Виды и технические характеристики светодиодов

Основные характеристики

Характеристики светодиодов

Технические параметры светодиодов отличаются в зависимости от модели. Общими показателями являются:

• потребляемый ток;
• напряжение номинального характера (вольтаж изделия);
• мощность затрачиваемой электроэнергии (вольтамперный график);
• температура свечения;
• светимость (уровень светового потока).

Ток потребления светодиода

Показатель позволяет выяснить количество тока, потребляемого электрически прибором (светодиодом). Для устройств с одним действующим кристаллом достаточно значения 0,02А. Если количество больше, характеристика повышается кратно числу элементов. По данному параметру подбирают резистор (стабилизатор), который устанавливается на вводе.

Стабилизатор позволяет сохранить прибор в рабочем состоянии при падениях напряжения независимо от причины. Более того – колебания величины тока светодиода изменяет цветовую температуру света от теплого к более яркому, холодному. Если скачок напряжения значительный, без дополнительного резистора диод сгорит мгновенно.

Номинальное напряжение

Величина напряжения – это количество тока в проводнике на выходе. Для изготовления LED-светодиодов используют разные материалы, электрические характеристики которых напрямую влияют на уровень допустимого напряжения и цвет освещения. Благодаря такой зависимости можно узнать, на какое напряжение рассчитаны конкретные светодиоды даже «на глаз». Например, если свечение желтое или красное, напряжение находится в пределах 1,9-2,5 Вольт, синее – около 3 Вольт.

Показатели тока и напряжения светодиода должны соответствовать. В противном случае диоды либо быстро сгорят, либо не будут выдавать свет на заявленном уровне.

Чтобы узнать, на сколько Вольт светодиод, можно использовать мультиметр или определить по цвету свечения. Для первого способа понадобится мультиметр и резистор – на дисплее после сборки появится значение.

Сопротивление световых диодов

Итоговое сопротивление зависит от электрической цепи, в которую подключается элемент. Один и тот же светодиод может показывать разное значение. Например, на входном – около 1 кОм, на выходном – несколько МОм. Однако сопротивление не является линейной характеристикой. Показатель обратно пропорционален напряжению, которое подается к электросети. Чем выше напряжение питания светодиодов, тем ниже уровень сопротивления устройства.

Светоотдача и угол свечения

Сравнить уровень светоотдачи различных ламп достаточно сложно. Например, светодиод размером 5 мм отдает свет на 1-5 Лм, а лампа накаливания в 70 Вт – 750 Лм. Угол рассеивания подбирается, исходя из площади помещения. В коридоре достаточно диода на 30°, в комнате лучше использовать элементы на 90-120° или несколько одновременно. Максимальный угол LED-светильников составляет 120°. Наиболее освещенное место – центр, к периферии свет рассеивается.

Угол свечения

Мощность светодиодных ламп

Мощность диода зависит от нескольких связанных показателей. Для светодиодов величина колеблется в пределах от 0,5 до 3 Вт. Рассчитывается по закону Ома: необходимо перемножить значения силы тока и напряжения. Также определяется и вольт-амперная характеристика (ВАХ) светодиода.

Цветовая температура

Данный показатель является схожим с характеристиками других осветительных приборов, особенно к светодиодным люминесцентным устройствам. Обозначение температуры светодиода указывается в К (Кельвинах), иногда на упаковках встречается соответствующая диаграмма – шкала, на которой диапазон указан цветом. Соответствие света и значения:

• 2700-3000 – теплый, желтоватый;
• 3500-4000 – дневной, нейтральный;
• 5500-7000 – холодный, с синевой.

Представлены основные оттенки. На практике цветов значительно больше. Подбирают температуру исходя из назначения помещения, необходимого уровня комфорта и предпочтений пользователей. Например, в спальню рекомендуют устанавливать светильники с теплым светом, а в комнаты без окон – с естественным оттенком.

