILCOS) для некоторых типов ламп

Тип (код)	Общая мощность (Вт)	Цветопередача	Цветовая температура (К)	Срок службы (часы)
Компактные люминесцентные лампы (ФС)	555	хорошее	2,7005,000	5,00010,000
Ртутные лампы высокого давления (QE)	80750	ярмарка	3,3003,800	20 000
Натриевые лампы высокого давления (S-)	501,000	от плохого до хорошего	2,0002,500	6,00024,000
Лампы накаливания (I)	5500	хорошее	2,700	1,0003,000
Индукционные лампы (XF)	2385	хорошее	3,0004,000	10,00060,000
Натриевые лампы низкого давления (LS)	26180	монохромный желтый цвет	1,800	16 000
Низковольтные вольфрамовые галогенные лампы (HS)	12100	хорошее	3,000	2,0005,000
Металлогалогенные лампы (M-)	352,000	от хорошего до отличного	3,0005,000	6,00020,000
Трубчатые люминесцентные лампы (ФД)	4100	от удовлетворительного до хорошего	2,7006,500	10,000 15,000
Вольфрамовые галогенные лампы (HS)	1002,000	хорошее	3,000	2,0004,000

Лампы накаливания

В этих лампах используется вольфрамовая нить накала в инертном газе или вакууме со стеклянной оболочкой.Инертный газ подавляет испарение вольфрама и уменьшает почернение оболочки. Существует большое разнообразие форм ламп, которые в значительной степени имеют декоративный вид. Конструкция типовой лампы Службы общего освещения (GLS) показана на рисунке 46.1.

Рисунок 46.1 Конструкция лампы GLS

Лампы накаливания также доступны в широком диапазоне цветов и отделок. Коды ILCOS и некоторые типичные формы включают те, что показаны в таблице 46.4.

Таблица 46.4 Общие цвета и формы ламп накаливания с их кодами ILCOS

Цвет / форма	Код
Прозрачный	/ К
матовый	/ ф
Белый	/ Вт
Красный	/ R
Синий	/ Б
Зеленый	/ G
Желтый	/ Y
Грушевидной формы (GLS)	IA
Свеча	IB
Конический	IC
Шаровидный	IG
Гриб	ИМ

Лампы накаливания по-прежнему популярны для домашнего освещения из-за их невысокой стоимости и компактных размеров.Однако для коммерческого и промышленного освещения низкая эффективность влечет за собой очень высокие эксплуатационные расходы, поэтому газоразрядные лампы являются нормальным выбором. Лампа мощностью 100 Вт имеет типичную эффективность 14 люмен / ватт по сравнению с 96 люмен / ватт для люминесцентной лампы мощностью 36 Вт.

Лампы накаливания легко уменьшить, уменьшив напряжение питания, и все еще используются там, где диммирование является желаемой функцией управления.

Вольфрамовая нить накала — это компактный источник света, который легко фокусируется с помощью отражателей или линз.Лампы накаливания полезны для освещения дисплеев, где необходимо управление направлением.

Вольфрамовые галогенные лампы

Они похожи на лампы накаливания и излучают такой же свет от вольфрамовой нити. Однако колба содержит газообразный галоген (бром или йод), который активно контролирует испарение вольфрама. См. Рисунок 46.2.

Рисунок 46.2 Цикл галогена

Основой галогенового цикла является минимальная температура стенки колбы 250 ° C, чтобы галогенид вольфрама оставался в газообразном состоянии и не конденсировался на стенке колбы.Эта температура означает, что лампы изготовлены из кварца вместо стекла. С помощью кварца можно уменьшить размер колбы.

Большинство вольфрамовых галогенных ламп имеют более длительный срок службы по сравнению с аналогами накаливания, а нить накаливания имеет более высокую температуру, что создает больше света и более белый цвет.

Вольфрамовые галогенные лампы стали популярными там, где главными требованиями являются малый размер и высокая производительность. Типичными примерами являются сценическое освещение, включая кино и телевидение, где управление направлением и затемнение являются общими требованиями.

Лампы вольфрамовые галогенные низковольтные

Изначально они были разработаны для слайд-проекторов и кинопроекторов. При 12 В нить накала при той же мощности, что и 230 В, становится меньше и толще. Это может быть более эффективно сфокусировано, а большая масса нити накала позволяет повысить рабочую температуру, увеличивая световой поток. Толстая нить более прочная. Эти преимущества были реализованы как полезные для рынка коммерческих дисплеев, и даже несмотря на то, что необходим понижающий трансформатор, эти лампы теперь доминируют в освещении витрин.См. Рисунок 46.3.

Рисунок 46.3 Низковольтная лампа с дихроичным отражателем

Хотя пользователям кинопроекторов нужно как можно больше света, слишком большое количество тепла повреждает прозрачную среду. Был разработан специальный тип отражателя, который отражает только видимое излучение, позволяя инфракрасному излучению (теплу) проходить через заднюю часть лампы. Эта функция теперь является частью многих низковольтных рефлекторных ламп для освещения дисплеев, а также проекторного оборудования.

Чувствительность к напряжению: все лампы накаливания чувствительны к изменению напряжения, что влияет на светоотдачу и срок службы. Стремление к гармонизации питающего напряжения на уровне 230 В по всей Европе достигается за счет увеличения допусков, с которыми могут работать органы власти. Смещение в сторону ± 10%, что соответствует диапазону напряжения от 207 до 253 В. Лампы накаливания и галогенные лампы накаливания не могут работать разумно в этом диапазоне, поэтому необходимо будет согласовать фактическое напряжение питания с номинальными параметрами лампы.См. Рисунок 46.4.

Рисунок 46.4 Лампы накаливания GLS и напряжение питания

Разрядные лампы также будут подвержены влиянию этого большого колебания напряжения, поэтому правильная спецификация ПРА становится важной.

Трубчатые люминесцентные лампы

Ртутные лампы низкого давления доступны в версиях с горячим катодом и холодным катодом. Первый — это обычная люминесцентная лампа для офисов и фабрик; Горячий катод связан с запуском лампы путем предварительного нагрева электродов для создания достаточной ионизации газа и паров ртути для установления разряда.

Лампы с холодным катодом в основном используются для вывесок и рекламы. См. Рисунок 46.5.

Рисунок 46.5 Принцип люминесцентной лампы

Люминесцентные лампы требуют внешнего устройства управления для запуска и управления током лампы. Помимо небольшого количества паров ртути, есть исходный газ (аргон или криптон).

Низкое давление ртути создает разряд бледно-голубого света. Основная часть излучения находится в УФ-области на длине волны 254 нм, характерной для ртути частотой излучения.Внутри стенки трубки находится тонкое люминофорное покрытие, которое поглощает УФ и излучает энергию в виде видимого света. Качество цвета света определяется люминофорным покрытием. Доступен ряд люминофоров с различным внешним видом и цветопередачей.

В 1950-е годы доступные люминофоры предлагали выбор с разумной эффективностью (60 люмен / ватт) при недостаточном освещении в красных и синих тонах или улучшенной цветопередачей за счет роскошных люминофоров с более низкой эффективностью (40 люмен / ватт).

К 1970-м годам были разработаны новые узкополосные люминофоры. Они по отдельности излучали красный, синий и зеленый свет, но вместе давали белый свет. Корректировка пропорций привела к появлению различных цветовых оттенков с одинаковой превосходной цветопередачей. Эти трифосфоры более эффективны, чем предыдущие типы, и представляют собой лучшее экономичное решение для освещения, даже несмотря на то, что лампы более дорогие. Повышенная эффективность снижает эксплуатационные расходы и затраты на установку.

Принцип трехфосфорных люминофоров был расширен за счет использования многофосфорных ламп там, где необходима критическая цветопередача, например, для художественных галерей и промышленного согласования цветов.

Современные узкополосные люминофоры более долговечны, лучше сохраняют световой поток и увеличивают срок службы лампы.

