LEDランプの光束は？

発光ダイオード (LED) ランプは、高品質で安全な照明を実現する多くのパラメーターによって特徴付けられます。この記事では、後者を従来の白熱灯と比較するなど、このクラスのデバイスの主な特徴について説明し、家庭用の LED ランプの選択に関する推奨事項も示します。

光束とは？

光束は、対応する放射束の電力の「光」単位の数を特徴付ける物理量です。次に、光のパワーは、一定の時間内にある空間を通過するエネルギーです。

簡単に言えば、光束とは、光源 (この記事の枠組みでは、これは照明装置です) から放射される光の量と、この放射束がどのように放射され、空間に分布するかを決定する概念です。

光束の強さとその測定方法

照明装置を評価および比較する場合、ルーメンなどの光束の測定単位が使用されます。これは、光源から放出される測定の基本単位である光束です。一方、照明のプロや一般ユーザーが「明るさ」という概念で照明器具を評価するのは誤りです。この用語は間違っているだけでなく、特に LED ランプに関しては誤解を招く可能性があります。

従来の白熱灯は、光信号の可能な限り広いスペクトルで発光しますが、LED ランプは、その「青色」領域の狭い部分のみを「カバー」します。しかし同時に、ほぼ同等の量のエネルギーを放出するため、LED 光源はより明るく輝きます。

LED ランプに関しては、「照度」の概念が使用されることがあります (光が表面に当たる強度を特徴付けます)。許容される照度の単位はルクス (lx) です。

LEDランプの装置と動作原理

照明用のLEDランプは外観のみが異なり、さまざまなデバイスの内部構造はほぼ同じです。光は LED によって直接放射されます。LED の数、出力、および色のスペクトルはモデルによって異なります。

LED 照明ランプの動作原理は、電気回路による主電源交流電圧の一定電圧への変換に基づいており、実際に放射結晶に給電されます。

家庭用 LED 照明装置は、次のコンポーネントで構成されています。

• ディフューザーは、分散を高め、光束を均一に散乱させる特殊な半球です。モデルに応じて、このコンポーネントはつや消し、透明、または半透明のプラスチックで作成できます（特殊な反射要素が使用されている蛍光デバイスは例外です）。
• LEDクリスタルは、現代のLEDランプの基礎です。それらの数は1から数十までさまざまです。特定のモデルのヒートシンクの設計、寸法、電力、サイズによって異なります。デバイスの主なパラメータとその耐久性を決定するのは、LED 結晶の品質です。1 つのチップでも故障した場合、ランプは廃棄される可能性があるためです。
• プリント回路基板– その製造では、特別な陽極酸化アルミニウム合金が使用されているため、ラジエーターと効果的に相互作用して熱を放散できます。
• ヒートシンクは、結晶からの熱をより効率的に除去できる特殊な形状のアルミニウム製品です。この要素の本体に多くのプレートが存在するため、ラジエーターの熱除去領域が増加します。
• ドライバーは回路の重要なコンポーネントであり、これがないと LED クリスタルは簡単に燃え尽きてしまいます。ユニットは主電源電圧を整流、低減、安定化します。リモートおよび組み込みドライバーがあります。ほとんどの家庭用 LED 照明デバイスには、ランプ ハウジングに直接取り付けられた最新のタイプのデバイスが装備されています。
• コンデンサは、LED マトリックスに供給される電圧リップルをさらに平滑化する無線技術コンポーネントです。
• ソール部分のポリマーベースは、装置本体を電気的破壊から保護し、ランプ交換時に人を感電から保護するために必要な構造要素です。
• 台座– 電源への接続を提供するスイッチング部品。ほとんどの場合、ベースはニッケルメッキされた真鍮でできており、信頼性の高い接触と防食効果を提供します。

LEDデバイスでは、従来の白熱灯とは異なり、最大加熱ゾーンは内部に基づいていることは言うまでもありません. このため、LED ランプには、冷却ラジエーターの形で実装される効果的な内部冷却が必要です。

主な特徴

多くの点で、LED デバイスは白熱灯やその他の光源よりも優れています。LEDランプの数十の技術的パラメータの中で、いくつかの主要なものを区別することができます。

LEDランプの電力

LED デバイスの電力の下では、ネットワークから消費される電力を意味します。消費者が簡単に操作できるように、白熱灯と同等のインジケータが LED ランプのパッケージに表示されています。
一方、そのような同等のデバイスの効率はさまざまです。明るさと光束パワーが異なります。

