Какъв е светлинният поток на LED лампите?

Светодиодните (LED) лампи се характеризират с много параметри, отговорни за висококачествено и безопасно осветление. Статията ще обсъди основните характеристики на устройствата от този клас, включително сравнението на последните с тези на традиционните лампи с нажежаема жичка, както и ще даде препоръки за избора на LED лампи за дома.

Какво е светлинен поток?

Светлинният поток е физическо количество, което характеризира броя на “светлинните” единици мощност на съответния радиационен поток. Силата на светлината от своя страна е енергията, преминаваща през някакво пространство за определено време.

Най-просто казано, светлинният поток е понятие, което определя количеството светлина, излъчвано от източник (в рамките на статията това е светлинно устройство), и как този радиационен поток се излъчва и разпределя в пространството.

Силата на светлинния поток и как се измерва?

При оценка и сравняване на осветителни устройства се използва такава единица за измерване на светлинния поток като лумен. Това е основната мерна единица, излъчвана от източник, светлинният поток. Междувременно е грешка професионалистите по осветление и обикновените потребители да оценяват осветителното оборудване, използвайки концепцията за „яркост“. Този термин е не само грешен, но може да бъде и подвеждащ, особено когато става въпрос за LED лампи.

Традиционните лампи с нажежаема жичка излъчват във възможно най-широкия спектър на светлинния сигнал, докато LED лампите “покриват” само тясна част от неговата “синя” област. Но в същото време, излъчвайки приблизително сравнимо количество енергия, светодиодният източник свети по-ярко.

По отношение на LED лампите понякога се използва понятието “осветеност” (характеризиращо интензитета, с който светлината пада върху повърхността). Приетата единица за осветеност е лукс (lx).

Устройството и принципът на работа на LED лампи

LED лампите за осветление се различават само външно, вътрешната структура на различните устройства е приблизително еднаква. Светлината се излъчва директно от светодиоди, чиито брой, мощност и цветови спектър варират в зависимост от модела.

Принципът на действие на LED осветителната лампа се основава на преобразуването на мрежовото променливо напрежение, чрез електрическа верига, в постоянно, което всъщност захранва излъчващите кристали.

Домашното LED осветително устройство се състои от следните компоненти:

• Дифузьорът е специална полусфера, която увеличава дисперсията и равномерно разпръсква светлинния поток. В зависимост от модела този компонент може да бъде изработен от матова, прозрачна или полупрозрачна пластмаса (изключение правят флуоресцентните устройства, където се използва специален отразяващ елемент).
• LED кристалът е в основата на съвременната LED лампа. Техният брой може да варира от един до няколко десетки – зависи от дизайна, размерите, мощността, размера на радиатора на конкретен модел. Качеството на LED кристалите определя основните параметри на устройството и неговата издръжливост, защото ако дори един чип се повреди, лампата може да бъде изхвърлена.
• Печатна платка – при производството й се използва специална анодизирана алуминиева сплав, която й позволява ефективно да взаимодейства с радиатора, разсейвайки топлината.
• Радиаторът е специално оформен алуминиев продукт, който позволява по-ефективно отвеждане на топлината от кристалите. Зоната за отстраняване на топлината на радиатора се увеличава поради наличието на много плочи върху тялото на този елемент.
• Драйверът е важен компонент на веригата, без който светодиодните кристали просто биха изгорели. Устройството коригира, намалява и стабилизира мрежовото напрежение. Има дистанционни и вградени драйвери – повечето домакински LED осветителни устройства са оборудвани с най-нов тип устройства, монтирани директно в корпуса на лампата.
• Кондензаторът е радиотехнически компонент, който допълнително изглажда вълните на напрежението, подавани към LED матрицата.
• Полимерната основа на основната част е конструктивен елемент, необходим за защита на тялото на устройството от електрическа повреда и човек от токов удар при смяна на лампата.
• Цокъл – превключваща част, която осигурява връзка с електрическата мрежа. Най-често основата е изработена от никелиран месинг, който осигурява надежден контакт и антикорозионен ефект.

Струва си да се каже, че в LED устройствата, за разлика от традиционните лампи с нажежаема жичка, максималната зона на нагряване се основава на вътрешната страна. Поради тази причина LED лампата изисква ефективно вътрешно охлаждане, което е изпълнено под формата на охлаждащ радиатор.

Основни характеристики

В много отношения LED устройствата превъзхождат лампите с нажежаема жичка и други източници на светлина. Сред няколко десетки технически параметри на LED лампи могат да се разграничат няколко основни.

Мощност на LED лампата

Под мощността на LED устройството те означават електрическата мощност, консумирана от него от мрежата. За да се улесни навигацията на потребителя, еквивалентният индикатор на лампа с нажежаема жичка е посочен върху опаковката на LED лампата.
Междувременно ефективността на такива еквивалентни устройства варира. Имат различна яркост и мощност на светлинния поток.