Компактные люминесцентные лампы

Люминесцентная лампа не является практичной заменой лампе накаливания из-за ее линейной формы. Маленькие трубки с узким отверстием могут иметь примерно такой же размер, что и лампа накаливания, но это накладывает гораздо более высокую электрическую нагрузку на люминофор. Использование трифосфоров необходимо для достижения приемлемого срока службы лампы.См. Рисунок 46.6.

Рисунок 46.6 Компактный люминесцентный датчик с четырьмя ножками

Во всех компактных люминесцентных лампах используется трифосфор, поэтому, когда они используются вместе с линейными люминесцентными лампами, последние также должны быть трехфосфорными для обеспечения однородности цвета.

Некоторые компактные лампы включают пускорегулирующую аппаратуру для создания приспособлений для модернизации ламп накаливания. Ассортимент увеличивается и позволяет легко модернизировать существующие установки до более энергоэффективного освещения.Эти встроенные блоки не подходят для диммирования там, где это было частью оригинального управления.

Высокочастотный электронный пускорегулирующий аппарат: Если обычная частота питания 50 или 60 Гц увеличивается до 30 кГц, эффективность люминесцентных ламп увеличивается на 10%. Электронные схемы могут управлять отдельными лампами на таких частотах. Электронная схема предназначена для обеспечения того же светового потока, что и ПРА с проволочной обмоткой, благодаря уменьшенной мощности лампы. Это обеспечивает совместимость светового потока с тем преимуществом, что уменьшение нагрузки на лампу значительно увеличивает срок ее службы.Электронный пускорегулирующий аппарат может работать в широком диапазоне питающих напряжений.

Не существует общего стандарта для электронных пускорегулирующих аппаратов, и характеристики лампы могут отличаться от опубликованной информации, выпущенной производителями ламп.

Использование высокочастотного электронного оборудования устраняет обычную проблему мерцания, к которой могут быть чувствительны некоторые пассажиры.

Индукционные лампы

Лампы, использующие принцип индукции, недавно появились на рынке.Это ртутные лампы низкого давления с трехфосфорным покрытием, аналогичные люминесцентным лампам по производству света. Энергия передается лампе с помощью высокочастотного излучения с частотой примерно 2,5 МГц от антенны, расположенной в центре лампы. Между колбой лампы и катушкой нет физического соединения. Без электродов или других соединений проводов конструкция разрядного сосуда проще и долговечнее. Срок службы лампы в основном определяется надежностью электронных компонентов и чистотой люминофорного покрытия.

Ртутные лампы высокого давления

Отводы высокого давления более компактны и имеют более высокие электрические нагрузки; поэтому им требуются кварцевые дуговые трубки, чтобы выдерживать давление и температуру. Дуговая трубка заключена во внешнюю стеклянную оболочку с азотной или аргонно-азотной атмосферой для уменьшения окисления и образования дуги. Колба эффективно фильтрует УФ-излучение от дуговой трубки. См. Рисунок 46.7.

Рисунок 46.7 Конструкция ртутной лампы

При высоком давлении ртутный разряд представляет собой в основном синее и зеленое излучение.Для улучшения цвета люминофорное покрытие внешней лампы добавляет красный свет. Существуют роскошные версии с повышенным содержанием красного, которые обеспечивают более высокую светоотдачу и улучшенную цветопередачу.

Всем газоразрядным лампам высокого давления требуется время для выхода на полную мощность. Первоначальный разряд происходит через заполнение проводящим газом, и металл испаряется при повышении температуры лампы.

При стабильном давлении лампа не включится сразу же без специального механизма управления.Имеется задержка, пока лампа достаточно охлаждается и давление снижается, так что нормального напряжения питания или цепи зажигания достаточно для восстановления дуги.

Газоразрядные лампы имеют отрицательную характеристику сопротивления, поэтому для контроля тока необходим внешний механизм управления. Из-за этих компонентов ПРА возникают потери, поэтому пользователю следует учитывать общую мощность при рассмотрении эксплуатационных расходов и электрического монтажа. Существует исключение для ртутных ламп высокого давления, и один из них содержит вольфрамовую нить накала, которая одновременно действует как устройство ограничения тока и добавляет теплые цвета в сине-зеленый разряд.Это дает возможность прямой замены ламп накаливания.

Хотя ртутные лампы имеют долгий срок службы около 20 000 часов, световой поток упадет примерно до 55% от первоначального в конце этого периода, и, следовательно, экономический срок службы может быть короче.

Металлогалогенные лампы

Цвет и светоотдача ртутных газоразрядных ламп можно улучшить, добавляя различные металлы в ртутную дугу. Для каждой лампы доза мала, и для точного применения удобнее обращаться с металлами в виде порошка в виде галогенидов.Он выходит из строя, когда лампа нагревается и высвобождает металл.

В металлогалогенной лампе могут использоваться различные металлы, каждый из которых имеет определенный характерный цвет. К ним относятся:

· диспрозий — широкий сине-зеленый

· индий — узкий синий

· литий-узкий красный

· скандий — широкий сине-зеленый

· натрий-желтый узкий

· таллий — узкий зеленый

· олово — оранжево-красный широкий

Не существует стандартной смеси металлов, поэтому металлогалогенные лампы разных производителей могут быть несовместимы по внешнему виду или рабочим характеристикам.Для ламп с меньшей мощностью, от 35 до 150 Вт, существует более тесная физическая и электрическая совместимость с общим стандартом.

Для металлогалогенных ламп требуется ПРА, но отсутствие совместимости означает, что необходимо согласовывать каждую комбинацию лампы и ПРА для обеспечения правильных условий запуска и работы.

Натриевые лампы низкого давления

Дуговая трубка аналогична по размеру люминесцентной лампе, но изготовлена ​​из специального многослойного стекла с внутренним покрытием, устойчивым к натрию.Дуговая трубка имеет узкую U-образную форму и заключена во внешнюю вакуумную рубашку для обеспечения термостойкости. Во время запуска лампы имеют сильное красное свечение от неоновой газовой заливки.

Характерное излучение паров натрия низкого давления — монохроматического желтого цвета. Это близко к максимальной чувствительности человеческого глаза, и натриевые лампы низкого давления являются наиболее эффективными из имеющихся ламп с яркостью около 200 люмен / ватт. Однако приложения ограничены областями, где различение цвета не имеет визуального значения, например, магистральные дороги и подземные переходы, а также жилые улицы.

Во многих случаях эти лампы заменяют натриевыми лампами высокого давления. Их меньший размер обеспечивает лучший оптический контроль, особенно для освещения проезжей части, где растет беспокойство по поводу чрезмерного свечения неба.

Натриевые лампы высокого давления

Эти лампы похожи на ртутные лампы высокого давления, но обладают большей эффективностью (более 100 люмен / ватт) и отличным сохранением светового потока. Реакционная природа натрия требует, чтобы дуговая трубка была изготовлена ​​из полупрозрачного поликристаллического оксида алюминия, так как стекло или кварц не подходят.Наружная стеклянная колба содержит вакуум для предотвращения искрения и окисления. УФ-излучение от разряда натрия отсутствует, поэтому люминофорные покрытия не представляют ценности. Некоторые лампы имеют матовое покрытие или покрытие для рассеивания света. См. Рисунок 46.8.

Рисунок 46.8 Конструкция натриевой лампы высокого давления

По мере увеличения давления натрия излучение становится широкой полосой вокруг желтого пика и выглядит золотисто-белым. Однако с увеличением давления эффективность снижается.В настоящее время доступны три отдельных типа натриевых ламп высокого давления, как показано в таблице 46.5.

Таблица 46.5 Типы натриевых ламп высокого давления

Тип лампы (код)	Цвет (K)	Эффективность (люмен / ватт)	Срок службы (часы)
Стандартный	2,000	110	24 000
Делюкс	2200	80	14 000
Белый (SON)	2,500	50

Обычно стандартные лампы используются для наружного освещения, люксовые лампы для промышленных интерьеров и белые лампы SON для коммерческих / выставочных приложений.