散乱角

家庭用 LED ランプの光束は 60° ～ 340° の角度で散乱します。放射パターンの幅が狭いデバイスは、スポット照明、ゾーン照明の設計に使用されます。一般的な照明を構成するために、広い分散角度を持つデバイスが使用されます。LEDフィラメントを備えたランプでは、最大の分散角度が利用可能です。このタイプのデバイスのインジケータは、従来の白熱灯と相関しています。

作成された光束

照明装置の明るさ、またはそれによって放出される光の量は、すでに述べたように、ルーメンで測定される「光束」などのパラメーターによって特徴付けられます。400 ルーメンの光束を放出する LED ランプは、40 ワットの白熱電球にほぼ相当します。実際には、LED デバイスのメーカーがこの特性を意図的に過大評価する傾向があります。特定のデバイスの実際に近いパラメータは、独立したテストの結果を調べることで見つけることができます。

カラフルな温度

よく知られている白熱灯は、心地よい柔らかな黄色の光を放ち、その色温度は 2750 ケルビン (K) に近づきます。したがって、同じ色温度の LED ランプは、従来のランプに最も近い輝きを与えます。ほとんどの場合、LED デバイスは 3000 K の色温度を特徴としています – 目にはかなり快適ですが、わずかに白い光です。3000 ～ 4000 K のインジケーターを備えたランプは、オフィスに適しています。色温度が 5000 K 以上の照明器具は、ユーティリティ ルームにのみ適しています。

リップル係数

この特性は、すべての照明デバイスに適用されます。高品質の LED デバイスのリップル係数は非常に低く、白熱灯の 3 ～ 5 分の 1 です。この指標によると、LEDデバイスはどの施設でも使用できます。安価なランプでは、リップル係数が示されていないことが非常に多いですが、ちらつきの強さは電話のカメラを使用して簡単に確認できます。波紋があると、ディスプレイに暗い縞模様が表示されます。

等価電力

LEDランプのパッケージには、通常、白熱灯の等価電力などのパラメータもあります。たとえば、LED デバイスの電力が 5 W であり、これは白熱灯の 40 W の電力に相当するという情報である可能性があります。これらのパラメーターの場合、あまり良心的なメーカーではないため、最初にLEDランプの光束の特性に注意を払うことをお勧めします。

使用電圧

最新の LED ランプの標準化された動作電圧は、220 V (通常の主電源の場合) と 12 V (電源で使用する場合) です。後者は、AC 電圧と DC 電圧の両方で動作します。ただし、これらのランプの一部は、交流電源で電力を供給されると、目に有害なリップル係数が高すぎる場合があります。

演色評価数

LED デバイスの分光演色評価数は、白熱電球と比較すると異なります。青色成分が多く含まれています。デバイスの製造元によって示される演色評価数 (Ra) は、すべての色成分のレベルの均一性を特徴付けます。低屈折率 (80 Ra 未満) の光束は目に不快です。白熱灯と太陽光は、97 – 98 Ra の領域でこのインジケータを持ち、高品質の LED ランプは 80 以上、個々のモデル – 90 ユニットです。実際には、分光演色評価数は一部のメーカーによって意図的に過大評価されています。Ra – 80 のパッケージに表示されている場合、75 またはそれ以下の単位になることさえあります。

輝度制御

ほとんどの LED ランプは、照明器具の明るさを調整するように設計された調光装置では機能しません。ただし、市場に出回っている LED 照明器具には、調光器が組み込まれているものや、白熱灯用の外部調光器をサポートするオプション、またはダイオード デバイス用に特別に設計されたものがあります。

加熱と発熱

LEDの光束は一方向に向けられ、熱は他の方向に放出されます。このため、LED ランプの内部は積極的に冷却する必要があります。これを行うために、照明装置にはラジエーターが装備されています。

LEDデバイスと白熱灯の特性比較

LED デバイスと白熱灯の視覚的な比較については、特別な表を参照してください。ご覧のとおり、同じ光束強度を持つこれらのクラスのデバイス間の消費電力の違いは重要です。

しかし実際には、5W の LED 器具は 40W の白熱電球と同等ではありません。LED デバイスの照度は、いくつかの要因によって、実際には 400 ルーメンにはほど遠い場合があります。これは、たとえば、ドライバーや他の電気部品などによって電力の一部を「むさぼり食う」マットなケースです。

