Обзор параметров светодиодных ламп

Светодиодная лампа – куда более сложная по устройству, чем привычная лампа накаливания. Количество технических характеристик насчитывает почти два десятка и хотя бы общее понимание этих параметров важно при выборе светодиодной лампы.

Раньше, до появления люминесцентных и светодиодных источников света, над выбором лампочек особенно не раздумывали. Да и что было раздумывать? Всего 2-3 различных типа цоколей и 5-6 различных мощностей. С появлением экономичных люминесцентных и галогенных лампочек, пришлось ознакомиться с такими параметрами как световой поток и цветовая температура. А когда речь заходит о выборе светодиодных ламп, количество различных параметров насчитывает почти два десятка. Хотя бы поверхностное знание этих параметров настоятельно рекомендуется при покупке светодиодной лампочки – ведь стоит она в несколько раз дороже и служит в десятки раз дольше ламп накаливания. А учитывая, что срок службы лампочек огромен и следующий раз, когда вам придётся менять пройдёт 5 или даже 10 лет, понимание параметров просто необходимо. А с появлением заявок производителей о 50000 ч. сроке службы, в интернете стала ходить шутка о том, что лампочка без проблем переживёт дом, в котором эксплуатируется…

Устройство светодиодных ламп намного сложнее ламп накаливания. Светодиоды, источник питания, радиатор и элементы рассеивания света составляют конструкцию светодиодных ламп. От совокупного взаимодействия всех этих компонентов зависит то, как будет светить лампочка.

В этой статье рассмотрим основные и второстепенные параметры светодиодных ламп.

Основные параметры

Потребляемая мощность

Одна из основных характеристик светодиодных ламп, которая показывает уровень потребления электроэнергии и измеряется в ваттах. Мощность потребления электроэнергии состоит из двух составляющих – из активной и реактивной. Активная мощность – это такая мощность, которая была затрачена исключительно на полезную работу. Реактивная мощность, по определению, не тратиться на совершение полезной работы. Хорошим примером потребителя исключительно активной мощности является лампа накаливания. В ней нет индуктивных или емкостных потребителей и весь ток тратится на создание света и тепла. Светодиодная лампа в своём составе имеет как активную, так и ёмкостную (реактивную) нагрузки. Но на упаковке указывается именно активная мощность. Бытовые счётчики электроэнергии учитывают только активную мощность.

Диапазоны мощностей:

Эквивалентная мощность

Покупая на замену привычной лампе накаливания светодиодную, определится с выбором не просто, ведь привычных 40 или 60 Вт на упаковке вы не увидите. A указанная мощность 6 или 10 Вт мало о чём говорит неподготовленному покупателю. Чтобы облегчить выбор, производители часто указывают, эквивалентно какой мощности лампы соответствует данная светодиодная лампочка. Так, например лампочка мощностью 4 Вт создаёт световой поток по величине соответствующий 25 Вт лампе накаливания. Если же эквивалентная мощность не указана, можно с большой уверенностью сказать что светодиодная лампочка по меньшей мере в 5 раз экономичней лампы накаливания. Т.е. светодиодная лампочка мощностью, например 6 Вт будет светить не хуже 30Вт лампы накаливания.

Световой поток

Световой поток – один из главных параметров, характеризующий количество излучаемой световой мощности. Измеряется в люменах (лм). Чем эта величина выше, тем более освещённым будет помещение (или предмет). Пожалуй, единственный параметр, который является общим для любых типов источники света. Опираясь на него можно подобрать светодиодную лампочку схожую по мощности светового излучения с лампой накаливания.

В теории, один люмен равен световому потоку, который излучается точечным источником света равномерно во все стороны с силой света равной одной кандела (кд, cd).

Но искусственные источники света излучают свет неравномерно. Например, потолочные точечные источники света, которые светят под определённым углом. Так, при равном световом потоке, освещённость в центре будет выше там, где используется лампочка с меньшим углом освещения. Т.е. пучок света будет казаться более «сфокусированным» и ярким.

Диапазон температур

Диапазон рабочих температур светодиодных ламп ограничен. Он шире, чем у энергосберегающих, но уже чем у обыкновенных ламп накаливания. В отличие от энергосберегающих ламп, светодиодные не «боятся» низких температур. По этой причине на упаковках редко указывается этот параметр. Но стоит иметь в виду, что рабочий диапазон ограничен и составляет от -40 до 60С. При слишком низкой температуре может не запуститься драйвер, а при слишком высокой могут перегреваться светодиоды, что приведёт к преждевременному выходу из строя. Так что, например, в сауне куда надёжней использовать привычную лампу накаливания.

