LED-Lampe Es ist eine Lichtquelle, deren Betrieb auf den Eigenschaften von Halbleitern basiert.
Inhalt:
- Vergleichende Eigenschaften ↓
- Anzeigen, Vor- und Nachteile von LED-Lampen ↓
- Vor- und Nachteile ↓
- Glühlampe ↓
- Vor- und Nachteile ↓
Es besteht aus folgenden Komponenten:
- Diffusor;
- ein Cluster bestehend aus einer Platine mit darauf angeordneten LEDs;
- Kühlkörper;
- Treiber (Netzteil);
- Keller;
Der Betrieb der Lampen basiert auf der Emission von Lichtwellen durch eine LED-LED, wenn Strom durch sie fließt. Es ist eine Diode auf Halbleitern verschiedener Typen.
Das Funktionsprinzip ist der pn-Übergang von Halbleiterelektronen unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms. Es werden zwei Halbleiter mit unterschiedlichen Ladungen verwendet. Typ n hat eine negative Ladung, weil er zusätzliche Elektronen hat, und Typ p hat im Gegensatz dazu nicht genug Elektronen.
Stattdessen gibt es leere Löcher in Form von Löchern. Dieser Halbleitertyp hat eine positive Ladung. Wenn ein Strom durch verbundene Halbleiter verschiedener Arten geleitet wird, neigen die überschüssigen Elektronen des einen dazu, die freien Räume des anderen zu belegen, d. H. Bewegen Sie sich von einer Energieebene zur anderen.
Dieser Übergang wird von der Freisetzung von Energie begleitet, die sich im sichtbaren Lichtfluss manifestiert. Fast die gesamte freiwerdende Energie wird in Licht umgewandelt, mit Ausnahme von langwelligen Photonen. Sie werden sofort mit der Freisetzung von Wärme absorbiert, die den Halbleiter erwärmt.
Zum Schutz vor Überhitzung während des Betriebs der LED ist diese durch Kühlkörper geschützt.
Vergleichende Eigenschaften
Die Vorteile von LED-Lampen lassen sich am besten anhand eines Vergleichs der in der Tabelle aufgeführten Hauptmerkmale erkennen:
Lampentyp | Lebensdauer(tausend Stunden) | Licht zurück(max)(lm / W) | Farbtemperatur(K) | Entsorgung | MechanischNachhaltigkeit |
Glühlampe | 0,8-1 | 8-10 | 3200 | Gibt es | Niedrig |
LED | 50-100 | 120-140 | 2700-7000 | Nein | Hoch |
Wenn Sie sich für LED-Lampen entscheiden, sollten Sie sich auf die Entsprechung ihrer Leistung zu herkömmlichen Glühlampen mit einer Glühlampe konzentrieren.
Hierfür gibt es Vergleichstabellen, von denen eine unten angegeben ist:
Glühlampe | LED-Lampe | ||
Leistung W | Lichtstrom, lm | Leistung W | Lichtstrom, lm |
25 | 220 | 5 | 250 |
40 | 420 | 6,5 | 420 |
60 | 720 | 10 | 760 |
75 | 940 | 12 | 850 |
100 | 1360 | 21 | 1500 |
Anzeigen, Vor- und Nachteile von LED-Lampen
Sie zeichnen sich durch folgende wichtige Indikatoren aus:
- Leistungsaufnahme Elektrizität. Liegt im Bereich von 1 W bis 10 W. Für Straßenstrahler Es werden Quellen ab 100 W verwendet. Dieser Indikator kennzeichnet hauptsächlich die Geschwindigkeit des Stromverbrauchs und nicht die Intensität der Beleuchtung.
- Lichtstrom. Seine Werte werden in Lumen gemessen. Leider wird dieser Indikator oft in Kleinbuchstaben oder gar nicht angezeigt. Referenz ist die Einhaltung des Lichtstroms einer Glühlampe, dessen Leistung auf dem Verpackungskarton angegeben ist. Die Auswahl der erforderlichen Leistung ist beim Kauf von LED-Lichtquellen wichtig, und es ist richtiger, den Lichtstrom mit der entsprechenden Leistung von Wolframlampen neu zu berechnen.
