Как считается мощность светодиодной лампы: Соответствие мощности светодиодных ламп лампам накаливания

Разное

Содержание

перевод мощности обычной лампы в светодиодную

На чтение 10 мин. Просмотров 178 Опубликовано Обновлено

Светодиодные лампочки набирают популярность и вытесняют классические лампы накаливания благодаря долговечности и экономичности. Большой выбор форм и размеров позволяют разнообразить интерьер. Мощность светодиодных ламп отличается от показателей лампочек Ильича. Чтобы выбрать замену, необходимо уточнить некоторые данные и сравнить с таблицей соотношений.

Описание и характеристики

Лампы на основе энергосберегающих светодиодов безопасны для здоровья человека. Их использование разрешено в детских и медицинских учреждениях. Однако нужно учитывать нормы освещенности.

Основные характеристики светодиодных ламп:

  • Световой поток. Средний показатель – 100 Лм/1 Вт. Лампочки выдают от 250 до 2500 Лм.
  • Температура света от 2700 до 6400 Кельвинов (холодный, дневной, теплый свет).
  • Угол рассеивания от 60 до 340°.
  • Индекс светопередачи до 100 Ra.
  • Класс энергоэффективности А, А+, А++.
  • Потребляемая мощность от 3 до 30 Вт.
  • Номинальное напряжение 220 Вольт.
  • Диапазон рабочих температур от -10 до +40°.
  • Срок службы от 30 до 50 тысяч часов.

Обычные лампы производят с цоколями Е27 и Е14. Для светильников, рассчитанных на напряжение 12 Вольт, используются типы GU4, GU5.3, GU10.

Можно выбрать лампы самых разных форм и размеров. Перед покупкой следует измерить диаметр и высоту плафона, чтобы лампочка в него поместилась.

Экономия электроэнергии

Высокая световая отдача

Длительный срок эксплуатации

Широкий ассортимент моделей

Прочность корпуса

Экологичность

Устойчивость к скачкам напряжения

Корпус нагревается незначительно, обжечься невозможно

Количество включени/выключений не влияет на срок службы

Высокая стоимость

Небольшой угол рассеивания требует установки нескольких приборов

Направленный спектр свечения может вызвать дискомфорт

Несоответствие реального срока службы указанному на упаковке

Некоторые лампы плохо работают с диммером

Энергоэффективность

5

Итого

4.5

Стоимость светодиодных ламп довольно быстро окупается за счет снижения энергопотребления и редкой замены.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Производители заявляют, что светодиоды расходуют электроэнергии меньше в 9 раз. В большинстве случаев данное утверждение является обычным рекламным трюком. Особенно это касается дешевых китайских аналогов, которые идут без маркировки, лицензионных отметок, имеют заниженную стоимость. Указанный на упаковке срок службы получают в условиях лабораторных испытаний. В искусственно созданной среде лампы не нагреваются выше 25° по Цельсию. На практике температура может достигать 50° по Цельсию, поэтому отношение периодов службы меньше.

Мощность светодиодных ламп

При смене лампочек необходимо учитывать соответствие мощности ламп накаливания и светодиодных силе светового потока. Характеристики измеряются в одинаковых величинах. Чтобы сориентироваться в показателях и корректно перевести значения, можно руководствоваться следующей таблицей соотношений.

лампочка Ильича (Вт) светодиоды (Вт) сила потока (Лм) – значение приблизительное
20 2-3 250
40 4-5 400
60 8-10 700
75 10-12 900
100 12-15 1200
150 18-20 1800
200 25-30 2500

Например, лампе накаливания на 60 Вт соответствует светодиодная лампа на 7 Вт – чтобы пересчет был правильный, ориентируются по данным на упаковке. Представленные значения свидетельствуют об одном из главных преимуществ светодиодов – экономической выгоде.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

По итогу лабораторных испытаний выяснилось, что с течением времени сила светового потока падает. Мощность потребления электрической энергии остается на прежнем уровне, но свечение меркнет. При постоянном использовании разницу заметить сложно. Но если заменить служившую лампу новой, отличие будет очевидным.

Расчет мощности светодиодных ламп для дома

Перед ремонтом, установкой электропроводки и светильников необходимо рассчитывать номинальные показатели мощности, чтобы избежать перегорания устройств, замыканий и других неполадок. Для определения конечных данных требуется знать:

  • уровень естественного освещения – А;
  • площадь помещения (комнаты, например) – В;
  • общее число осветительных приборов – С;
  • силу светового потока – D.

Чтобы посчитать световой поток, использую формулу: D = А * В / С. Уровень освещенности просчитывается следующим образом: А = С * D / В.

На каждый квадратный метр необходимо определить расположение ламп в комнате, чтобы захватить все пространство. При этом эффективность светодиодов максимальна в радиусе угла в 120°.

Сравнение мощности светодиодных ламп с другими источниками света

Перед заменой лампочек необходимо изучить общие характеристики. Сравнение плюсов и минусов позволит подобрать нужную модель. Долговечность, яркость, мощность светодиодных светильников отличаются от ламп накаливания и люминесцентных. Лампы в основном используются в темное время суток, поэтому желательно, чтобы свет был мягким – обычно выбирают теплый, желтоватый. Такой свет исходит от классических изделий Ильича, но они не отличаются длительным сроком эксплуатации. Важны и другие характеристики.

Сравнение с лампами накаливания

Светоотдача – один из основных показателей. Для ламп накаливания предел 8-10 Лм/Вт, светодиодов – 90-110 Лм/Вт, некоторые модели имеют показатели 120-140 Лм/Вт. Разница составляет не менее 8-12 раз. Мощность светодиодов ниже в 5 раз, однако яркость свечения остается на таком же уровне.

Теплоотдача – не менее важная характеристика. Стекло классических изделий нагревается до 170-250° по Цельсию. Поэтому они считаются наиболее пожароопасными, не рекомендуется установка в деревянных домах. Максимальная температура нагрева светодиодов – 50° по Цельсию.

Срок эксплуатации неравный и является одной из главных причин замены. По заявлению производителя светодиодные лампы работают около 30-35 тысяч часов при правильных условиях использования.

КПД – коэффициент полезного действия – это показатель, который показывает, какое количество потребляемой электроэнергии преобразовывается в свет, а какое в тепло. У светодиодов показатель самый высокий и равен 90%, для ламп накаливания – только 7-9%.

Сравнение с галогенными лампами

Для замены лампы в светильнике на галогеновое изделие не потребуется много времени и усилий. Свет получается теплым, приближенным к дневному, солнечному. При этом стоимость изделий приемлемая, доступная большинству покупателей. Поэтому производство и потребление остаются на высоком уровне. Чаще галогены встречаются в автомобильных фарах.

КПД низкий –15%. Электроэнергия уходит на нагревание и поддержание накала. Средний срок эксплуатации составляет 2000 часов. Показатель напрямую зависит от частоты включений. В некоторых случаях требуется установка дополнительного оборудования – специальных диммеров, которые обеспечивают плавное переключение и продлевают период службы.

Сравнение с люминесцентными источниками света

Основная разница – принцип работы устройств. Люминесцентные работают за счет паров ртути. Под воздействием электрического тока вещество разогревается, возникает ультрафиолетовое свечение, которое заряжает люминофор (специальное химическое соединение). Оно светится, создавая разный спектр освещения.

В светодиодах также присутствует люминофор, которым покрываются кристаллы. Под воздействием тока светится полупроводник, цвет всегда синий.

Главное различие – величина КПД. В светодиодах не используются дополнительные элементы, поэтому показатель данных изделий всегда выше.

Причины различий

Различия ламп обусловлены строением устройств. Лампочка Ильича работает за счет нагревания вольфрамовой нити, свечение получается желтым. Лампы последнего поколения имеют другой подход – свет образовывается после активации различных химических соединений (люминофора).

Дополнительное преимущество – технологии позволяют получать свет разных оттенков (дневной, теплый, холодный). Различные диаметры цоколей позволяют быстро подобрать оптимальный вариант для замены.

Уловки производителей

При замене всех лампочек в доме на светодиодные важно тщательно выбирать производителя

За последние годы производство лампочек выросло, изменились и некоторые характеристики. Например, в 2014 году лампа на 10 Ватт выдавала световой поток в размере 1000 Лм. Изделия 2012-2013 годов имеют показатели не более 700-800. Производители предпочитают не упоминать подобные нюансы. Выбирать следует те, у которых значение потока выше (указывается на упаковке, измеряется в Лм).

Срок эксплуатации, отмечаемый на заводских коробках, завышают. Помимо периода службы указывают завышенные значения светового потока. Например, один производитель указывает показатели в 8 Вт и 650 Лм, а другой – 8 Вт 1000 Лм. Во втором случае цифры преувеличены.

Другая ситуация – занижение характеристик. Это значит, что указать могут мощность 5 Вт, а по факту лампочка на 7 или 8 Вт. Потребление электричества получается высоким, а КПД гораздо ниже. Избежать подобных ситуаций можно, если приобретать лампочки в точках продаж, которые уже проверены. Можно почитать отзывы в интернете, уточнить у знакомых.

Расчет мощности светодиодных ламп. Таблица потребляемой мощности светодиодов и ламп накаливания

Сегодня предлагаем поговорить об определении мощности светодиодного светильника. Мощность – это скорость преобразования электрической энергии. Измеряется величина в ваттах, обозначающих работу, произведённую за 1 секунду. Получается, потребляемая мощность светодиодного светильника влияет на его яркость. Однако не все так просто. Производители современных приборов стараются повысить световую отдачу каждого потреблённого ватта, причём успешно. К примеру, уровень света источника номиналом 8 ватт, выпущенного в этом году идентичен прибору номиналом 10 ватт, изготовленному еще год назад. На этом производители не собираются останавливаться. Развитие энергоэффективности светодиодных ламп, в том числе приборов большой мощности, будет продолжаться.

Выбирая подходящее изделие вместо люминесцентного прибора либо лампы накаливания, учитывают все базовые характеристики товара. Ведь у двух, казалось бы, одинаковых световых источников могут отличаться коэффициент цветопередачи, световой поток, типы и параметры цоколей, цветовая температура. Соответственно, по-разному будет восприниматься уровень освещения. Помимо того различается и угол рассеивания. Итак, разберемся, как определить мощность светодиода, а также попробуем выбрать нужное изделие.

Расчет мощности светодиодных ламп

На реализацию приборы поступают упакованными в коробки, с размещённой на ней необходимой информацией. Следует посмотреть количественную характеристику изделия, индекс цветопередачи, показатель яркости. Вот тут некоторые потребители сомневаются, как узнать мощность светодиода, если раньше пользовались только лампами накаливания.

Чтобы правильно заменить устаревший тип освещения, отличным помощником для правильного выбора послужит приведённая ниже сравнительная таблица соответствия мощности светодиодных ламп и ламп накаливания:

Световой

поток, Лм

Потребляемая мощность

лампы накаливания, Вт

Потребляемая мощность 

светодиодной лампы, Вт

250

20

2-3

400

40

4-5

700

60

8-10

900

75

10-12

1200

100

12-15

1800

150

18-20

2500

200

25-30

 

Глядя на нее гораздо проще сделать выбор. Соответственно световому потоку, равному 1200 Люмен лампочке накаливания номиналом 100Вт соответствует светодиод в 12-15Вт. Что мы можем увидеть при сравнении в приведенном выше списке светодиодных ламп и привычных для обычного покупателя ламп накаливания? Последние изделия намного экономичнее, примерно в 8 раз. А это, согласитесь, весомая разница. Причём яркость двух световых источников одинаковая.

Светодиодные светильники: характеристика мощности, иных показателей

Энергосберегающий светодиод имеет ряд других важных преимуществ, помимо меньшей мощности потребления. Чтобы детальнее с ними разобраться, возьмём, к примеру, светодиодную лампочку в 9Вт (что соответствует обычной в 60 Вт) и сравним их базовые параметры. Основными из них являются:

  • Сила тока: 0,072 А и 0,27 А соответственно.
  • Световой поток (яркость): 454,2 Лм и 612 Лм.
  • Эффективность светоотдачи: 53,4 Лм/Вт и 10,3 Лм/Вт.
  • Рабочая температура: 70 градусов по Цельсию и 180 градусов по Цельсию.
  • Цветовая температура: 2700-6000 К и 2800 К соответственно.
  • Срок эксплуатации: 30 000 часов и 1 000 часов.

Освещение в такое количество ватт подойдёт, например, для гостиной комнаты. Здесь не нужны приборы высокой мощности, достаточно одного светодиодного источника вместо нескольких ламп накаливания. Исходя из предложенных выше характеристик, очевидно преимущество энергосберегающего светильника 9ВТ над обычным в 60Вт. Значительная экономия электрической энергии, яркое белое освещение, длительный срок эксплуатации. Не к этому ли вы стремитесь, выбирая светодиод?

Какая мощность бывает у светодиодной лампы

Для внутреннего домашнего освещения используют изделия высокой (например, 12-ваттные) или малой мощности (3-ваттные). Светодиодные лампы максимальной мощности (более 15-ти ватт) применяют в промышленных помещениях, а также уличном освещении.

Например, вы хотите поменять на кухне привычный источник света номиналом 40Вт светодиодным. Сразу возникает вопрос: как рассчитать максимальную экономию потребляемой энергии с помощью светодиода допустимой мощности? С этой целью рекомендуем воспользоваться приведённой выше таблицей. Для этого случая световой поток составляет 400 Люмен, при этом мощность равняется 4-5 Ватт. Сопоставим в нашем случае 40Вт и 4Вт. Получается экономия электрической энергии меньше практически вдесятеро!

Делая выбор и монтаж светодиодов взамен иных источников внутреннего освещения, учитывают не только то, какая должна быть потребляемая мощность, но также целесообразность покупки. Несмотря на имеющиеся недостатки (например, высокая стоимость товара), преимущества энергосберегающих приборов являются очевидными. В первую очередь, это касается максимальной экономии потребления электроэнергии, а также комфортного уровня освещения за счёт оптимальной яркости.

Таблицы эквивалентной мощности

Таблица эквивалентной мощности

Номинально считается, что светодиодная лампа 10-12 Вт заменяет лампу накаливания в 100 Вт.
Иногда производители завышают этот показатель, выдавая желаемое за действительное и говорят, что 8-9 Вт светодиодки
заменят стоваттную накаливания. Простим же им эту маленькую шалость и попытаемся разобраться какая все-таки мощность
должна быть у светодиодной лампы.

Таблица эквивалентной мощности











Светодиодная лампа Энерго сберегающая лампа Лампа накаливания
4 Вт 8 Вт 43 Вт
7,3 Вт 16 Вт 70 Вт
8 Вт 17 Вт 75 Вт
10 Вт 23 Вт 100 Вт
12 Вт 25 Вт 110 Вт
13 Вт 27 Вт 120 Вт
14 Вт 30 Вт 135 Вт
20 Вт 42 Вт 180 Вт
23 Вт 48 Вт 210 Вт

Не следует также забывать про угол рассеивания лампы, светильники с рефлектором и особенности спотов при зонировании помещений.

