Quin és el flux lluminós de les làmpades LED?

Светодиодные лампыРазновидности лент и светодиодов

Les làmpades de díodes emissors de llum (LED) es caracteritzen per molts paràmetres responsables d’una il·luminació d’alta qualitat i segura. L’article discutirà les característiques principals dels dispositius d’aquesta classe, inclosa la comparació d’aquests últims amb els de les làmpades incandescents tradicionals, i també donarà recomanacions sobre com triar làmpades LED per a la llar.

Què és el flux lluminós?

Un flux lluminós és una magnitud física que caracteritza el nombre d’unitats “lluminoses” de potència del flux de radiació corresponent. La potència de la llum, al seu torn, és l’energia que passa per algun espai en un cert període de temps.
Làmpada LED

En poques paraules, un flux lluminós és un concepte que determina la quantitat de llum emesa per una font (en el marc de l’article, es tracta d’un dispositiu de llum) i com s’emet i es distribueix aquest flux de radiació a l’espai.

La força del flux lluminós i com es mesura?

En avaluar i comparar dispositius d’il·luminació, s’utilitza una unitat de mesura del flux lluminós com a lumen. Aquesta és la unitat bàsica de mesura emesa per una font, el flux de llum. Mentrestant, és un error que els professionals de la il·luminació i els usuaris generals avaluïn els equips d’il·luminació utilitzant el concepte de “lluminositat”. Aquest terme no només és erroni, sinó que també pot induir a error, sobretot quan es tracta de làmpades LED.

Les làmpades incandescents tradicionals emeten en l’espectre més ampli possible del senyal de llum, mentre que les làmpades LED “cobreixen” només una part estreta de la seva àrea “blava”. Però al mateix temps, emetent una quantitat aproximadament comparable d’energia, la font LED brilla més.

Pel que fa a les làmpades LED, de vegades s’utilitza el concepte de “il·luminació” (que caracteritza la intensitat amb què la llum cau a la superfície). La unitat d’il·luminació acceptada és lux (lx).

El dispositiu i el principi de funcionament de les làmpades LED

Les làmpades LED per il·luminació només difereixen externament, l’estructura interna dels diferents dispositius és aproximadament la mateixa. La llum s’emet directament pels LED, el nombre, potència i espectre de color dels quals varia segons el model.

El principi de funcionament de la làmpada d’il·luminació LED es basa en la conversió de la tensió alterna de la xarxa, mitjançant un circuit elèctric, en una de constant, que realment alimenta els cristalls radiants.

El dispositiu d’il·luminació LED domèstic consta dels components següents:

  • El difusor és un hemisferi especial que augmenta la dispersió i dispersa uniformement el flux de llum. Segons el model, aquest component pot ser de plàstic mat, transparent o translúcid (una excepció són els dispositius fluorescents, on s’utilitza un element reflectant especial).
  • El cristall LED és la base del llum LED modern. El seu nombre pot variar d’una a diverses dotzenes: depèn del disseny, les dimensions, la potència, la mida del dissipador de calor d’un model concret. És la qualitat dels cristalls LED la que determina els principals paràmetres del dispositiu i la seva durabilitat, ja que si fins i tot un xip falla, la làmpada es pot llençar.
  • Placa de circuit imprès : en la seva fabricació, s’utilitza un aliatge especial d’alumini anoditzat, que li permet interactuar eficaçment amb el radiador, dissipant la calor.
  • El dissipador de calor és un producte d’alumini de forma especial que permet una eliminació més eficient de la calor dels cristalls. L’àrea d’eliminació de calor del radiador augmenta a causa de la presència de moltes plaques al cos d’aquest element.
  • El controlador és un component important del circuit, sense el qual els cristalls LED simplement es cremarien. La unitat rectifica, redueix i estabilitza la tensió de la xarxa. Hi ha controladors remots i integrats: la majoria dels dispositius d’il·luminació LED domèstics estan equipats amb l’últim tipus de dispositius muntats directament a la carcassa del llum.
  • Un condensador és un component radiotècnic que suavitza, a més, les ondulacions de tensió subministrades a la matriu LED.
  • La base de polímer de la part del sòcol és un element estructural necessari per protegir el cos del dispositiu d’avaria elèctrica i una persona de descàrregues elèctriques quan es canvia el llum.
  • Sòcol : una part de commutació que proporciona connexió a la xarxa elèctrica. Molt sovint, la base està feta de llautó niquelat, que proporciona un contacte fiable i un efecte anticorrosió.

Val la pena dir que en els dispositius LED, a diferència de les làmpades incandescents tradicionals, la zona de calefacció màxima es basa en l’interior. Per aquest motiu, la làmpada LED requereix un refredament intern efectiu, que s’implementa en forma de radiador de refrigeració.