- Art der Kappe.
- Betriebstemperaturbereich. Die Streuung des Bereichs hängt vom Hersteller, den Eigenschaften der Kristalle und anderen Faktoren ab. Die Maximalwerte von LED-Quellen reichen von - 60 Grad bis + 60 Grad.
-
Farbtemperatur. Es ist bekannt, dass Substanzen bei unterschiedlichen Erwärmungstemperaturen in unterschiedlichen Farben leuchten. Beispielsweise beginnt ein Wolframlichtbogen bei Erwärmung auf 1200 Grad Kelvin rot zu leuchten. Glühlampen haben einen Farbtemperaturbereich von 2200überK bis 2800überK, dessen Anzeige von der Leistung abhängt. Die Schattierungen des Glühens von LED-Lampen hängen mit der Art der Materialien zusammen, die bei der Herstellung von Halbleitern verwendet werden, und die Intensität des Glühens hängt von der Stromstärke ab. LED-Lampen haben Farben:
- Warmer Schattenim Bereich von 27000K bis 35000K.
- Neutraler (Tag) Farbtonim Bereich von 42000K bis 54000K.
- Kühle weiße Farbevon 65000K und mehr.
- Zulässige Betriebsspannung Stromquelle. LED-Produkte sind eine Alternative zur herkömmlichen Beleuchtung mit Glühlampen und werden mit 220 V betrieben. Es gibt auch Modelle mit einer kleinen Basis, die eine Spannung von 12 V benötigen. Hierfür werden spezielle Adapter verwendet.
Die LED-Beleuchtung ist für alle vorhandenen Beleuchtungsgeräte konzipiert, die im Alltag, in Büros und am Arbeitsplatz eingesetzt werden. Der Sockel solcher Lampen sollte bis zu ihrer Patrone reichen und sich leicht einschrauben lassen. Sie sollte sich daher nicht von den Kappen herkömmlicher Glühlampen unterscheiden, die drei Parameter haben: E40, E27 und E14. Die Größe der E27-Basis ist die universellste, sie wird oft als "groß" bezeichnet.
Bei LED-Beleuchtung beträgt die Betriebszeit zwischen 30.000 und 50.000 Stunden. Sie ist für jedes Produkt unterschiedlich und hängt vom Hersteller, dem Halbleitermaterial und seinen technischen Eigenschaften ab.
Vor- und Nachteile
LED-Produkte haben viele Vorteile:
- Sie verbrauchen viel weniger Strom. im Vergleich zu anderen Arten von Lampenfür den häuslichen Gebrauch bestimmt. Beispielsweise wird im Vergleich zu einer Glühlampe 8 bis 10 Mal weniger Strom verbraucht. Gleichzeitig beträgt die Lichtleistung pro verbrauchtem Watt etwa 120 lm, während eine Wolfram-Glühbirne nur 10 bis 24 lm ergibt.
- Der Wärmeverlust während des Betriebs ist vernachlässigbar und machen ungefähr 20% der gesamten freigesetzten Energie aus. Der Hauptteil, der 80% ausmacht, ist Lichtstrahlung im Gegensatz zu Wolframglühlampen.
- LED-Lampen sind langlebig, weil ihre Lebensdauer bis zu 50.000 Stunden betragen kann.
- Produkte sind während des Betriebs sicher: sie werden beim fallenlassen nicht beschädigt und enthalten keine für den menschen gefährlichen substanzen. Sie müssen nicht entsorgt werden, da sie kein Quecksilber enthalten.
- LED-Lampen haben ein vielfältiges Leuchtkraftspektrum.
- Die Betriebsfrequenz wird von der Schaltfrequenz nicht beeinflusst. und ab im Gegensatz zu anderen Beleuchtungsprodukten.