Регулировка яркости газоразрядных ламп

Лампы высокого давления не могут иметь удовлетворительного затемнения, поскольку изменение мощности лампы приводит к изменению давления и, следовательно, основных характеристик лампы.

Диммирование люминесцентных ламп можно регулировать с помощью высокочастотных источников, обычно генерируемых электронным ПРА. Внешний вид цвета остается неизменным. Кроме того, световой поток приблизительно пропорционален мощности лампы, что приводит к экономии электроэнергии при уменьшении светового потока.Интегрируя световой поток лампы с преобладающим уровнем естественного дневного света, можно обеспечить почти постоянный уровень освещенности в интерьере.

УСЛОВИЯ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОГО КОМФОРТА

Фернандо Рамос Перес и Ана Эрнандес Каллеха

Люди обладают необычайной способностью приспосабливаться к окружающей среде и ближайшему окружению. Из всех типов энергии, которые могут использовать люди, свет является наиболее важным.Свет является ключевым элементом нашей способности видеть, и необходимо ценить форму, цвет и перспективу объектов, которые окружают нас в нашей повседневной жизни. Большую часть информации, которую мы получаем через органы чувств, мы получаем через зрение — около 80%. Очень часто, и поскольку мы привыкли к тому, что это доступно, мы принимаем это как должное. Однако мы не должны забывать о том, что на такие аспекты человеческого благополучия, как наше душевное состояние или уровень усталости, влияет освещение и цвет вещей, которые нас окружают.С точки зрения безопасности труда чрезвычайно важны зрительная способность и визуальный комфорт. Это связано с тем, что многие несчастные случаи происходят из-за, среди прочего, недостатков освещения или ошибок, допущенных рабочим, поскольку ему или ей трудно идентифицировать объекты или риски, связанные с механизмами, транспортными средствами, опасными контейнерами и т. Д.

Расстройства зрения, связанные с недостатками системы освещения, распространены на рабочем месте. Из-за способности зрения адаптироваться к ситуациям с недостаточным освещением эти аспекты иногда не рассматриваются так серьезно, как следовало бы.

Правильная конструкция системы освещения должна обеспечивать оптимальные условия для визуального комфорта. Для достижения этой цели необходимо наладить раннее сотрудничество между архитекторами, дизайнерами освещения и лицами, ответственными за гигиену на рабочем месте. Это сотрудничество должно предшествовать началу проекта, чтобы избежать ошибок, которые будет трудно исправить после завершения проекта. Среди наиболее важных аспектов, которые следует учитывать, являются тип лампы, которая будет использоваться, и система освещения, которая будет установлена, распределение яркости, эффективность освещения и спектральный состав света.

Тот факт, что свет и цвет влияют на продуктивность и психофизиологическое благополучие рабочего, должен поощрять инициативы специалистов по освещению, физиологов и эргономистов по изучению и определению наиболее благоприятных условий освещения и цвета на каждом рабочем месте. Комбинация освещения, контраст яркости, цвет света, воспроизведение цвета или выбор цветов — это элементы, которые определяют цветовой климат и визуальный комфорт.

Факторы, определяющие визуальный комфорт

Предпосылки, которым должна соответствовать система освещения для обеспечения условий, необходимых для визуального комфорта, следующие:

· равномерное освещение

· оптимальная яркость

· без бликов

· адекватные условия контраста

· правильные цвета

· отсутствие стробоскопического эффекта или прерывистого света.

Свет на рабочем месте важно рассматривать не только по количественным, но и по качественным критериям. Первый шаг — изучить рабочее место, требуемую точность выполняемых задач, объем работы, мобильность рабочего и так далее. Свет должен включать компоненты как рассеянного, так и прямого излучения. В результате комбинации будут создаваться тени большей или меньшей интенсивности, которые позволят рабочему воспринимать форму и положение объектов на рабочем месте.Следует устранить раздражающие отражения, которые затрудняют восприятие деталей, а также чрезмерные блики или глубокие тени.

Периодическое обслуживание осветительной установки очень важно. Цель состоит в том, чтобы предотвратить старение ламп и накопление пыли на светильниках, что приведет к постоянной потере света. По этой причине важно выбирать лампы и системы, которые просты в обслуживании. Лампа накаливания сохраняет свою эффективность до момента выхода из строя, но это не относится к люминесцентным лампам, которые могут снизить их мощность до 75% после тысячи часов использования.

Уровни освещенности

Каждое занятие требует определенного уровня освещения в зоне, где оно происходит. В целом, чем выше сложность зрительного восприятия, тем выше должен быть и средний уровень освещенности. Рекомендации по минимальным уровням освещения, связанным с различными задачами, существуют в различных публикациях. Конкретно, те, которые перечислены на рисунке 46.9, взяты из европейских норм CENTC 169 и основаны больше на опыте, чем на научных знаниях.

Рисунок 46.9 Уровни освещенности в зависимости от выполняемых задач

Уровень освещенности измеряется люксометром, который преобразует энергию света в электрический сигнал, который затем усиливается и позволяет легко считывать показания по калиброванной шкале люкс. При выборе определенного уровня освещенности для конкретного рабочего места следует учесть следующие моменты:

· характер работы

· отражательная способность объекта и ближайшего окружения

· отличия от естественного освещения и необходимость дневного освещения

· рабочий возраст.

Единицы и величины освещенности

В области освещения обычно используются несколько величин. Основные из них:

Световой поток: Световая энергия, излучаемая источником света в единицу времени. Единица: люмен (лм).

Сила света: Световой поток, излучаемый в данном направлении светом, который не равномерно распределен. Единица: кандела (кд).

Уровень освещенности: Уровень освещенности поверхности в один квадратный метр, когда она получает световой поток в один люмен.Единица: люкс = лм / м ² .

Яркость или фотометрическая яркость: определяется для поверхности в определенном направлении и представляет собой соотношение между силой света и поверхностью, видимой наблюдателем, находящейся в том же направлении (видимая поверхность). Единица: кд / м ² .

Контраст: Разница в яркости между объектом и его окружением или между различными частями объекта.

Отражение: доля света, отраженного от поверхности.Это безразмерная величина. Его значение находится в диапазоне от 0 до 1.

Факторы, влияющие на видимость объектов

Степень безопасности, с которой выполняется задача, в значительной степени зависит от качества освещения и визуальных возможностей. Видимость объекта можно изменить разными способами. Одним из наиболее важных является контраст яркости из-за факторов отражения, теней или цветов самого объекта, а также факторов отражения цвета.На самом деле глаз воспринимает разницу в яркости между объектом и его окружением или между разными частями одного и того же объекта. В таблице 46.6 перечислены контрасты между цветами в порядке убывания.

Таблица 46.6 Цветовые контрасты

Цветовые контрасты в порядке убывания
Цвет объекта	Цвет фона
Черный	Желтый
Зеленый	Белый
Красный	Белый
Синий	Белый
Белый	Синий
Черный	Белый
Желтый	Черный
Белый	Красный
Белый	Зеленый
Белый	Черный

Яркость объекта, его окружения и рабочей области влияет на легкость, с которой объект виден.Поэтому крайне важно тщательно проанализировать область, в которой выполняется визуальная задача, и ее окружение.

Другой фактор — это размер объекта, который необходимо наблюдать, который может быть адекватным или нет, в зависимости от расстояния и угла зрения наблюдателя. Эти два последних фактора определяют расположение рабочего места, классифицируя различные зоны в соответствии с их видимостью. Мы можем установить пять зон в рабочей зоне (см. Рисунок 46.10).

Рисунок 46.10 Распределение визуальных зон на рабочем месте

Еще одним фактором является период времени, в течение которого происходит зрение. Время экспозиции будет больше или меньше в зависимости от того, статичны ли объект и наблюдатель или один или оба из них движутся. Адаптивная способность глаза автоматически приспосабливаться к различному освещению объектов также может иметь значительное влияние на видимость.