Размер чипа LED-элемента

При покупке узнать размер чипа можно только по информации на упаковке. Самостоятельно проверить правильность указанных данных не получится. Средние размеры устройств: 45×45 ml, 24×40 ml и 24×24 ml на 1Вт, 0,75Вт и 0,5Вт соответственно. В привычной системе измерения – 30х30 ml равны 0,76х0,76 мм. Вследствие небольшого размера узнать точные размеры можно, разобрав устройство полностью.

Количество чипов (кристаллов) разное, зависит от модели и разновидности светодиода. В цветных элементах (RGB), которые не содержат люминофорного покрытия, их число можно посчитать.

Сравнение основных параметров led-лампочек с аналогами

Помимо существенной экономии использование led-ламп несет в себе дополнительные преимущества, в сравнении не только с обычными образцами, но и с другими энергосберегающими видами: галогенными и люминесцентными.

Принцип работы первого вида схож с лампочками накаливания. При прохождении тока спираль из вольфрама нагревается, однако частицы этого металла не конденсируются на колбе, а вступают в реакцию с буферным газом (парами брома или йода), которыми она заполнена. Это позволяет значительно увеличить срок службы.

Для работы люминесцентных энергосберегающих устройств необходим дроссель, обеспечивающий необходимый электрический импульс, благодаря которому в парах ртути, которыми заполнена колба и образуется дуговой разряд.

В таблице ниже можно увидеть и сравнить основные эксплуатационные характеристики.

По большинству параметров светодиодные лампы превосходят свои видовые аналоги или же находятся с ними на одной позиции. Единственный недостаток, который им свойственен – это высокая стоимость. Однако в пересчете на затраты на электроэнергию при одинаковых условиях работы эксплуатация LED-ламп выгоднее в 1,5 раза люминесцентных, в 4,5 – галогенных и в 7,5 раз – накаливания.

Лампы накаливания

До недавнего времени это был единственный источник электрического света. Представляет собой стеклянную колбу, в которой отсутствует воздух. Внутрь помещена вольфрамовая нить накаливания.

Потребляемая мощность лампочки определяется длиной и толщиной нити. При подаче напряжения нить раскаляется и начинает светиться. Чем сильнее она накаливается, тем больше света излучает. В то же время увеличивается ток потребления.

Осветительные приборы характеризуются не только мощностью потребления. Основное их назначение — это освещение. Основным показателем является световой поток, который зависит от потребленной электроэнергии. Чем она больше, тем сильнее светит прибор.

Распространенные лампочки — от 25 до 100 Вт. Реже используются лампы накаливания мощностью 150-200 Вт. Они применяются для освещения улиц.

Читайте о том, сколько ватт в киловатте.

Сейчас, когда тарифы постоянно растут, потребителю следует знать, какое потребление электроэнергии у приборов освещения. Обычно в коттеджах установленная мощность доходит до нескольких Квт.

Для примера произведем расчет и посмотрим, как влияет мощность лампы на расход электроэнергии.

Сколько придется заплатить, если использовать светильники разной мощности:

• Известно, сколько потребляет лампочка 60 Вт в час;
• Предположим, что светильник в среднем ежедневно включен в течение 5 часов. Летом меньше, зимой больше;
• Горят три лампочки.

Для сравнения произведем расчет электролампочки 100 Вт. Берем аналогичные данные.

Из таблицы видно, что самые экономичные — электроприборы мощностью 20 ВТ. Соответственно месячная плата существенно меньше. Но если использовать лампы накаливания, то свет от них будет довольно тусклым.

Комбинированный способ подключения светодиодов

Итак. Подключим наши 15 светодиодов комбинированным способом. Вспомним расчёт для последовательного подключения. Там мы выяснили, что от 12 вольт можем безболезненно запитать 3 светодиода. На каждый из 3-х светодиодов потребуется резистор в 480 Ом. Это и будет наша цепочка — 3 светодиода и резистор. Теперь мы параллельно подключим 5 таких цепочек. При параллельном соединении напряжение питания остаётся неизменным, а сила тока для каждой цепочки умножается на количество цепочек. Получается, нужен источник на 12В и 5*0,025=0,125А. Как видим, такой способ подключения сильно экономит ток.