Característiques principals

En molts aspectes, els dispositius LED són superiors a les làmpades incandescents i altres fonts de llum. Entre diverses desenes de paràmetres tècnics de làmpades LED, es poden distingir diversos dels principals.

Potència del llum LED

Sota la potència del dispositiu LED, signifiquen l’energia elèctrica que consumeix des de la xarxa. Per facilitar la navegació del consumidor, l’indicador equivalent d’una làmpada incandescent s’indica a l’embalatge de la làmpada LED.
Potència del llum LEDMentrestant, l’eficiència d’aquests dispositius equivalents varia. Tenen diferent brillantor i potència de flux lluminós.

Angle de dispersió

El flux lluminós de les làmpades LED domèstiques es dispersa en un angle de 60 ° – 340 °. Els dispositius amb un patró de radiació menys ampli s’utilitzen en el disseny d’il·luminació puntual, il·luminació zonificada. Els dispositius amb un ampli angle de dispersió s’utilitzen per organitzar la il·luminació general. L’angle de dispersió més gran està disponible per a làmpades amb filaments LED. L’indicador d’aquest tipus de dispositiu es correlaciona amb les làmpades incandescents tradicionals.

Flux lluminós creat

La brillantor del dispositiu d’il·luminació, o més aviat la quantitat de llum emesa per aquest, es caracteritza per un paràmetre com el “flux lluminós”, com ja s’ha esmentat, mesurat en lumens. Una làmpada LED que emet un flux lluminós de 400 lúmens és aproximadament equivalent a una làmpada incandescent de 40 watts. A la pràctica, els fabricants de dispositius LED tendeixen a sobreestimar deliberadament aquesta característica. Es poden trobar paràmetres propers a la realitat per a dispositius específics examinant els resultats de proves independents.

Temperatura de colors

La làmpada incandescent més familiar emet una agradable llum groga suau, la temperatura de color de la qual s’aproxima als 2750 Kelvin (K). En conseqüència, una làmpada LED amb la mateixa temperatura de color donarà la brillantor més propera a una làmpada tradicional. En la seva majoria, els dispositius LED es caracteritzen per una temperatura de color de 3000 K, amb una llum força còmoda per als ulls, però una mica més blanca. Els llums amb un indicador de 3000 – 4000 K són adequats per a oficines. Els dispositius d’il·luminació amb una temperatura de color de 5000 K o més només són adequats per a safareigs.

Factor de ondulació

Aquesta característica s’aplica a tots els dispositius d’il·luminació. Els dispositius LED d’alta qualitat tenen un factor de ondulació molt baix, que és de 3 a 5 vegades més baix que les làmpades incandescents. Segons aquest indicador, els dispositius LED es poden utilitzar a qualsevol local. A les làmpades de baix cost, molt sovint no s’indica el coeficient d’ondulació, però, la intensitat del parpelleig es pot comprovar fàcilment mitjançant la càmera del telèfon. En presència d’ondes, es veuen ratlles fosques a la pantalla.

Potència equivalent

A l’embalatge d’una làmpada LED, també sol haver-hi un paràmetre com la potència equivalent d’una làmpada incandescent. Per exemple, pot ser informació que el dispositiu LED té una potència de 5 W, equivalent a la potència d’una làmpada incandescent de 40 W. Els fabricants no massa conscients poden ser complicats en el cas d’aquests paràmetres, per la qual cosa es recomana primer que presteu atenció a la característica del flux lluminós de la làmpada LED.

Tensió de treball

Les tensions de funcionament estandarditzades de les làmpades LED modernes són de 220 V (per a la xarxa normal) i de 12 V (per al seu ús amb fonts d’alimentació). Aquests últims funcionen tant amb voltatges de CA com de CC. Tanmateix, algunes d’aquestes làmpades, quan s’alimenten amb una font de corrent altern, poden tenir un factor d’ondulació massa alt que és perjudicial per als ulls.

Índex de reproducció cromàtica

L’índex de reproducció del color espectral d’un dispositiu LED és diferent en comparació amb una làmpada incandescent. Té més un component de color blau. L’índex de reproducció del color (Ra), indicat pel fabricant del dispositiu, caracteritza la uniformitat del nivell de tots els components del color. El flux lluminós amb un índex baix (menys de 80 Ra) és desagradable per als ulls. Les làmpades incandescents i la llum solar tenen aquest indicador al voltant de 97 – 98 Ra, les làmpades LED d’alta qualitat són més de 80, models individuals – 90 unitats. A la pràctica, alguns fabricants sobrevaloren deliberadament l’índex de reproducció del color: quan s’etiqueta a l’envàs Ra – 80, pot ser de 75 unitats o fins i tot menys.