光出力

部屋の照明スキームの計算で最も重要なパラメーターの 1 つは、取り付けられたデバイスの光出力です。この特性はルーメン/ワットで測定されます。白熱灯では、光出力は 8 ～ 10 lm/W です。LEDでは、パラメーターの範囲は90〜110 Lm / Wで、高品質モデルでは120〜140 Lm / Wです。光出力に関しては、LED 照明器具は他のオプションよりも 8 ～ 10 倍優れています。

熱放散

LED と従来の白熱灯を比較するときは、それらの熱放散を考慮する必要があります。白熱灯のガラス球は摂氏 230 ～ 240 度まで加熱されますが、強力な LED ランプは最高 45 度まで加熱できます。このため、後者は火災の危険性がなく、木製の建物内などでの使用が推奨されていない白熱灯とは異なり、どの部屋にも取り付けることができます。

一生

LEDの利点について語る主な特徴。LED マトリックスは 40,000 時間動作できますが、白熱灯が 1,000 時間以上持続することはめったにありません。これはほぼ 40 分の 1 です。公平を期すために、このような高いレートは、有名メーカーの高品質 LED 製品に固有のものであることに注意してください。安価な LED クリスタルのリソースははるかに少ないです。

効率

ランプ効率は、デバイスの熱出力に対する生成される光の量を特徴付ける概念です。LED デバイスのこの特性は 90% に近づきますが、白熱灯と同様に、有用な動作は 7 ～ 9% と推定されます。言うまでもなく、従来の同等品と比較して、LED照明デバイスがどれほど経済的であるか。

価格

もっと物議を醸す問題は、ダイオードランプと白熱ランプのどちらを使用する方がより有益かということです。前者のコストが桁違いに高いという事実にもかかわらず、それらの合計動作時間は2番目のオプションの耐用年数をはるかに超えています。また、省エネなどの指標を考慮に入れると、従来のランプにはまったくチャンスがありません。しかし実際には、物事はそれほど明確ではありません。LED デバイスは、他の種類のランプと同様に、耐用年数のしきい値よりもはるかに早い段階で故障する可能性があります (たとえば、電力サージや温度変化の間)。さらに、光が弱くなるため、ユーザーは追加の LED 照明を購入して取り付ける必要があります。

環境成分

認定された LED ランプには、ごくわずかな割合の有害化学物質が含まれています。白熱灯と同様に、特別な廃棄は必要ありません。しかし、これは期限切れの電化製品を他の家庭ごみと一緒に捨てる必要があるという意味ではありません。照明器具は、たとえば、特別な収集ポイントに引き渡すことができます。

LED電球選びのコツ

優れた LED ランプを選択するのは簡単なことではありません。世界的に有名なメーカーであっても、高レベルの脈動や、実際の値に比べて過大評価されている光出力パラメーターを使用する場合があります。次の推奨事項は、ユーザーの実際の経験と独立した専門家の結果に基づいています。優れた LED ランプは、次の基準を満たす必要があります。

• リップル率 – 30%以下;
• 演色性 – インデックス 80 以上。
• 光束レベル – 白熱灯の光束の値に対応します。
• 許容可能な照明角度 – 50 度以下。
• 必要に応じて、インジケーター付きのスイッチをサポートします。
• 必要に応じて – 調光のサポート。

さらに、次の点に焦点を当てることは不必要ではありません。

• ランプの光の下に手を置きます。肌が灰色の場合、デバイスは演色評価数の低い LED を使用します。
• パッケージに「波紋なし」と表示されていても、ちらつきがまったくないというわけではありません。ほとんどの場合、その値は 5% 以内です。
• ランプを点灯できる場合は、電源を入れたスマートフォンのカメラをランプに向けます。縞模様が見られない場合、LED 器具の脈動レベルは低くなっています。
• オンになっているランプの前で万年筆をスワイプします。オブジェクトが 2 倍または 3 倍になる場合、ソースには高レベルの脈動があります。
• LED ランプの明るさは、Android スマートフォンで専用の露出計アプリを使用して確認できます。
• 発売日が3年以上の製品は購入しないでください。よりモダンなオプションを選択することをお勧めします。
• 保証期間が長い（3～5年）LEDランプを選びましょう。
• 必要に応じて商品を返品または交換できるように、領収書を保管してください。

LED ランプは、多くの特性において従来の白熱灯とは異なります。それらの中で最も重要なのは、出力、分散角、光束、色温度、およびリップル係数です。LED ランプを選択するときは、デバイスの光と熱出力、保証期間、効率、等価電力、動作電圧、演色評価数にも注意を払う必要があります。