Достоинства: низкое потребление тока при большой плотности светодиодов, каждая цепочка не зависит от соседних, благодаря наличию собственного токоограничительного резистора.Недостатки: внутри цепочки мы получаем те же проблемы, что и при обычном параллельном соединении. При наличии «кривых» светодиодов в цепочке, она выйдет из строя раньше других.

Комбинированное подключение светодиодов. 3 цепочки по 3 светодиода.

Выводы

При подключении светодиодов к источнику питания предпочтительно использовать параллельное соединение, снабжая каждый светодиод отдельным стабилизатором. При подключении большого количества светодиодов, для удешевления конструкции возможно комбинирование последовательного и параллельного способов соединения светодиодов для достижения оптимального результата.

На сколько вольт бывают светодиоды

Параметры светодиодов большей частью зависят от материала, из которого изготовлен p-n переход, хотя часть характеристик все же зависит от конструктива. Типовые значения рабочего напряжения и цвет свечения для маломощных элементов при токе 20 мА сведены в таблицу:

Мощные осветительные светодиоды работают при больших токах. Так, кристалл популярного LED 5730 предназначен для длительной эксплуатации при токе 150 мА. Но из-за крутой ВАХ, стабилизирующей падение напряжения, его Uраб составляет около 3,2 В, что укладывается в указанное в таблице значение.

AL9910

Diodes Incorporated создала одну весьма интересную микросхему драйвера светодиодов: AL9910. Любопытна она тем, что ее рабочий диапазон напряжений позволяет подключать ее прямо к сети 220В (через простой диодный выпрямитель).

Вот ее основные характеристики:

• входное напряжение – до 500В (до 277В для переменки);
• встроенный стабилизатор напряжения для питания микросхемы, не требующий гасящего резистора;
• возможность регулировки яркости путем изменения потенциала на управляющей ноге от 0.045 до 0.25В;
• встроенная защита от перегрева (срабатывает при 150°С);
• рабочая частота (25-300 кГц) задается внешним резистором;
• для работы необходим внешний полевой транзистор;
• выпускается в восьминогих корпусах SO-8 и SO-8EP.

Драйвер, собранный на микросхеме AL9910 не имеет гальванической развязки с сетью, поэтому должен использоваться только там, где невозможно прямое прикосновение к элементам схемы.

Микросхема выпускается в двух модификациях: AL9910 и AL9910a. Отличаются минимальным напряжением запуска (15 и 20В соответственно) и выходным напряжением внутреннего стабилизатора ((7.5 или 10В соответственно). Еще у AL9910a немного выше потребление в спящем режиме.

Стоимость микросхем – около 60 руб/шт.

Типовая схема включения (без диммирования) выглядит так:

Здесь светодиоды всегда горят на полную мощность, которая задается значением резистора R_sense:

R_sense = 0.25 / (I_LED + 0.15⋅I_LED)

Для регулировки яркости 7-ую ногу отрывают от Vdd и вешают на потенциометр, выдающий от 45 до 250 мВ. Также яркость можно регулировать, подавая ШИМ-сигнал на вывод PWM_D. Если этот вывод посадить на землю, микросхема отключается, выходной транзистор полностью закрывается, потребляемый схемой ток падает до ~0.5мА.

Частота генерации должна лежать в диапазоне от 25 до 300 кГц и, как уже было сказано ранее, она определяется резистором R_osc. Зависимость можно выразить следующим уравнением:

f_osc = 25 / (R_osc + 22), где R_osc – сопротивление в килоомах (обычно от 75 до 1000 кОм).

Резистор включается между 8-ой ногой микросхемы и “землей” (или выводом GATE).