Распределение света; блики

Ключевыми факторами условий, влияющих на зрение, являются распределение света и контраст яркости.Что касается распределения света, предпочтительно иметь хорошее общее освещение вместо локального, чтобы избежать бликов. По этой причине электрические аксессуары должны быть распределены по возможности равномерно, чтобы избежать различий в силе света. Постоянное перемещение через неравномерно освещенные зоны вызывает утомление глаз, а со временем это может привести к снижению визуальной отдачи.

Ослепление возникает, когда в поле зрения присутствует яркий источник света; в результате снижается способность различать предметы.Рабочие, которые постоянно и последовательно страдают от бликов, могут страдать от перенапряжения глаз, а также от функциональных нарушений, даже если во многих случаях они не осознают этого.

Блики могут быть прямыми, если их источником являются яркие источники света непосредственно на линии обзора, или отражаться, когда свет отражается от поверхностей с высоким коэффициентом отражения. Факторы, влияющие на блики:

1. Яркость источника света: Максимально допустимая яркость при прямом наблюдении составляет 7 500 кд / м ² .На рисунке 46.11 показаны некоторые приблизительные значения яркости для нескольких источников света.

Рисунок 46.11 Примерные значения яркости

2. Расположение источника света: этот вид ослепления возникает, когда источник света находится в пределах 45-градусного угла линии обзора наблюдателя, и будет минимизирован в той степени, в которой размещен источник света. за этим углом. Способы и методы предотвращения прямых и отражающих бликов можно увидеть на следующих рисунках (см. Рисунок 46.12).

Рисунок 46.12 Факторы, влияющие на блики

Как правило, блики больше, когда источники света устанавливаются на более низких уровнях или при установке в больших помещениях, поскольку источники света в больших помещениях или источники света, расположенные слишком низко, могут легко попасть в угол обзора, который производит блики.

3. Распределение яркости между различными объектами и поверхностями: чем больше разница в яркости между объектами в поле зрения, тем больше будет создаваться блики и тем сильнее будет ухудшение способности видеть из-за влияние на адаптивные процессы зрения.Максимальные рекомендуемые различия в яркости:

· визуальное задание — рабочая поверхность: 3: 1

· визуальное задание — окружение: 10: 1

4. Временные рамки экспозиции: Даже источники света с низкой яркостью могут вызвать блики, если продолжительность экспозиции слишком увеличена.

Избежать ослепления — относительно простая задача, и ее можно добиться разными способами. Одним из способов, например, является размещение решеток под источниками освещения или использование огибающих рассеивателей или параболических отражателей, которые могут направлять свет должным образом, или установка источников света таким образом, чтобы они не мешали углу освещения. видение.При проектировании рабочего места правильное распределение яркости так же важно, как и само освещение, но также важно учитывать, что слишком равномерное распределение яркости затрудняет трехмерное и пространственное восприятие объектов.

Системы освещения

В последнее время возрос интерес к естественному освещению. Это связано не столько с качеством освещения, сколько с благополучием, которое оно обеспечивает. Но поскольку уровень освещенности от естественных источников неодинаков, требуется система искусственного освещения.

Чаще всего используются следующие системы освещения:

Освещение равномерное

В этой системе источники света распределены равномерно, независимо от расположения рабочих мест. Средний уровень освещенности должен быть равен уровню освещенности, необходимому для выполняемой задачи. Эти системы используются в основном на рабочих местах, где рабочие места не закреплены.

Он должен соответствовать трем основным характеристикам: Первая — быть оборудована антибликовыми устройствами (решетками, диффузорами, отражателями и т. Д.).Во-вторых, он должен распределять часть света в направлении потолка и верхней части стен. В-третьих, источники света следует устанавливать как можно выше, чтобы минимизировать блики и добиться максимально однородного освещения. (См. Рисунок 46.13)

Рисунок 46.13 Системы освещения

Местное освещение и общее освещение

Эта система пытается усилить общую схему освещения, размещая лампы близко к рабочим поверхностям.Лампы такого типа часто создают блики, поэтому отражатели следует размещать таким образом, чтобы они закрывали источник света от прямого взгляда рабочего. Использование локального освещения рекомендуется в тех случаях, когда визуальные требования очень важны, например, при уровне освещения 1000 люкс или выше. Как правило, зрительная способность ухудшается с возрастом рабочего, что требует увеличения уровня общего освещения или дополнения его локальным освещением.Это явление хорошо видно на рисунке 46.14.

Рисунок 46.14 Потеря остроты зрения с возрастом

Общее локальное освещение

Этот тип освещения состоит из потолочных источников, распределенных с учетом двух вещей — характеристик освещения оборудования и потребностей в освещении каждого рабочего места. Этот тип освещения показан для тех пространств или рабочих зон, которые потребуют высокого уровня освещения, и это требует знания будущего местоположения каждого рабочего места до этапа проектирования.

Цвет: основные понятия

Выбор подходящего цвета для рабочего места в значительной степени способствует эффективности, безопасности и общему благополучию сотрудников. Таким же образом отделка поверхностей и оборудования на рабочем месте способствует созданию приятных визуальных условий и приятной рабочей среды.

Обычный свет состоит из электромагнитных излучений с разными длинами волн, которые соответствуют каждой из полос видимого спектра.Смешивая красный, желтый и синий свет, мы можем получить большинство видимых цветов, включая белый. Наше восприятие цвета объекта зависит от цвета света, которым он освещается, и от того, как сам объект отражает свет.

Лампы можно разделить на три категории в зависимости от внешнего вида излучаемого ими света:

· теплый цвет: белый, красноватый свет рекомендуется для использования в жилых помещениях

· цвет с промежуточным внешним видом: белый свет рекомендуется для рабочих площадок

· холодный цвет: белый, голубоватый свет, рекомендуемый для задач, требующих высокого уровня освещения или для жаркого климата.

Цвета также можно разделить на теплые и холодные в зависимости от их тональности (см. Рисунок 46.15).

Рисунок 46.15 Тональность «теплого» и «холодного» цветов

Контрастность и температура разных цветов

Цветовые контрасты зависят от цвета выбранного света, и по этой причине качество освещения будет зависеть от цвета света, выбранного для приложения. Выбор цвета используемого света должен производиться в зависимости от задачи, которая будет выполняться под ним.Если цвет близок к белому, передача цвета и рассеивание света будут лучше. Чем больше света приближается к красному краю спектра, тем хуже будет воспроизведение цвета, но окружающая среда будет теплее и привлекательнее.

Цветовой вид освещения зависит не только от цвета света, но и от уровня силы света. Цветовая температура связана с различными формами освещения. Ощущение удовлетворения от освещения данной среды зависит от этой цветовой температуры.Таким образом, например, лампа накаливания мощностью 100 Вт имеет цветовую температуру 2800 K, люминесцентная лампа имеет цветовую температуру 4000 K, а пасмурное небо имеет цветовую температуру 10000 K.

Круитхоф на основе эмпирических наблюдений определил диаграмму благополучия для разных уровней освещения и цветовых температур в данной среде (см. Рисунок 46.16). Таким образом, он продемонстрировал, что можно чувствовать себя комфортно в определенных условиях с низким уровнем освещенности, если цветовая температура также низкая — например, если уровень освещения равен одной свече, с цветовой температурой 1750 К.

Рисунок 46.16 Диаграмма комфорта в зависимости от освещенности и цветовой температуры

Цвета электрических ламп можно разделить на три группы в зависимости от их цветовой температуры:

· дневной белый — около 6000 К

· нейтральный белый — около 4000 К

· теплый белый — около 3000 К

Комбинация и подбор цветов

Выбор цветов очень важен, когда мы рассматриваем его вместе с теми функциями, где важна идентификация объектов, которыми необходимо управлять.Это также актуально при разграничении путей общения и в тех задачах, которые требуют резкого контраста.

Выбор тональности — не такой важный вопрос, как выбор правильных отражающих качеств поверхности. Есть несколько рекомендаций, относящихся к этому аспекту рабочих поверхностей:

Потолки: Поверхность потолка должна быть как можно более белой (с коэффициентом отражения 75%), потому что тогда свет будет отражаться от нее рассеянно, рассеивая темноту и уменьшая блики от других поверхностей.Также это будет означать экономию на искусственном освещении.