Control de la brillantor

La majoria de llums LED no funcionen amb dispositius d’atenuació dissenyats per ajustar la brillantor dels accessoris d’il·luminació. Tanmateix, al mercat es poden trobar lluminàries LED que ja disposen d’un dimmer incorporat, o bé tenen l’opció de suportar dimmers externs per a làmpades incandescents o dissenyades específicament per a dispositius de díodes.
Làmpada LED

Calefacció i generació de calor

El flux lluminós del LED es dirigeix ​​en una direcció, mentre que la calor s’emet en l’altra direcció. Per aquest motiu, l’interior del llum LED s’ha de refredar activament. Per fer-ho, el dispositiu d’il·luminació està equipat amb un radiador.

Característiques comparatives dels dispositius LED i les làmpades incandescents

Per a una comparació visual dels dispositius LED i les làmpades incandescents, hauríeu de consultar una taula especial. Com podeu veure, la diferència de consum d’energia entre aquestes classes de dispositius amb la mateixa intensitat de flux lluminós és significativa.

Il·luminació incandescent, WLàmpades LED, WIntensitat del flux de llum, Lm
253250
405400
60vuit650
100catorze1300
150222100

Però, de fet, un aparell LED de 5 W no és equivalent a una bombeta incandescent de 40 W. La il·luminació d’un dispositiu LED pot estar lluny dels 400 lúmens depenent de diversos factors. Aquest, per exemple, és un estoig mat, que “devora” part de la potència pel conductor, altres components elèctrics, etc.

Sortida de llum

Un dels paràmetres més importants en el càlcul de l’esquema d’il·luminació de l’habitació és la sortida de llum del dispositiu muntat. Aquesta característica es mesura en lúmens/watts. En les làmpades incandescents, la sortida de llum és de 8 a 10 lm/W. En els LED, el paràmetre oscil·la entre 90 i 110 Lm / W, i en models d’alta qualitat – de 120 a 140 Lm / W. Pel que fa a la sortida de llum, les lluminàries LED són 8-10 vegades millors que les opcions alternatives.

Dissipació de calor

Quan es comparen els LED i les làmpades incandescents tradicionals, s’ha de tenir en compte la seva dissipació de calor. Les bombetes de vidre de les làmpades incandescents escalfen fins a 230 – 240 graus centígrads, mentre que una làmpada LED potent pot escalfar fins a un màxim de 45 graus. Per aquest motiu, aquests últims no són perillosos d’incendi i es poden muntar a qualsevol habitació, a diferència de les làmpades incandescents, que no es recomana utilitzar-les, per exemple, dins d’estructures de fusta.

Tota una vida

La característica principal que parla de l’avantatge dels LED. Una matriu LED pot funcionar durant 40.000 hores, mentre que una làmpada incandescent rarament dura més de mil hores, que és gairebé 40 vegades menys. Per motius d’equitat, cal assenyalar que les taxes tan altes són inherents als productes LED d’alta qualitat de fabricants coneguts. Els cristalls LED barats tenen un recurs molt inferior.

eficiència

L’eficiència de la làmpada és un concepte que caracteritza la quantitat de llum produïda en relació amb la sortida tèrmica del dispositiu. Aquesta característica dels dispositius LED s’aproxima al 90%, mentre que, com les làmpades incandescents, l’acció útil s’estima en un 7-9%. No cal dir, quants dispositius d’il·luminació LED són més econòmics en comparació amb els homòlegs tradicionals.

Preu

Una pregunta molt més controvertida és què és més rendible d’utilitzar: làmpades de díode o làmpades incandescents? Malgrat que els primers costen un ordre de magnitud més cars, el seu temps de funcionament total supera amb escreix la vida útil de la segona opció. I si tenim en compte un indicador com l’estalvi d’energia, les làmpades tradicionals no tenen cap possibilitat. A la pràctica, però, les coses no estan tan clares. Un dispositiu LED, com altres tipus de làmpades, pot fallar molt abans del seu llindar de vida útil (per exemple, durant pujades de corrent o canvis de temperatura). A més, llueixen més feble, de manera que els usuaris sovint han de comprar i instal·lar il·luminació LED addicional.
Ús de llums LED

Component ambiental

Les làmpades LED certificades contenen un percentatge molt reduït de productes químics perillosos. Com les làmpades incandescents, no requereixen una eliminació especialitzada. Però això no vol dir en absolut que els electrodomèstics caducats s’hagin de llençar amb altres residus domèstics. Els dispositius d’il·luminació es poden lliurar, per exemple, a punts de recollida especials.

Consells per triar una bombeta LED

Escollir una bona làmpada LED no és una tasca fàcil. De vegades, fins i tot de fabricants de fama mundial, hi ha casos amb un alt nivell de pulsacions o amb paràmetres de sortida de llum que es sobrevaloren en relació amb els valors reals. Les recomanacions següents es basen en l’experiència pràctica dels usuaris i en els resultats d’experts independents. Un bon llum LED ha de complir els criteris següents:

  • factor de ondulació: no més del 30%;
  • representació del color: índex 80 i més;
  • nivell de flux lluminós: correspon al valor del flux de llum d’una làmpada incandescent;
  • angle d’il·luminació acceptable: no més de 50 graus;
  • si cal, suport per a interruptors amb un indicador;
  • si cal – suport per a la regulació.