Мощность светового потока

Говоря о силе света, корректней будет сравнить световые потоки. В таблице ниже представлены для сравнения
лампы накаливания и светодиодные в порядке возрастания светового потока — от 50 до 4022 люменов:

Таблица световоых потоков














Тип лампы Мощность Световой поток
Лампа накаливания 10 Вт 50
Светодиодная лампа 2700K 3 Вт 215
Светодиодная лампа 2700K 6 Вт 400
Лампа накаливания 40 Вт 415
Лампа накаливания 60 Вт 710
Лампа накаливания 75 Вт 935
Светодиодная лампа 4500K 10 Вт 935
Светодиодная лампа 2700K 13 Вт 1000
Лампа накаливания 100 Вт 1340
Лампа накаливания 150 Вт 2160
Лампа накаливания 200 Вт 3040
Светодиод Cree XLamp 32 Вт 4022

Из таблицы видно, что светодиодным лампам 6 и 10 Вт, ближе лампы накаливания 40 и 75 Вт соответственно.
Таким образом коэффициент соответствия мощностей светодиодных ламп к накаливания 1:7, опираясь в сравнении на световые потоки.

Как все-таки выбрать подходящую мощность

Итак, разброс в расчетах коэффициента соответствия получается довольно большой от 7 до 11 раз,
что несколько затрудняет задачу выбора подходящей именно Вам мощности. Кроме того табличные данные не во всех
обстоятельствах бывают уместны.


Самый правильный способ оценить требуемую Вам мощность — на глаз.
Спрашивайте Вашего персонального менеджера на замере, у него есть образцы самых
популярных моделей ламп. Это гараздо информативней, чем все имеющиеся в интернете таблицы и формулы.

Резюме

На самом деле единого коэффициента перевода мощности светодиодной в аналог лампы накаливания нет.
Кроме того у разных моделей этот коэффициент может отличаться и довольно сильно. Если же его расчитать по принципу
«средней температуры по больнице», то можно сказать, что — различие эквивалентных ламп по мощности составляет от 7 до 11 раз.

Расчет освещенности помещения — прикидка на ходу

Данная статья не ставит перед собой целью дать строгое и исчерпывающее объяснение с точки зрения светотехники вопроса расчета освещенности помещений. Ее задача — в максимально понятном виде описать основные факторы и дать ориентировочную информацию, руководствуясь которой дизайнеры и рядовые покупатели смогут оценить, какой именно светильник выбрать.

Принципы грубой прикидочной оценки, которой на практике пользуются дизайнеры и архитекторы при подборе света в неспецефических случаях сводится к простой норме, изложенной в таблице ниже.


Обратите внимание! Оценка количества света, производимого лампой, в зависисмости от ее мощности в ваттах является, строго говоря, не совсем корректной и используется в этой таблице только из-за широкой распространенности. В таблице имеются в виду ватты, потребляемые стандартной лампой накаливания и если идет речь о любых лампах другого типа, необходимо  использовать поправочные коэфициенты (таблица 2), а в случае светодиодов — данная таблица вообще не будет применима. Кроме того, в таблице имеется в виду освещенность помещения в целом. В ряде случаев (например, для рабочей зоны кухни или кабинета), подразумевается, что при освещении рабочих поверхностей используется специальное местное освещение.




Помещения, где используется приглушенный свет

Спальня

10-12W на квадратный метр


или 100 — 150 Lm для LED

Помещения, где используется средний уровень света

Санузел, рабочий кабинет, детская

15-18W на квадратный метр


или 150-200 Lm для LED

Помещения с самой яркой освещенностью

Гостиная

20W на квадратный метр


или 200-230 Lm для LED

 

Таким образом, для получения представления о том, сколько ламп необходимо для освещения Вашей комнаты, Вам нужно умножить площадь комнаты (в квадратных метрах) на количество ватт (или Люмен, LM) из строчки таблицы, соответствующей типу вашей комнаты.

Далее, в ряде случаев, необходимо внести соответствующие поправки: 

  1. Если высота потолков в комнате более 3 метров, общее число необходимых ватт нужно умножить минимум на 1,5

  2. Если стены комнаты и мебель выдержаны в темных тонах с матовым характером поверхности, количесто света также нажо брать не по норме а с запасом. Привести конкретный коэфициент в данном случае невозможно

Как упоминалось выше, все значения в ваттах в таблице даны с ориентацией на обычную лампу накаливания. Если в светильниках, которые Вы планируете купить, установлены лампы другого типа, то следует иметь в виду следующие соотношения: 

 




Галогеновые лампы без отражателей

При одинаковой потребляемой мощности, галогенная лампа дает примерно в 1,5 раза больше света.


Это значит, что галогеновая лампа 40W приблизительно идентична обычной лампе накаливания мощностью 60W

Люминесцентные и энергосберегающие лампы

При одинаковой потребляемой мощности, люминесцентная (энергосберегающая) лампа дает примерно в 5 раза больше света.


Это значит, что энергосберегающая лампа мощностью 15W дает примерно столько же света, сколько и обычная лампа накаливания мощностью 75W.

Светодиодные, LED лампы

Здесь на W лучше не смотреть, нужно смотреть на Lm (Люмены).

В W (ваттах) указывают, сколько лампочка потребляет электричества, а в Lm указывают, сколько она дает света.


Есть некоторые производители лампочек, которые вообще не указывают Lm на своих светодиодных лампочках, рекомендуем таких производителей обходить стороной.


Потому что бывает так, что у одного производителя, на лампочке заявлено 10W и не указаны Lm, а по факту она светит меньше чем 6W у другого производителя, что видно даже без замеров Lm.

Нужно осветить детскую комнату площадью 30 квадратных метров и высотой потолка 2,6 метра. Общую освещенность на квадратный метр берем из первой таблицы как 17W на квадратный метр. Получается, что общая освещенность должна быть примерно такой, какую обеспечат лампы накаливания суммарно, потребляющие 510W.

То есть, необходимо купить светильник (или светильники) в котором установлено 5 ламп накаливания мощностью 100W, или 8-9 ламп накаливания по 60W (в расчете получается 8, 5 лампы).

Если светильник будет не с обычными лампами накаливания, а галогеновыми, то расчет необходимо скорректировать. Вы можете пойти двумя путями, которые приведут к одной и той же цели:

  1. Общую необходимую мощность делим на 1,5. Получается, что нам нужно не 510W а 340W. Это, например, 7 галогеновых ламп по 50W. Неудобство способа в том, что Вам придется помнить сразу несколько цифр общей освещенности — для галогеновых ламп, для накаливания, для энергосберегающих… 

  2. Мы выяснили, что необходимо 8 ламп накаливания по 60W. С учетом коэфициента, это значит, что точно также подходят для освещения и 8 галогеновых ламп по 40W, или 8 энергосберегающих ламп по 11W. Этот способ оценки проще использовать, когда Вы привязаны к количеству ламп. Например, Вы хотели бы в комнате одну люстру на 5 рожков максимум, один торшер и одну бра с двумя лампочками. Вот и искомые 8 ламп. Остается только определить, какие они будут, а это станет ясно непосредственно в магазине, когда Вы будете смотреть люстры вживую. Если дома Вы приготовите себе шпаргалку, то в магазине с первого взгляда будет знать, какие люстры стоит смотреть, а на какие и время тратить не стоит.

 


Обратите внимание! Глядя на светильник, не забудьте спросить о максимально допустимой мощности устанавливаемых в него ламп. Может получиться так, что Вы найдете, допустим, трехрожковую люстру и уже займетесь подбором бра к ней, а при покупке выяснится, что в Вашу люстру можно ставить лампочки максимум 60W. Получится, что все время на подбор бра потрачено зря — света Вам явно не хватит и надо искать другую люстру.


Предупреждение!  Все расчеты в статье даны для «голой» лампы, без абажура, плафона и т.п.   Если они будут из темного, светозадерживающего материала, то освещенность падает драматически!

Важно помнить, что ограничение на мощность лампы накладывает, как правило, не плафон, а установленный патрон. Он может быть пластмассовый — и тогда из чего бы не был сделан светильник, лампочку больше чем на 60W в него ставить нельзя.

Не стоит оценивать на глаз возможную максимальную мощность, исходя из того, стекло, пластик или ткань использованы для абажура — лучше уточните этот вопрос у продавца.

И последний совет: лучше не стремиться обеспечить всю необходимую освещенность комнаты одной люстрой. Используйте поддерживающий свет — бра, торшеры, настенные светильники. Это даст вам возможность варьировать освещенность, расставлять акценты и, в ряде случаев, экономить электроэнергию.

 

Статья обновлена 03.04.2019.   Первоначальное размещение 2009 г.

Почитать ещё:  
Основные типы ламп

 

 

Как выбрать мощность светодиодных ламп для дома — Евгений Васильев — Хайп

© (EC&M) Magazine

Светодиодные лампы, в отличие от лампочек с нитью накаливания, очень разнятся по своим характеристикам. И речь идет не о таких параметрах, как цветовая температура, коэффициент пульсаций или CRI. Яркость свечения (световой поток) лампочки накаливания заданной мощности одинакова, вне зависимости от ее формы и производителя. К примеру, «лампочка Ильича» на 100 Вт в бытовой сети всегда излучает около 1300 лм (люмен).

Со светодиодами все иначе, так как КПД разных их типов широко варьируется. Световой поток может достигать от 50 до 150 и более люмен с каждого ватта. То есть LED-лампа на 10 Вт может светить и 500 лм, и 1500 лм. Поэтому перед тем как выбрать мощность светодиодных ламп для дома, нужно изучить их характеристики и провести несложные расчеты.

Следуйте нормам СНиП

С чего начать выбор © LED Hut

Отталкиваться при выборе мощности светодиодных лампочек будем от норм СНиП, регламентирующих яркость освещения. Она измеряется в лк (люксах), а 1 лк, в свою очередь, равен потоку света в 1 лм, освещающему площадь 1 м2. То есть лампа на 100 лм, освещающая 1 м2 площади, даст освещенность 100 л. Она же, но при освещении 10 м2 – 10 лк.

СНиП устанавливает рекомендуемую яркость освещения для жилых помещений на уровне 150 лк. То есть на каждый квадратный метр площади помещения должно приходиться 150 лм светового потока светодиодной лампы. Это не обязательные требования, но от них стоит отталкиваться перед тем, как выбрать LED-лампы.

Рассчитываем освещаемую площадь в доме

Расчет площади для выбора LED-лампочек © (EC&M) Magazine

Световой поток, указанный в лм – главная характеристика светодиодной лампы, которая имеет даже большее значение, чем ее мощность. Поэтому при выборе LED-ламп изучите их спецификации. Мощность в ваттах указывает лишь на то, сколько электричества будет потреблять освещение в процессе работы. А вот насколько светло будет в комнате, зависит от количества люмен.

Начать выбор светодиодного освещения нужно с подсчетов освещаемой площади в доме. Она не эквивалентна жилплощади, так как помимо пола в доме еще есть стены и потолок, на которые свет тоже падает. Чтобы получить общее количество квадратных метров, необходимо сложить вместе площади пола, потолка и четырех стен.

Возьмем стандартную гостиную не менее стандартной квартиры, имеющую размеры порядка 5х4 метра и высоту 2,5 метра. Жилплощадь такого помещения равна 20 м2. Столько же занимает и потолок. Две длинные стены имеют площадь по 5*2,5=12,5 м2, короткие – по 4*2,5=10 м2. Сложив все вместе, получим 20*2+12,5*2+10*2=85 м2. Именно такой будет освещаемая площадь в нашей квартире.

Зная площадь, можно приступить к расчету необходимой мощности светового потока. Ее можно получить, умножив указанную в СНиП освещенность на площадь. В обозреваемом случае это 150 (лк)*85 (м2)=12750 лм. Именно столько люмен нужно, чтобы равномерно осветить комнату в доме с достаточной яркостью.

При подборе подходящих LED-ламп и подсчете их количества следует разделить необходимую величину светового потока на число люмен выбранной лампы. Для примера, в спецификациях Philips Essential LED 4000К, E27, A55, 11Вт указаны 1230 лм, а 12750/1230=10,37. Таким образом, чтобы обеспечить хорошую освещенность в комнате, необходимо установить в ней 10-11 таких светодиодных лампочек.

Рассмотрим еще один пример со светильником Xiaomi Yeelight LED Ceiling Lamp (YLXD01YL). Согласно характеристикам, он способен излучать 1800 лм. Считаем: 12750/1800=7,0. Таким образом, для создания достаточной освещенности в комнате нужно установить 7 таких светильников. Многовато, то есть на роль главного и единственного осветительного прибора в гостиной он не подходит.

По описанной методике можно определить, сколько выбранных светодиодных ламп нужно для создания нужной освещенности в доме. Если требуется выяснить, какие именно LED-лампы лучше взять для конкретного помещения с известным числом осветительных точек (посадочных мест), формула будет иная.

Представим, что у бабушки в хрущевке, имеющей гостиную с размерами 3х5 м и высотой 2,5 м, висит чехословацкая люстра на 7 патронов Е27, и вы хотите перевести ее на LED для экономии. Сложив площадь освещаемых поверхностей, получим 3*5*2+3*2,5*2+5*2,5*2=70 м2. 70 (м2)*150 (лк)=10500 лм. Делим на 7 патронов, получаем 10500/7=1500. Именно такую мощность светового потока должна давать каждая из светодиодных лампочек. Рассмотрев подходящие предложения на рынке, можно выбрать LED-лампы Voltega E27 15Вт 4000K.

Поправки на направление света и цвет отделки в доме

Приведенные выше формулы упрощены и применимы для упрощенных условий, в которых лампы излучают свет равномерно во все стороны. В реальности на освещенность сильно влияет направление света. Например, филаментные LED-лампы светят равномерно во все стороны, а лампочка с непрозрачным основанием вроде OSRAM Led Star Classic – только на 200-300 градусов.

Имеют значение положение LED-ламп, цвет и тип отделки потолка, штор, обоев или краски на стенах. Например, гладкий белый потолок отражает до 70% света, а окрашенный под звездное небо – менее 10%. То же самое и с другими поверхностями.

Для таких тонов интерьера выбирайте близкое к расчетному количество люмен © Pinterest

Считать точные цифры для подбора идеальной мощности, учитывая коэффициенты отражения, – слишком сложно, да и ни к чему на бытовом уровне. Поэтому здесь достаточно примерной поправки на отражение. Можно просто отталкиваться от количества светлых поверхностей: чем их больше – тем больше можно сдвигаться в сторону уменьшения.

Если в примере выше для бабушки нужно 7 светодиодных ламп с мощностью светового потока 1500 лм каждая, но у нее в доме потолок побелен, а на стенах поклеены светлые обои – можно уменьшать количество люмен до 2 раз. Например, выбрав вместо указанных ламп OSRAM Led Retrofit Classic A 60 827, E27, A60, 7Вт или что-то похожее.

Чтобы не запутаться в расчетах, закрепим итог. Расчеты, приведенные выше, правдивы для идеализированных условий. На практике цифры, полученные с них, можно уменьшать до 2 раз, в зависимости от количества светлых поверхностей.

В белой комнате расчетные показатели можно делить вдвое © Trendir

Если подсчет показывает, что мощность светового потока одной светодиодной лампы должна составлять 1500 лм, то в доме с белым потолком и стенами ее можно уменьшить до 700-800 лм. Если белый только потолок, а стены более темные – полученную цифру можно умножить примерно на коэффициент 0,7-0,8, получив в итоге 1050-1200 лм с лампы.