Стены и полы: Поверхности стен на уровне глаз могут вызывать блики. Бледные цвета с коэффициентом отражения от 50 до 75% обычно подходят для стен. Хотя глянцевые краски имеют тенденцию держаться дольше, чем матовые цвета, они обладают большей отражающей способностью. Поэтому стены должны иметь матовую или полуглянцевую отделку.

Во избежание бликов полы должны быть немного темнее стен и потолков. Коэффициент отражения полов должен составлять от 20 до 25%.

Оборудование: Рабочие поверхности, механизмы и столы должны иметь коэффициент отражения от 20 до 40%. Оборудование должно иметь стойкое покрытие чистого цвета — светло-коричневого или серого — и материал не должен быть блестящим.

Правильное использование цветов в рабочей среде способствует хорошему самочувствию, повышает производительность и может положительно сказаться на качестве. Это также может способствовать лучшей организации и предотвращению несчастных случаев.

Существует общее мнение, что отбеливание стен и потолков и обеспечение надлежащего уровня освещения — это все, что возможно сделать с точки зрения визуального комфорта сотрудников.Но эти факторы комфорта можно улучшить, сочетая белый цвет с другими цветами, что позволяет избежать усталости и скуки, которые характерны для монохроматической среды. Цвета также влияют на уровень стимуляции человека; теплые цвета, как правило, активируются и расслабляются, в то время как холодные цвета используются, чтобы побудить человека высвободить или высвободить свою энергию.

Цвет света, его распределение и цвета, используемые в данном пространстве, среди прочего являются ключевыми факторами, которые влияют на ощущения, которые испытывает человек.Учитывая множество существующих цветов и факторов комфорта, невозможно установить точные рекомендации, особенно с учетом того, что все эти факторы должны сочетаться в соответствии с характеристиками и требованиями конкретной рабочей станции. Однако можно перечислить ряд основных и общих практических правил, которые могут помочь в создании жизнеспособной среды:

· Яркие цвета вызывают приятные, стимулирующие и безмятежные ощущения, а темные цвета, как правило, оказывают угнетающее действие.

· Источники теплого света помогают хорошо воспроизводить теплые цвета. Предметы теплых цветов приятнее для глаз при теплом свете, чем при холодном.

· Четкие и тусклые цвета (например, пастель) очень подходят в качестве фоновых цветов, в то время как предметы должны иметь насыщенные и насыщенные цвета.

· Теплые цвета возбуждают нервную систему и создают ощущение повышения температуры.

· Для предметов предпочтительны холодные цвета.Они обладают успокаивающим действием и могут использоваться для создания эффекта кривизны. Холодные цвета помогают создать ощущение, что температура падает.

· Ощущение цвета объекта зависит от цвета фона и от воздействия источника света на его поверхность.

· Физически холодную или горячую среду можно смягчить, используя соответственно теплое или холодное освещение.

· Интенсивность цвета будет обратно пропорциональна той части нормального поля зрения, которую он занимает.

· Пространственный вид комнаты может зависеть от цвета. В комнате будет казаться более низкий потолок, если ее стены выкрашены в яркий цвет, а пол и потолок темнее, и будет казаться, что потолок выше, если стены темнее, а потолок светлый.

Распознавание предметов по цвету

Выбор цветов может влиять на эффективность систем освещения, влияя на долю отраженного света.Но цвет также играет ключевую роль, когда дело доходит до идентификации объектов. Мы можем использовать яркие и привлекательные цвета или цветовые контрасты, чтобы выделить ситуации или объекты, требующие особого внимания. В таблице 46.7 перечислены некоторые коэффициенты отражения для разных цветов и материалов.

Таблица 46.7 Коэффициенты отражения различных цветов и материалов, освещенные белым светом

Цвет / материал	Коэффициент отражения (%)
Белый	100
Белая книга	8085
Слоновая кость, желто-желтый	7075
Ярко-желтый, светло-охристый, светло-зеленый, пастельно-голубой, светло-розовый, кремовый	6065
Желто-зеленый, бледно-серый, розовый, оранжевый, сине-серый	5055
Светлое дерево, голубое небо	4045
Дуб сухой бетон	3035
Темно-красный, листовой, оливково-зеленый, лугово-зеленый	2025
Темно-синий, фиолетовый	1015
Черный	0

В любом случае идентификацию по цвету следует использовать только тогда, когда это действительно необходимо, поскольку идентификация по цвету будет работать должным образом только в том случае, если не слишком много объектов, выделенных цветом.Ниже приведены некоторые рекомендации по идентификации различных элементов по цвету:

· Противопожарное оборудование и оборудование для обеспечения безопасности: рекомендуется идентифицировать это оборудование, размещая узнаваемый рисунок на ближайшей стене, чтобы его можно было быстро найти.

· Машинное оборудование: Окраска остановочных или аварийных устройств яркими цветами на всех механизмах имеет решающее значение. Также рекомендуется пометить цветом участки, требующие смазки или периодического обслуживания, что может сделать эти процедуры более простыми и функциональными.

· Шланги и трубы: если они важны или содержат опасные вещества, лучший совет — полностью их покрасить. В некоторых случаях может быть достаточно закрасить только линию по их длине.

· Лестницы: для облегчения спуска предпочтительнее использовать одну полосу на каждую ступеньку, чем несколько.

· Риски: Цвет следует использовать для идентификации риска только в том случае, если риск не может быть устранен. Идентификация будет намного эффективнее, если она будет проводиться по заранее заданному цветовому коду.

ОБЩИЕ УСЛОВИЯ ОСВЕЩЕНИЯ

Н. Алан Смит

Освещение внутри помещений предусмотрено для соответствия следующим требованиям:

· для обеспечения безопасных условий труда

· для оказания помощи в выполнении наглядных заданий

· для разработки соответствующей визуальной среды.

Обеспечение безопасных условий труда должно быть во главе списка приоритетов, и, как правило, безопасность повышается за счет четкого видения опасностей.Порядок приоритета двух других требований будет в значительной степени зависеть от использования интерьера. Производительность задач может быть улучшена за счет облегчения просмотра деталей задачи, в то время как соответствующие визуальные среды разрабатываются путем изменения акцента освещения, придаваемого объектам и поверхностям в интерьере.

На наше общее самочувствие, включая моральный дух и усталость, влияют свет и цвет. При низком уровне освещения объекты будут иметь слабый цвет или форму или совсем не иметь их, и будет потеряна перспектива.И наоборот, избыток света может быть столь же нежелательным, как и его недостаток.

В целом люди предпочитают комнату с дневным освещением комнате без окон. Кроме того, считается, что контакт с внешним миром способствует чувству благополучия. Внедрение автоматического управления освещением вместе с высокочастотным затемнением люминесцентных ламп позволило создать в интерьере управляемую комбинацию дневного и искусственного света. Это дает дополнительное преимущество в виде экономии затрат на электроэнергию.

На восприятие характера интерьера влияют как яркость, так и цвет видимых поверхностей, как внутренних, так и внешних. Общие условия освещения в интерьере могут быть достигнуты за счет использования дневного света или искусственного освещения, или, что более вероятно, комбинации обоих.

Оценка освещения

Общие требования

Системы освещения, используемые в коммерческих интерьерах, можно разделить на три основные категории: общее освещение, локальное освещение и местное освещение.

Установки общего освещения обычно обеспечивают приблизительно равномерную освещенность по всей рабочей плоскости. Такие системы часто основаны на методе расчета светового потока, при котором средняя освещенность составляет:

.

Средняя освещенность (люкс) =

Локализованные системы освещения обеспечивают освещение общих рабочих зон с одновременным снижением уровня освещенности прилегающих территорий.

Местные системы освещения обеспечивают освещение относительно небольших площадей, включая визуальные задачи.Такие системы обычно дополняются общим освещением определенного уровня. На рисунке 46.17 показаны типичные различия между описанными системами.

Рисунок 46.17 Системы освещения

При выполнении визуальных задач важно достичь требуемого уровня освещенности и учитывать обстоятельства, влияющие на его качество.