Индуктивность дросселя рассчитывается по страшной на первый взгляд формуле:

L ≥ (V_IN – V_LEDs)⋅V_LEDs / (0.3⋅V_IN⋅f_osc⋅I_LED)

Пример расчета

Для примера давайте рассчитаем параметры элементов обвязки микросхемы для двух последовательно включенных светодиода Cree XML-T6 и минимального напряжения питания (15 вольт).

Итак, допустим, мы хотим, чтобы микросхема работала на частоте 240 кГц (0.24 МГц). Значение резистора R_osc должно быть:

Rosc = 25/fosc – 22 = 25/0.24 – 22 = 82 кОм

Идем дальше. Номинальный ток светодиодов – 3А, рабочее напряжение – 3.3В. Следовательно, на двух последовательно включенных светодиодах упадет 6.6В. Имея эти исходные данные, можем рассчитать индуктивность:

L ≥ (V_IN – V_LEDs)⋅V_LEDs / (0.3⋅V_IN⋅f_osc⋅I_LED) = (15-6.6)⋅6.6 / (0.3⋅15⋅240000⋅3) = 17 мкГн

Т.е. больше или равно 17 мкГн. Возьмем распространенную фабричную индуктивность на 47 мкГн.

Осталось рассчитать R_sense:

R_sense = 0.25 / (I_LED + 0.15⋅I_LED) = 0.25 / (3 + 0.15⋅3) = 0.072 Ом

В качестве мощного выходного MOSFET’а возьмем какой-нибудь подходящий по характеристикам, например, всем известный N-канальник 50N06 (60В, 50А, 120Вт).

И вот, собственно, какая схема у нас получилась:

Не смотря на указанный в даташите минимум в 15 вольт, схема прекрасно запускается и от 12, так что ее можно использовать в качестве мощного автомобильного прожектора. На самом деле, приведенная схема – это реальная схема драйвера светодиодного прожектора 20 ватт YF-053CREE, которая была получена методом реверс-инжиниринга.

Рассмотренные нами микросхемы драйверов светодиодов PT4115, CL6808, CL6807, SN3350, AL9910, QX5241 и ZXLD1350 позволяют быстро собрать драйвер для мощных светодиодов своими руками и широко применяются в современных LED-светильниках и лампах.

В статье были использованы следующие радиодетали:

Таблица мощности ламп

В таблице приведено сравнение соответствия электрических мощностей ламп накаливания с люминесцентными компактными и светодиодными, обеспечивающих различные световые потоки. В последней строке таблицы представлена эффективность светоотдачи

, которая характеризует энергопотребление.

Приведённая таблица приводит в соответствие мощности ламп накаливания мощностям как компактных люминесцентных, так и светодиодных, устанавливает соотношение мощностей

Из таблицы следует, что эффективность (экономичность) компактной люминесцентной над лампой накаливания выше в 4,2 раза, а светодиодной соответственно – в 7,5 раза. Следует заметить, что светодиодная в 1,8 раза экономичней компактной люминесцентной.

Что такое светодиод

Внешне светоизлучающий диод выглядит как кристалл на металлической основе, покрытый пластиковой линзой. Осветительный элемент состоит из таких частей:

• основа из алюминия или меди;
• полупроводниковый кристалл;
• катод (-) и анод (+);
• слой силикона;
• линза из пластика;
• защитный корпус.

На металлической основе зафиксирован катод и анод. На первом электроде закреплен полупроводниковый чип (кристалл). Контакты имеют проводники, которые подсоединяются к чипу p-n-переходом (электронно-дырочный переход). На этом участке с помощью соединительной проволоки объединяются 2 полупроводника с дырочным и электронным типом проводимости. Сверху конструкция покрыта слоем силикона и пластиковой колбой и помещена в корпус с выводами для подключения к цепи.

Подключение светодиода.

Самым простым случаем подключения светодиода является подключение с резистором. Последний необходим для токоограничения, чтобы исключить перегорание led при скачках напряжения.

При подключении led-элементов по любой схеме не забывайте придерживаться полярности! Иначе полупроводниковый прибор не будет светить и перегорит.