Как разобраться в лампах, как выбрать светодиодную лампу.

  1. Главная
  2. / Полезная информация
  3. / Как разобраться в лампах

Как правильно выбрать светодиодную лампу.

 

Что написано на коробках, что означают те или иные параметры.

LED («Light Emitting Diode») — значит светодиодные.

Для того чтобы определиться с выбором лампы.

Самый важный показатель лампы это

Световой поток — это количество видимого света.

Обозначается Lm (люмен).  Для того чтобы понять много или мало.

Достаточно знать, что обычная  лампа накаливания 60 ватт – это примерно 660 lm.

Лампа 100 ватт – это 1140 lm.

Мощность лампы.

Указывается в ваттах (W) — это то сколько потребляется электроэнергии («сколько накручивает счетчик»). Мощнее лампа — не значит ярче.

Энергосберегающая лампа определяется именно соотношением этих 2-х параметров — как можно больше получить света Lm и как можно меньше потратить на это электроэнергии W. Наши светодиодные лампы примерно 85-115 lm/W.

Напряжение.

Обозначается V (вольт), как правило, лампы работают от 220 вольт, или 12V (через понижающий трансформатор или автомобильные), еще реже бывают на 24-36v (суда и производственные помещения с высокой влажностью). На коробке пишут пределы от и до (насколько лампа чувствительна к перепадам напряжения). Светодиодные лампы работают в диапазоне от 100 до 240v.

Температура света.

Обозначается К (Кельвин) насколько «теплый» или «холодный» свет от лампы.

!Никак не связано с физическим нагревом лампы! Меняется от количества Ватт только для ламп с нитью накаливания.

Немного лукавый показатель, ее имеющий точного измерения. Разные лампы с одним и тем же показателем могут отличаться в оттенках свечения.

В энергосберегающих и светодиодных лампах этот показатель достигается при добавлении во время производства того или иного люминофора

Многие покупая лампу не обращают на этот показатель внимания, а установив лампу недовольны тем, что «Свет какой-то призрачный или холодный» или наоборот что он слишком «желтый».

Что бы этого не произошло и Вы не ошиблись в ожиданиях, приведем ниже таблицу

Чем меньше показатель тем свет теплее, чем выше тем холоднее.

Из бытовых примеров лампа накаливания 60 ватт имеет показатель 2700К

Дневной свет в пасмурную погоду – 6500- 7000 К.

Лампы в основном имеют показатели

2700К (теплый белый)

4100К (нейтральный белый)

6500К (холодный)

7500 (белый дневной).

Теплый свет — более домашний и уютный, для комфорта и отдыха. Лампы с теплым светом устанавливают в спальнях и гостиных.

Нейтральный и холодный свет — более эффектный и настраивает на рабочий лад, отчетливее показывает предметы как они есть. Лампы с нейтральным и холодным светом устанавливают для освещения рабочих зон, кабинетах, гардеробных, хобби комнатах.

Нейтральное и холодное голубое излучение само по себе может влиять на биологические часы человека, поэтому для освещения помещений следует выбирать качественные лампы с цветовой температурой 4000К-6500К, которая соответствует естественному дневному свету.

 


 

Виды цоколей лампы

            

Самый распространенные винтовой цоколь  Е27 называется обычный винтовой, диаметр 27 мм (буква Е значит Эдисон – один из изобретателей).

Бывает Е40 (у мощных промышленных ламп)

Очень распространенный винтовой цоколь Е14 в народе называется «миньон» или маленький винтовой, диаметр 14мм. Иногда встречаются «иноземные» малораспространенные стандарты типа Е10 или Е12.

Цоколь GU 5.3

(расстояние между контактами) Бывает как у ламп 220v  так и 12v как правило в основном либо у галогеновых ламп софитных либо у светодиодных.  Лампы применяются во врезных встраиваемых светильниках

Цоколь GU 10.

Как правило, у галогеновых зеркальных или светодиодных ламп только 220 вольт.

Лампа вставляется и поворачивается по часовой стрелке

Цоколь GX53

Применяется в светильниках типа GX. В народе называется таблетка так как лампа плоская и крупная. Очень часто применяется в светильниках для натяжных потолков для Экономии пространства между потолками

 

Индекс цветопередачи.

Обозначается Ra (он же CRI).

Это показатель того насколько точно передаются оттенки освещаемых объектов.

Эталоном принято считать 100Ra идеальная цветопередача (лампа накаливания, солнечный свет).

Ra 0 — все в черно-белом цвете.

От этого показателя зависит то, насколько правильно будут восприниматься цвета при данном освещении. Например, для музеев и картинных галерей требуются источники света с Ra>95, для магазинов одежды и бутиков подходит свет с Ra>90. Домой рекомендуется выбирать лампы и светильники со значением индекса цветопередачи не менее Ra80

Более низкие показатели допускаются для освещения, подсобных и хозяйственных помещений, дорог, дворов территорий где качество света не важно, а главное энергосбережение.

У наших светодиодных ламп показатель 80 — 92 Ra

Угол светового потока.

Важный показатель для софитных ламп направленного света.

Бывает 20, 35. Самый распространенный для точечных светильников — 120 градусов. 

При одинаковом световом потоке совершенно разный эффект освещения.

Для акцентного света (если надо осветить что-то конкретно) лучше выбрать лампу с малым углом.

Для общего освещения (потолочные) лучше выбрать лампу с широким углом например 120 градусов.

 

Про точечные потолочные светильники есть подробная 

 

Статья как выбрать потолочный встраиваемый светильник

 

 

Теплоотвод в светодиодных лампах:

 

У любой светодиодной лампы должен быть теплоотвод.

В нашем понимании светодиодные лампы не нагреваются, тем не менее для светодиодов губительно свое собственное тепло. Именно для этого делается радиатор.

Чем лучше и больше радиатор, тем дольше прослужит светодиодная лампа.

К сожалению на данный момент невозможно изготовить, одновременно мощную, маленькую и долговечную светодиодную лампу. (Один из параметров будет уменьшаться за счет других). Чем мощнее LED лампа — тем она больше (если мы говорим о качественных светодиодных лампах)

Некоторые недоброкачественные производители для удешевления продукции любой ценой, уменьшают радиатор, по принципу «год прослужит, ну и ладно».

Большинство покупателей выбирают светодиодные лампы руководствуясь 2-мя критериями мощность/цена, что в корне неправильно, так как больше мощность — не значит больше света.

Качественные радиатор — аллюминий с добавлением серебра и меди, является гарантий для длительного срока службы без снижения светового потока со временем.

 

Пульсация в светодиодных лампах.  не видима не вооруженным глазом

 

В качественных светодиодных лампах пульсация отсутствует или минимальна.

Производители качественных ламп указывают например:

  • Без пульсации
  • 0% коэффициент пульсации.

Это очень важный показатель. Так как пульсация негативно влияет на зрение, и на утомляемость, особенно при работе с движущимися предметами, при чтении. Может вызвать головные боли, резь в глазах и так далее в зависимости от степени пульсации и времени нахождения в таком освещении.

Невооруженным взглядом этот эффект сложно заметить. Лампа мерцает так часто, что глаз ее (пульсацию) не видит, но идет нагрузка на мозг и зрение.

Самый простой способ определить есть ли в светодиодной лампе пульсация — навести на нее камеру смартфона.

Получится примерно такая картинка с движущимися полосами.

  

Это характерно для дешевых и не очень качественных ламп, производители которых этот показатель на упаковке не указывают и замалчивают. Это обусловлено неправильной конструкцией драйвера, который дает не постоянный, а пульсирующий ток.

Для основного домашнего и рабочего освещения такие лампы не подходят.

Но их вполне можно использовать для дополнительного, не основного освещения:  освещение кладовок, чердаков, подвалов, некоторые уличные, дежурные светильники.

Или для локального освещения: подсветка для картин, в холодильник и т.п.

Но точно не нужно устанавливать такие лампы в люстры, бра (особенно для чтения), светильники для работы.

Категорически запрещено использовать лампы с высокой степенью пульсации при работе с движущимися механизмами, станками. Частота вращения может совпасть с частотой мерцания и покажется что механизм не подвижен, что может повлечь за собой серьезные травмы.

Полезно:

в хрустальные светильники ставят ТОЛЬКО прозрачные лампы (накаливания или светодиодные), что бы хрусталь «играл» и ломал свет нужен точечный источник света (солнце, свеча, вольфрамовая нить накала, открытый светодиод).

 

Модные сейчас винтажные лампы Эдисона.

Это по сути обычная лампа накаливания, бывают разной формы.

За счет увеличенной длины вольфрамовой нити она выглядит более эффектно. Их часто ставят в светильники в стиле лофт.

Колба с желтоватым оттенком поэтому свет получается более теплым чем у обыкновенной лампы накаливания 2100-2400К. Прослужит такая лампа около 2-х лет.

Эти лампы подходят для дополнительного освещения, создания более уютной атмосферы. Не желательно использовать ее для основного и рабочего освещения.

Купить светодиодные лампы дешево?

Дешевые светодиодные лампы существуют на рынке, но, как правило, это лампы с низким КПД у которых потребляемая мощность больше, а световой поток которых низкий, либо их конструкция позволяет производителю не затрачивать значительных средств на устройство драйвера и радиатора охлаждения.

Качественные лампы  или сложные декоративные светодиодные изделия не могут иметь низкую цену. Низкая цена может быть обусловлена сырьем сомнительного качества.Светодиодные лампы известных брендов часто подделывают и могут продавать дешевле средней рыночной стоимости, хотя чаще стараются держать цены на соответствующем уровне для получения сверхприбыли. LED лампы низкого качества могут нанести серьезный вред здоровью и зрению. В них содержатся токсичные материалы, которые при нагревании лампы в процессе работы часто имеют явный химический запах. Свет от LED-подделок не соответствует заявленной цветовой температуре и мощности. Рассеиватели на дешевых лампах выполняют сугубо эстетическую функцию, следовательно, не могут защитить глаза от слишком яркого излучения и способны спровоцировать ожог сетчатки глаза. Качественные светодиоды не имеют в своем спектре инфракрасного или ультрафиолетового излечения.

 

 

Возможно вас заинтересует 

статья как выбрать светодиодную ленту

 

Как рассчитать мощность экономной лампочки?

         Как правильно рассчитать экономную лампу.

         Рассмотрим в этой статье экономные лампы с обычным цоколем Е27, спиральные энергосберегающие лампы и светодиодные LED лампы.

         Для правильного расчета эквивалента стандартной лампе накаливания – мощность спиральных энергосберегающих ламп умножаем на четыре!

        Например, аналогом стандартной лампы накаливания 100 ватт является экономка 25 ватт (вт).

        Ранее считалось по другому, умножали на пять, получалось что аналогом «сотки» накаливания есть экономка 20 вт, но люди быстро заметили что со временем она светит слабее, да и в освещенности явно уступает «сотке». Появился естественный вопрос: почему так происходит?

        Основным показателем любой лампы является величина «световой поток» (это количество света, проходящее через стеклянную поверхность источника света за единицу времени). Смысл прост: у обычной лампочки накаливания световой поток неизменный весь срок службы лампы. У стандартной люминесцентной (экономка – это та же люминесцентная лампа, только тоненькая колба, завитая в спираль) лампы есть своя особенность – световой поток постепенно снижается, и к концу срока эксплуатации он падает на 30%!

         То есть та «экономка», которая при включении (когда она новая) светит как «сотка» накаливания, через несколько лет светит как эквивалент лампы накаливания 70 ватт!

        Украина в освещении руководствуется ГОСТом 1979 года (кстати, именно это позволяет недобросовестным брендам завышать «световые» показатели ламп на упаковках), а в Европе несколько лет назад были введены директивы (законодательные нормы) расчета экономных ламп, методом усредненных показателей светового потока, таким образом пример с «соткой» выглядит так: если новая спиральная лампа светит как аналог накаливания 100 ватт, а концу службы как 70 вт, то на упаковке лампы должен указываться усредненный показатель – 85 вт!

         Световой поток экономки 25 вт (тм Реалюкс) составляет 1530 люмен, к концу службы он будет на 30% меньше – 1070 люмен, середина составляет 1300 люмен. Световой поток лампы накаливания 100 ватт (Филипс, Осрам, Дженерал Электрик) составляет те же 1300 люмен.

         Поэтому абсолютно грамотным является при пересчете экономки на лампу накаливания умножать мощность экономки на четыре!

         Как рассчитывать светодиодные LED лампы?

         По аналогичной усредненной методике, потому что у светодиодных ламп точно так же, как и у стандартных люминесцентных, световой поток к концу службы снижается на 30%. От себя могу сказать, что первые купленные LED лампочки в домашнем применении светят сейчас явно тусклее, и хотя они полностью рабочие, но уже весьма актуален вопрос их замены на новые! Лампы эксплуатировались всего три года!!!

         При этом не обманывайте себя рекламными сказками про срок службы LED-ламп на уровне 50 000 часов! Такие показатели у дорогих качественных светодиодов, которые продаются в западной Европе. В Украину, да еще в условиях кризиса, подобные не поставляются, наоборот завозится самый дешевый хлам, с заявленными показателями 20-30 000 часов, а по факту они отрабатывают редко более 10-15 000 часов.

        Пример 1. У LED-ламп европейских брендов на упаковке светодиодной лампы 12 вт («груша», Е27) указано соответствие лампе накаливания 60 вт, при том что у украинских брендов светодиодная лампа 12 вт на упаковке соответствует 85 вт, а со слов продавца может и все 100 вт!

         И не слушайте продавца, нет никаких суперсовременных сверх ярких светодиодов)) Это просто используется маркетинговый ход (читай обман населения), суть которого заключается в том, что светодиоды сильно слепят если смотреть на них прямо, поэтому когда потребитель включает новокупленную LED-лампу и смотрит на нее в упор – его глаза тут же ослепляет, и в его мозгах появляется мысль «как ярко!», и покупатель тут же (условно) ставит «галочку», что лампа светит ярко и, следовательно, она хорошая. Но освещенность от светодиодной лампы относительно небольшая, к тому же со временем световой поток будет постепенно падать, а к концу срока эксплуатации снизиться на треть!

          У светодиодных ламп нет единого коэффициента расчета, на сколько надо умножать ее мощность, чтобы получить эквивалент лампы накаливания. Потому что световые показатели LED ламп разной мощности и формы отличаются: соотношение световой поток/освещенность зависит от угла, чем он меньше (чем направленней свет) тем лучше освещенность.

        Пример 2. У брендов, лампы которых производятся для продажи в Европе, LED лампа мощностью 15-16 вт (Е27) на упаковке значится как аналог 100 вт накаливания, а у наших отечественных брендов лампа 15-16 вт позиционируется как аналог лампы накаливания 150 вт! Смысл в том, что проверить световой поток потребителю практически невозможно, и даже специалисту сложно, потому что светочувствительный датчик прибора для измерения освещенности (стандартный люксметр) не точно воспринимает светодиодное свечение, соотношение параметров (зависимость яркости диода от угла, спектр света-длина волны) которого отличаются от всех других источников света.