Использование дневного света для освещения задач имеет как достоинства, так и ограничения. Окна, пропускающие дневной свет в интерьер, обеспечивают хорошее трехмерное моделирование, и хотя спектральное распределение дневного света меняется в течение дня, его цветопередача обычно считается отличной.

Тем не менее, постоянное освещение задачи не может быть обеспечено только естественным дневным светом из-за его большой вариативности, и если задача находится в том же поле зрения, что и яркое небо, то вероятно отключение бликов, что затрудняет выполнение задачи. спектакль. Использование дневного света для освещения задач имеет лишь частичный успех, а искусственное освещение, над которым можно осуществлять больший контроль, играет важную роль.

Поскольку человеческий глаз будет воспринимать поверхности и объекты только через свет, который от них отражается, отсюда следует, что характеристики поверхности и значения коэффициента отражения вместе с количеством и качеством света будут влиять на внешний вид окружающей среды.

При рассмотрении внутреннего освещения важно определить уровень освещенности и сравнить его с рекомендуемыми уровнями для различных задач (см. Таблицу 46.8).

Таблица 46.8 Типичные рекомендуемые уровни поддерживаемой освещенности для различных мест или визуальных задач

Расположение / задание	Типичный рекомендуемый уровень поддерживаемой освещенности (люкс)
Общие офисы	500
Компьютерные рабочие станции	500
Заводские сборочные площадки
Черновая работа	300
Средняя работа	500
Мелкая работа	750
Очень тонкая работа
Инструмент в сборе	1000
Ремонт и монтаж ювелирных изделий	1,500
Операционные больницы	50 000

Освещение для визуальных задач

На способность глаза различать детали — остроту зрения — существенно влияют размер задачи, контрастность и зрительные способности зрителей.Увеличение количества и качества освещения также значительно улучшит визуальные характеристики. Влияние освещения на выполнение задачи зависит от размера критических деталей задачи и от контраста между задачей и окружающим фоном. На рисунке 46.18 показано влияние освещения на зрительную активность. При рассмотрении визуального рабочего освещения важно учитывать способность глаза выполнять визуальную задачу как быстро, так и точно. Эта комбинация известна как визуальное представление.На рис. 46.19 показаны типичные эффекты освещения на визуальное исполнение данной задачи.

Рисунок 46.18 Типичная зависимость между остротой зрения и освещенностью

Рисунок 46.19 Типичная зависимость между визуальными характеристиками и освещенностью

Прогнозирование освещенности рабочей поверхности имеет первостепенное значение при проектировании освещения. Однако зрительная система человека реагирует на распределение яркости в поле зрения.Сцена в поле зрения интерпретируется путем различения цвета поверхности, отражения и освещения. Яркость зависит как от освещенности, так и от отражательной способности поверхности. И освещенность, и яркость являются объективными величинами. Однако реакция на яркость субъективна.

Чтобы создать среду, которая обеспечивает визуальное удовлетворение, комфорт и производительность, необходимо сбалансировать яркость в поле зрения. В идеале яркость, окружающая задачу, должна постепенно уменьшаться, чтобы избежать резких контрастов.Предлагаемое изменение яркости для выполнения задачи показано на рисунке 46.20.

Рисунок 46.20 Изменение яркости при выполнении задачи

Световой метод проектирования освещения приводит к средней освещенности в горизонтальной плоскости на рабочей плоскости, и этот метод можно использовать для определения средних значений освещенности на стенах и потолках внутри помещения. Можно преобразовать средние значения освещенности в средние значения яркости из деталей среднего значения отражательной способности поверхностей комнаты.

Уравнение, связывающее яркость и освещенность:

На рисунке 46.21 показан типичный офис со значениями относительной освещенности (от системы верхнего общего освещения) на поверхностях основного помещения вместе с предполагаемыми коэффициентами отражения. Человеческий глаз обычно привлекает ту часть визуальной сцены, которая наиболее ярка. Отсюда следует, что более высокие значения яркости обычно возникают в области визуальной задачи. Глаз распознает детали в визуальной задаче, различая более светлые и темные части задачи.

Изменение яркости визуальной задачи определяется из расчета яркостного контраста:

где

L _t = Яркость задачи

L _b = Яркость фона

, и обе яркости измеряются в кд · м ²

Вертикальные линии в этом уравнении означают, что все значения яркости должны считаться положительными.

На контраст визуальной задачи будут влиять отражательные свойства самой задачи. См. Рисунок 46.21.

Рисунок 46.21 Типичные значения относительной освещенности вместе с предлагаемыми значениями отражательной способности

Оптический контроль освещения

Если в светильнике используется голая лампа, распределение света вряд ли будет приемлемым, и система почти наверняка будет неэкономичной. В таких ситуациях голая лампа, вероятно, будет источником ослепления для людей, находящихся в комнате, и хотя часть света может в конечном итоге достичь рабочей плоскости, эффективность установки, вероятно, будет серьезно снижена из-за ослепления.

Очевидно, что требуется некоторая форма управления освещением, и наиболее часто используемые методы подробно описаны ниже.

Препятствие

Если лампа установлена ​​в непрозрачном кожухе с единственным отверстием для выхода света, то распределение света будет очень ограниченным, как показано на рисунке 46.22.

Рисунок 46.22 Регулировка мощности освещения препятствием

Отражение

В этом методе используются отражающие поверхности, которые могут варьироваться от очень матовой до сильно зеркальной или зеркальной.Этот метод контроля более эффективен, чем препятствие, поскольку рассеянный свет собирается и перенаправляется туда, где он требуется. Используемый принцип показан на рисунке 46.23.

Рисунок 46.23 Управление светоотдачей путем отражения

Распространение

Если лампа установлена ​​внутри полупрозрачного материала, видимый размер источника света увеличивается с одновременным уменьшением его яркости. К сожалению, практичные диффузоры поглощают часть излучаемого света, что снижает общую эффективность светильника.Рисунок 46.24 иллюстрирует принцип диффузии.

Рисунок 46.24 Регулировка светоотдачи путем рассеивания

Преломление

Этот метод использует эффект призмы, когда обычно материал призмы из стекла или пластика изгибает лучи света и тем самым перенаправляет свет туда, где он требуется. Этот метод отлично подходит для общего внутреннего освещения. Его преимущество заключается в сочетании хорошего контроля бликов с приемлемой эффективностью.На рис. 46.25 показано, как рефракция способствует оптическому контролю.

Рисунок 46.25 Управление светоотдачей по преломлению

Во многих случаях светильник будет использовать комбинацию описанных методов оптического управления.

Распределение яркости

Распределение светового потока от светильника играет важную роль в определении визуальных условий, которые впоследствии возникают. Каждый из четырех описанных методов оптического управления будет обеспечивать различные характеристики распределения светового потока от светильника.

Скрытые отражения часто возникают в местах, где установлены дисплеи. Обычные симптомы, возникающие в таких ситуациях, — это снижение способности правильно читать текст на экране из-за появления на самом экране нежелательных изображений с высокой яркостью, обычно от потолочных светильников. Может возникнуть ситуация, когда завуалированные отражения также появятся на бумаге на столе в интерьере.

Если светильники в интерьере имеют сильный вертикально направленный вниз компонент светоотдачи, то любая бумага на столе под таким светильником будет отражать источник света в глаза наблюдателя, который читает или работает с бумагой.Если бумага имеет глянцевое покрытие, ситуация усугубляется.

Решение проблемы состоит в том, чтобы расположить используемые светильники таким образом, чтобы распределение светового потока было преимущественно под углом к ​​нисходящей вертикали, чтобы в соответствии с основными законами физики (угол падения = угол отражения) отраженные блики будет сведено к минимуму. На рис. 46.26 показан типичный пример проблемы и решения. Распределение светового потока от светильника, используемое для решения этой проблемы, называется распределением «крылья летучей мыши».