Электрическая схема соединения светодиода (LED) и резистора (R).

При соединении нескольких светоизлучающих диодов возможны разные варианты их соединения.

Последовательное подключение.

Схема последовательного соединения.

Элементы соединяются последовательно с учетом полярности. В цепи значение тока   постоянно, а напряжение на led-элементах суммируется.

Параллельное соединение.

Схема параллельного соединения светодиодов через один резистор.

В этом случае постоянным в цепи сохраняется напряжение, а силы тока на элементах складываются. У данного типа соединения есть недостаток. На разных светодиодах может быть неодинаковое падение напряжения. Поэтому ток на каком-нибудь элементе может превысить допустимый, что приведет к поломке.

Во избежание этого следует подключать к каждой параллельной цепи свой резистор.

Схема параллельного подключения.

Параллельно-последовательное соединение.

При подключении большого количества светодиодов стоит использовать параллельно-последовательную электрическую схему. При этом в параллельных ветках напряжение одинаковое.

Электрическая схема параллельно-последовательного соединения.

Итак, в чем же отличие светодиодной лампы от люминесцентной?

Энергопотребление ламп

Энергопотребление ламп накаливания оставляет желать лучшего. К примеру, люминисцентная лампа аналогичной светосилы потребляет в 4-5 раз меньше. В связи с постоянным ростом цен на энергоносители и, соответственно, повышением стоимости электроэнергии мы не будем рассматривать лампы накаливания в данном обзоре.

Энергопотребление светодиодной лампы составляет около 65% от энергопотребления люминесцентной лампы.

Спектр света

Цветовая составляющая спектра люминесцентной лампы менее качественна, её свет кажется ненатуральным. Диаграмма имеет резкие пики в основных цветах спектра, поэтому люминесцентные лампы неправильно передают некоторые оттенки света. Светодиодные же лампы имеют спектр наиболее близкий к естественному свету, и их спектр представляет более сглаженную кривую. Также в люминисцентных лампах заметно для глаза мигание. Этот недостаток был присущ и первым моделям светодиодных ламп, однако технологии не стоят на месте — данная проблема решена.

Нагрев корпуса лампы

Люминесцентная лампа нагревается до 60 градусов Цельсия, она не может причинить ожог, но при неисправностях пускорегулирующей аппаратуры («залипание» стартера и т.д.), может произойти сильнейший нагрев вплоть до 200 градусов (и до 120 градусов – дросселей). Светодиодная лампа является абсолютно пожаробезопасной. Максимальный нагрев её корпуса составляет 40-50 градусов Цельсия, и за время работы остается постоянным. Поэтому её можно смело использовать рядом с легковоспламеняющимися материалами.

Экологичность

Люминесцентные лампы, используемые в квартирах, содержат до 5 мг ртути – ядовитого вещества относящегося к первому классу опасности. Выбрасывать их в общий мусоропровод категорически запрещено. Поэтому люминесцентные лампы рассчитаны на ответственных граждан и обязывают к специальной утилизации, что вносит, конечно, существенные неудобства. Также все люминесцентные лампы испускают ультрафиолет и инфракрасное излучение. Длительное ультрафиолетовое излучение способствует развитию меланомы, ускоряет старение кожи и может вызвать ожог сетчатки. Сильное и длительное инфракрасное излучение также представляет опасность для глаз. Светодиодные лампы не содержат никаких ядовитых веществ, способных причинить вред человеку. В их работе отсутствует инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, поэтому светодиодная лампа считается экологичным источником освещения.

КПД

Коэффициент полезного действия – это эффективность преобразования энергии в свет. У светодиодной лампы он достигает 90%.

Срок службы

Срок службы люминесцентной лампы в 5 раз ниже светодиодной.

На практике данное правило не всегда соблюдается. Так, в дешевых моделях светодиодных ламп в связи с недостаточно эффективных охлаждением наблюдается выход из строя светодиодов (выгорание), вследствие чего лампа перестает работать. Как правило, это происходит через шесть-двенадцать месяцев работы.

