Зміст:
- Історія створення і використання світлодіодів, їх переваги
- Основні характеристики світлодіодних ламп
- Світність лампи
- Потужність
- Температура світіння
- Термін служби
- Специфічні якості світлодіодних лампочок
- Пристрій світлодіодним лампочки
Для початку ми поговоримо про те, що таке світлодіод, і чому потрібно його купити. Тому що не кожен розуміє, навіщо потрібно платити від 1 до 2 тис. рублів за лампочку, яка на вигляд не сильно відрізняється від звичайної. Навіть заява виробника про термін придатності близько 12 років мало що змінює. Ну, дивіться самі: скільки разів на рік ми змінюємо лампочки Ілліча? Три, а максимум 4. У рік це виходить рублів сто від сили, та й то буде перебільшенням. Давайте розбиратися, навіщо це взагалі потрібно, а потім вже розповімо, як вибрати світлодіодні лампи для яскравого освітлення будинку або квартири. Читаємо!
Історія створення і використання світлодіодів, їх переваги
Недоліки світлодіодних лампочок настільки незначні, що можна відкинути це у бік. Люмінесценція була помічена співробітником лабораторії Маркнони ще в 1907 році, коли він оснастив кристалічний детектор невеликим зразком карбіду кремнію. Незалежно в 1923 році наш співвітчизник Лосєв зробив щось подібне, але не усвідомив відразу всієї значущості. Тим не менш, стало зрозуміло, що відтепер стає можливим створення малогабаритних, низьковольтних джерел світла, обходяться без вакуумної трубки. Тобто, майбутніх прототипів сучасних світлодіодних лампочок.
Цікаво, що саме поняття p-n-перехід як таке відсутнє, тому пояснень ефекту дати ніхто не зміг. Як б то ні було Лосєв у 1927 році отримав ряд патентів, успішно забутих. А батьком сучасних світлодіодів з 1962 року і понині вважається Полоньяк, першим представив на суд публіки напівпровідниковий прилад, випромінюючий у видимому діапазоні. А тепер давайте подивимося, що це все дає нам з точки зору звичайного обивателя: (Див. також: Блискавкозахист будинку та квартири)
Світлодіодна лампа
- Випромінювання на стику напівпровідників світлодіодним лампочки відбувається за рахунок наявності відповідних за рівнем переходів станів електронів. Енергія повинна бути дорівнює кванту світла, що і має місце бути.
Не так давно світлодіоди широкого застосування не знаходили, тому що не вдавалося створити досить чітку кристалічну решітку для реалізації всіх переваг, закладених в самій ідеї. Але! На початку 2000-х років провідні країни світу прийняли концепцію про розвиток нанотехнологій і, у зв’язку з цим, створення елементної бази нового покоління. Коротенько, було обіцяно, що ККД приладів різко зросте, а когерентність випромінювання стане прийнятною для конструювання лазерів на основі перспективних світлодіодів. І хоча про результати цієї десятирічної програми мовчок, але лише строки її минули, ринок наповнився новим продуктом. А саме, енергозберігаючими світлодіодними лампами.
Ви запитаєте – та при чому тут лазери? А при тому, що випромінювання нам потрібно отримати тільки у видимому спектрі. Вся справа в ширині спектра смуги випромінювання. Лампочки ж напруження активно працюють в інфрачервоному. Таким чином, гора енергії перетворюється на даремну, а іноді навіть шкідливе, тепло. Зі світлодіодами все інакше – жорстко задана частота генерується по всьому об’єму напівпровідникового переходу, за рахунок чого при тій же світності витрата енергії знижується на порядок.
- Спектр випромінювання світлодіодів можна гнучко підстроювати.
Зазвичай лампочка розжарення за рахунок підвищення температури спіралі має теплий відтінок. Тому що подальший ріст викликав би збільшення кількості відмов. У випадку зі світлодіодами все по іншому. Частота хвиль (колір світіння) залежить від структури напівпровідників. Тому без погіршення умов експлуатації вдається отримати більше холодні тони. Чим це «загрожує»? Теплі тони створюють атмосферу затишку, в такій обстановці відмінно засипається. Вона гарна в кінці робочого дня. Але коли потрібно напружитися, то потрібно отримати холодні денні тони.
Це все не так безневинно, і застосування ламп розжарювання днем здатне збити добові години людини. Вдень буде хилити в сон, а ввечері – труднощі з засипанням. Висновки робіть самі. Що стосується світлодіодів, то застосовуючи в одному і тому ж плафоні різні відтінки можна однією клавішею створювати «день», а інший «ніч». Є навіть лампи, де регулятором теплота відтінків підлаштовується. Наприклад, внутрішньої комутацією елементів з різною температурою світіння.