Ъгъл на разсейване

Светлинният поток на битовите LED лампи се разпръсква под ъгъл 60° – 340°. Устройства с по-малко широк модел на излъчване се използват при проектирането на точково осветление, зонирано осветление. Устройства с широк ъгъл на дисперсия се използват за организиране на общо осветление. Най-големият ъгъл на дисперсия е достъпен за лампи с LED нишки. Индикаторът за този тип устройство корелира с традиционните лампи с нажежаема жичка.

Създаден светлинен поток

Яркостта на осветителното устройство или по-скоро количеството светлина, излъчвана от него, се характеризира с такъв параметър като „светлинен поток“, както вече беше споменато, измерен в лумени. LED лампа от 400 лумена е приблизително еквивалентна на лампа с нажежаема жичка от 40 вата. На практика има тенденция производителите на LED устройства съзнателно да надценяват тази характеристика. Параметри, които са близки до реалните за конкретни устройства, могат да бъдат намерени чрез изследване на резултатите от независими тестове.

Цветна температура

По-познатата лампа с нажежаема жичка излъчва приятна мека жълта светлина, чиято цветна температура достига 2750 Келвина (K). Съответно, LED лампа със същата цветова температура ще даде най-близкия блясък до традиционната лампа. В по-голямата си част LED устройствата се характеризират с цветна температура от 3000 K – с доста комфортна за очите, но малко по-бяла светлина. За офиси са подходящи лампи с индикатор 3000 – 4000 K. Осветителните устройства с цветна температура от 5000 K или повече са подходящи само за помощни помещения.

Фактор на пулсации

Тази характеристика се отнася за всички осветителни устройства. Висококачествените LED устройства имат много нисък коефициент на пулсации, който е от 3 до 5 пъти по-нисък от лампите с нажежаема жичка. Според този показател LED устройствата могат да се използват във всякакви помещения. В евтините лампи много често коефициентът на пулсации не е посочен, но интензитетът на трептене лесно се проверява с помощта на камерата на телефона. При наличие на вълнички на дисплея се виждат тъмни ивици.

Еквивалентна мощност

На опаковката на LED лампа обикновено има и такъв параметър като еквивалентната мощност на лампа с нажежаема жичка. Например, може да бъде информация, че LED устройството има мощност от 5 W, еквивалентна на мощността на лампа с нажежаема жичка от 40 W. Не твърде добросъвестните производители могат да бъдат трудни в случай на тези параметри, така че се препоръчва първо да обърнете внимание на характеристиката на светлинния поток на LED лампата.

Работно напрежение

Стандартизираните работни напрежения на съвременните LED лампи са 220 V (за нормална мрежа) и 12 V (за използване със захранващи устройства). Последните работят както на AC, така и на DC напрежения. Въпреки това, някои от тези лампи, когато се захранват от източник на променлив ток, може да имат твърде висок фактор на пулсации, който е вреден за очите.

Индекс на цветопредаване

Спектралния индекс на цветопредаване на LED устройство е различен в сравнение с лампа с нажежаема жичка. Има повече компонент на син цвят. Индексът на цветопредаване (Ra), определен от производителя на устройството, характеризира равномерността на нивото на всички цветови компоненти. Светлинен поток с нисък индекс (под 80 Ra) е неприятен за очите. Лампите с нажежаема жичка и слънчевата светлина имат този индикатор в района на 97 – 98 Ra, висококачествените LED лампи са повече от 80, отделните модели – 90 единици. На практика спектралният индекс на цветопредаване е умишлено надценен от някои производители: когато е етикетиран върху опаковката Ra – 80, той може да бъде 75 или дори по-малко единици.

Контрол на яркостта

Повечето LED лампи не работят с димиращи устройства, предназначени да регулират яркостта на осветителните тела. Въпреки това на пазара могат да се намерят LED осветителни тела, които вече имат вграден димерен модул или имат опция за поддържане на външни димери за лампи с нажежаема жичка или специално предназначени за диодни устройства.

Отопление и производство на топлина

Светлинният поток на светодиода е насочен в една посока, докато топлината се излъчва в другата посока. Поради тази причина вътрешността на LED лампата трябва активно да се охлажда. За да направите това, осветителното устройство е оборудвано с радиатор.

Сравнителни характеристики на LED устройства и лампи с нажежаема жичка

За визуално сравнение на LED устройства и лампи с нажежаема жичка трябва да се обърнете към специална таблица. Както можете да видите, разликата в консумацията на енергия между тези класове устройства с еднаква сила на светлинния поток е значителна.

Но всъщност 5W LED осветително тяло не е еквивалентно на 40W крушка с нажежаема жичка. Осветеността на едно LED устройство всъщност може да бъде далеч от 400 лумена в зависимост от няколко фактора. Това, например, е матиран корпус, „поглъщащ“ част от мощността от водача, други електрически компоненти и др.