Другие особенности

Обычно люминесцентная лампа зажигается через 0,5-1 сек. К тому же при температуре ниже 10 °C яркость люминесцентной лампы значительно снижается из-за уменьшения давления в ней газа. При низких температурах ртуть становится не такой летучей и требуется длительно время для набора яркости. Повышенная влажность окружающего воздуха также вредит люминесцентной лампе и вызывает образование плёнки на её поверхности, которая негативно влияет на зажигание лампы. Светодиодная лампа включается моментально и работает в диапазоне температур от – 20 до +40 °C.

Расчеты потрeбления

Чтобы рассчитать, сколько электроэнергии потрeбляет любой источник света, требуется выполнение нескольких действий:

• посмотреть мощность, обозначенную как W, на изделии или упаковке;
• разделить цифру на 1000 (чтобы получить значение в киловаттах);
• определить, сколько часов в сутки лампой пользуется семья;
• умножить цифру на 30.

Далее мощность (п. 2) умножается на часы (п. 4).

Чтобы узнать, сколько одна лампа потрeбляет в рублях, окончательный результат расчета умножается на тариф.

Светодиодные лампочки

Для примера можно взять двухкомнатную квартиру, в которой 3 лампы по 100 Вт (в жилых помещениях и на кухне) и 3 – по 60 Вт (в ванной, туалете и прихожей).

Если они горят:

• в жилой комнате 4 часа вечером и 1 – утром;
• в спальне 2 часа вечером и 2 – утром;
• на кухне 3 часа вечером и 1 – утром;
• в прихожей и туалете по часу в сутки;
• в ванной 2 часа вечером и 1 – утром.

При замене на светодиодные источники используются 3 изделия по 14 Вт и 3 – по 10 Вт.

В сутки такая система потрeбляет:

12*14+4*10=208 Вт=0,208 кВт

При среднем тарифе 4 руб. за 1 кВт за месяц мы заплатим 24,96 руб.

Энергосберегающие лампочки

Если источники с нитью накала заменить на энергосберегающие, то нужно купить 3 изделия на 20 Вт и 3 – на 12 Вт.

В сутки все приборы потрeбляют:

12*26+4*15=372Вт=0,372 кВт

За месяц нужно заплатить 44,64 руб.

Лампочки накаливания

Лампа накаливания только 10-20% % электроэнергии превращает в свет, остальной объем расходует на тепло.

Для той же квартиры при использовании источников с нитью накаливая они за сутки потрeбляют:

12*100+4*60=640 Вт=0,64 кВт

За месяц нужно заплатить 76,80 руб.

На сколько вольт бывают светодиоды

Параметры светодиодов большей частью зависят от материала, из которого изготовлен p-n переход, хотя часть характеристик все же зависит от конструктива. Типовые значения рабочего напряжения и цвет свечения для маломощных элементов при токе 20 мА сведены в таблицу:

Мощные осветительные светодиоды работают при больших токах. Так, кристалл популярного LED 5730 предназначен для длительной эксплуатации при токе 150 мА. Но из-за крутой ВАХ, стабилизирующей падение напряжения, его Uраб составляет около 3,2 В, что укладывается в указанное в таблице значение.

Расчеты потребления

Чтобы рассчитать, сколько электроэнергии потребляет любой источник света, требуется выполнение нескольких действий:

• посмотреть мощность, обозначенную как W, на изделии или упаковке;
• разделить цифру на 1000 (чтобы получить значение в киловаттах);
• определить, сколько часов в сутки лампой пользуется семья;
• умножить цифру на 30.

Далее мощность (п. 2) умножается на часы (п. 4).

Чтобы узнать, сколько одна лампа потребляет в рублях, окончательный результат расчета умножается на тариф.

Светодиодные лампочки

Для примера можно взять двухкомнатную квартиру, в которой 3 лампы по 100 Вт (в жилых помещениях и на кухне) и 3 – по 60 Вт (в ванной, туалете и прихожей).