Спектр свечений
- Не всі електрони, що проходять p-n перехід, викликають світіння.
Деякі провокують розігрів або слідують далі, не виконуючи роботи. Це обумовлює ККД. Але коли справа стосується світлодіодів, то набагато зручніше користуватися відношенням лм/Вт. Воно показує, який світловий потік створює 1 Вт потужності лампи. Таким чином, кожен цей параметр може порахувати самостійно прямо в магазині.
Наприклад, світлодіодна лампочка Paulmann 28209 має потужність 6,5 Вт і світність 470 лм (для порівняння лампа розжарювання потужністю 60 Вт дає 710 лм, а 40 Вт – 420 лм). Ділимо і отримуємо ККД = 470/6,5 = 72,3 лм/Вт. Йдемо на англомовний домен Вікіпедії і виявляємо там, що типові цифри: для червоних світлодіодів – 72 лм/Вт, для зелених – 93, для синіх – 37, для блакитних – 75. При цьому стандартний ККД у відсотках не перевищує сорока п’яти, хоча вже ходять чутки про те, що створені пристрої на 60%. При всьому цьому можна бачити, що з харчування 6,5 Вт діодної лампи еквівалентні 45 Вт звичайної нитки розжарення. Це означає, що кожну годину роботи економиться близько 40 Втч. або 1 квтг за добу безперервного світіння. (Див. також: Який обігрівач вибрати для квартири)
При тарифі 4 рубля світлодіодна лампа окупить себе через 500 годин роботи (при вартості 2000 рублів). А це близько 60 трудоднів. Вигідно це чи ні, дивіться самі, але продавці обіцяють, що лампочка буде працювати 30000 годин, деякі навіть гарантію дають. Хто на двоє, хто на 25000 годин роботи.
При всьому іншому виходить, що у нас плафон гріється менше, в кімнаті прохолодніше, відтінок можемо вибрати і не турбуватися про постійну заміну. Світлодіодна лампа не боїться струшування так, як нитка розжарення. Що стосується ціни, то очевидці кажуть, що китайці через електронні магазини надсилають набагато більш дешеву продукцію, а на перший погляд різниці не видно. Тепер про те, що стосується відтінків. Ми вже сказали, що для спальні потрібні теплі, а для робочого кабінету холодні. Але як зрозуміти?
На світлодіодній лампі проставлена так звана температура свічення. Вже за величиною цифри від 2700 до 3000 До ми бачимо, що це десь у верхньому межі червоних карликів. Наше Сонце набагато гаряче. Але і відомості з Вікіпедії говорять нам, що температура світлодіодних лампочок в цьому інтервалі називається теплою. При цьому важлива відмінність ми бачимо відразу ж: при підвищенні цього параметра реальні умови експлуатації не змінюються. Можна легко знайти світлодіодну лампочку з температурою світності 4000 До, але потужністю 4 Вт і щільністю потоку 30 лм (еквівалент 30-ватної лампочки розжарення). За рахунок чого легко створюються належні умови для роботи і відпочинку.
Основні характеристики світлодіодних ламп
Лампи для домашнього використання відрізняються своїм набором особливих характеристик. Щоб в подальшому зробити правильний вибір в магазині, підготуйтеся вже зараз. Вам повинно бути зрозуміло, що за позначення красуються на упаковці і самій лампі. Особливо варто виділити 4 характеристики.
Світність лампи
Світність підмінила собою потужність. Вимірюється вона в люменах, і 935 лм еквівалентно 75 Вт лампочки розжарення. На малюнку ми привели таблицю, де співвідношення розписані більш докладно. Світлодіодні лампочки від 900 лм можна назвати яскравим освітленням. Все, що нижче, годиться, але потрібне коригування відповідно до потреб. Зрозуміло, що для коридору або вбиральні великі значення не потрібні. Зовсім інша справа, коли мова йде про робочому кабінеті, де потрібно розрізняти написане, або ванною, де дами часто приводять себе в порядок. Великі значення зазвичай не потрібні для спальні.
Таблиця співвідношення потужностей
Потужність
Потужність світлодіодної лампи показує споживану енергію за годину роботи. Залежно від ККД вироби з одним і тим же значенням можуть давати більше або менше щільності світла. Вимірюється ККД в лм/Вт і може бути розрахований прямо в магазині. Потужність лампочки зазвичай вказана на корпусі, а світність на ціннику. Якщо це не так, попросіть подивитися паспорт виробу.
