Żarówki LED na 220 V: cechy, urządzenie, podstawowe parametry

Włókna wolframowe stopniowo odchodzą w zapomnienie, zastępowane przez bardziej zaawansowane i wydajne metody oświetleniowe. Zauważalną popularnością cieszą się żarówki LED na 220 V, które do niedawna służyły jako element dekoracyjny lub po prostu jako dodatkowe źródło światła. Cena tych urządzeń stała się przystępna, co pozwoliło na ich zastosowanie zamiast tradycyjnych.

Zasada działania i urządzenie

Lampa z diodami elektroluminescencyjnymi (LED) to pakietowe elektroniczne urządzenie półprzewodnikowe oparte na technologii LED, przeznaczone do emitowania światła pod wpływem prądu elektrycznego. Pierwsze praktyczne diody LED pojawiły się w latach 60. XX wieku i generowały promieniowanie w czerwonym widmie fal elektromagnetycznych widocznym dla ludzkiego oka. Nowsze badania doprowadziły do ​​powstania pomarańczowych, żółtych i niebieskich diod LED. Szczególnie trudnym wyzwaniem technologicznym było zwiększenie ilości światła z tych urządzeń.

Sama dioda LED składa się z kryształu półprzewodnikowego pod przezroczystą osłoną polimerową i dwóch styków. Podobnie jak konwencjonalna dioda, przepuszcza prąd elektryczny tylko w jednym kierunku, podczas którego elektrony w krysztale oddają nadmiar energii w postaci światła.

Każde takie urządzenie nie emituje znanego ludzkiemu oku światła białego i działa na prąd stały, podczas gdy w w domowej sieci elektrycznej przepływa prąd przemienny o napięciu znacznie wyższym niż jest to wymagane do pracy półprzewodniki. Dlatego 220-woltowa lampa LED jest złożone urządzenie składające się z następujących elementów:

• jedna lub więcej diod LED;
• konwerter napięcia;
• obudowy z cokołem;
• część optyczna.

Podstawą większości nowoczesnych lamp jest niebieska tablica LED połączona z białym luminoforem. Ze względu na zjawisko fotoluminescencji, ta ostatnia zamienia pochłonięte światło na promieniowanie o zadanym widmie. Jednostka ta jest przykryta przezroczystą plastikową pokrywą, której zadaniem jest rozpraszanie światła i minimalizowanie olśnienia. W przypadku konieczności wytworzenia wiązki skierowanej, w osłonie montuje się soczewki i odbłyśniki.

Blok elektroniki zawiera moduły do ​​konwersji napięcia AC na DC i monitorowania konwersji. Wszystkie te elementy, wraz z podstawą, łączy obudowa, która jednocześnie pełni rolę radiatora.

główne parametry

O kompatybilności lamp LED 220 V z urządzeniami oświetleniowymi, do których są przeznaczone, decyduje przede wszystkim podstawa oraz geometria obudowy z żarówką. Jakość wykonania urządzeń LED opisują parametry nieco odmienne od tradycyjnych żarówek.

Moc i strumień świetlny

Wcześniej uważano, że aby zrozumieć, jak intensywne jest światło żarówki, wystarczy informacja o jej mocy. Ta logika nie dotyczy oświetlenia LED. Wskaźnik zasilania urządzeń LED określa jedynie pobór prądu i nie jest istotny.

Ponieważ technologia jest stale ulepszana, dopasowanie między zużyciem energii a ilością emitowanego światła różni się w zależności od modelu. W zależności od zastosowanej technologii urządzenia LED o tej samej mocy mogą znacznie różnić się jasnością. Pomiar ich strumienia świetlnego w lumenach jest używany jako dokładny parametr do określenia wydajności urządzeń LED. Dla porównawczego zrozumienia jasności lamp wykonanych w innych technologiach, możesz polegać na poniższej liście:

• Tradycyjne żarówki - 6-14 lm/W.
• Żarówki o dużej mocy - 16 lm/W.
• Żarówki halogenowe - 14-19 lm/W.
• Świetlówki - 50 lm/W.

W przypadku urządzeń LED można umownie przyjąć, że 1 W poboru mocy dla diod LED odpowiada 10-watowej żarówce pod względem skuteczności świetlnej. Ale ten stosunek będzie skuteczny tylko do 5 watów. Powyżej tej wartości wskaźniki przydzielonej mocy dla lamp LED maleją:

• 4 W - około 40 W konwencjonalnej lampy;
• 6W - LED odpowiada standardowej lampie 50W;
• 7 W - około 60 W;
• 8 W - nie więcej niż 66 W;
• 10 W - odpowiada 70 W tradycyjnej żarówki;
• 12 W - porównywalna z żarówką 75 W;
• 18 W - zastępuje klasyczną żarówkę o mocy 100 W.

Wartości te będą ważne pod warunkiem, że urządzenia LED wykonane są z wysokiej jakości komponentów.