• в жилой комнате 4 часа вечером и 1 – утром;
• в спальне 2 часа вечером и 2 – утром;
• на кухне 3 часа вечером и 1 – утром;
• в прихожей и туалете по часу в сутки;
• в ванной 2 часа вечером и 1 – утром.

При замене на светодиодные источники используются 3 изделия по 14 Вт и 3 – по 10 Вт.

В сутки такая система потребляет:

12*14+4*10=208 Вт=0,208 кВт

При среднем тарифе 4 руб. за 1 кВт за месяц мы заплатим 24,96 руб.

Энергосберегающие лампочки

Если источники с нитью накала заменить на энергосберегающие, то нужно купить 3 изделия на 20 Вт и 3 – на 12 Вт.

В сутки все приборы потребляют:

За месяц нужно заплатить 44,64 руб.

Лампочки накаливания

Лампа накаливания только 10-20% % электроэнергии превращает в свет, остальной объем расходует на тепло.

Для той же квартиры при использовании источников с нитью накаливая они за сутки потребляют:

12*100+4*60=640 Вт=0,64 кВт

За месяц нужно заплатить 76,80 руб.

Итак, в чем же отличие светодиодной лампы от люминесцентной?

Энергопотребление ламп

Энергопотребление ламп накаливания оставляет желать лучшего. К примеру, люминисцентная лампа аналогичной светосилы потребляет в 4-5 раз меньше. В связи с постоянным ростом цен на энергоносители и, соответственно, повышением стоимости электроэнергии мы не будем рассматривать лампы накаливания в данном обзоре.

Энергопотребление светодиодной лампы составляет около 65% от энергопотребления люминесцентной лампы.

Спектр света

Цветовая составляющая спектра люминесцентной лампы менее качественна, её свет кажется ненатуральным. Диаграмма имеет резкие пики в основных цветах спектра, поэтому люминесцентные лампы неправильно передают некоторые оттенки света. Светодиодные же лампы имеют спектр наиболее близкий к естественному свету, и их спектр представляет более сглаженную кривую. Также в люминисцентных лампах заметно для глаза мигание. Этот недостаток был присущ и первым моделям светодиодных ламп, однако технологии не стоят на месте — данная проблема решена.

Нагрев корпуса лампы

Люминесцентная лампа нагревается до 60 градусов Цельсия, она не может причинить ожог, но при неисправностях пускорегулирующей аппаратуры («залипание» стартера и т.д.), может произойти сильнейший нагрев вплоть до 200 градусов (и до 120 градусов – дросселей). Светодиодная лампа является абсолютно пожаробезопасной. Максимальный нагрев её корпуса составляет 40-50 градусов Цельсия, и за время работы остается постоянным. Поэтому её можно смело использовать рядом с легковоспламеняющимися материалами.

Экологичность

Люминесцентные лампы, используемые в квартирах, содержат до 5 мг ртути – ядовитого вещества относящегося к первому классу опасности. Выбрасывать их в общий мусоропровод категорически запрещено. Поэтому люминесцентные лампы рассчитаны на ответственных граждан и обязывают к специальной утилизации, что вносит, конечно, существенные неудобства. Также все люминесцентные лампы испускают ультрафиолет и инфракрасное излучение. Длительное ультрафиолетовое излучение способствует развитию меланомы, ускоряет старение кожи и может вызвать ожог сетчатки. Сильное и длительное инфракрасное излучение также представляет опасность для глаз. Светодиодные лампы не содержат никаких ядовитых веществ, способных причинить вред человеку. В их работе отсутствует инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, поэтому светодиодная лампа считается экологичным источником освещения.

КПД

Коэффициент полезного действия – это эффективность преобразования энергии в свет. У светодиодной лампы он достигает 90%.

Срок службы

Срок службы люминесцентной лампы в 5 раз ниже светодиодной.