         Покупая LED-лампы для экономии электроэнергии, потребитель экономит свет в буквальном понимании! Уменьшение уровня освещенности сильно влияет на работоспособность, внимание и самочувствие человека, поэтому лучшее применение таких ламп все-таки в домашнем использовании (когда человек нуждается в отдыхе), или в уютном кафе, а также в организациях и учреждениях для освещения проходных мест общего пользования с непостоянным или недолгим нахождением там людей – коридоров, лестниц, санузлов и так далее.

         А для хорошего освещения помещений понадобится просто большее количество светодиодных ламп, либо другие источники света.

 

Автор статьи Слаква Ф.В., г. Днепр, дата публикации 02.10.2017 г. Copyright © — при копировании ссылка на источник обязательна.

Понимание мощности светодиодного освещения в ваттах и ​​эффективности светодиодного освещения в люменах / ватт и коэффициента мощности

Мощность светодиода

Мощность (P) любого электрического устройства, включая светодиодный светильник, измеряется в ваттах (Вт), что равно потребляемому току или электричеству (I), измеренному в амперах, умноженному на напряжение (В).

P = V x I

Следовательно, мощность светодиодной лампы пропорциональна напряжению и / или току, так что устройство может иметь низкое напряжение, но все же может потреблять очень высокий ток и иметь высокое энергопотребление.Например, традиционный дихроичный галогенный светильник мощностью 50 Вт потребляет всего 12 В переменного тока, но потребляет 4,167 А.

Светодиодные лампы

по своей природе имеют низкое напряжение, но также относительно малый ток, что делает их менее мощными и более эффективными, чем традиционные лампы накаливания и галогенные потолочные светильники. Обычно мы говорим о диапазоне от 100 до 750 мА в зависимости от прямого напряжения, необходимого для включения светодиода. В этом отношении то, что светодиодный светильник использует более высокий ток, не означает, что он будет ярче.Скорее это зависит от мощности, которая пропорциональна увеличению напряжения и / или тока. Есть некоторое преимущество в наличии светодиодов с более высоким напряжением, когда между светодиодом и источником питания возникают большие расстояния, например, в полосовом светодиодном освещении. Однако для большинства приложений это не имеет особого значения.

Типичные диапазоны мощности для бытовых и коммерческих ламп общего назначения составляют от 3 до 15 Вт. Обычно чем выше мощность, тем больше ток и, следовательно, больше светоотдача.Однако это не всегда так и подводит нас к концепции эффективности и коэффициента мощности.

Эффективность светодиодного освещения

Эффективность светодиодной лампы измеряется в люменах на ватт (лм / Вт), что относится к общему количеству света, производимого светодиодной лампой на 1 Вт энергии.

КПД = общий световой поток / общая мощность

Старые светодиодные чипы, используемые в светодиодных лампах старого поколения с 2008 по 2010 год, производят меньше света на ватт, чем светодиодные чипы 2011-2012 годов, используемые в более современных светодиодных лампах.Например, лампа мощностью 7 Вт 2012 года с микросхемой CREE XT-E может производить больше света или светового потока, чем лампа мощностью 12 Вт с более старой микросхемой CREE XP-E. Более современные светодиодные лампы также имеют улучшенную конструкцию радиатора, которая обеспечивает более высокую светоотдачу.

Важное сообщение заключается в том, что более высокая мощность не всегда означает больше света, а «больше — не всегда лучше». В конечном итоге для потребителя важно провести исследование или «попробовать перед покупкой». Рассмотрите возможность обращения к нашему контрольному списку руководства по покупке светодиодов в разделе Срок службы светодиодов как способ отсеять потенциально неэффективные или ненадежные продукты.

Зависимость эффективности светодиода от эффективности лампы

Как обсуждалось в разделе «Уровни светового потока» статьи «Что такое светодиодное освещение», вы также должны быть осторожны, чтобы убедиться, что в информации продавца указывается КПД лампы, а не КПД светодиода. Из-за неизбежных потерь в лампе КПД лампы всегда будет меньше КПД светодиода в зависимости от конструкции. Это включает в себя тепловые эффекты, потери в драйвере и оптическую неэффективность, которые в совокупности снижают общую эффективность светодиодной лампы или светильника по сравнению с внутренним светодиодным корпусом или микросхемой.В совокупности эти потери могут снизить эффективность более чем на 30%. В таких случаях производитель может указать, что светодиодная лампа MR16 имеет 720 лм, но на самом деле для светодиодной лампы это только приблизительно 500 лм.

Светодиодное освещение и коэффициент мощности

Еще одна сложность — это коэффициент мощности (PF), значение которого меньше 1.0, которое измеряет эффективность драйвера светодиода или источника питания. По сути, электрическое устройство может быть рассчитано на мощность 100 Вт, но на самом деле потребляет более 100 Вт из-за фазовой задержки между мгновенным напряжением и мгновенным током.Помните, что питание от сети — это переменный или переменный ток, и он состоит из солнечно-периодических форм колебательного напряжения и колеблющегося тока. В идеале эти две формы волны являются синхронными (PF = 1), но из-за природы электроники или индуктивных нагрузок, таких как электродвигатели, возникает задержка между формой волны напряжения и формой волны тока, что приводит к потере электроэнергии или реактивной мощности, которая неспособен выполнять какую-либо работу. Следовательно, устройство может иметь номинальную реальную мощность 1000 Вт, но потреблять кажущуюся или активную мощность 1500 Вт из-за коэффициента мощности равного 0.67 и в конечном итоге тратят 500 Вт или 1/3 общей потребляемой мощности из-за того, что ток не совпадает по фазе. Отметим, что для электрического устройства, чтобы использовать ток, оно должно быть в фазе с напряжением, заданная мощность равна напряжению x ток или P = VI.

PF обычно представляет собой проблему только в коммерческих приложениях в индуктивных устройствах, которые используют очень большую мощность, так что задержки между током и напряжением в сумме приводят к значительным потерям мощности. Другие компоненты, которые вызывают задержки между током и напряжением, включают трансформаторы, регуляторы напряжения и балласты в люминесцентном освещении.В жилых помещениях такие потери относительно минимальны, и электроэнергетические компании в любом случае будут взимать плату только за реальную мощность. Тем не менее, потери все еще есть, поэтому те, кто заботится о энергии или экологи, могут захотеть проверить коэффициент мощности своих источников питания для светодиодного освещения, чтобы убедиться, что коэффициент мощности превышает 0,8 для обеспечения минимальных потерь энергии. Фактически, программа Energy Star Министерства энергетики США требует минимально допустимого коэффициента мощности 0,7 и 0,9 соответственно для домашних и коммерческих светодиодных фонарей.

Большинство устройств питания в наши дни будут иметь ту или иную форму пассивной или активной коррекции коэффициента мощности, приводящей к коэффициенту мощности> 0,9, что позволяет достичь минимальных потерь мощности. Единственным исключением являются драйверы сверхвысокой яркости, которые снижают яркость до 1%. Из-за высоких емкостных нагрузок, необходимых для стабилизации тока при очень низких уровнях затемнения, чтобы избежать мерцания, коэффициент мощности плохой, обычно около 0,65, что означает, что светодиодная лампа мощностью 10 Вт будет потреблять примерно 15,4 Вт (или ВА, полная мощность) при почти полной нагрузке.Однако на практике это не является большой проблемой, поскольку эти драйверы обычно используются в приложениях, где лампы будут уменьшаться до низкого уровня на протяжении большей части их срока службы, так что реальная мощность составляет 2 или 3 Вт, а кажущаяся мощность остается очень низкой на до 4,6 Вт.

Если диммирование будет только случайным, мы рекомендуем компенсировать минимальный эффект диммирования драйвером с коэффициентом мощности> 0,9. Хотя, как уже отмечалось, это в основном проблема коммерческого освещения, когда лампы включены от 8 до 24 часов в сутки.Если вы проживаете в домашнем хозяйстве, это может не волновать вас. Тем не менее, пожалуйста, обратите внимание на рейтинги PF на вкладке характеристик наших продуктов, чтобы получить представление об эффективности.

Если вы являетесь коммерческим клиентом, в бизнесе которого особенно доминируют высокоиндуктивные нагрузки, такие как электродвигатели, или большой набор емкостных нагрузок с плохим коэффициентом мощности, то вам следует подумать о коррекции коэффициента мощности (PFC) и посетить наш раздел о государственных скидках. и схемы субсидирования таких проектов.Если вы потребляете очень много энергии, то PFC может привести к очень большой экономии на электричестве и счетах за электроэнергию.

Артикулы:

Энергоэффективность светодиодов. Программа строительных технологий. Информационный бюллетень по технологии твердотельного освещения. Министерство энергетики США. www.eere.energy.gov

Возобновляемые и эффективные электроэнергетические системы. 2004. Гилбер М. Мастерс

Анализ энергосистемы. 2007. ПП Део

Методы коррекции коэффициента мощности в светодиодном освещении.Август 2011 г., Новости электронных компонентов

Объяснение коэффициента мощности

| Светодиодные фонари — 1000Bulbs.com Blog

Номинальный коэффициент мощности — это отношение реальной мощности (ватт), используемой нагрузкой, к полной мощности (напряжение x потребляемый ток) в цепи: Коэффициент мощности = ватт / (вольт x ампер) ) . Значение коэффициента мощности рассчитывается путем деления активной мощности и кажущейся величины. Представьте себе разносторонний треугольник (показанный на рисунке 1), в котором нет равных сторон и равных углов.Нижняя часть треугольника представляет реальную мощность, в то время как гипотенуза треугольника представляет полную мощность, а третья линия, которая соединяет реальную мощность и полную мощность, представляет собой потерянную энергию из-за плохой схемы.

Как это влияет на меня?

LUX Review дал отличный пример различий между номинальными значениями коэффициента мощности двух 20-ваттных светодиодных прожекторов. Первый светодиодный прожектор имеет коэффициент мощности 0,95, а второй — 0.55. Светодиод с коэффициентом мощности 0,95 потребляет приблизительно 0,092 А, а светодиод с коэффициентом мощности 0,55 потребляет 0,16 А. Следовательно, если бы у нас была электрическая схема, предназначенная для автоматического выключателя на 6 А, можно было бы установить 65 светодиодных светильников с коэффициентом мощности 0,95, а не 37 светодиодных светильников с коэффициентом мощности 0,55. В то время как для большинства жилых помещений не требуется 65 светодиодных светильников, если вы не относитесь к Рождеству серьезно, этот пример должен повторить, что светодиоды с низким коэффициентом мощности очень неэффективны для более крупных коммерческих приложений.

Интересно, что большинство электрических компаний выставляют счета по мощности (реальной мощности). Это означает, что два светодиода с одинаковой мощностью, но с разными коэффициентами мощности, будут выставляться почти одинаково для жилых помещений. Хотя в коммерческих условиях, в зависимости от общего коэффициента мощности здания и структуры тарифов на коммунальные услуги, владельцу здания, возможно, придется платить штраф за коэффициент мощности, пока проблема не будет исправлена. Хотя низкий коэффициент мощности может показаться безвредным, он в значительной степени учитывается на электростанции.Избыточное потребление энергии, чем необходимо, отрицательно влияет на окружающую среду, тратя больше энергии, чем необходимо, и, в свою очередь, приводит к выбросу избыточных парниковых газов. Чтобы бороться с этим, Energy Star требует, чтобы светодиодные лампы мощностью более 5 Вт имели минимальный коэффициент мощности 0,7. Хотя коэффициент мощности 1,0 был бы идеальным, в большинстве случаев это невозможно.

Основы светодиодного освещения большой мощности

Светодиоды

подходят для многих систем освещения, они разработаны для получения большого количества света за счет малого форм-фактора при сохранении фантастической эффективности.Здесь, в LEDSupply, есть множество светодиодов для всевозможных осветительных приборов, главное — знать, как их использовать. Светодиодная технология немного отличается от другого освещения, с которым знакомо большинство людей. Этот пост здесь, чтобы объяснить все, что вам нужно знать о светодиодном освещении: как безопасно подключать светодиоды, чтобы получить как можно больше света и как можно более длительный срок службы.

Что такое светодиод?

Светодиод — это диод, преобразующий электрическую энергию в свет.Для тех, кто не знает, диод — это электрический компонент, который работает только в одном направлении. По сути, светодиод — это электрический компонент, который излучает свет, когда электричество проходит в одном направлении, от анода (положительная сторона) к катоду (отрицательная сторона). Светодиод — это аббревиатура, обозначающая ‘ L ight E mitting D iode ‘. По сути, светодиоды похожи на крошечные лампочки, им просто требуется гораздо меньше энергии для освещения и они намного эффективнее производят высокую светоотдачу.

Типы светодиодов

В целом мы предлагаем два разных типа светодиодов:

Сквозное отверстие 5 мм и поверхностное крепление.

5мм светодиоды

5-миллиметровых светодиодов — это диоды внутри линзы диаметром 5 мм с двумя тонкими металлическими ножками внизу. Они используются там, где требуется меньшее количество света. 5-миллиметровые светодиоды также работают с гораздо более низкими токами возбуждения, максимально около 30 мА, тогда как светодиоды для поверхностного монтажа требуют минимум 350 мА. Все наши 5-миллиметровые светодиоды от ведущих производителей доступны в различных цветах, интенсивности и схемах освещения.Светодиоды со сквозным отверстием отлично подходят для небольших фонарей, вывесок и всего, где вы используете макетную плату, поскольку их можно легко использовать с их проводами. Ознакомьтесь с нашим руководством по настройке 5-миллиметровых светодиодов, чтобы узнать больше об этих крошечных источниках света.

Светодиоды для поверхностного монтажа (SMD)

Рисунок 1 — Эмиттер без покрытия

Светодиоды для поверхностного монтажа — это диоды, которые могут быть размещены на подложке (печатной плате) с кремниевым куполом над диодом для его защиты (см. Рис. 1). Мы поставляем мощные светодиоды для поверхностного монтажа от лидеров отрасли Cree и Luxeon.Оба на наш взгляд отличные, поэтому мы их все-таки носим. Некоторые предпочитают одно другому, но это приходит с опытом и знанием того, что искать. Cree, как правило, имеет более высокие показатели мощности Lumen и является лидером на рынке светодиодов высокой мощности. Luxeon, с другой стороны, имеет отличные цвета и терморегулятор.

Светодиоды высокой мощности

поставляются в виде неизолированных эмиттеров (как показано на рис. 1) или устанавливаются на печатную плату с металлическим сердечником (MCPCB). Платы изолированы и содержат токопроводящие дорожки для упрощения подключения цепей.Наши 20-миллиметровые платы со звездообразным расположением 1 и 3 являются бестселлерами. Мы также предлагаем QuadPod, которые могут содержать 4 светодиода высокой мощности на плате, немного превышающей размеры 20-миллиметровых звезд (см. Рис. 2). Все наши варианты светодиодов высокой мощности также могут быть построены на линейной конструкции. LuxStrip вмещает 6 светодиодов на фут и легко подключается до 10 футов в длину.

Рисунок 2 — Опции MCPCB

Полярность имеет значение: светодиоды подключения

Электронная полярность указывает, является ли схема симметричной или нет.Светодиоды представляют собой диоды, поэтому ток может течь только в одном направлении. Когда нет тока, не будет света. К счастью, это означает, что если мы подключим светодиод в обратном направлении, он не сожжет всю систему, он просто не загорится.