Угол рассеивания света (угол расходимости)

Конструктивные особенности светодиода таковы, что он излучает свет в одном направлении и в узком угловом диапазоне. Для формирования необходимого направления свечения, применяется вторичная оптика: матовые поликарбонатовые колбы, фокусирующие и рассеивающие линзы. В некоторых лампочках, светодиоды размещаются таким образом, чтобы они светили во все стороны.

Угол рассеивания света (или угол расходимости) показывает угловой диапазон, в котором сила излучаемого света составляет не менее 50 % от максимального значения. Т.е. лампа излучает свет вне этого диапазона, но интенсивностью вдвое меньшей от максимальной. Не стоит и забывать, что стены помещения отражают свет, и угол рассеивания света становится не столь критичным параметром.

Производители обычно указывают угол рассеивания света на упаковке. В основном, светодиодные лампы наиболее распространенных видов цоколей имеют углы рассеивания света в таких пределах.

Кстати, для более удобного (и точного) представления распределения излучения света в пространстве используются диаграмма направленности. Диаграммы направленности наиболее распространённых видов светодиодных ламп описаны статье Направленность света ламп в зависимости от их конструкции.

Цветовая температура

Цветовая температура определяет оттенок излучаемого света. Оттенок определяется по шкале цветовой температуры, которая построена на основе цвета свечения раскалённого метала в лампе накаливания. Цветовая температура лампы накаливания равна 2600 – 2800 К, что соответствует тёплому белому (жёлтому) свечению.

Что касается светодиодных ламп, то хоть цветовая температура и говорит об оттенке свечения, но фактически сообщает о спектральном составе света и взаимосвязана с коэффициентом цветопередачи.

Доступные на рынке светодиодные лампы можно разделить цветовой температуре на три категории: тёплый белый (2700 – 3000К, Warm white), нейтральный белый (3500 — 4000К, neutral white) и холодный белый (5500 — 6000К, cold white). Оттенок свечения зависит от применяемого люминофора – специального вещества, которым покрыт белый светодиод.

Размер лампы

Ввиду конструктивных особенностей, не все светодиодные лампы одинаковы по размеру с традиционными лампами – в цоколь и колбу требуется поместить светодиодный драйвер, радиатор, светодиоды и рассеивающую оптику. На это важно обратить внимание, особенно если речь идёт о светодиодных лампах большей, чем 8 — 10 Вт мощности (если говорить о лампах E27). Поэтому на упаковках указывается высота лампы, а также максимальный её диаметр.

Тип цоколя и рабочее напряжение питания

В продаже доступны лампы для подключения к сети с переменным ток и напряжением 220В (50 Гц), а также низковольтные лампы 12В (постоянный ток). По цоколю можно отличить к какому типу относится лампочка.

Цоколи E27, E14, GU10 и G9 применяются в лампочках, которые подключатся к сети с переменным током и напряжением 220 В.

Лампочки с цоколями MR16, MR11, G4 и AR111 (G53) являются низковольтными. Для их включения используется постоянный ток с напряжением 12 В.

Абсолютное большинство светодиодных ламп питаются от стандартного напряжения 220В. Если внутри 220-вольтовой лампы применяется качественный драйвер (импульсный преобразователь), то она способна работать в широком диапазоне напряжений, а значит, не боится скачков напряжения. Кстати говоря, часто производители, ориентируясь на различные страны, закладывают в конструкцию светодиодных ламп широкий диапазон напряжений питания от 110 В до 220 В.

12 вольтовые лампочки применяется там, где требуется дополнительные условия электробезопасности: погреба, подвалы и ванные комнаты. Для подключения 12В лампочки требуются специальный источник постоянного тока со стабилизированным напряжением. Для этих целей, в продаже широко распространены импульсные преобразователи. А так называемые электронные трансформаторы, которые используется для питания галогенных лампочек, для питания светодиодных источников света не подходят.

Второстепенные параметры

Световая эффективность

Ранее мы разобрались, что такое мощность потребления лампы и её световой поток. В технических характеристиках лампы часто указывают параметр, связывающий эти величины – показатель световой эффективности. Он показывает удельный световой поток при пересчёте на один Вт мощности. Проще говоря, этот параметр говорит о том, сколько люмен света производит лампочка на каждый ватт мощности. Измеряется в лм/Вт. Чем число больше, тем экономней лампа.