Температура світіння
Температура світіння лампочки характеризує її відтінок за шкалою видимих частот. Для спалень гарні теплі кольори. А це температура світіння до 3000 До включно. Самі холодні тони припадуть на діапазон 5000-6000 До і вище. Такі гарні для робочих кабінетів. Розуміючи цю їх особливість, виробники часто випускають такі лампочки з великою светимостью. Щоб було простіше читати. Зрозуміло, підвищується відповідно і потужність споживання.
Термін служби
Термін служби світлодіодної лампочки має велике значення. Зрозуміло, що всі її переваги не важливі, якщо виріб згорить через 50 годин роботи. А гроші будуть втрачені чималі. Ось чому більшість магазинів дає пристойну гарантію на ці вироби. При покупці уважно вивчайте умови, на яких представляється ця опція. Без гарантії, ще раз повторимося, про всі переваги вироби можна забути.
Специфічні якості світлодіодних лампочок
Всі переваги світлодіодних ламп може звести нанівець одне цікаве якість: миготіння. Миготіння світлодіодних ламп оці не помітно, але мозок сприймає. І це швидке моргання може викликати значні розлади, аж до хвороб нервової системи. Проаналізувати це якість досить просто. Потрібно взяти відеокамеру низької якості. Наприклад, стільниковий телефон, iPad, фотоапарат. Суть в тому, що такі непристосовані для зйомки роликів вироби відмінно передають вади.
Кожен намагався, напевно, отримати своє фото за допомогою плохенького ноутбука або iPad. А потім дивувався мертвій блідості особи, незрозуміло звідки взялося зморшками. І в цілому знімок виходить погань. Щось у цьому ж дусі відбувається і з відео. На непрофесійних приладах видно дефекти, які невиразні оком. Але якщо поганенький ноутбук просто має огидною передачею кольору, то у випадку зі зйомкою камера доводить до нас реальний стан справ, просто частота низька, а час реакції матриці висока. Із-за невідповідності цих параметрів в режимі Фото з’являються кадри, де ми бачимо, наприклад, екран монітора погаслої.
Світлодіодні лампочки
Це мерехтіння знайоме кожному по передачам початку 90-х, де демонструвалися перші дисплеї на електронно-променевих трубках. Аналогічним мерехтінням володіють і низькоякісні лампочки на світлодіодах. Виявити ми його можемо, знявши результат роботи на камеру стільникового телефону або iPad. Не потрібно навіть включати запис, просто милуйтеся на те, що продають за ціною від 1000 рублів. Хочете собі додому таке мерехтіння? Випереджаючи питання, скажімо, що ні лампочки розжарення, ні розрядні енергозберігаючі такими дефектами не володіють.
Таким чином, не потрібно скупитися тільки на вигоди. Необхідно ще й подумати про своє здоров’я. Якщо вже витрачати гроші, то на таку світлодіодну лампочку, яка не моргає. А перевірити це можна без участі продавців, але потрібен стенд. Якщо виріб не влаштовує, не платите за нього гроші. Краще викласти ще 25% і отримати якісний товар, ніж псувати свою нервову систему. Ми вже сказали, що при роботі щодня протягом 8 годин лампочка окупить себе за 2 місяці. Це набагато менше, ніж гарантований строк експлуатації. Подумайте про те, що економія буде отримана в будь-якому випадку з позиції фінансів, але виграш по здоров’ю ми отримуємо тільки від якісного товару.
Пристрій світлодіодним лампочки
В цоколі вироби варто мініатюрний блок живлення потрібної потужності. Втрати в ньому значно знижують загальний ККД, але з цим доведеться миритися, поки не винайдуть елементну базу, здатну працювати від 220 В. Тоді схема підключення світлодіодної лампи спроститься донезмоги, а ціна, напевно, впаде (якщо тільки США і Європа не припинять свої санкції).
Всередині під склом стоїть кілька світлодіодів. Причому більша частина лампочок розбирається, тому подивитися на це може кожен. В деяких виробах силова частина залита теплопровідним компаундом, в інших – бока підставлені вітрові (за рахунок цього знижується ціна).
Ставити лампи світлодіодні замість люмінесцентних, поки точно ніхто сказати не може. Але вже знайшлися ті, хто провів аналіз, і все за те, що економія енергії в цьому випадку більше. І хоча ціна кусається, дуже привабливою є купити одну лампочку на все життя. Ну, а як інакше, якщо деякі вироби працюють за 50000 годин?