Рисунок 46.26 Скрытые отражения

Распределение света от светильников также может привести к прямому ослеплению, и в попытке решить эту проблему, блоки местного освещения следует устанавливать за пределами запрещенного угла 45 градусов, как показано на рисунке 46.27.

Рисунок 46.27 Схематическое изображение запрещенного угла

Оптимальные условия освещения для визуального комфорта и производительности

При исследовании условий освещения для визуального комфорта и рабочих характеристик целесообразно учитывать те факторы, которые влияют на способность видеть детали.Их можно подразделить на две категории — характеристики наблюдателя и характеристики задачи.

Характеристики наблюдателя.

Сюда входят:

· чувствительность зрительной системы человека к размеру, контрасту, времени экспозиции

· переходные характеристики адаптации

· восприимчивость к ослеплению

· возраст

· мотивационно-психологическая характеристика.

Характеристики задания.

Сюда входят:

· конфигурация детали

· контрастность деталей / фона

· яркость фона

· зеркальность деталей.

Применительно к конкретным задачам необходимо ответить на следующие вопросы:

· Легко ли увидеть детали задачи?

· Будет ли задача выполняться в течение длительного периода?

· Если ошибки возникают в результате выполнения задачи, считаются ли их последствия серьезными?

Для создания оптимальных условий освещения на рабочем месте важно учитывать требования, предъявляемые к осветительной установке.В идеале рабочее освещение должно отражать цвет, размер, рельеф и качество поверхности задачи, одновременно избегая создания потенциально опасных теней, бликов и резкого окружения для самой задачи.

Блики.

Блики возникают при чрезмерной яркости в поле зрения. Влияние ослепления на зрение можно разделить на две группы: ослепление для инвалидности и ослепление, вызывающее дискомфорт.

Рассмотрим пример яркого света от фар встречного автомобиля в темноте.Глаз не может одновременно адаптироваться к фарам автомобиля и к гораздо более низкой яркости дороги. Это пример ослепления для людей с ограниченными возможностями, поскольку источники света с высокой яркостью создают эффект отключения из-за рассеяния света в оптических средах. Ослепление для инвалидности пропорционально интенсивности источника света, вызывающего нарушение.

Дискомфортные блики, которые чаще возникают внутри помещений, можно уменьшить или даже полностью устранить, уменьшив контраст между задачей и окружающей средой.Матовое диффузно отражающее покрытие на рабочих поверхностях должно быть предпочтительнее глянцевого или зеркально отражающего покрытия, а положение любого источника света, создающего помехи, должно находиться за пределами нормального поля зрения. В общем, успешное визуальное исполнение происходит тогда, когда сама задача ярче, чем ее непосредственное окружение, но не чрезмерно.

Величине дискомфортного ослепления дается числовое значение и сравнивается с эталонными значениями, чтобы предсказать, будет ли приемлемый уровень дискомфортного ослепления.Метод расчета значений индекса ослепления, используемый в Великобритании и других странах, рассматривается в разделе «Измерение».

Измерение

Светотехнические изыскания

Один из часто используемых методов съемки основан на сетке точек измерения по всей рассматриваемой территории. В основе этой техники лежит разделение всего интерьера на несколько равных участков, каждая в идеале квадратной формы. Освещенность в центре каждой из областей измеряется на высоте стола (обычно 0.85 метров над уровнем пола), и рассчитывается среднее значение освещенности. На точность значения средней освещенности влияет количество используемых точек измерения.

Существует взаимосвязь, позволяющая рассчитать минимальное количество точек измерения на основе значения индекса помещения, применимого к рассматриваемому интерьеру.

Здесь длина и ширина относятся к размерам помещения, а монтажная высота — это расстояние по вертикали между центром источника света и рабочей плоскостью.

Отношение, упоминаемое как:

, где x — значение индекса помещения, равное следующему наибольшему целому числу, за исключением того, что для всех значений RI, равных или превышающих 3, x принимается равным 4. Это уравнение дает минимальное количество точек измерения, но условия часто требуется использовать большее, чем это минимальное количество точек.

При рассмотрении освещения рабочей зоны и ее непосредственного окружения необходимо учитывать изменение освещенности или однородность освещенности.

По любой рабочей области и ее непосредственному окружению равномерность должна быть не менее 0,8.

На многих рабочих местах нет необходимости освещать все зоны на одном уровне. Локализованное или местное освещение может обеспечить некоторую степень экономии энергии, но какая бы система ни использовалась, разница в освещенности внутри помещения не должна быть чрезмерной.

Разнообразие освещенности выражается как:

В любой точке основной площади интерьера разброс освещенности не должен превышать 5: 1.

Инструменты, используемые для измерения освещенности и яркости, обычно имеют спектральные характеристики, которые отличаются от реакции зрительной системы человека. Ответы корректируются, часто с помощью фильтров. Когда фильтры включены, инструменты упоминаются как инструменты с цветокоррекцией.

Измерители освещенности

имеют дополнительную поправку, которая компенсирует направление падающего света на ячейку детектора. Инструменты, которые способны точно измерять освещенность от различных направлений падающего света, называются корректируемыми косинусом.

Измерение индекса ослепления

Система, часто используемая в Великобритании, с вариациями в других странах, по сути, представляет собой двухэтапный процесс. На первом этапе устанавливается значение индекса нескорректированного ослепления (UGI). На рисунке 46.28 показан пример.

Рисунок 46.28 Виды фасада и сверху типичного интерьера, использованного в примере

Высота H — это расстояние по вертикали между центром источника света и уровнем глаз сидящего наблюдателя, которое обычно принимается равным 1.2 метра над уровнем пола. Затем основные размеры комнаты преобразуются в кратные H. Таким образом, поскольку H = 3,0 метра, то длина = 4H и ширина = 3H. Для определения наихудшего сценария необходимо выполнить четыре отдельных расчета UGI в соответствии со схемами, показанными на рисунке 46.29.

Рисунок 46.29 Возможные комбинации ориентации светильника и направления взгляда внутри помещения, рассмотренные в примере

Производители осветительного оборудования производят таблицы, в которых для заданных значений коэффициента отражения ткани в помещении указываются значения индекса нескорректированного ослепления для каждой комбинации значений X и Y.

Второй этап процесса заключается в применении поправочных коэффициентов к значениям UGI в зависимости от значений выходного потока лампы и отклонения значения высоты (H).

Окончательное значение индекса бликов затем сравнивается со значением предельного индекса бликов для конкретных интерьеров, приведенным в таких справочных материалах, как CIBSE Code for Interior Lighting (1994).

ССЫЛКИ

Сертифицированный институт инженеров по обслуживанию зданий (CIBSE). 1993. Руководство по освещению.Лондон: CIBSE.

-. 1994. Правила внутреннего освещения. Лондон: CIBSE.

Международная комиссия по освещению (CIE). 1992. Техническое обслуживание систем внутреннего электрического освещения. Технический отчет CIE № 97. Австрия: CIE.

Международная электротехническая комиссия (МЭК). 1993. Международная система кодирования ламп. Документ МЭК № 123-93. Лондон: IEC.

Федерация световой промышленности. 1994. Руководство по лампам Федерации осветительной промышленности. Лондон: Федерация световой промышленности.

ДРУГИЕ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ЧТЕНИЯ

Association française de normalization. 1975. Couleurs dambiance pour les lieux de travail. Norme française enregistrée NF X 08-004. Документ СНГ № 76-1288. Париж: тур по Европе.

Бестратен, М., Р. Чаваррия, А. Эрнандес, П. Луна, С. Ногареда, С. Ногареда, М. Онсинс и М. Г. Соле. 1994. Ergonomía. Centro Nacional de Condiciones de Trabajo. Барселона: Национальный институт безопасности и культуры в Эль-Трабахо.

Cayless, MA и AM Marsden.1983. Лампы и освещение. Лондон: Э. Арнольд.

Комиссия Европейских сообществ (CEC). 1989 г. Рамочная директива. Директива ЕС № 89/391 / EEC. Брюссель: ЦИК.

Де Бур, Дж. Б. и Д. Фишер. 1981. Внутреннее освещение. Антверпен: Техническая библиотека Philips.