Эффективность светодиодных ламп лежит в диапазоне от 60 лм/Вт до 130 лм/Вт.

Ток потребления

На упаковках указывается усредненное за период значение полного тока, т.е. с активной и реактивной составляющими. Полный ток потребления указывается с целью подбора электропроводки. Этот параметр отнесён к второстепенным параметрам ввиду того, что даже десяток, параллельно подключённых светодиодных ламп, несильно нагружают любую проводку. Этот параметр редко указывается на упаковке.

Срок службы

Измеряется в часах. Параметр показывает общий срок службы светодиодной лампочки до того момента, пока интенсивность её свечения не снизится до 70% от уровня её первоначального свечения. Т.е. , например если это 15000 ч, то именно через это кол-во часов уровень свечения лампы постепенно снизиться на треть.

Срок службы светодиодных ламп составляет 10000 – 25000 часов, что на порядок выше, чем у традиционных ламп. Срок определяется скоростью деградации светодиодов, их температура (чем она выше, тем быстрее происходит деградация) и надёжностью драйвера. Вполне справедливо заявление о том, что срок службы определяется исключительно качеством изготовления и качеством применяемых компонентов.

Коэффициент цветопередачи

В отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы обладают весьма ограниченным спектром. В спектре выделяются синий, зелёный и красные составляющие. При этом практически полностью отсутствуют промежуточные цвета. При освещении предмета таким светом, освещённый предмет будет выглядеть не так как при солнечном свете.

Для определения «естественности» передачи цветов существует специальный термин — индекс цветопередачи (Ra или CRI – color rendering index). Это относительная величина, имеет значения от 0 до 100, которое показывает уровень соответствия цветов при освещении тестируемыми лампами к естественному цвету тела. Значению 100 соответствует полное совпадение, такое же, как и при солнечном свете.

У белых светодиодов этот коэффициент обычно равен 70 — 90 (у энергосберегающих 40 – 70, у ламп накаливания 90 – 100). В обычных случаях этот параметр не является критичным. Но если требуется точно знать оттенок освещённого предмета (например, в магазинах одежды, в цехах, где проводятся покрасочные работы, ювелирных магазинах, а также салонах красоты), следует выбирать лампочку с коэффициентом CRI не менее 90.

Количество включений

Хотя этот параметр часто указывается на упаковках светодиодных ламп, он во многом является рекламным. Дело в том, что количество включений ламп накаливания достаточно сильно ограниченно. В то время как количество циклов включения/выключения светодиодов практически никак не влияет на срок службы лампы (теоретически кол-во включений/выключений светодиодов бесконечно, что явно превышает срок службы выключателя).

Возможность диммирования (регулировки уровня свечения)

Диммирование — функция, позволяющая с помощью специальных устройств – диммеров, регулировать яркость свечения источников света. В отличие от ламп накаливания, не все светодиодные лампы имеют возможность регулировать яркость свечения. Всё зависит от применяемого внутри лампочек драйвера.

Лампочки, которые с помощью диммера способны плавно регулировать яркость, как правило, дороже аналогичных лампочек на 30%.

Диммируемые лампочки отмечаются специальным знаком на упаковке.

Важно чтобы применяемый диммер имел как можно меньшую минимальную яркость. В противном случае диапазон регулировки лампы будет очень узким и, при выкрученным на минимум диммере, светодиодная лампы всё равно будет светить достаточно ярко.

Встречаются и другие особенности: тихий писк при диммировании, нестабильная работа диммеров при низкой нагрузке и т.д.

Вес

Достаточно редко указывается на упаковке лампочки. Но стоит иметь в виду, что светодиодная лампочка, из-за конструктивных особенностей, по весу превосходит лампы накаливания в некоторых случаях в 5-6 раз, и может достигать 120 – 130 г (против 30 г лампы накаливания).

Параметры светодиодных ламп продающихся на Ebay и Aliexpress

Стоит ли слепо верить характеристикам, которые заявляют продавцы из Китая вопрос далеко не лишний. Замечено, что продавцы завышают характеристики своих товаров в 2, а то в 3 – 4 раза. Не редкость, когда купленные 3-ваттные лампочки светят как 1-ваттные. Кстати, и потребляют они столько же. Не станем утверждать, что абсолютно все продавцы «ошибаются» указывая неверные параметры, но риск оказаться обманутым таким образом очень велик. Возможно, вам придётся перебрать несколько продавцов, прежде чем вы получите достойные лампочки.