Положительная сторона светодиода — это анод, а отрицательная сторона — катод. Ток течет от анода к катоду и никогда не течет в другом направлении, поэтому важно знать, как отличить анод от катода. Для светодиодов для поверхностного монтажа это просто, поскольку соединения промаркированы, но для 5-миллиметровых светодиодов подходит более длинный вывод, который является анодом (положительным), посмотрите на Рисунок 3 ниже.

Рисунок 3 — Поиск анода и катода светодиода

Варианты цвета

Одна из замечательных особенностей светодиодов — это различные варианты и виды света, которые вы можете получить от них.

Белые светодиоды

Коррелированная цветовая температура (CCT) — это процесс создания разного белого света при разных температурах. Цветовая температура указывается в градусах Кельвина (K), которые представляют собой шкалу температур, в которой ноль соответствует абсолютному нулю, а каждый градус равен одному Кельвину.При более низких температурах от 3000K до 4500K белый цвет становится более теплым или нейтральным. Более высокие температуры 5 000K + — это холодные белые цвета, также известные как «дневной белый».

Цветные светодиоды

Для цветов на самом деле важна длина волны в нанометрах (нм). Для определенных приложений цвета необходимы для визуального эффекта, но иногда для таких приложений, как лечение, выращивание, освещение рифовых аквариумов и многое другое, требуются определенные длины волн. См. Рис. 4, где показано, при каких длинах волн и температурах получаются определенные цвета.

Рисунок 4 — Цвета светодиодов и цветовая температура

Мы стараемся обеспечить одинаковую цветовую температуру и длину волны для каждой марки и типа светодиодов. Вы всегда можете найти цвет или длину волны наших светодиодов в подразделе страницы продукта и даже можете выполнить поиск по цвету в раскрывающемся меню светодиодов на главной странице. В белом цвете мы несем 3000K, 4000K, 5000K и 6500K. Что касается цветов, мы работаем от 400 до 660 нм.

Яркость светодиода

Светодиоды

известны не только своими цветами, но и намного ярче, чем другие источники света.Иногда трудно сказать, насколько ярким будет светодиод, потому что он измеряется в люменах. Люмен — это научная единица измерения светового потока или общего количества видимого света от источника. Обратите внимание, что светодиоды диаметром 5 мм обычно указываются в милликанделах (мкд). Угол обзора 5-миллиметровых светодиодов также влияет на световой поток, который они излучают, подробнее об этом см. Здесь.

Почему важен ток…

Количество света (люмен), излучаемого светодиодом, зависит от величины подаваемого тока.Ток измеряется в миллиамперах (мА) или амперах (А). Мощные светодиоды выдерживают ток от 350 мА до 3000 мА. Светодиоды различаются по своим текущим параметрам, поэтому обязательно следите за этим при выборе светодиода и драйвера.

Определение яркости

А теперь самое сложное — выбрать комбинацию светодиода и драйвера, которая будет выдавать необходимый свет. Мы проделали большую работу здесь, в посте, измеряющем яркость каждого светодиода высокой мощности при разных токах возбуждения.Обратите внимание, что это меры для звезд 1-Up, поэтому, если вы хотите больше света, светодиоды 3-Up — хороший вариант, поскольку они в три раза больше света в том же месте.

Указанный выше ресурс всегда можно использовать для определения светоотдачи светодиода, но найти его вручную не очень сложно.

Для этого необходима информация из технического паспорта светодиода. На всех наших светодиодных страницах мы ссылаемся на технические данные производителя в нижней части страницы.

Пример: определение яркости Cree XP-L при 2100 мА

В этом примере мы используем Cree XP-L.Сначала найдите таблицу характеристик потока (рисунок 5). Мы коснемся группировки позже, которая помечена в столбце «Группа», но предположим, что мы собираемся использовать холодный белый XP-L из самого верхнего контейнера (v5). Выделенное число — это типичный поток при 1050 мА, который является током, при котором измеряется XP-L. Справа от него указаны типичные значения люменов для управляющих токов 1500, 2000 и 3000 мА.

Рисунок 5 — График светового потока светодиода

Для этого примера предположим, что мы хотим запустить этот светодиод с драйвером светодиода BuckBlock 2100 мА, и нам нужно определить, какой будет световой поток.При управлении промежуточным приводным током, которого нет в списке, найдите график относительного потока в зависимости от тока в таблице данных, который выглядит как график справа.

Стрелка — проверенный (базовый) выход (при относительном потоке 100%). Следуя кривой до 2100 мА (?), Мы видим, что это увеличение освещенности на 75%. Если взять 460 люмен сверху и умножить его на 1,75, мы увидим, что холодный белый XP-L при 2100 мА дает около 805 люмен.

При переключении на светодиоды может быть трудно найти светодиоды и световой поток, необходимый для их работы.Это связано с тем, что свет всегда измерялся мощностью лампочки. Светодиоды имеют гораздо лучшую эффективность, что делает практически невозможным измерение таким образом, поскольку светодиод на 50 Вт будет значительно ярче, чем лампа накаливания на 50 Вт. На рисунке 7 показаны различные лампы накаливания и количество люменов, которые они дают. Это помогает лучше понять, какое количество света ожидать от светодиода и будет ли оно таким же ярким, как и старое освещение.

Рисунок 6 — Мощность лампы накаливания в люменах

Угол обзора и оптика

У наших 5-миллиметровых светодиодов указаны углы обзора для каждого, поэтому просто найдите тот, который вам подойдет.Что касается светодиодов для поверхностного монтажа, большинство из них излучают очень широкий угол в 125 градусов! К счастью, светодиодные звездообразные платы совместимы и просты в использовании со светодиодной оптикой. Эта вторичная оптика используется для фокусировки света, они могут отражать свет от светодиода в пятно, среднее пятно, широкое пятно или эллиптические и овальные узоры.

Как видно на рис. 8, оптика 1-Up имеет форму конуса и требует держателя оптики. В случае наших светодиодных панелей держатели оптики имеют четыре ножки, которые входят в пазы звезды.Тройные светодиодные звезды также совместимы с оптикой Carclo, в плате которой есть три отверстия для ножек оптики.

Рисунок 7 — Светодиодная оптика и держатели

Как подключить светодиоды

Светодиоды

известны своей лучшей эффективностью из всех других источников света. Эффективность — это мера того, насколько хорошо источник света излучает видимый свет, также называемый люменами на ватт. Другими словами, сколько света мы получаем на наш ватт мощности. Чтобы найти это, сначала выясните мощность используемого светодиода.Чтобы найти ватты, вам нужно умножить прямое напряжение (напряжение, при котором ток начинает течь в нормальном направлении) на ток возбуждения в амперах (обратите внимание, что он ДОЛЖЕН быть в амперах… а не в миллиамперах). Давайте посмотрим на светодиод Cree XP-L 1-up в качестве примера.

Рисунок 8 — Прямое напряжение светодиода

Допустим, мы используем Cree XP-L при 2000 мА. Из рисунка 8 видно, что при таком токе возбуждения прямое напряжение составляет 3,15. Итак, чтобы найти ватт, мы умножаем 3,15 (прямое напряжение) на 2 А (2000 мА = 2 А), что дает 6.3 Вт.

Итак, теперь, чтобы определить эффективность, нам просто нужно разделить 742 люмен (проверенное количество люмен для этого светодиода при 2000 мА) на 6,3 Вт. Таким образом, эффективность (люмен / ватт) этого Cree XP-L составляет 117,8. Это большая эффективность, но также следует отметить, что Cree может похвастаться тем, что светодиод XLamp XP-L имеет прорывную эффективность 200 люмен / ватт при токе 350 мА. Приятно знать, что эффективность снижается по мере того, как вы пропускаете больший ток на светодиод, поскольку это увеличивает нагрев, что делает светодиод немного менее эффективным. Иногда вам нужно смириться с этим, если вам нужно, чтобы светодиод был очень ярким, но если вы хотите получить максимальную эффективность, вам следует использовать светодиоды с более низким током.Все это помогает определить, сколько энергии потребуется вашим приложениям, а также сэкономить энергию в будущем.

Подробнее о драйверах для светодиодов

Это означает, что вам нужно найти драйвер светодиода, который может управлять светодиодами с током, который вам нужен, чтобы получить желаемое количество люменов. Драйвер светодиодов — это электрическое устройство, которое регулирует мощность светодиода или цепочки светодиодов. Драйвер реагирует на меняющиеся потребности светодиода, подавая на светодиод постоянное количество энергии, поскольку его электрические свойства меняются с температурой.Хорошая аналогия для понимания этого — автомобиль с круиз-контролем. Когда автомобиль (светодиод) движется по холмам и долинам (изменения температуры), круиз-контроль (водитель) следит за тем, чтобы он оставался на постоянной скорости (свет), регулируя при этом газ (мощность), необходимый для этого. Драйвер так важен, потому что светодиоды требуют очень специфической электроэнергии для правильной работы. Если напряжение, подаваемое на светодиод, ниже требуемого, через переход проходит очень небольшой ток, что приводит к слабой освещенности и плохой работе.С другой стороны, если напряжение слишком велико, на светодиод течет слишком много тока, и он может перегреться и серьезно повредиться или полностью выйти из строя (тепловой разгон). Всегда проверяйте таблицу светодиодов, чтобы знать, какой ток рекомендуется, чтобы избежать этих проблем.

Какое напряжение мне нужно, чтобы загорелся светодиод?

Это часто задаваемый вопрос, и на самом деле его довольно легко понять. Все, что вам нужно знать, это прямое напряжение ваших светодиодов. Если у вас несколько светодиодов, подключенных последовательно, вам нужно учитывать все прямые напряжения вместе взятые, если у вас параллельная цепь, вам нужно только учитывать прямое напряжение того количества светодиодов, которое у вас есть на цепочку.Подробнее о настройке проводки см. Здесь. Рекомендуется поддерживать как минимум 2-вольтовые накладные расходы, поскольку некоторые драйверы (например, драйверы LuxDrive) требуют этого для правильной работы драйвера. Так что, если ваше общее прямое напряжение для последовательной цепи составляет 9,55, вы должны быть в безопасности с источником питания 12 В. Для автономных драйверов (вход переменного тока) просто знайте выходное напряжение, на которое они рассчитаны, и убедитесь, что вы защищены, поэтому драйвер входа переменного тока с выходным диапазоном 3-12 В постоянного тока также подойдет для этого приложения.

Контроль нагрева

Определение мощности вашей системы также поможет вам узнать больше о необходимом вам регуляторе нагрева.Поскольку эти светодиоды обладают большой мощностью, они выделяют тепло, что может быть очень плохим, как вы можете узнать здесь. Слишком большое количество тепла приведет к тому, что светодиоды будут излучать меньше света, а также сократят срок службы. Мы всегда рекомендуем использовать радиатор и говорим, что на каждый ватт светодиодов приходится около 3 квадратных дюймов. Для большей мощности я бы порекомендовал поискать радиатор, который рекомендуется для той мощности, которую вы используете.

Светодиодный биннинг и качество

Сейчас, когда индустрия светодиодов растет довольно быстрыми темпами, важно понимать разницу в светодиодах.Это частый вопрос, поскольку светодиоды могут варьироваться от очень дешевых до очень дорогих. Я был бы осторожен при покупке дешевых светодиодов, так как вы всегда получаете то, за что платите. Да, светодиоды могут сначала работать отлично, но обычно они не работают так долго или быстро перегорают из-за плохого тестирования.

Все светодиоды, представленные здесь, на LEDSupply, тщательно отобраны. У нас есть только лучшие марки и цветовые температуры. Наш обширный опыт в отрасли помог нам понять важность качественного производства и сборки светодиодов.При производстве светодиодов характеристики могут отличаться от средних значений, указанных в технических паспортах. По этой причине производители разделяют светодиоды по световому потоку, цвету и прямому напряжению. Мы выбираем бункеры с самым высоким световым потоком (видимый свет) и самым низким прямым напряжением, так как это гарантирует, что у нас есть светодиоды с максимальной эффективностью. Большое количество светодиодной продукции производится дешево и не документируется должным образом, что приводит ко многим неудачным проектам и заставляет людей думать, что светодиоды на самом деле не служат так долго, как говорят.Благодаря нашему опыту и покупательной способности мы можем предложить лучшие продукты по разумным ценам.

Это должно дать вам хорошее начало для понимания светодиодов и того, что искать, но если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите получить дополнительную информацию об определенном продукте и о том, подойдет ли он для вас, мы здесь, чтобы помочь. Просто напишите нам по адресу [email protected] или позвоните по телефону (802) 728-6031, чтобы поговорить с нашей очень хорошо осведомленной командой технической поддержки.

Как работает светодиод 5 мм?

Светоизлучающие диоды (светодиоды) повсюду вокруг нас.Они есть в наших домах, в наших машинах, даже в наших телефонах. Светодиоды бывают разных форм и размеров, что дает дизайнерам возможность адаптировать их к своему продукту. Каждый раз, когда загорается что-то электронное, есть большая вероятность, что за ним находится светодиод. Их низкое энергопотребление и небольшие размеры делают их отличным выбором для многих различных продуктов, поскольку их можно более плавно интегрировать в дизайн, чтобы сделать его в целом лучшим устройством.

Раньше мы обсуждали светодиоды высокой яркости, но в этом посте мы сосредоточим свое внимание на светодиодах диаметром 5 мм или светодиодах с отверстиями.Это типы светодиодов, которые, вероятно, будут использоваться в вашей небольшой электронике в качестве светового индикатора или чего-то в этом роде. 5-миллиметровые светодиоды потребляют гораздо меньше тока, чем светодиоды высокой яркости, 20 мА по сравнению с минимум 350 мА для мощных светодиодов. Если вы следили за нашим оригинальным постом Mastering LEDs, вы должны знать: больше тока = больше света. Очевидно, что эти 5-миллиметровые светодиоды будут скорее акцентным светом для очень маленьких помещений. Именно для этого предназначены 5-миллиметровые светодиоды, их можно использовать вместе в большом массиве для создания знака или какой-то матрицы, или их можно использовать сами по себе, чтобы сделать небольшой индикатор или один из этих крошечных фонариков на цепочке для ключей. .

5-миллиметровые светодиоды

очень полезны, так как их можно легко запитать от небольшого батарейного источника и они служат долго. Это позволяет легко встраивать их во многие электронные устройства или размещать фонари там, где они обычно не могут находиться. Название 5-миллиметрового светодиода связано с их размерами: эпоксидный корпус наверху имеет диаметр около 5 мм. Эти сверхмалые источники света просты в использовании, но мы не можем упускать из виду некоторые этапы настройки нашей светодиодной схемы.

5 мм LED Basics

Светодиод — это вариант основного диода.Диод — это электронный компонент, который проводит электричество только в одном направлении. Диоды имеют так называемое номинальное прямое напряжение, которое определяет минимальную разницу напряжений между анодом (+) и катодом (-), чтобы позволить электронам течь (аххх..сладкое электричество). Светодиод в основном такой же, как диод, с основным отличием, что он генерирует свет, когда течет электричество.