На практике данное правило не всегда соблюдается. Так, в дешевых моделях светодиодных ламп в связи с недостаточно эффективных охлаждением наблюдается выход из строя светодиодов (выгорание), вследствие чего лампа перестает работать. Как правило, это происходит через шесть-двенадцать месяцев работы.

Другие особенности

Обычно люминесцентная лампа зажигается через 0,5-1 сек. К тому же при температуре ниже 10 °C яркость люминесцентной лампы значительно снижается из-за уменьшения давления в ней газа. При низких температурах ртуть становится не такой летучей и требуется длительно время для набора яркости. Повышенная влажность окружающего воздуха также вредит люминесцентной лампе и вызывает образование плёнки на её поверхности, которая негативно влияет на зажигание лампы. Светодиодная лампа включается моментально и работает в диапазоне температур от – 20 до +40 °C.

Также хотелось бы обратить внимание на эстетические характеристики приборов, у современных светодиодных ламп они на порядок выше

Расчет потребляемой мощности

Значение мощности обычно указывается на самой лампочке в виде цифрового символа вместе с латинской буквой W. В некоторых случаях информация указывается на упаковке. Мощность измеряется в ваттах. Данную единицу измерения нельзя использовать для сравнения яркости, она предназначена для определения потребляемой мощности.

Определение количества киловатт происходит путем деления ватт на 1000, путем перемещения десятичной запятой влево на три знака. Таким образом, если обычная лампа накаливания потребляет 40 Вт, то при переводе в киловатты получится 40/1000 = 0,04 кВт. Таким же способом определяется сколько потребляет лампочка 100 ватт в час. Для того чтобы рассчитать потребляемую мощность стандартной люминесцентной лампой, нужно выполнить такие же действия: 15 Вт/1000 = 0,015 кВт. Полученное значение будет в 3,5 раза ниже, чем у лампы накаливания.

На следующем этапе нужно вычислить, сколько часов затрачивается на работу лампы в течение месяца. Если лампочка накаливания мощностью 0,04 кВт включается ежедневно на 5 часов, то в течение 30 дней месяца общее количество составит 150 часов. Полученное значение нужно умножить на количество потребляемых киловатт, то есть 0,04 х 150 = 6,0 кВт/ч в месяц. Точно так же решается вопрос, как рассчитать сколько киловатт в час потребляет лампочка 50 ватт и другие светильники с разными мощностями.

Зная количество потребленной мощности, уже не составит особого труда рассчитать стоимость электроэнергии. Необходимо умножить всю мощность, потребленную за месяц на стоимость одного киловатта. Для , которые рассматривались выше, это составит: 6,0 кВт/ч х 3,5 рубля = 21 рубль. Существенной экономии можно добиться используя вместо традиционных ламп, энергосберегающие источники света.

Например, при использовании компактных люминесцентных ламп, окупаемость наступает уже через 9 месяцев. Продолжительность их эксплуатации намного выше, что создает дополнительную экономию. Еще более высокой эффективностью обладают светодиодные лампы, способные непрерывно работать на протяжении 50000 часов. Каждый такой светильник позволяет сэкономит примерно 450 рублей в год.

Перед использованием ламп с повышенной мощностью, необходимо проверить маркировку светильника с обозначением максимально допустимой мощности. Запрещается использовать источники света, потребляющие мощность выше допустимого значения. Это может вызвать короткое замыкание и другие негативные последствия.

Сегодня при покупке источников освещения мы всё чаще останавливаемся на выборе между лампой накаливания, люиминесцентной лампой (т.н. «Экономка») и более современной – светодиодной (LED). Помочь взвесить все «за» и «против» того или иного решения надеемся вам поможет эта статья.

Похожие записи:

10 лучших мини-кондиционеров Нюансы возведения свайно-ростверкового фундамента для дома из газобетона 60 идей интерьеров ванной комнаты совмещенной с туалетом Разбираемся какая печь лучше для бани: электрическая, дровяная, газовая Как выбрать термостойкий кабель для бани и сауны Разновидности и расчет трезфазных автоматических выключателей