Temperatura i szerokość wiązki

Lampa żarowa jest zasadniczo urządzeniem grzewczym. Zamienia tylko 2% energii elektrycznej na światło, co również daje uczucie ciepła. W tym sensie jest o wiele wygodniejsze niż generowane przez urządzenia LED - ich światło jest nieco chłodniejsze. Wskaźnik temperatury barwowej (mierzony w kelwinach) pomaga zwizualizować niektóre porównania. Na przykład światło świecy woskowej ma 2000 K, a żarówka 2800 K. Niestety są to wartości prawie nieosiągalne dla diod LED, które rzadko pracują w zakresie poniżej 3000 K.

Dla lepszej orientacji przyda się taka lista temperatur barwowych.:

• 2500 K - bardzo ciepłe światło;
• 2500-3500 K - nieco zimniejszy niż żarówki;
• 3500-4500 K - neutralny (na przykład światło z lampy fluorescencyjnej w laboratorium);
• 4500-5000 K - fajnie;
• 5000-6500 K jest zimne i nieprzyjemne.

Wskaźnik temperatury barwowej nie zawsze w pełni odzwierciedla właściwości spektralne oświetlenia. Światło z lamp o tej samej temperaturze, skierowane na ten sam przedmiot, może powodować różne zniekształcenia w odbiciach, tj. kolor oświetlanego obiektu będzie postrzegany jako nierówny. Stopień zgodności koloru oświetlanego obiektu z wzorcem nazywany jest wskaźnikiem oddawania barw Ra, który określa tę zgodność w zakresie od 0 do 100.

Ludzkie oko dobrze czuje się przy źródłach światła o współczynniku Ra od 80 do 100. Nie oznacza to, że trzeba trzymać się z daleka od lamp ulicznych o Ra poniżej 80, ale wskazuje na niestosowność korzystania z takich źródeł w domu.

Szerokość wiązki to kolejna ważna miara dla diod LED, ale nie jest niezbędna w przypadku tradycyjnych żarówek. Dla większości urządzeń opartych na ogrzewaniu żarnikiem wolframowym praktycznie zbliża się do 360 stopni, a dla LED - jest to konstruktywnie określony wskaźnik, który rzadko przekracza 180°. Zależność jest taka, że ​​im większy kąt, tym więcej światła z wiązki jest rozpraszane.

Inne wskaźniki

Zgodnie ze standardem międzynarodowych kodów IP stopień ochrony określają dwie wartości: przed ciałami stałymi (0-6) i przed substancjami ciekłymi (0-8). W przypadku żarówek LED najpopularniejsze są następujące klasy:

• IP20 - minimalna ochrona, powszechne zastosowanie w pomieszczeniach;
• IP44 - przeznaczony do pracy w oprawach oświetlenia zewnętrznego;
• IP65 - lampy mogą pracować na zewnątrz bez dodatkowego schronienia;
• IP66 - również odporny na warunki atmosferyczne, ale lepiej toleruje wilgoć, zdolny do wielokrotnego zanurzenia w wodzie;
• IP67 - bardzo wysoki stopień ochrony, może pracować pod wodą;
• IP68 - najwyższa hermetyczność, lampy tej klasy mogą pracować na dużych głębokościach.

Lampy LED to przede wszystkim trwałość, w wysokości ponad 50 tys. godzin. Aby diody LED działały tak długo, należy postępować zgodnie z zaleceniami producenta. Mogą wskazywać na przestrzeganie określonego reżimu temperaturowego, destrukcyjność otoczenia z intensywnymi źródłami promieniowania cieplnego i wilgoci lub niedopuszczalność zakłócania wentylacji lampy. Bardzo ważnym parametrem wpływającym na żywotność diody LED jest jej odporność na częste włączanie i wyłączanie. Zależy to w dużej mierze od jakości urządzenia – dobre lampy renomowanych producentów wytrzymują nawet 100 tys. cykli.

Możliwość parowania ze ściemniaczem jest również ważnym wskaźnikiem LED. Lampy żarowe nie mają ograniczeń co do montażu w urządzeniach z funkcją regulacji natężenia światła, ale między LED, tylko niektóre modele mają taką możliwość i często są w stanie pracować tylko z konkretnym urządzenie. Z kolei producenci LED oferują zestawy lamp z inteligentnym sterowaniem za pomocą smartfonów, co pozwala na zmianę koloru, natężenia oświetlenia poszczególnych lamp oraz budowanie skomplikowanych scen świetlnych.

Technologia LED nie jest dziś nowa. Ale ich zastosowanie wszędzie zamiast halogenów, świetlówek i tradycyjnych metod oświetleniowych dopiero się zaczyna. W ciągu najbliższych kilku lat żarówki LED prawdopodobnie zastąpią większość innych form oświetlenia w budynkach mieszkalnych i komercyjnych. Oprawy te nie tylko obniżają koszty energii i eksploatacji, ale także dają nowe możliwości producentom oświetlenia.