5-миллиметровые светодиоды

— это светодиоды, которые удерживают матрицу на опоре, которая для защиты заключена в эпоксидный купол.Затем соединения производятся через две ножки или штыри, выходящие из нижней части. Как мы уже упоминали, диод пропускает поток только в одном направлении. Это делает очень важным различать положительную сторону (анод) и отрицательную сторону (катод). Со светодиодами 5мм это просто, заметили, что ножки разной длины? Более длинная ветвь — это анод, а более короткая из двух — катод. Если ваши ножки подрезаны или у вас есть производитель, который делает их такого же размера, обычно есть плоское пятно вокруг обода 5-миллиметрового корпуса со стороны катода (см. Ниже).

Убедитесь, что вы всегда подключаете положительный полюс батареи / источника питания к аноду, а отрицательный или заземляющий — к катоду. Это обеспечит совпадение полярности и прохождение электричества, если у вас достаточно входного напряжения, и ваш 5-миллиметровый светодиод загорится. Если вы подключите его в обратном направлении, ничего не произойдет, и цепь останется замкнутой. Чтобы убедиться, что у вас достаточно мощности для вашего светоизлучающего диода, есть два ключевых параметра, на которые вы должны обратить внимание при рассмотрении технических характеристик светодиодов: прямое напряжение и прямой ток.

5мм LED Напряжение

Для каждого светодиода должно быть указано «прямое напряжение», которое определяет величину напряжения, необходимого для проведения электричества и получения света. Если вы попытаетесь подать что-либо меньшее, чем это количество, светодиод останется открытым и непроводящим. Как только напряжение, падающее на светодиоде, достигнет прямого напряжения, ваш светодиод загорится. Если у вас несколько светодиодов последовательно, вы должны учитывать сумму их номинальных значений прямого напряжения.

Давайте взглянем на один из наших стандартных синих светодиодов 5 мм.Теперь мы можем легко увидеть в технических характеристиках на странице продукта, что светодиод имеет прямое напряжение около 3,4 В. Итак, мы берем этот светодиод и пытаемся подключить его к батарее АА, светодиод что-нибудь сделает? Батарейки AA имеют номинальное напряжение только 1,5 В, поэтому нет, у нас недостаточно напряжения для проведения электричества. Однако, если мы последовательно добавим еще одну батарею AA, наше напряжение будет 3 В, и мы сможем запустить 5-миллиметровый светодиод. «Но вы сказали, что для светодиода требуется 3,4 В!» Да, я знаю, но когда вы говорите с точностью до нескольких знаков после запятой, все будет в порядке.

5 мм светодиодный ток

Теперь некоторые люди думают, что им нужно позаботиться только о напряжении светодиода, и все будет в порядке. Это упускает из виду очень важную часть светодиодов — ток. Светодиоды будут потреблять столько тока, сколько они могут в цепи, в свою очередь, вызывая повышение температуры светодиода, пока он не перегорит. Поэтому, чтобы уменьшить количество выходящих из строя светодиодов, обратите внимание на номинальный ток светодиодов.

Приведенный выше пример, когда входное напряжение и прямое напряжение настолько близки, — это единственный пример, когда вам не нужно сильно беспокоиться о токе.Как показывает практика на нашем сайте, когда ваше входное напряжение составляет 3 В, вы можете включить любой из 5-миллиметровых светодиодов, кроме красного и желтого, не беспокоясь об отслеживании тока. Это связано с тем, что в источнике питания недостаточно тока для того, чтобы 5 мм потреблял и сгорал.

В любом другом случае вам нужно ограничить количество тока, протекающего через светодиод. В
мощных светодиодах это делается с помощью драйвера постоянного тока. Номинальный ток 5-миллиметровых светодиодов намного ниже, обычно около 15-30 мА, и мы можем контролировать ток, подключив резистор последовательно со светодиодом.Здесь вы часто будете слышать термин «резистор ограничения тока», поскольку резистор обеспечивает значительное ограничение тока, протекающего по цепи.

5-миллиметровые светодиоды обычно тестируются при 20 мА, они могут потреблять ток до 30 мА, но, на мой взгляд, я обычно стараюсь поддерживать 5-миллиметровые светодиоды на 20 мА, что рекомендуется во всех их спецификациях. Теперь нам нужно выяснить, как подобрать резистор подходящего размера для вашей схемы, чтобы ваши светодиоды были в безопасности!

Выбор резистора подходящего размера для светодиодов

Резисторы

бывают самых разных размеров, и требуется математика, чтобы найти правильный размер для вашей системы.Но не волнуйтесь, с этим калькулятором сопротивления, который рассчитывает размер резистора, который вам нужен, будет очень просто. Это отличный инструмент, но он всегда помогает узнать, как производятся расчеты, поэтому следите за ним. Чтобы найти токоограничивающий резистор правильного размера, мы должны знать два свойства светодиода: прямой ток и прямое напряжение.

Давайте использовать тот же синий светодиод, что и в примере выше. На странице продукта вы увидите таблицу, изображенную справа. В кружке показано прямое напряжение (Vf) при заданном испытательном токе.Таким образом, вы можете видеть, что для этого светодиода при постоянном токе 20 мА на светодиоде падает 3,2-3,6 В. Мы возьмем золотую середину и предположим, что этот светодиод упадет на 3,4 В.

В этом примере я буду использовать 3 последовательно соединенных батарейки AA в качестве источника питания. Каждая батарея AA имеет напряжение около 1,5 В, поэтому в общей сложности у нас есть 4,5 В питания для нашего светодиода. Мы должны использовать закон Ома, чтобы найти предел резистора, но сначала мы должны найти напряжение, проходящее через него. Резистор и светодиод будут размещены последовательно, что означает, что падение напряжения на них будет суммироваться, чтобы равняться входному напряжению.Это означает, что мы можем легко найти напряжение, которое будет падать на резисторе, поскольку мы уже знаем, что светодиоды составляют 3,4 В.

Входное напряжение = LED В f + Напряжение резистора

Напряжение резистора = Входное напряжение — светодиод В f

Напряжение на резисторе = 4,5–3,4 В

Таким образом, на резисторе будет падать около 1,1 В. Теперь, когда у нас есть это, мы можем использовать закон Ома для расчета необходимого сопротивления!

Сопротивление = напряжение / ток (в амперах)

Сопротивление = 1.1 / 0,02 (20 мА)

Сопротивление = 55 Ом

В зависимости от светодиода резистор будет меняться. В этом примере мы можем предположить, что требуется резистор на 55 Ом, ближайший размер, который у нас есть, — 60,4, поэтому мы бы выбрали его. Если вы сомневаетесь в значении или у вас есть одно среднее между предложенными значениями сопротивления, выберите размер немного большего размера.

Последнее, что нужно проверить с вашими светодиодами и резисторами, — это мощность резистора. Все наши резисторы — ¼ Вт. Требуемая мощность резистора — это разница между мощностью светодиода и общей мощностью схемы.Итак, в приведенном выше примере мы найдем требуемую мощность резистора.

Мощность светодиода = 3,4 В x 0,02 A = 0,068 Вт

Общая мощность = 4,5 В x 0,02A = 0,09 Вт

Мощность, рассеиваемая на резисторе = 0,09 — 0,068 = 0,022 Вт

Резистор

¼ Вт (0,25) может легко выдержать 0,022 Вт, так что все готово! Установите резистор последовательно со светодиодом (на положительной стороне соединения), и ваш свет будет готов.

Не хотите ломать голову над поиском резистора и работать с несколькими резисторами в одной цепи? Оцените DynaOhm от LuxDrive. Это полностью залитый полупроводниковый переменный резистор, который оптимизирован для замены резисторов в 5-миллиметровых светодиодных устройствах. Этот блок будет включаться последовательно, как и резистор. Разница в том, что он уже рассчитан на определенный номинальный ток, поэтому все, о чем вам нужно беспокоиться, — это напряжение. DynaOhm может принимать от 2,6 В до 50 В постоянного тока, поэтому вводите все, что вам нужно для светодиодов.

Теперь, когда мы закончили эти забавные разговоры о напряжении и токе, мы можем погрузиться в то, что действительно волнует людей, — на свет, который излучают эти крошечные лампочки. Цвет и яркость измеряются несколькими способами. На нашем сайте они всегда хорошо перечислены и систематизированы, но давайте узнаем, как эти диоды создают тот свет, который они создают.

Длина волны светодиода

Длина волны светодиода

— это, по сути, очень точный способ объяснить цвет света. Для светодиодов будет различаться цвет, так как производственный процесс интенсивен, а иногда и длины волн немного отличаются.На листе технических характеристик светодиода 5 мм вы фактически увидите минимальную и максимальную длину волны. Вариации всегда находятся в пределах одного и того же спектра, просто если вы покупаете светодиоды одного цвета в разных партиях, вероятно, будут некоторые незначительные отклонения (даже если наши глаза их не замечают).

Эта длина волны фактически определяется типом полупроводникового материала, из которого изготовлен диод внутри этого 5-миллиметрового корпуса. Структура энергетических зон полупроводников различается в зависимости от материала, поэтому фотоны излучаются с разными частотами, что влияет на видимый нами свет.Ниже представлена ​​полная таблица наших светодиодов и вариантов длины волны. Некоторые из наиболее популярных цветов, которые мы продаем, — это Deep Red 660 нм и Pink 440 нм.

Также доступны 5-миллиметровые белые светодиоды теплого и холодного белого цвета.

Яркость светодиода

Таким образом, длина волны зависит от материала полупроводника, но интенсивность света зависит от тока, подаваемого на диод. Следовательно, чем выше ток возбуждения, тем ярче будет ваш светодиод. Яркость 5-миллиметровых светодиодов обычно измеряется в милликанделах (мкд), но это гораздо больше, чем просто установка определенного количества яркости на любой светодиод.

Самое интересное в этом измерении света, канделе, заключается в том, что это не мера количества световой энергии, как измеряется большинство других форм света, а скорее фактическая яркость. Это число определяется путем определения мощности, излучаемой в определенном направлении, и взвешивания этого числа с помощью функции яркости света. В основном это означает, что угол луча, который мы обсудим ниже, может влиять на свет, но также влияет на длину волны. Человеческий глаз более чувствителен к некоторым длинам волн, чем к другим, и эта модель яркости учитывает это.Вот почему ИК-светодиоды 5 мм не будут иметь выхода, потому что мы не можем видеть эту длину волны. То же самое для УФ и даже синего и других распространенных цветов.

Эта сила света (яркость) варьируется от светодиода к светодиоду, как вы увидите. Цвета обычно ниже, от десятков до сотен, тогда как белые (и некоторые цвета, которые мы видим лучше, например, зеленый) могут достигать 20 000 мкд. Мы перечисляем световой поток всех 5-миллиметровых светодиодов при испытательном токе 20 мА.

Угол обзора 5 мм

5-миллиметровых светодиодов на нашем сайте будут маркированы по цвету и углу луча.5-миллиметровые светодиоды показывают график, подобный приведенному справа, который показывает угол, под которым будет идти луч, и интенсивность при определенных углах. Чтобы прочитать график, представьте, что светодиод вертикально стоит под ним. «Спицы» на графике — это углы, а линии, похожие на радугу, — это интенсивность в процентах от максимальной интенсивности. Ниже мы расскажем, как определить угол обзора и яркость любого 5-миллиметрового светодиода под этим углом.

Рассеянный светодиод 5 мм

Часто рекомендуется иметь какой-нибудь рассеиватель или матовое покрытие, если на светодиоды будут смотреть непосредственно человеческий глаз.Некоторые 5-миллиметровые светодиоды имеют эпоксидную отделку купола, которая делает световой поток более мягким. У нас есть один белый 5-миллиметровый светодиод, в котором используется эта отделка, поэтому она приятна для глаз. Это снизит яркость, но сделает свет лучше.

Go Explore со светодиодами 5 мм

Светодиоды

5 мм очень доступны по цене и просты в разработке. Посмотрите, что вы можете с ними сделать, варианты безграничны. Теперь вы знаете, как запитать 5-миллиметровые светодиоды, определить их цвет и яркость, а также убедиться, что свет распространяется туда, где он вам нужен.Удачи!

Какой светодиод самый яркий?

Итак, вы хотите знать, какой у нас самый яркий светодиод? Я могу сказать вам из первых рук, что вы определенно не одиноки в этом. Нам часто задают этот вопрос, и, честно говоря, однозначного ответа на него нет. У нас есть разные типы светодиодов, разные цветовые температуры и разные массивы, которые делают ответ длинным, поэтому я посвящаю целую публикацию в блоге, чтобы ответить на него как можно лучше.

Стоит отметить, что дни измерения яркости по мощности лампочки подходят к концу, поскольку светодиоды продолжают набирать обороты.Компонентные светодиоды измеряются в люменах, что является мерой освещенности, которую трудно объяснить, если у вас еще нет приблизительного представления о выходных люменах и т. Д. Лучше всего я могу объяснить это с помощью этой диаграммы, которую я составил назад, которая показывает определенную мощность ламп накаливания и люмены, которые они излучают, чтобы вы имели представление о том, с чем их сравнивать.

Светодиодные массивы большего размера

Как я уже говорил в первом абзаце, трудно прямо сравнивать все наши светодиоды, поскольку у нас есть много разных типов.Наш чип на платах, таких как Cree CXB, будет самым ярким вариантом, который вы можете купить в виде единой платы у нас здесь, в LEDSupply. CXA — это массив высокой плотности, который дает безумные люмены при небольшой занимаемой площади, как вы можете видеть из выходных чисел на странице продукта и в таблицах ниже. Вы также заметите, что они могут работать в более низких диапазонах тока, а напряжения также намного выше, благодаря чему мощность вашего света немного выровняется (мощность = ток (A) x прямое напряжение). В общем, если вы ищете быстрый ответ, вот он, Cree CXA — наш самый яркий вариант в виде одиночной светодиодной лампы!

Если вам нужна дополнительная информация и другие варианты, продолжайте читать…

Последний тип светодиодов с нечетными шариками, которые мы предлагаем, — это Cree MC-E, состоящий из нескольких кристаллов.MCE имеет 3 матрицы в центре под одним и тем же куполом. MCE хорош, если вы хотите работать при низких токах и при этом получать хорошую мощность, но что касается яркости, вы определенно могли бы добиться большего, поскольку другие светодиоды могут работать при гораздо более высоких токах.

Теперь, когда мы убрали с дороги странные шариковые светодиоды, пришло время для более простых сравнений. Мы продаем наши высокомощные светодиоды в виде голых эмиттеров или в вариантах 1-Up и 3-Up для поверхностного монтажа на нашей плате MCPCB Star Board. Мы установили светодиоды на этих платах для вас, чтобы вы могли легко подключать к ним питание и т. Д.Плата имеет диаметр 0,75 дюйма и имеет точки пайки по периметру. Эти светодиоды в основном относятся к семейству Cree XLamp, однако у нас также есть Luxeon Rebel, который будет включен в сравнение Lumen ниже.

Температура испытаний и горячее бункерование

Прежде чем мы перейдем к фактическим значениям люменов, я хочу уточнить, что в приведенных ниже диаграммах и таблицах показаны значения люменов при тестировании при 25ºC. Это стандарт для тестирования светового потока, и мы взяли всю нашу информацию прямо из этого инструмента сравнения светодиодов Cree и из таблиц данных Luxeon.Эти люмены являются точными, когда светодиоды работают при температуре около 25 ° C, однако иногда бывает трудно поддерживать светодиоды при такой низкой температуре, поэтому на некоторых страницах наших продуктов мы проверили количество люменов при 85 ° C. Это процесс, называемый горячим бункером, поскольку он показывает светодиоды при работе при более высоких температурах. Я просто хотел указать на это, чтобы вы не видели здесь эти числа люменов, а затем переходите на страницы продукта, видите разные числа и всячески запутаетесь. Просто убедитесь, что посмотрите на указанную температуру теста, чтобы знать, чего ожидать, и понимать разницу.