Департамент производительности труда. 1979. Искусственный свет в действии. Безопасность и гигиена труда Рабочая среда, № 6. Канберра: Издательская служба правительства Австралии.

-. 1980 г.Цвет в работе. Безопасность и гигиена труда Рабочая среда, № 8. Канберра: Издательская служба правительства Австралии.

Гардинер, К. и Дж. М. Харрингтон. 1995. Гигиена труда. Оксфорд: Blackwell Science.

Гранджин, Э. 1988. Подгонка задачи к человеку. Лондон: Тейлор и Фрэнсис.

Грин, ТК и П.А. Белл. 1980. Дополнительные соображения относительно влияния теплых и холодных цветов стен на энергосбережение. Лондон: эргономика.

Общество инженеров по освещению Северной Америки. 1979. Американский национальный институт стандартов. Практика промышленного освещения. ANSI / IES RP-7-1979. Нью-Йорк: Общество инженеров по освещению Северной Америки.

-. 1981. Справочник по освещению. Нью-Йорк: Общество инженеров по освещению Северной Америки.

Международная организация труда (МОТ). N.d. Искусственное освещение на фабрике и в офисе. Информационный бюллетень СНГ № 11. Женева: МОТ.

Мандело, П.1994. Основы эргономии. Барселона: Политехнический университет Барселоны.

Moon, P. 1961. Научные основы светотехники. Лондон: Dover Publications.

Уолш, JWT. N.d. Учебник светотехники. Лондон: Питман.

Что такое светодиод? — Конструкция, работа, характеристики и применение

LED (светоизлучающий диод) — это оптоэлектронное устройство , которое работает по принципу электро-яркости. Электро-яркость — это свойство материала преобразовывать электрическую энергию в световую энергию, а затем он излучает эту световую энергию. Таким же образом полупроводник в светодиодах излучает свет под действием электрического поля.

Символ светодиода образован объединением символа диода P-N перехода и стрелок, направленных наружу. Эти направленные наружу стрелки символизируют свет, излучаемый светодиодом.

Теперь возникает вопрос, как полупроводниковый материал в светодиодах излучает свет? Ответ на этот вопрос заключается в устройстве и работе светодиода.Символ светодиода описан на схеме ниже, такой же символ используется в электронных схемах.

Конструкция светодиода

Полупроводниковый материал, используемый в светодиодах: арсенид галлия (GaAs) , галлий фосфид (GaP) или арсенид галлия фосфид (GaAsP). Для изготовления светодиода можно использовать любое из вышеперечисленных соединений, но цвет излучаемого света меняется с изменением материала. Ниже приведены некоторые из материалов и соответствующие им цвета света, который они излучают.В дополнение к этому, ниже также приведены диапазоны типичного прямого напряжения.

Материалы конструкции	Цвет	Прямое напряжение (в вольтах)
GaP	Зеленый / Красный	2,2
GaAsP	Желтый	2,2
GaAsP	Красный	1,8
GaN	Белый	4.1
GaN	Синий	5,0
AllnGaP	Янтарный	2,1
AllnGaP	Желтый	2,1

Внутренняя архитектура светодиода

Полупроводниковый слой P-типа расположен над N-типа , потому что рекомбинация носителей заряда происходит по p-типу. Кроме того, это поверхность устройства, поэтому излучаемый свет хорошо виден на поверхности.Если P-тип будет расположен ниже, свет будет излучаться с поверхности P-типа, но мы не сможем его увидеть. Это причина того, что P-тип размещен выше.

Слой P-типа образован диффузией полупроводникового материала. С другой стороны, в области N-типа эпитаксиальный слой выращивается на подложке N-типа. Металлическая пленка используется на слое P-типа, чтобы обеспечить соединение анода с диодом. Точно так же слой золотой пленки покрыт слоем N-типа для обеспечения катодного соединения.

Значение слоя золотой пленки

Слой золотой пленки на N-типе также обеспечивает отражение от нижней поверхности диода. Если какая-либо значительная часть излучаемого света имеет тенденцию попадать на нижнюю поверхность, то он будет отражаться от нижней поверхности к верхней поверхности устройства. Это увеличивает эффективность светодиода.

Работа светодиода

Электроны являются основными носителями в N-типе, а дырки являются основными носителями в P-типе. Электроны N-типа находятся в зоне проводимости, а дырки P-типа находятся в валентной зоне.Уровень энергии зоны проводимости выше, чем уровень энергии валентной зоны. Таким образом, если электроны стремятся рекомбинировать с дырками, они должны потерять некоторую часть энергии, чтобы попасть в более низкую энергетическую зону.

Электроны могут терять свою энергию в виде тепла или света. Электроны в кремнии и германии теряют свою энергию в виде тепла. Таким образом, они не используются для светодиодов, поскольку нам нужен полупроводник, в котором электроны теряют свою энергию в виде света.

Излучение фотонов

Таким образом, полупроводниковые соединения, такие как фосфид галлия (Gap), арсенид галлия (GaAs), фосфид арсенида галлия (GaAsP) и т. Д.излучают свет, когда электроны-дырки рекомбинируют. Электроны в этих соединениях теряют свою энергию из-за испускания фотонов.

Если полупроводниковый материал полупрозрачный, , свет будет излучаться из соединения, поскольку соединение действует как источник света. Светодиод работает только в режиме с прямым смещением. Если он будет работать с обратным смещением, он будет поврежден, поскольку не может выдерживать обратное напряжение.

Вольт-амперные характеристики светодиодов

Кривая характеристик светодиода показывает, что прямого смещения 1 В достаточно для экспоненциального увеличения тока.

Кривая выходной характеристики показывает, что мощность излучения светодиода прямо пропорциональна прямому току светодиода.

Преимущества светодиода

1. Диапазон температур : Может работать в широком диапазоне температур от 0 ⁰ C -70 ⁰ C
2. Время переключения: Время переключения светодиодов составляет 1 нс. Таким образом, они полезны в динамических операциях, где используется большое количество массивов.
3. Низкое энергопотребление: Они потребляют меньше энергии, и их можно использовать даже при низком уровне подаваемого постоянного тока.
4. Better Controlling: Мощность излучения светодиодов зависит от протекающего в них тока. Таким образом, интенсивность света светодиода можно легко контролировать.
5. Экономично и надежно: светодиоды дешевы и обладают высокой степенью надежности.
6. Небольшой размер и портативность: Они небольшие по размеру и могут складываться вместе для формирования буквенно-цифровых дисплеев.
7. Более высокий КПД: КПД светодиодов для преобразования энергии в световую энергию в 10-50 раз выше, чем у вольфрамовой лампы. Время отклика светодиода составляет 0,1 мкс, а у вольфрамовой лампы — десятки или сотни миллисекунд.

Недостатки светодиода

1. Перенапряжение или перегрузка по току: Светодиоды могут выйти из строя, когда ток превышает определенный предел.
2. Перегрев из-за мощности излучения: Он перегревается из-за чрезмерного увеличения мощности излучения.Это может привести к повреждению светодиода.

Применение светодиодов

1. Индикатор в цепи переменного тока: Может использоваться в качестве индикатора в цепи переменного тока, но внутреннее сопротивление светодиода довольно мало. Таким образом, резистор последовательно соединен со светодиодом, так что сверхток может протекать через резистор и может защитить светодиод от повреждения.

2. Индикатор панели дисплея: светодиода используются для отображения информации, обрабатываемой электронными схемами.Формат отображения светодиода показан на диаграмме ниже.

3. Цифровые часы, калькуляторы и мультиметры: Светодиоды, излучающие видимый свет, используются в цифровых часах и калькуляторах для индикации.
4. Системы дистанционного управления и охранной сигнализации: В таких приложениях используются светодиоды, излучающие невидимый инфракрасный свет, например светодиоды из GaAs.

Это преимущества, недостатки и области применения светодиода.Светодиод — важное оптоэлектронное устройство. Он также используется в волоконно-оптических системах связи.

.