Светлинна мощност

Един от най-важните параметри при изчисляването на осветителната схема на помещението е светлинната мощност на монтираното устройство. Тази характеристика се измерва в лумени / ватове. При лампите с нажежаема жичка светлинната мощност е от 8 до 10 lm/W. При светодиодите параметърът варира от 90 до 110 Lm / W, а при висококачествени модели – от 120 до 140 Lm / W. По отношение на светлинната мощност LED осветителните тела са 8-10 пъти по-добри от алтернативните варианти.

Разсейване на топлината

Когато сравнявате светодиодите и традиционните лампи с нажежаема жичка, трябва да се вземе предвид тяхното разсейване на топлината. Стъклените крушки на лампите с нажежаема жичка се нагряват до 230 – 240 градуса по Целзий, докато мощната LED лампа може да се нагрее до максимум 45 градуса. Поради тази причина последните не са пожароопасни и могат да се монтират във всяка стая, за разлика от лампите с нажежаема жичка, които не се препоръчват за използване, например, в дървени конструкции.

Живот

Основната характеристика, която говори за предимството на светодиодите. LED матрицата може да работи 40 000 часа, докато лампата с нажежаема жичка рядко издържа повече от хиляда часа, което е почти 40 пъти по-малко. Заради справедливостта трябва да се отбележи, че такива високи стойности са присъщи на висококачествени LED продукти от известни производители. Евтините LED кристали имат много по-нисък ресурс.

ефективност

Ефективността на лампата е концепция, която характеризира количеството произведена светлина спрямо топлинната мощност на устройството. Тази характеристика на LED устройствата се доближава до 90%, докато, подобно на лампите с нажежаема жичка, полезното действие се оценява на 7-9 процента. Излишно е да казвам колко по-икономични са LED осветителните устройства в сравнение с традиционните аналози.

Цена

Много по-противоречив въпрос е какво е по-изгодно да се използва: диодни лампи или лампи с нажежаема жичка? Въпреки факта, че първите са с порядък по-скъпи, общото им време на работа далеч надвишава експлоатационния живот на втория вариант. И ако вземем предвид такъв показател като икономия на енергия, традиционните лампи нямат никакъв шанс. На практика обаче нещата не са толкова еднозначни. Едно LED устройство, подобно на други видове лампи, може да се повреди много по-рано от прага на експлоатационния му живот (например по време на пренапрежение на тока или температурни промени). Освен това те светят по-слабо, така че потребителите често трябва да купуват и инсталират допълнително LED осветление.

Екологичен компонент

Сертифицираните LED лампи съдържат много малък процент опасни химикали. Те, подобно на лампите с нажежаема жичка, не изискват специално изхвърляне. Но това изобщо не означава, че уредите с изтекъл срок на годност трябва да се изхвърлят заедно с другите битови отпадъци. Осветителните устройства могат да бъдат предадени например в специални събирателни пунктове.

Съвети за избор на LED крушка

Изборът на добра LED лампа не е лесна задача. Понякога дори от световноизвестни производители има екземпляри с високо ниво на пулсации или с параметри на светлинния поток, които са надценени спрямо реалните стойности. Следващите препоръки се основават на практическия опит на потребителите и резултатите от независими експерти. Добрата LED лампа трябва да отговаря на следните критерии:

• коефициент на пулсации – не повече от 30%;
• цветопредаване – индекс 80 и повече;
• ниво на светлинен поток – съответства на стойността на светлинния поток на лампа с нажежаема жичка;
• приемлив ъгъл на осветяване – не повече от 50 градуса;
• ако е необходимо, поддръжка на превключватели с индикатор;
• ако е необходимо – поддръжка за димиране.

Освен това няма да е излишно да се съсредоточите върху следните точки:

• Поставете ръката си под светлината на лампата. Ако кожата има сив нюанс, устройството използва светодиоди с нисък индекс на цветопредаване.
• Дори ако видите обозначението „без вълни“ на опаковката, това не означава, че трептенето напълно липсва. Най-вероятно стойността му е в рамките на 5%.
• Ако е възможно да включите лампата, насочете към нея включената камера на смартфона. Ако не виждате никакви ивици, LED осветителното тяло има ниско ниво на пулсация.
• Плъзнете писалка пред включената лампа. Ако обектът се удвои или утрои, източникът има високо ниво на пулсации.
• Яркостта на LED лампата може да се провери с помощта на специални приложения за измерване на светлина на вашия смартфон с Android.
• Не купувайте продукт с дата на пускане на пазара след 3 или повече години. По-добре е да изберете по-модерен вариант.
• Изберете LED лампа с дълъг гаранционен срок (3-5 години).
• Моля, запазете касовата бележка, за да можете да върнете или замените артикула, ако е необходимо.

LED лампите се различават от класическите лампи с нажежаема жичка по много характеристики. Най-важните от тях са мощност, ъгъл на дисперсия, светлинен поток, цветна температура и коефициент на пулсации. Когато избирате LED лампа, трябва да обърнете внимание и на светлинната и топлинна мощност на устройството, неговия гаранционен срок, ефективност, еквивалентна мощност, работно напрежение и индекс на цветопредаване.