A més, no serà superflu centrar-se en els punts següents:

  • Posa la teva mà sota la llum del llum. Si la pell té un to gris, el dispositiu utilitza LED amb un índex de reproducció de color baix.
  • Fins i tot si veieu la designació “sense ondulació” al paquet, això no vol dir que el parpelleig estigui completament absent. El més probable és que el seu valor estigui dins del 5%.
  • Si és possible encendre el llum, apunteu-hi la càmera del telèfon intel·ligent encès. Si no veieu cap ratlla, l’aparell LED té un nivell de pulsació baix.
  • Feu lliscar una ploma estilogràfica davant del llum encès. Si l’objecte es duplica o triplica, la font té un alt nivell de pulsacions.
  • La brillantor del llum LED es pot comprovar mitjançant aplicacions especials de mesurador de llum al vostre telèfon intel·ligent Android.
  • No compreu un producte amb una data de llançament de 3 anys o més. És millor triar una opció més moderna.
  • Trieu una làmpada LED amb un llarg període de garantia (3-5 anys).
  • Si us plau, conservi el rebut per poder tornar o canviar l’article si cal.

Les làmpades LED es diferencien de les clàssiques làmpades incandescents en moltes característiques. Els més importants són la potència, l’angle de dispersió, el flux lluminós, la temperatura de color i el factor d’ondulació. Quan escolliu una làmpada LED, també heu de prestar atenció a la sortida de llum i calor del dispositiu, el seu període de garantia, eficiència, potència equivalent, tensió de funcionament i índex de reproducció del color.

Rate article
Add a comment

  1. Наталья

    Светодиодные лампы с холодным бело-синим свечением портят зрение. Покупать для дома нужно лампы с тёплым свечением или нейтральным белым светом. А вот для детей и тех, кто часто работает за столом, в настольную лампу офтальмологи рекомендуют ставить обычную лампу накаливания. 
    В доме стоят два вида ламп и дольше работают светодиодные, хотя перепады напряжения у нас постоянные. Для примера, на кухне стоит лампа накаливания, которую за полгода поменяли 4 раза, а в торшере, в гостинной – светодиодная, ею пользуемся больше года, при этом свет включаем в той и другой комнате одинаковое время. Так что всё-таки выгоднее светодиодные лампы, несмотря на более дорогую цену.

    Reply
    1. Татьяна

      Хочу возразить комментарию Натальи.
      Я, лично, ни разу не слышала от своего офтальмолога (а его я посещаю раз в пол года), информации о том, что светодиодные лампы с холодным свечением портят зрение.
      У нас во всех комнатах стоят светодиодные лампы.
      При выборе света такие лампы очень экономичны в использовании.
      Мы переехали в свою новую квартиру еще в 2015 году и еще, пока что, ни разу не поменяли ни одной лампочки.
      Всем конечно по разному, но нам нравится холодный свет. А желтый или белый – какой-то тусклый и не яркий.

      Reply
  2. Лариса

    А я только недавно в целях экономии электричества поменяла почти все лампы накаливания в частном доме на светодиодные лампы как раз с нейтральным белым светом. Только при этом пришлось заменить еще и те выключатели, в которых есть подсветка, так как они были причиной неполного выключения света в таких лампах.
    В данной статье содержится много интересных практических советов по поводу того, как правильно выбрать светодиодные лампы. Я обязательно им последую и проверю качество своих ламп. Если что, придется купить более качественные. 

    Reply
  3. Инна

    Я очень довольна, что теперь есть такие лампы, реально экономят электроэнергию и платить за пользование ею становится дешевле. Но это не главный их плюс, реально нравится, что в квартире от них света становится больше и намного. А на счет того, что дампы портят зрение, так его все портит, будем откровенны. Я вот, например, совершенно не люблю лампы с теплым светом, мне они не дают нормальной яркости, мне так кажется. Всегда покупаю холодный свет, такие мне по душе больше пришлись. И всегда стараюсь купить мощные экземпляры. 💡

    Reply
  4. Азира

    Технологии не стоят на месте. У них, большое преимущество. Во-первых потребление энергии немаловажно, освещение отличное. А то что, имеется и срок годности, считаю знаком качества. У меня например световой поток не оказывает отрицательного воздействия на зрение. Глаза меньше болят. Их еще и можно сдать в пункты приёма, что является экологичный. Полагаю важно, что лампы могут работать как от переменного, так и от постоянного напряжения. Думаю такие лампы должны быть у каждого человека. Выбирайте экологичные лампы.

    Reply