Nachteile:
- Der Hauptnachteil von LED-Lampen sind ihre hohen Kosten.
- Die Unannehmlichkeit besteht auch in der Notwendigkeit eines Kühlkörpers, der Wärme abführt. Je höher die Leistung der LED ist, desto größer sollte die Fläche des Wärmeabfuhrelements sein, was sich auf die Größe der Lampe selbst und auf die Bequemlichkeit der Installation in den Leuchten auswirkt.
- In Ausführungen ohne Niveaukondensatorkann Licht gepulst werden.
- Die Richtung des Lichtflusses ist einseitigDaher ist die Installation mehrerer Lichtquellen oder eines Diffusors erforderlich. Es wurden LEDs entwickelt, die Kristalle mit einer großen Anzahl von pn-Übergängen enthalten, die einen großen Lichtstreuungswinkel liefern.
Glühlampe
Die bekannteste Lichtquelle, ohne die es keinen Raum gibt, in dem sich eine Person aufhält, ist eine Glühlampe. Es ist ein Gerät, dessen Wirkung auf dem Glühen einer auf hohe Temperaturen erhitzten Metalldrahtspirale beruht, meistens Wolfram.
Die Erwärmung der Spirale erfolgt, wenn ein Strom durch sie geleitet wird. Je höher die Temperatur des Wolframfilaments ist, desto heller ist das Leuchten. Dies ist auf elektromagnetische Wellen zurückzuführen, die von einer erwärmten Quelle erzeugt werden.
Um ein sichtbares Leuchten zu erzielen, sollte die ideale Temperatur dem Indikator auf der Sonnenoberfläche entsprechen, und dieser beträgt 57700K. Bei niedrigeren Raten „errötet“ das Licht. Elektromagnetische Wellen werden nur teilweise in sichtbares Licht umgewandelt, der größte Teil der Energie wird für die Heizung aufgewendet.
Zum Schutz wird ein Wolframfaden in einen Glaskolben gegeben. In diesen Tank wird Argon gepumpt, oder es entsteht ein Vakuum, da das Wolframfilament oxidiert, wenn es mit Luft von solch hohen Temperaturen in Kontakt kommt.
Wolframlichtquellen sind in verschiedenen Modifikationen und Formen erhältlich. Flaschen können rund, länglich, in Form eines Pilzes sein. Bei einigen Marken ist die Oberfläche möglicherweise matt, um ein weicheres Leuchten zu erzielen. Sie können auch mit einer oder zwei Spiralen sein.
Ein Haushaltsprodukt wird mit einer Basis hergestellt, die mit E27 (groß) und E14 (klein) gekennzeichnet ist. Betriebsspannung von 220 und 127 Volt bei einer Leistung im Bereich von 25 bis 500 Watt. Die Lichtausbeute von Wolframprodukten liegt zwischen 9 und 19 lm / W.
Vor- und Nachteile
Klassische Lichtquellen haben viele Vorteile:
- Sie werden in einem vielfältigen Sortiment hergestellt.ausgelegt für unterschiedliche Spannung und Leistung.
- Sie werden ohne zusätzliche Geräte an das Stromnetz angeschlossen.
- Sie können mit Spannungsspitzen in der angelegten Spannung arbeiten.
- Die Intensität des Lichtflusses am Ende des Betriebs wird praktisch nicht verringert.
- Reagieren Sie nicht auf Temperaturänderungen und Luftfeuchtigkeit.
- Sie haben kompakte Formen.
Nachteile
- Geringe Lichtleistung.
- Die Vorherrschaft von gelb-rot glühen.
- Kurze Lebensdauer.
- Die Abhängigkeit des Lichtschattens Ausgehend von der angelegten Spannung: Je höher sie innerhalb der zulässigen Grenzen liegt, desto höher ist die Temperatur des Heizfadens und desto heller ist das Glühen, das weiß wird. Gleichzeitig wird die Lebensdauer reduziert.