Цветовая температура и яркость

Цветовая температура напрямую влияет на яркость. Цветовая температура работает в том смысле, что более низкие температуры около 3000K — это теплый белый цвет, а более высокие температуры, такие как 6500K +, — холодный белый. Нейтральный белый — это средний уровень, обычно около 4000-6000K. Это промышленный стандарт, согласно которому холодно-белые светодиоды ярче теплого белого. Если взять, к примеру, XP-G2, то можно увидеть, что световой поток светодиода при токе 350 мА выглядит следующим образом:

  • теплый белый = 121 люмен
  • нейтральный белый = 129 люмен
  • холодный белый (6500K) = 158 люмен

Итак, если вы просто ищете максимально яркий свет и не заботитесь о том, теплый он или холодный, вам всегда следует использовать холодный белый цвет, чтобы получить самый яркий свет от выбранного вами светодиода.Взгляните на следующие таблицы для значений светового потока теплого белого, нейтрального белого и холодного белого цветов. Имейте в виду, что эти числа предназначены для светодиодов на 1 вверх, поэтому, если вы хотите ярче, вы всегда можете выбрать 3 вверх, что утроит эти числа. Единственные светодиоды, недоступные в варианте «3 up», — это CXA, Luxeon K и MC-E, как упоминалось ранее, и Cree XM-L2, поскольку он имеет больший кристалл, а 3 светодиода не могут быть подключены к нашей звездной плате MCPCB.

Холодный белый Таблица сравнения яркости светодиодов

Светодиод MFG
Тип
CCT Диапазон Световой поток (лм) при 25 ° C
Прямое напряжение (В f )
LED Номер детали поставки Излучатель MFG
Код заказа
Мин. Тип. Макс. Группа 350 мА 700 мА 1000 мА 1500 мА 3000 мА 1-Up 3-Up
Luxeon Rebel 5000 К 5000 К 10,000 К N 105 (3 В) 189 (3,2 В) 236 (3,4 В) НЕТ НЕТ 07040-PW750-N 07007-PW750-N LXML-PW31
Кри XP-E2 5000 К 5000 К 10,000 К 4 квартал 116.7 (3,04 В) 200 (3,19 В) 254,5 (3,29 В) НЕТ НЕТ CREEXPE2-750-1 CREEXPE2-750-3 XPEBWT-L1-0000-00C51
Кри XP-G2 5000 К 5000 К 8300 К R2 129,3 (2,91 В) 236,4 (3,04 В) 314,4 (3,12 В) 426,3 (3,25 В) НЕТ CREEXPG2-W129 CREEXPG2-W387 XPGBWT-L1-0000-00EE4
Кри XT-E 5000 К 6500 К 8300 К R4 149.2 (3В) 265,6 (3,2 В) 347,1 (3,33 В) 459,6 (3,52 В) НЕТ CREEXTE-W130 CREEXTE-W390 XTEAWT-00-0000-00000G51
Кри XP-G2 5000 К 6500 К 8300 К R5 157,6 (2,91 В) 288,2 (3,04 В) 383,4 (3,12 В) 519,8 (3,25 В) НЕТ CREEXPG2-W158 CREEXPG2-W474 XPGWHT-L1-0000-00H51
Кри XM-L2 5000 К 6500 К 8300 К Т6 166.9 (2,84 В) 318,9 (2,95 В) 437,9 (3,02 В) 616,1 (3,14 В) 1048,1 (3,43 В) CREEXML2-W318 НЕТ XMLBWT-00-0000-0000T6051
Кри XP-L 5000 К 6500 К 8300 К V5 192 (2,87 В) 363,7 (2,98 В) 499,7 (3,06 В) 705,7 (3,17 В) 1198,9 (3,46 В) CREEXPL-665-1 CREEXPL-665-3 XPLAWT-00-0000-0000V5051
Кри MC-E 5000 К 6500 К 8300 К M 430 (12.4 В) 750,7 (13,61 В) НЕТ НЕТ НЕТ CREEMCE-W430 НЕТ MCE4WT-A2-0000-000M01
Кри XHP35 5000 К 6500 К 8300 К E4 716,9 (11,78 В) 1270,3 (12,36 В) 1653,9 (12,78 В) НЕТ НЕТ CREEXHP-765-1 CREEXHP-765-3 XHP35A-00-0000-0D00E40E1
Кри CXB 1310 5000 К 5000 К 8300 К К4 897.7 (18,15 В) 1428,5 (18,82 В) 1877,2 (19,43 В) НЕТ НЕТ CXB1310-18-5000 НЕТ CXB1310-0000-000F00K450F
Кри CXB 1520 5000 К 5000 К 8300 К П4 1646,2 (36,14 В) 2913,2 (37,9 В) НЕТ НЕТ НЕТ CXB1520-35-5000 НЕТ CXB1520-0000-000N00P250F

Нейтрально-белый Таблица сравнения яркости светодиодов

Светодиод MFG
Тип
CCT Диапазон Световой поток (лм) при 25 ° C
Прямое напряжение (В f )
LED Деталь поставки # Излучатель MFG
Код заказа
Мин. Тип. Макс. Группа 350 мА 700 мА 1000 мА 1500 мА 3000 мА 1-Up 3-Up
Luxeon Rebel 3500 К 4000 К 5000 К N 105 (3 В) 189 (3,2 В) 236 (3,4 В) НЕТ НЕТ 07040-PW740-N 07007-PW740-N LXML-PW51
Кри XP-E2 3700 К 4000 К 5300 К 4 квартал 116.7 (3,04 В) 200 (3,19 В) 254,5 (3,29 В) НЕТ НЕТ CREEXPE2-740-1 CREEXPE2-740-3 XPEBWT-L1-0000-00CE4
Кри XP-G2 3700 К 4000 К 5300 К R2 129,3 (2,91 В) 236,4 (3,04 В) 314,4 (3,12 В) 426,3 (3,25 В) НЕТ CREEXPG2-NW129 CREEXPG2-NW387 XPGBWT-L1-0000-00EE4
Кри XM-L2 3700 К 4000 К 5300 К Т5 154.9 (2,84 В) 296,1 (2,95 В) 406,6 (3,02 В) 572,1 (3 В) 973,2 (3,43 В) CREEXML2-NW296 НЕТ XMLBWT-00-0000-000LT50E4
Кри XP-L 3700 К 4000 К 5300 К V3 175,3 (2,87 В) 332 (2,98 В) 456,3 (3,06 В) 644,3 (3,17 В) 1094,6 (3,46 В) CREEXPL-740-1 CREEXPL-740-3 XPLAWT-00-0000-000LV30E5
Кри MC-E 3700 К 4000 К 5300 К К 370 (12.4 В) 646 (13,61 В) НЕТ НЕТ НЕТ CREEMCE-NW370 НЕТ MCE4WT-A2-0000-000KE4

Теплый белый Таблица сравнения яркости светодиодов

Светодиод MFG
Тип
CCT Диапазон Световой поток (лм) при 25 ° C
Прямое напряжение (В f )
LED Деталь поставки # Излучатель MFG
Код заказа
Мин. Тип. Макс. Группа 350 мА 700 мА 1000 мА 1500 мА 3000 мА 1-Up 3-Up
Luxeon Rebel 2700 К 3000 К 4000 К К 77 (3 В) 130 (3,2 В) 173 (3,4 В) НЕТ НЕТ 07040-PW830-K 07007-PW830-K LXM3-PW71
Кри XP-E2 2200 К 3000 К 3700 К 2 квартал 102 (3.04V) 174,8 (3,19 В) 222,5 (3,29 В) НЕТ НЕТ CREEXPE2-830-1 CREEXPE2-830-3 XPEBWT-L1-0000-00AE7
Кри XT-E 2600 К 3000 К 3700 К 4 квартал 114,8 (3 В) 204,3 (3,2 В) 267 (3,33 В) 353,6 (3,52 В) НЕТ CREEXTE-WW100 CREEXTE-WW300 XTEAWT-00-0000-00000LCE7
Кри XP-G2 2600 К 3000 К 3700 К 5 квартал 121.3 (2,91 В) 221,9 (3,04 В) 295,1 (3,12 В) 400,1 (3,25 В) НЕТ CREEXPG2-WW121 CREEXPG2-WW363 XPGBWT-L1-0000-00DE7
Кри XM-L2 2600 К 3000 К 3700 К Т3 131,1 (2,84 В) 250,6 (2,95 В) 344 (3,02 В) 484,1 (3,14 В) 823,5 (3,43 В) CREEXML2-WW227 НЕТ XMLBWT-00-0000-000LT30E7
Кри XP-L 2700 К 3000 К 3500 К U6 158.6 (2,87 В) 300,4 (2,98 В) 412,8 (3,06 В) 582,9 (3,17 В) 990,4 (3,46 В) CREEXPL-830-1 CREEXPL-830-3 XPLAWT-00-0000-000LU60E7
Кри MC-E 2600 К 3000 К 3700 К Дж 320 (12,4 В) 558,7 (13,61 В) НЕТ НЕТ НЕТ CREEMCE-WW320 НЕТ MCE4WT-A2-0000-000JE7
Кри CXB 2600 К 2700 К 3700 К J2 723.8 (18,15 В) 1151,7 (18,82 В) 1513,4 (19,34) НЕТ НЕТ CXB1310-18-2700 НЕТ CXB1310-0000-000F00h527F
Luxeon K 8-Up 2600 К 3000 К 3700 К A 855 (21 В) 1496,2 (22 В) 2137,5 (22,75) НЕТ НЕТ LUXEON-K-COBWW08 НЕТ LXK8-PW30-0008
Кри CXB 1520 2600 К 2700 К 3700 К M4 1244.1 (36,14 В) 2201,5 (37,9 В) НЕТ НЕТ НЕТ CXB1520-35-2700 НЕТ CXB1520-0000-000N00M427F
Люксон К 12-Up 2600 К 3000 К 3700 К A 1280 (31,5 В) 2240 (32,75 В) 3200 (33,5) НЕТ НЕТ LUXEON-K-COBWW12 НЕТ LXK8-PW30-0012

Этот фрагмент о XM-L2 приводит еще один важный фактор — размер.Размер является важным фактором, поскольку иногда вам нужен максимально яркий свет на небольшой площади. В моем последнем посте я сравнил XP-L и XM-L2, которые вы можете увидеть здесь. Я обратился к этому сравнению, так как многие люди заметили, что XP-L продавался как самый яркий, но XM-L2 не сильно отставал. Вы можете прочитать об этом больше в этом посте, но XP-L — это, по сути, кристалл XM-L2 в меньшем корпусе. Меньший по размеру корпус позволил установить 3 таких светодиода высокой яркости на нашу правую плату, чтобы утроить мощность.Один на один Cree XP-L не кажется намного лучше, чем XM-L2, но когда вы видите, что XP-L может утроить это при том же размере, игра чисел полностью меняется.

Надеюсь, я не запутал вас этим постом, но вы можете видеть, что измерить яркость немного сложнее, чем просто посмотреть на все выходные люмены и сказать, что это самый яркий автономный светильник. Если вам нужен самый яркий светодиод с точки зрения голых излучателей и поверхностного монтажа, то это Cree 3-up XP-L.Надеюсь, этот пост окажется полезным для вас в поиске светодиода, который лучше всего подходит для вас.

сверхэффективных светодиодов | PhysicsCentral

Эти светоизлучающие диоды (светодиоды) с КПД более 100% излучают больше световой энергии, чем потребляемая электрическая энергия! 1 Помните, что ничего нельзя получить из ничего, а энергию нужно беречь. Так как же группа физической оптики и электроники в Массачусетском технологическом институте создает такой сверхэффективный светодиод?

Общие источники света

Давно известно, что светодиоды могут быть гораздо более эффективными в производстве световой энергии, чем обычные лампы накаливания, галогенные лампы и компактные люминесцентные лампы.

Согласно информации, приведенной на веб-сайте Агентства по охране окружающей среды США, лампы накаливания преобразуют только около 10% потребляемой электроэнергии в энергию видимого света, а около 90% преобразуется в инфракрасное излучение (или тепловое излучение). Компактные люминесцентные лампы преобразуют около 20% входящей электрической энергии в энергию видимого света, а остальную часть — в инфракрасное излучение. Светодиоды бывают разных уровней эффективности, но от них требуется преобразовывать не менее 25% входящей энергии в энергию видимого света.

Рис. 2. График зависимости потребляемой энергии от светоотдачи для различных лампочек.
Изображение предоставлено: Wikimedia Commons

Рис. 3. График, показывающий выходную оптическую мощность в ваттах в зависимости от входной электрической мощности в ваттах. Пунктирная линия показывает, где достигается 100% КПД. Здесь электрический вход равен оптическому выходу. Над пунктирной линией отмечается КПД более 100%. Кредит изображения: Партибан Сантханам и Раджив Дж.Рам, Группа физической оптики и электроники Массачусетского технологического института.

Рис. 4. Цветовая диаграмма, показывающая входную электрическую энергию (зеленый), тепловую энергию, передаваемую светодиоду от колеблющихся атомов в решетке (оранжевый), и излучаемую световую энергию (красный). Вставка над светодиодной диаграммой показывает, как электрон в диоде переходит с более низкого уровня энергии на более высокий, поглощая входящую энергию, и излучает световую энергию, когда электрон возвращается на свой более низкий энергетический уровень. Кредит изображения: Партхибан Сантханам и Раджив Дж.Рам, Группа физической оптики и электроники Массачусетского технологического института.

Светодиоды

созданы не только для излучения видимого света. Некоторые работают в ультрафиолетовом диапазоне (с частотами выше синего и фиолетового), тогда как другие работают в инфракрасном диапазоне (с частотами ниже, чем у видимого красного света). Они являются эффективными источниками света, а это означает, что количество выделяемой энергии, которое считается полезным, представляет собой процент от энергии, необходимой им для работы. Обычно эффективность светодиода намного ниже 100%, независимо от того, какой тип энергии он излучает.

Светодиод, созданный Группой физической оптики и электроники Массачусетского технологического института, не излучает видимый свет. Он излучает инфракрасное излучение с длиной волны 2,5 микрометра (0,0000025 метра) и частотой 120 терагерц (120000000000000 Гц). Это так называемый ближний инфракрасный диапазон частот, который составляет от 0,8 до 2,5 микрометров. Его нельзя использовать в качестве источника света для чтения книги, но его можно использовать для других приложений. Научные наблюдения поразительны.Этот светодиод работает за счет небольшого количества потребляемой электроэнергии и излучает в два раза больше энергии в инфракрасном свете! Это означает, что он эффективен более чем на 200%!

График на Рисунке 3 показывает, как выходная оптическая мощность в ваттах связана с входной электрической мощностью в ваттах. Если вы получаете такую ​​же мощность, как и вставляете, говорят, что светодиод работает на 100%. Пунктирная линия показывает, где достигается 100% КПД. Над пунктирной линией светодиод имеет КПД более 100%.

Вы беспокоитесь об энергосбережении?

Основной закон физики гласит, что энергия не может быть создана и не может быть уничтожена.Энергия может передаваться только от одного объекта к другому и / или преобразовываться из одного типа энергии в другой. Для этого светодиода электрическая энергия преобразуется в энергию, близкую к инфракрасной, но излучается больше световой энергии, чем затрачивается! Это не означает, что энергия не сохраняется. В этой системе происходит то, что светодиод, полупроводниковый диод, не только передает электрическую энергию ему. Ему также передается тепловая энергия, преобразуя часть своей тепловой энергии.Тепловая энергия — это колебание атомов, составляющих этот твердый полупроводник, а среднее колебание (средняя энергия движения) — это то, что мы называем температурой объекта. Твердое тело имеет кристаллическую структуру или повторяющийся узор, который называется решеткой, и имеет определенные допустимые колебания. Эти колебания составляют часть покачивания, и именно эта энергия колебательной решетки передается некоторым внешним электронам в материале, чтобы переместить их на набор очень близко расположенных энергетических уровней, называемых полосой.По мере того, как атомы и их части меньше дрожат, светодиод остывает. Он преобразует эту тепловую энергию и электрическую энергию в энергию ближнего инфракрасного излучения. Когда энергия решетки преобразуется таким образом, считается, что передается тепловая энергия. Это преобразование энергии решетки происходит, когда небольшое электрическое поле взаимодействует с полупроводниковым материалом (светодиод), и энергия отбирается от колеблющихся атомов в решетке, чтобы помочь перемещать электроны.

Исследователи обнаружили особый набор условий, при которых это могло произойти.Одним из необходимых условий был нагрев полупроводникового материала. Другим условием было наличие слабого электрического поля, взаимодействующего с материалом. Когда светодиод достиг эффективности более 200%, он сначала был нагрет до температуры 135 ° C (275 ° F).

Небольшие количества энергии, передаваемые колеблющимися атомами в решетке, и вводимая в систему электрическая энергия поглощаются атомом в светодиоде, перемещая электрон атома вверх в полосу близко расположенных уровней энергии.Когда электрон возвращается к своему исходному уровню энергии, он излучает всю энергию в виде одного большого пакета энергии электромагнитного излучения в ближнем инфракрасном диапазоне с длиной волны 2,5 микрометра и частотой 120 терагерц. Энергия не создавалась. Энергия не была уничтожена. Энергия просто передавалась и преобразовывалась в соответствии с требованиями закона сохранения энергии. Изображение уровней энергии и энергия, передаваемая электрону и испускаемая, показано на рисунке 4.

Будущие исследования и приложения

Хотя этот невероятно эффективный светодиод в ближайшее время не появится над кухонным столом, его можно использовать.Общее количество ближнего инфракрасного излучения невелико, но если его можно отличить от фонового излучения на этой частоте, то его можно использовать в качестве инструмента в устройствах спектроскопии и / или оптической связи (таких как устройства волоконной оптики), которые в настоящее время используют ближнее инфракрасное излучение в измерительных, чувствительных и передающих устройствах. Современные спектроскопические устройства в ближнем инфракрасном диапазоне включают приложения для фармацевтических продуктов, диагностики уровня сахара и кислорода в крови, судебную экспертизу, нейровизуализацию, интерфейсы между нейронной активностью и компьютерами, неврологию, неонатальные исследования, контроль качества для продовольственных и сельскохозяйственных нужд и многие другие. 3

Ссылки, ресурсы и ссылки

1. Santhanam, P., Gray Jr., DJ, Ram, RJ, Светоизлучающие диоды с термоэлектрической накачкой, работающие выше Unity Efficieincy, Physical Review Letters, 108 , стр. 097403-1-5 (2012)
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.108.097403

2. Агентство по охране окружающей среды США, Star Energy, узнайте о светодиодах

3. Спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона, Википедия (или Google «Спектроскопия ближнего инфракрасного излучения, приложения»)

4.Монро Д. Эффективность оптического устройства более 100%, Физика, 27 февраля 2012 г.

5. Воган Т., Светодиод преобразует тепло в свет, Physicsworld.com, 8 марта 2011 г.

6. Акерман, Э., светодиоды с эффективностью 230%, по всей видимости, нарушают первый закон термодинамики, Dvice, 6 марта 2012 г.

7. Зеленый, Д., Сверхэффективный светодиод излучает больше энергии, чем накачивается, Wired UK, 9 марта 2012 г.


Х.М. Doss

Как выбрать светодиодные лампы: эффективность, коэффициент мощности, цветовая температура и все остальное

В наши дни все решает энергоэффективность.

В некоторых странах уже вряд ли можно купить обычные лампы накаливания. Вам остается выбор из более эффективных галогенных ламп типа «лампочка внутри лампочки» или компактных люминесцентных ламп (КЛЛ).

Что ж, с лампами КЛЛ есть проблемы, как мы увидим.

Теперь светодиодные лампы дебютировали на сцене. Они потребляют даже меньше энергии, чем КЛЛ, и, предположительно, они лучше для окружающей среды и всего такого джаза.

В некотором смысле это правда, но за определенную плату, если только вы не будете осторожны с выбором светодиодных ламп.

И, поскольку светодиодные лампы чертовски дороги, нужно выбирать с умом. Вот как…

Прежде всего, вам необходимо понять лежащие в основе технологии, с которыми мы здесь имеем дело, и проблемы, присущие каждой из них. Итак, начнем с краткого резюме.

Лампы накаливания

Лампы накаливания — это в основном ваша «стандартная» лампа. Да, есть галогенные лампы, точечные галогенные и тд. Но по большей части это «обычные лампочки».

Плюс: Прелесть этих старых ламп в том, что у них коэффициент мощности равен 1 (см. Объяснение коэффициента мощности ниже).

Плохо: Они выделяют много тепла в дополнение к свету, и поэтому они не очень эффективны по сравнению с КЛЛ и светодиодными лампами.

Цветовая температура: 2700K

Примечание. Цветовая температура — это мера цвета света, измеряемая в Кельвинах, проще говоря. Солнце около 5800К. При 2700K лампы накаливания более «красноватые» (которые люди воспринимают как «желтые», но это совсем другая история). Более холодные или «голубые / белые» цвета составляют около 5000K и выше.HID фары на автомобилях могут иметь значение 6000-7000K. Таким образом, мы, люди, воспринимаем «теплый комнатный свет» около 2700K, как обычная лампа накаливания.

Срок службы: Обычно 1000 часов.

Уловки для выбора хорошего: Нет

Компактные люминесцентные (КЛЛ) лампы

Лампы

CFL — это уменьшенная версия тех больших люминесцентных ламп Honkin, которые украшают большинство рабочих мест и школьных помещений.

Хорошее: Они потребляют меньше энергии.

Плохо: У них коэффициент мощности меньше 1. Многие из них содержат ртуть, поэтому не ломайте их. Если да, откройте все окна и ненадолго выйдите из комнаты. Затем тщательно очистите. Ртуть ядовита. Пока вы это делаете, удалите ртутные пломбы, потому что знаете что? Ртуть в ваших пломбах волшебным образом не становится безопасной! Что за концепция, а? Кроме того, КЛЛ обычно требуется время, чтобы нагреться, и со временем ухудшаются как по интенсивности, так и по цвету. Да, и КЛЛ дорогие.

Цветовая температура: 3000-3500К для современных «теплых белых» КЛЛ, 5500К для «холодных белых» ламп

Срок службы: Обычно 10 000 часов (в 10 раз больше срока службы обычной лампы). Это будет зависеть от качества. Кроме того, не включайте и не выключайте КЛЛ постоянно, если хотите, чтобы они прослужили долго!

Уловки, чтобы выбрать хороший: Выберите «теплый белый», если вам не нравится этот «холодный белый» вид. Кроме этого, в этом нет ничего особенного.

Светодиодные лампы

светодиодных ламп — это «новые КЛЛ».

Хорошее: Они потребляют даже меньше энергии, чем КЛЛ

Плохое: Могут быть тусклыми. У них также коэффициент мощности менее 1. Согласно требованиям Energy Star, светодиодное освещение в США должно иметь коэффициент мощности не менее 0,7 для ламп мощностью более или равной 5 Вт. Менее 5 Вт и минимального коэффициента мощности нет. Причина этого в том, что, в отличие от КЛЛ, светодиодные лампы , а не требуют электронных балластов и генерации высоких частот, чтобы избежать мерцания.Но светодиодные лампы действительно нуждаются в схеме для преобразования переменного тока в постоянный с более низким напряжением. Обычно они делают это с помощью уловок, снижающих коэффициент мощности. Также светодиодные лампы не любят жару! К счастью, они обычно работают довольно прохладно, но в условиях высокой температуры они могут разлагаться быстрее. И, наконец, светодиоды обладают высокой степенью направленности. Итак, выберите лампочку, которая будет излучать свет в нужном вам направлении. Многие светодиодные лампы, заменяющие стандартные лампы накаливания, излучают весь свой свет прямо вверх, что не может стать хорошей лампой для настольной лампы, если вы пытаетесь читать книгу под ней.Светодиодные лампы ОЧЕНЬ дороги.

Цветовая температура: 2700-5000 К. Выберите лампочку 2700K!

Срок службы: Обычно 25000 часов (в 25 раз больше срока службы обычной лампы, в 2,5 раза больше срока службы КЛЛ)

Уловки, чтобы выбрать хорошую: Прежде всего, если вы заменяете галогенную лампу точечного типа мощностью 50 Вт, даже не рассматривайте какие-либо светодиодные точечные лампы мощностью менее 5 Вт. Оценки на упаковке бесполезны (например, «3 Вт = 35 Вт обычная лампа для прожектора!» Нет, это не так.) Для всех светодиодных ламп ВСЕГДА выбирайте лампу с максимальной мощностью. Светодиодные лампы известны тем, что они слишком тусклые. Это медленно меняется, но все же … Если у вас есть выбор между светодиодной лампой «8 Вт = 100 Вт» или «12 Вт = 100 Вт», выберите лампу мощностью 12 Вт.

Кроме того, не забудьте выбрать светодиодные лампы, которые явно указывают цветовую температуру 2700K. Philips производит линейку ламп с надписью «Теплый белый — 2700K»… Это то, что вам нужно. В противном случае вы, вероятно, , а не будете довольны «холодным» светом, создаваемым светодиодами.Некоторые «теплые» светодиодные лампы больше похожи на 3300K, что по-прежнему кажется более резким / холодным, чем лампа CFL с той же цветовой температурой. Итак, проверьте цветовую температуру! 2700K — ваш друг.

Коэффициент мощности

В этот момент вы, вероятно, задаетесь вопросом, что такое, черт возьми, «коэффициент мощности». Если нет, прекратите читать и переходите к последнему разделу!

Если вы не занимаетесь электротехникой, не ищите подробного объяснения коэффициента мощности. Это заставит ваш мозг болеть. У меня заболел мозг, но, поскольку я инженер, мне просто пришлось улыбнуться и вынести это.

Вместо этого просто подумайте об этом так: Проще говоря, коэффициент мощности означает, сколько энергии тратится впустую лампочкой.

Коэффициент мощности, равный 1, означает, что мощность не расходуется впустую.

Коэффициент мощности 0,8 означает, что лампе требуется на 25% больше тока для выполнения того же объема реальной работы. Но электрические потери связаны с квадратом тока. Если вам нужно на 25% больше тока, у вас будет в 1,5 раза больше потерь.

С еще на меньшим коэффициентом мощности , равным 0.Для выполнения той же работы требуется на 40% больше тока, а потери примерно в 2 раза больше.

Итак, как я уже сказал, не пытайтесь понять все это, если вы не такие сумасшедшие, как я. То, что вам действительно нужно извлечь из вышеизложенного, можно упростить следующим образом: Поскольку коэффициент мощности уменьшается даже на небольшую величину, энергетическая компания должна вырабатывать все больше и больше фактической мощности, чтобы ваша лампочка излучала такое же количество света. .

На практике это может означать, что если у вас есть лампа CFL с надписью «13 Вт = 100 Вт нормальная лампа!», То, поскольку CFL имеют коэффициент мощности менее 1.0, ваша лампа КЛЛ «13 Вт» может фактически требовать от энергетической компании выработки 22 Вт фактической мощности.

Ладно, это не так уж плохо, правда? Я имею в виду, я слышу, как вы говорите: «22 Вт все еще намного меньше 100 Вт!»

Правильно, как всегда, Король Пятница!

НО… И всегда есть большое, но где-то там… Чем больше электрических устройств с плохим коэффициентом мощности, тем больше энергии должны производить энергетические компании, потому что чем более «несбалансированной» или «неэффективной» становится вся схема передачи электроэнергии.Конечно, я слишком упрощаю, но в этом суть.

Кроме лампочек, компьютеров, двигателей, компьютеров, радиочасов, приборов и всего, что использует электричество, скорее всего, будет иметь коэффициент мощности меньше 1 … Если только это не лампа накаливания или что-то очень простое, например, электрическое. нагревательный элемент вроде тех, что в фене (у которых тоже есть моторчики — ой!)… Понимаете, о чем я?

Итак, вы экономите энергию? Да. Но вы также еще больше «разбалансируете сетку», и все это складывается.Конечно, вы платите только за ФАКТИЧЕСКУЮ мощность, которую использует ваша лампочка, то есть 13 Вт. Но энергетическая компания все еще должна сделать эти дополнительные 9 Вт, чтобы ваша лампа 13 Вт CFL действительно могла нормально работать с ее «полной мощностью» 22 Вт — из-за ее более низкого коэффициента мощности.

Опять же, я слишком упрощаю, и это сделано намеренно. Это действительно может вызвать у вас головную боль, но я думаю, что важно точно понимать, что вы делаете — и НЕ делаете — при использовании этих различных типов лампочек.

Если каждый получит 4 дополнительные лампы CFL для 4 новых ламп, поскольку они потребляют меньше энергии, они могут подумать, что они используют только 13 Вт x 5 = 65 Вт.На самом деле энергокомпания выплевывает 22 Вт х 5 лампочек = 110 Вт.

Ой. Вот вам и «экономия энергии». Так что не сходите с ума по освещению только потому, что вы используете КЛЛ или светодиоды.

В этом факторе мощности есть НАМНОГО больше, включая различные проблемы, которые может вызвать низкий коэффициент мощности. Это все выходит за рамки данной статьи, но давайте просто скажем, что игнорировать это не следует. Фактически, плохой коэффициент мощности был настолько важен, что компьютерные блоки питания должны иметь активную коррекцию коэффициента мощности (некоторые КЛЛ и светодиодные лампы также имеют активную коррекцию коэффициента мощности, но это зависит от того, что увеличивает стоимость лампы).Промышленные предприятия, которые имеют большое количество мощных двигателей и других индуктивных нагрузок (например), также должны иметь оборудование для коррекции коэффициента мощности. Если бы у них не было PFC, это оказало бы огромную нагрузку на сеть, и электрическая компания их заряжала бы через нос.

Итак, очевидно, что коэффициент мощности очень важен, и его следует учитывать при планировании освещения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *