Schéma LED lampy se 6 diodami. Praktická schémata LED svítidel. Proč je přípustné zkratovat svorky spálených LED diod v LED lampách?

Úkol snižovat množství spotřebované energie přestal být pouze technickým problémem a přesunul se do oblasti strategického směřování státní politiky. Pro běžného spotřebitele tento titánský boj vede k tomu, že je prostě násilně nucen přejít ze známé a jednoduché žárovky na jiné zdroje světla. Například do LED žárovek. Otázkou, jak LED lampa funguje, se pro většinu lidí skrývá pouze možnost jejího praktického využití – zda ​​ji lze našroubovat do běžné zásuvky a připojit k 220voltové domácí síti. K informovanému výběru vám pomůže krátký exkurz do principů jeho fungování a struktury.

Funkční princip LED lampy je založen na mnohem složitějších fyzikálních procesech než ten, který vyzařuje světlo přes horké kovové vlákno. Je tak zajímavý, že má smysl ho blíže poznat. Je založen na jevu emise světla, ke kterému dochází v místě kontaktu dvou nepodobných látek, když jimi prochází elektrický proud.

Nejparadoxnější na tom je, že materiály použité k vyvolání efektu emise světla vůbec nevedou elektrický proud. Jedním z nich je například křemík všudypřítomná látka a neustále nám šlape pod nohama. Tyto materiály projdou proudem, a to pouze v jednom směru (proto se nazývají polovodiče), pouze pokud jsou spojeny dohromady. K tomu musí v jedné z nich převládat kladně nabité ionty (díry) a ve druhé záporné (elektrony). Jejich přítomnost či nepřítomnost závisí na vnitřní (atomové) struktuře látky a laik by se neměl obtěžovat otázkou rozluštění jejich podstaty.
Vznik elektrického proudu ve spojení látek s převahou děr nebo elektronů je jen polovina úspěchu. Proces přechodu z jednoho do druhého je doprovázen uvolňováním energie ve formě tepla. Ale v polovině minulého století byly nalezeny mechanické sloučeniny látek, v nichž uvolňování energie doprovázela také záře. V elektronice se zařízení, které umožňuje průchod proudu jedním směrem, nazývá dioda. Polovodičová zařízení vyrobená z materiálů, které mohou vyzařovat světlo, se nazývají LED.

Zpočátku byl efekt emitování fotonů z polovodičové sloučeniny možný pouze v úzké části spektra. Svítily červeně, zeleně nebo žlutě. Síla této záře byla extrémně malá. LED byla velmi dlouhou dobu používána pouze jako kontrolka. Nyní se ale našly materiály, jejichž kombinace vyzařuje světlo mnohem větší intenzity a v širokém rozsahu, téměř celé viditelné spektrum. Téměř, protože v jejich záři převládá určitá vlnová délka. Proto existují lampy s převahou modrého (studeného) a žlutého nebo červeného (teplého) světla.

Nyní, když jste obecně pochopili princip fungování LED lampy, můžete přejít k odpovědi na otázku týkající se konstrukce LED lamp na 220 V.

Design LED svítidel

Externě se světelné zdroje, které využívají efekt emise fotonů při průchodu elektrického proudu polovodičem, téměř neliší od žárovek. Hlavní věc je, že mají obvyklou kovovou základnu se závitem, která přesně kopíruje všechny standardní velikosti žárovek. To vám umožní neměnit nic na elektrickém vybavení místnosti pro jejich připojení.
Vnitřní struktura 220voltové LED lampy je však velmi složitá. Skládá se z následujících prvků:

1) kontaktní základna;

2) pouzdro, které současně hraje roli radiátoru;

3) napájecí a řídicí desky;

4) desky s LED diodami;

5) průhledný uzávěr.

Napájecí a ovládací deska

Pochopení toho, jak fungují 220voltové LED lampy, nejprve stojí za pochopení, že polovodičové prvky nemohou být napájeny střídavým proudem a napětím této velikosti. Jinak prostě vyhoří. Proto je v těle tohoto světelného zdroje nutně deska, která snižuje napětí a usměrňuje proud.

Odolnost lampy do značné míry závisí na konstrukci této desky. Přesněji, jaké prvky jsou na jeho vstupu. Ty levné nemají kromě rezistoru před usměrňovacím diodovým můstkem nic. Často se dějí zázraky (většinou v lampách z Říše středu), kdy ani tento rezistor není přítomen a diodový můstek je přímo spojen s paticí. Takové lampy svítí velmi jasně, ale jejich životnost je extrémně nízká, pokud nejsou připojeny přes stabilizační zařízení. K tomu můžete použít například předřadné transformátory.

Nejběžnější jsou schémata, ve kterých je v napájecím obvodu řídicího obvodu lampy vytvořen vyhlazovací filtr sestávající z rezistoru a kondenzátoru. V nejdražších LED lampách je napájecí a řídicí jednotka postavena na mikroobvodech. Dobře vyhlazují stresové rázy, ale jejich pracovní životnost není příliš vysoká. Především kvůli nemožnosti nastolit efektivní chlazení.

LED deska

Bez ohledu na to, jak moc se vědci snaží vymýšlet nové látky s vysokou radiační účinností ve viditelné části spektra, princip fungování LED lampy zůstává stejný a každý z jejích jednotlivých svítících prvků je velmi slabý. Pro dosažení požadovaného efektu jsou seskupeny do skupin po několika desítkách a někdy i stovkách kusů. K tomu se používá dielektrická deska, na které jsou naneseny kovové vodivé dráhy. Je velmi podobný těm, které se používají v televizorech, základních deskách počítačů a dalších rádiových zařízeních.
LED deska plní ještě jednu důležitou funkci. Jak jste si již všimli, v řídicí jednotce není žádný snižovací transformátor. Samozřejmě je možné ji nainstalovat, ale to povede ke zvýšení rozměrů lampy a jejích nákladů. Problém snížení napájecího napětí na nominální hodnotu, která je bezpečná pro LED, je vyřešen jednoduše, ale rozsáhle. Všechny světelné prvky jsou zahrnuty v sérii, jako v girlandě na vánoční stromeček. Pokud je například 10 LED zapojeno sériově do obvodu 220 V, pak každá dostane 22 V (aktuální hodnota však zůstane stejná).
Nevýhodou tohoto obvodu je, že spálený prvek přeruší celý obvod a lampa přestane svítit. V nefunkční lampě může být z tuctu LED vadná pouze jedna nebo dvě. Jsou řemeslníci, kteří je přepájejí a pokračují ve svém životě, ale většina nezkušených uživatelů celé zařízení vyhodí do koše.

Mimochodem, recyklace LED žárovek je samostatná hlava, protože je nelze smíchat s běžným domovním odpadem.

Průhledná čepice

V podstatě tento prvek hraje roli ochrany před prachem, vlhkostí a hravými rukama. Má však i utilitární funkci. Většina krytů LED lamp má matný vzhled. Toto řešení se může zdát zvláštní, protože výkon LED záření je oslabený. Ale jeho užitečnost pro specialisty je zřejmá.

Uzávěr je matný, protože na jeho vnitřní straně je nanesena vrstva fosforu – látka, která pod vlivem kvant energie začne svítit. Zdálo by se, že tady, jak se říká, ropa je ropa. Ale fosfor má emisní spektrum několikrát širší než LED. Je blízko přirozenému slunečnímu záření. Pokud necháte LED diody bez takového „těsnění“, jejich záře způsobí únavu a bolest vašich očí.

Jaké jsou výhody takových lamp

Nyní, když už víte hodně o tom, jak LED lampa funguje, stojí za to se pozastavit nad jejími výhodami. Hlavní a nespornou věcí je nízká spotřeba energie. Tucet LED produkuje záření stejné intenzity jako tradiční žárovka, ale polovodičová zařízení spotřebují několikrát méně elektřiny. Je tu ještě jedna výhoda, ale ta není tak samozřejmá. Lampy s tímto principem činnosti jsou odolnější. Pravda, za předpokladu, že napájecí napětí je co nejstabilnější.

Je nemožné nezmínit nevýhody takových lamp. Především jde o spektrum jejich záření. Výrazně se liší od slunce – na co je lidské oko po tisíce let zvyklé. Proto si pro svůj domov vybírejte ty lampy, které svítí žlutě nebo načervenalé (teplé) a mají matné uzávěry.

Již mnoho let používáme klasické žárovky k osvětlení našich domovů, bytů, kanceláří nebo průmyslových závodů. Ceny elektřiny však každým dnem rychle rostou, což nás nutí dávat přednost energeticky úspornějším zařízením, která mají vysokou účinnost, dlouhou životnost a jsou schopna vytvořit potřebný světelný tok s minimálními náklady. Mezi tato zařízení patří 220voltové LED lampy, jejichž výhody se v tomto článku pokusíme plně odhalit.

Pozor! Tato publikace uvádí příklady obvodů napájených životu nebezpečným napětím 220V. Sestavovat a testovat takové obvody smí pouze osoby s potřebným vzděláním a povolením!

Nejjednodušší schéma

LED svítidlo na 220 V je jedním z typů svítidel, u kterých vzniká světelný tok přeměnou elektrické energie na světelný tok pomocí LED krystalu. Chcete-li provozovat LED ze stacionární domácí sítě 220 V, musíte sestavit nejjednodušší obvod znázorněný na obrázku níže.

Obvod 220voltové LED svítilny se skládá ze zdroje střídavého napětí 220–240 V, usměrňovacího můstku pro přeměnu střídavého proudu na stejnosměrný proud, omezovacího kondenzátoru C1, kondenzátoru pro vyhlazování zvlnění C2 a LED zapojených do série od 1. na 80 kusů.

Princip fungování

Když je do budiče LED lampy přivedeno střídavé napětí 220 V s proměnnou frekvencí (50 Hz), prochází kondenzátorem C1 omezujícím proud do usměrňovacího můstku sestaveného ze 4 diod.

Poté na výstupu můstku dostáváme konstantní usměrněné napětí potřebné pro činnost LED. Pro získání trvalého světelného výkonu je však nutné přidat k budiči elektrolytický kondenzátor C2 pro vyhlazení vlnění, které vzniká při usměrňování střídavého napětí.

Při pohledu na design 220voltové LED lampy vidíme, že existují odpory R1 a R2. Rezistor R2 se používá k vybití kondenzátoru na ochranu proti průrazu při vypnutí napájení a R1 se používá k omezení proudu dodávaného do můstku LED při zapnutí.

Obvod s přídavnou ochranou

V některých obvodech je také přídavný odpor R3 umístěný v sérii s LED. Slouží k ochraně proti proudovým rázům v LED obvodech. Řetězec R3-C2 představuje klasický low-pass filtr (LP).

Obvod s aktivním omezovačem proudu

V této verzi obvodu je prvkem omezujícím proud odpor R1. Takový obvod bude mít účiník nebo cos φ blízko k jednotce, na rozdíl od předchozích možností s kondenzátorem omezujícím proud, které jsou reaktivní zátěží. Nevýhodou této možnosti je nutnost odvést značné množství tepla na rezistoru R1.

Pro vybití zbytkového napětí kondenzátoru C1 na nulu je v obvodu použit rezistor R2.

Instalace LED svítidel pro obvody 220V AC

LED žárovky se skládají z následujících součástí:

1. Základna (E27, E14, E40 atd.) pro zašroubování do objímky lampy, nástěnného svítidla nebo lustru;
2. Dielektrické těsnění mezi základnou a krytem;
3. Budič, na kterém je sestaven obvod pro přeměnu střídavého napětí na konstantní napětí požadované hodnoty;
4. Radiátor, který slouží k odvodu tepla z LED diod;
5. Deska s plošnými spoji, na kterou jsou připájeny LED diody (velikosti SMD5050, SMD3528 atd.);
6. Rezistory (čipy) na ochranu LED před pulzujícím proudem;
7. Světelný difuzér pro vytvoření rovnoměrného světelného toku.

Jak připojit 220V LED lampy

Největší trik při zapojování LED žárovek na 220 V je, že v tom není žádný trik. Připojení je úplně stejné jako u žárovek nebo kompaktních zářivek (CFL). Chcete-li to provést: vypněte napájení základny a poté do ní zašroubujte lampu. Při instalaci se nikdy nedotýkejte kovových částí lampy: nezapomeňte, že někdy neopatrní elektrikáři mohou procházet nulou přes spínač místo fáze. V tomto případě nebude fázové napětí nikdy odstraněno ze základny.

Výrobci vydali LED analogy všech dříve vyrobených typů žárovek s různými paticemi: E27, E14, GU5.3 a tak dále. Princip instalace pro ně zůstává stejný.

Pokud jste si pořídili LED žárovku určenou pro 12 nebo 24 Voltů, pak se bez zdroje neobejdete. Světelné zdroje jsou zapojeny paralelně: všechny „plusy“ žárovek společně s kladným výstupem napájecího zdroje a všechny „mínusy“ společně s „mínusy“ napájecího zdroje.

V tomto případě je důležité dodržet polaritu („plus“ - na „plus“, „mínus“ - na „mínus“), protože LED diody budou svítit pouze při správné polaritě! Při přepólování mohou některé produkty selhat.

Pozor! Nezaměňujte stejnosměrný zdroj (napájení) s transformátorem. Transformátor vydává střídavé napětí, zatímco zdroj energie vytváří konstantní napětí.

Máte například nábytkové osvětlení v kuchyni, šatní skříni nebo jiném místě, složené ze 4 halogenových žárovek o výkonu 40 W a napětí 12 V, napájené z transformátoru. Rozhodli jste se vyměnit tyto žárovky za 4 LED žárovky, každá o výkonu 4–5 W.

Pozor! V tomto případě je nutné nahradit dříve používaný transformátor stejnosměrným zdrojem 12 V o výkonu alespoň 16–20 W.

Někdy jsou takové LED lampy pro reflektory ve většině případů vybaveny napájecím zdrojem v továrně. Při nákupu takových lamp byste měli zvážit také nákup zdroje energie.

Jak vyrobit jednoduchou LED žárovku

K sestavení LED svítidla potřebujeme starou zářivku, respektive její patici s paticí, dlouhý kus 12V LED pásku,
a prázdnou hliníkovou plechovku 330 ml

K napájení takové lampy budete potřebovat 12 V DC zdroj takové velikosti, aby se bez problémů vešel dovnitř plechovky.

Tak a teď samotná výroba:

1. Omotejte stuhu kolem sklenice, jak je znázorněno na obrázku.
2. Připájejte vodiče z LED pásku na výstup napájecího zdroje (PS).
3. Připájejte vstup IP pomocí vodičů k základně základny lampy.
4. Bezpečně zajistěte samotný zdroj uvnitř nádoby, přičemž předtím vyřízněte dostatečně velký otvor, aby zdroj energie mohl projít dovnitř.
5. Plechovku přilepte páskou na základnu těla s podstavcem a lampa je hotová.

Samozřejmě, že taková lampa není mistrovským dílem designového umění, ale je vyrobena vlastníma rukama!

Hlavní poruchy 220V LED žárovek

Na základě dlouholetých zkušeností, pokud LED lampa 220 V nesvítí, mohou být důvody následující:

1. Porucha LED diod

Protože v LED lampě jsou všechny LED zapojeny do série, pokud alespoň jedna z nich zhasne, celá lampa přestane svítit kvůli přerušení obvodu. Ve většině případů se používají LED ve 220 žárovkách ve 2 velikostech: SMD5050 a SMD3528.

Chcete-li tento důvod odstranit, musíte najít vadnou LED a nahradit ji jinou nebo nainstalovat propojku (je lepší nezneužívat propojky - protože mohou zvýšit proud přes LED v některých obvodech). Při řešení problému druhým způsobem se světelný tok mírně sníží, ale žárovka bude opět svítit.

K nalezení poškozené LED potřebujeme nízkoproudový zdroj (20 mA) nebo multimetr.

K tomu přiložíme „+“ na anodu a „–“ na katodu. Pokud se LED nerozsvítí, znamená to, že je vadná. Proto musíte zkontrolovat každou z LED lampy. Selhání LED lze také identifikovat vizuálně, vypadá asi takto:

Příčinou tohoto selhání je ve většině případů absence jakékoli ochrany LED.

2. Porucha diodového můstku

Ve většině případů s takovou poruchou je hlavním důvodem výrobní vada. A v tomto případě LED často „vyletí“. Chcete-li tento problém vyřešit, musíte vyměnit diodový můstek (nebo můstkové diody) a zkontrolovat všechny LED.

Pro kontrolu diodového můstku potřebujete multimetr. Na vstup můstku je nutné přivést střídavé napětí 220 V a zkontrolovat napětí na výstupu. Pokud zůstane na výstupu proměnná, pak selhal diodový můstek.

Pokud je diodový můstek sestaven na samostatných diodách, lze je jednu po druhé odpájet a zkontrolovat pomocí zařízení. Dioda musí procházet proud pouze jedním směrem. Pokud neprochází proud vůbec nebo jej projde, když je na katodu aplikována kladná půlvlna, pak je mimo provoz a vyžaduje výměnu.

3. Špatné pájení konců olova

V tomto případě budeme potřebovat multimetr. Musíte pochopit obvod LED lampy a poté zkontrolovat všechny body, počínaje vstupním napětím 220 V a konče výstupy LED. Dle zkušeností je tento problém u levných LED svítidel vlastní a k jeho odstranění stačí všechny díly a součástky dodatečně připájet páječkou.

Závěr

LED svítidlo 220 V je energeticky úsporné zařízení s dobrými technickými vlastnostmi, jednoduchým designem a snadnou obsluhou, což umožňuje jeho použití v domácím i průmyslovém prostředí.

Za zmínku také stojí, že s určitým vybavením, vzděláním a zkušenostmi můžete identifikovat chyby s 220voltovými LED lampami a opravit je s minimálními náklady.

Video k tématu

Co jsou to LED diody?

Světelná dioda (LED) je polovodičové zařízení, které přeměňuje elektrický proud na světelné záření a skládá se z polovodičového krystalu na substrátu, pouzdra s kontaktními vodiči a optického systému. Moderní LED diody se jen málo podobají prvním zabaleným LED diodám používaným pro zobrazení.

Jaké jsou výhody LED?

V LED, na rozdíl od žárovky nebo zářivky, se elektrický proud přeměňuje přímo na světelné záření a teoreticky to lze provést téměř bez ztrát. Při správném odvodu tepla se LED dioda zahřívá málo, což ji činí nepostradatelnou pro některé aplikace. Dále LED vyzařuje v úzké části spektra, její barva je čistá, což ocení zejména designéři, většinou chybí UV a IR záření. LED je mechanicky pevná a extrémně spolehlivá, její životnost může dosáhnout 100 tisíc hodin, což je téměř 100x déle než u klasické žárovky a 10x delší než u zářivky. A konečně, LED je nízkonapěťové elektrické zařízení, a proto bezpečné.

Jak získat bílé světlo pomocí LED?

Existují tři způsoby, jak vyrobit bílé světlo z LED. Prvním je míchání barev pomocí technologie RGB. Červené, modré a zelené LED diody jsou hustě umístěny na jedné matrici, jejíž záření se mísí pomocí optické soustavy, např. čočky. Výsledkem je bílé světlo. Druhý způsob spočívá v tom, že se na povrch LED diody vyzařující v ultrafialovém rozsahu (nějaké jsou) nanesou tři fosfory, které vyzařují modré, zelené a červené světlo. Je to podobné, jako když svítí zářivka. Nakonec, ve třetí metodě, se na modrou LED aplikuje žlutozelený nebo zelený plus červený fosfor, takže se dvě nebo tři emise smíchají a vytvoří bílé nebo téměř bílé světlo.

Jaké jsou elektrické a optické vlastnosti LED?

LED je nízkonapěťové zařízení. Běžná LED používaná pro indikaci spotřebovává 2 až 4 V DC napětí při proudu až 50 mA. LED použitá pro osvětlení spotřebovává stejné napětí, ale proud je vyšší - od několika stovek mA do 1 A v projektu. V modulu LED lze jednotlivé LED zapojit do série a celkové napětí je vyšší (obvykle 12 nebo 24 V).

Při připojování LED je nutné dodržet polaritu, jinak může dojít k poškození zařízení. Průrazné napětí udává výrobce a je obvykle více než 5 V pro jednu LED. Jas LED je charakterizován světelným tokem a axiální svítivostí a také směrovým vzorem. Stávající LED diody různých provedení vyzařují plné úhly od 4° do 140°. Barva je jako obvykle určena souřadnicemi chromatičnosti a teplotou barvy a také vlnovou délkou záření.

Pro srovnání účinnosti LED mezi sebou a s jinými světelnými zdroji se používá světelná účinnost - množství světelného toku na watt elektrického výkonu. Další zajímavou marketingovou charakteristikou je cena za lumen.

Proč potřebujete stabilizovat proud přes LED?

V provozních podmínkách se proud mění exponenciálně s napětím a malé změny napětí vedou k velkým změnám proudu. Protože světelný výkon je přímo úměrný proudu, jas LED je nestabilní. Proto musí být proud stabilizován. Navíc, pokud proud překročí přípustnou mez, přehřátí LED může vést k urychlenému stárnutí.

Lze nastavit jas LED?

Jas LED lze velmi dobře nastavit, ale ne snížením napájecího napětí - to je něco, co nelze - ale metodou tzv. pulzně-šířkové modulace (PWM), která vyžaduje speciální řídicí jednotku (reálně lze jej kombinovat s napájecím zdrojem a převodníkem, stejně jako s RGB maticovým ovladačem řízení barev). Metoda PWM spočívá v tom, že do LED není dodáván konstantní, ale pulzně modulovaný proud a frekvence signálu by měla být stovky nebo tisíce hertzů a šířka pulzů a pauz mezi nimi se může lišit. Průměrný jas LED se stane ovladatelným, zatímco LED nezhasne. Mírná změna teploty barev LED při stmívání je nesrovnatelná se stejným posunem u žárovek.

Co určuje životnost LED?

O LED diodách se říká, že jsou extrémně odolné. Ale není to tak úplně pravda. Čím více proudu prošlo LED během jeho provozu, tím vyšší je jeho teplota a dochází k rychlejšímu stárnutí. Proto je životnost vysoce výkonných LED diod kratší než životnost signálních LED s nízkým výkonem a v současnosti se pohybuje od 20 do 50 tisíc hodin. Stárnutí se projevuje především poklesem jasu. Když se jas sníží o 30 % nebo o polovinu, je nutné LED vyměnit.

Je LED škodlivá pro lidské oko?

Spektrum vyzařování LED se blíží monochromatickému, což je jeho zásadní rozdíl od spektra slunce nebo žárovky. Zda je to dobře nebo špatně, není s jistotou známo, protože seriózní výzkum v této oblasti nebyl nikde proveden. Neexistují žádné údaje o škodlivých účincích LED na lidské oko. Doufáme, že brzy bude podrobně studován vliv LED na vidění.

Kde je dnes vhodné LED produkty používat?

LED se používají téměř ve všech oblastech osvětlovací techniky, jsou nepostradatelné v designovém osvětlení díky své čisté barvě i v dynamických osvětlovacích systémech. Je výhodné je použít tam, kde je častá údržba nákladná, kde je nutné přísně šetřit energií a kde jsou vysoké požadavky na elektrickou bezpečnost.

Které LED diody jsou lepší?

Na takovou otázku samozřejmě nelze jednoznačně odpovědět. V dnešní době lze výrobce LED přirovnat k automobilkám. Vždyť všichni mají auta na čtyřech kolech, vybavená motorem, airbagy a autorádiem! Ale pro jejich srovnání se srovnávají četné technické vlastnosti a není neopodstatněně řečeno, že BMW je lepší než Lexus nebo Audi je lepší než Volvo.

Při výběru LED je třeba věnovat pozornost následujícím charakteristikám, které jsou obvykle seskupeny (BIN) do skupin:

• jas (60-70 Lm, 70-80 Lm, 80-90 Lm);
• úhel (80°-90°, 90°-100°, 100°-110°);
• barevná teplota (5000-5500K, 5000-6000K, 5000-7500K, 5000-10000K);
• napětí (2,8-3V, 2,8-3,2V, 2,8-3,6V).

Čím lépe jsou LED diody kombinovány, tím jednotnější budou jejich charakteristiky, což znamená, že bude konečný produkt spolehlivější. A je třeba poznamenat, že čím menší je rozsah BIN, tím dražší LED (koneckonců LED se v tomto případě musí třídit).

Proto, abychom odpověděli na otázku, které LED jsou lepší, je nutné porovnat podobné typy s podobnými technickými vlastnostmi a jejich soulad s deklarovaným BIN od výrobců.

Co je IP? Jak dešifrovat stupně ochrany proti prachu a vlhkosti (stupně ochrany IP)?

Ještě před několika lety byly LED lampy velmi drahé, a proto se používaly velmi zřídka. S rozvojem technologie se ceny snížily a parametry lamp se zlepšily. A dnes si mnoho lidí chce vybrat LED lampu, ale jsou ztraceni v široké škále modelů a cenovém rozpětí lamp se stejným světelným výkonem. Jaký je rozdíl a na čem závisí - v článku.

Výběr podle technických parametrů

Při výběru LED lampy pro byt nebo dům musíte začít s technickými vlastnostmi. Byly to žárovky, které měly pouze výkon a také velikost základny.

LED lampy jsou vážnější zařízení, ve kterém je kromě krystalu, který vyzařuje světlo, vestavěn také měnič napětí - budič, který transformuje střídavé síťové napětí na stejnosměrný proud 12 voltů. Takže pro správnou volbu se budete muset seznámit s některými technickými nuancemi.

Výkon a světelný tok

Výkon se měří ve wattech. V ruštině zkráceně „W“, v angličtině je označena písmenem W. Právě tato hodnota se tradičně používá k určení světelné účinnosti žárovek. A tak to pokračuje, ačkoli moderní osvětlovací zařízení mají mnohonásobně nižší hodnocení a produkují stejné množství světla. To je to, na co se podíváme.

V současné fázi vývoje technologií jsou LED žárovky považovány za nejekonomičtější: při minimální spotřebě elektřiny produkují větší množství světla. Pokud je porovnáme s žárovkami, jsou téměř 10krát účinnější. To znamená, že tam, kde bývala 100W lampa Ilyich, musíte nainstalovat 9-10W LED lampu. Dobrý způsob, jak výrazně snížit účty za elektřinu. Pro snazší výběr LED lampy podle výkonu je zde tabulka odpovídající výkonu různých typů světelných zdrojů.

Žárovky	Luminiscenční a úspora energie	LED	Světelný tok
20 W	5-7 W	2-3 W	250 lm
40 W	10-13 W	4-5 W	400 lm
60 W	15-16 W	6-10 W	700 lm
75 W	18-20 W	10-12 W	900 lm
100 W	25-30 W	12-15 W	1200 lm
150 W	40-50 W	18-20 W	1800 lm
200 W	60-80 W	25-30W	2500 lm

Dnes jsou v obchodech různé typy svítidel - žárovkové, halogenové, energeticky úsporné, LED. Všechny mají různou účinnost. A pokud nemáte po ruce korespondenční stůl, můžete se zaměřit na světelný tok vytvářený lampou. Jako základ můžete vzít stejné žárovky - jsme na ně zvyklí, používáme je dlouho a máme dobrou představu o tom, kolik světla vydá například 100W žárovka. Takže tato lampa produkuje asi 1200 lm. Když si toto číslo zapamatujete, můžete si více či méně přesně představit, jaký světelný tok uvažovaná lampa produkuje, protože většina balení obsahuje Lumy, které zobrazují množství světla, které daný zdroj vyzařuje.

Teplota barev

Určitě jste si všimli, že světlo z umělých zdrojů má různé barvy. Toto je barevná teplota světla. LED diody mají extrémně široký rozsah vyzařování - mohou být barevné - zelené, červené, modré nebo produkovat fialové světlo. Tato funkce se používá, pokud je potřeba barevné osvětlení.

Při výběru LED svítidel pro osvětlení domu nebo bytu se uvažuje pouze o malé části spektra. Ale i zde je velký výběr. LED diody vytvářejí mnoho odstínů světla – od světla produkovaného jasným poledním sluncem až po tlumený nažloutlý nebo lehce načervenalý odstín slunce při západu nebo svítání.

Teplota barev	Odstín	Charakteristika a rozsah
2700 K	Teplá bílá s načervenalým nádechem	Toto světlo vyzařují žárovky s nepříliš vysokým výkonem. Pocit tepla a pohodlí.
3000 K	Teplá bílá se žlutavým nádechem	Charakteristické pro halogenové žárovky, světlo je mírně chladnější.
3500 K	Běžná bílá nebo neutrální bílá	Charakteristika zářivek. Neutrální světlo, které nezkresluje vnímání barev.
4000 K	Studená bílá	Používá se v některých moderních stylech - například high-tech. Může vás unavit svou „sterilitou“.
5000-6000 K	Denní světlo	Používá se pro osvětlení skleníků. Příliš jasné pro domácí osvětlení.
6500 K	Chladný den, má namodralý nádech	Velmi světlý. Používá se pro fotografování a natáčení videa.

Vyplatí se vybrat LED lampu na základě teploty barev na základě účelu místnosti. Pro stropní osvětlení v ložnici má smysl zvolit teplou bílou barvu s nažloutlým, nebo ještě lépe načervenalým nádechem. Podporuje relaxaci více než ostatní.

Lampy na čtení - svícny nebo stolní lampy - by měly být zároveň vybaveny lampami s neutrálním bílým světlem. Doporučujeme je používat ve všech ostatních místnostech. Navzdory skutečnosti, že nažloutlé světlo je nám známější, s neutrální bílou se budete cítit lépe - lépe se čte, vaše oči se méně unaví. Jsou to subjektivní pocity založené na osobní zkušenosti.

Barevné podání

Když máme lampy se stejnou barevnou teplotou, můžeme získat různé barevné vjemy. To závisí na přesnosti barevného podání, které je charakterizováno indexem podání barev (koeficientem). Označuje se latinskými písmeny CRI (Color Rendering Index), za nimiž následují čísla od 0 do 100. Někdy se označuje jako Ra.

Charakteristiky podání barev	Stupeň podání barev	Index podání barev CRI	Příklady svítidel
Velmi dobré	1 A	Více než 90	LED a halogenové žárovky, zářivky Philips TL-D 90 Graphica Pro, OSRAM DE LUXE a Color proof
Velmi dobré	1 B	80-89	LED a zářivky (OSRAM LUMILUX, VANTEX, LDC, LBTC)
dobrý	2 A	70-79	Zářivky OSRAM BASIC
dobrý	2 B	60-69	Zářivky LD, LB
Dostatečný	3	40-59	Rtuťové výbojky
Nízký	4	39 a méně	Sodík

Nejvyšší hodnota je 100. Světelný zdroj s tímto koeficientem podání barev vůbec nezkresluje barvy, ale náklady na takovou lampu budou velmi vysoké. Pro domácí osvětlení se za normální považují lampy s CRI 80 a více. Právě v tomto sortimentu byste měli hledat LED svítidla pro domácí osvětlení. A opět budete muset vybrat v závislosti na účelu lampy. Například při nasvícení obrazů je vhodné používat lampy s indexem podání barev 100 nebo tak nějak, protože nebudou zkreslovat barvy. Pro jiné prostory je možné s nižšími hodnotami.

Úhel rozptylu

Charakteristickým rysem LED je to, že svítí přímo před vámi. Velmi malé množství světelných vln je vychylováno do stran. To znamená, že samotný krystal produkuje úzce směrovaný paprsek světla. Ale LED lampa obsahuje určité množství těchto krystalů. Úhel rozptylu světla závisí na tom, jak jsou umístěny. To vám umožní vytvořit jak velmi úzký proud světla, tak velmi široký. Úhel rozptylu LED žárovek může být od 30° do 360°.

Je také nutné zvolit úhel rozptylu LED lampy na základě účelu lampy. Pokud se jedná o lampu obecného osvětlení umístěnou na stropě, měl by být úhel rozptylu brán od 90° nebo více - až do 180 stupňů. Pokud se jedná o lampu na čtení nebo pro osvětlení malé plochy (například pro osvětlení obrazů), měli byste zvolit úžeji zaměřený paprsek.

V dekorativních lampách se štěrbinami se vyplatí nainstalovat lampu s úhlem rozptylu 360 ° nebo nainstalovat úzce nasměrované. Můžete získat velmi zajímavý efekt.

Příklady použití LED žárovek s různými úhly paprsku

Pokud jste dosud nebyli schopni vytvořit podobnou hru stínů, nyní víte, že musíte vybrat tu správnou LED lampu.

Typ základny a přítomnost radiátoru

Základnu lze vybrat jednoduše: aby ladila se stávající lampou. Průmysl vyrábí LED žárovky se standardními paticemi pro výměnu žárovek (E14, E 27, E40), existují možnosti pro výměnu halogenových žárovek (G4, GU5.3, GU10). Existují LED lampy, které jsou zabudovány do nábytku pro osvětlení skříní a skříní. Mají základnu typu GX53.

Jednou z nevýhod LED je, že se zahřívají a při výrazném zvýšení teploty ztrácejí svítivost. Pokud se přehřejí příliš, mohou dokonce selhat. Existují dvě provedení LED svítidel - ve formě obvyklé žárovky a bez ní - tzv. kukuřičná lampa. Pro lepší odvod tepla z krystalů jsou radiátory obvykle instalovány v žárovkách. V kukuřici dochází díky absenci baňky k odvodu tepla efektivně a bez radiátoru.

Existuje několik typů radiátorů pro LED lampy s žárovkami:

• Žebrovaný hliník. Dobře si poradí s odvodem tepla díky žebrování, které zvětšuje plochu pro přenos tepla. Ale hliník dobře vede proud, aby se chránil před nebezpečným kontaktem, povrch radiátoru je obvykle pokryt barvou nebo lakem.

  

• Hladký hliník. Obvykle se jedná o tenkou vrstvu hliníku. Odvod tepla je obvykle horší;

  

• Keramický. Nejúčinnější způsob, jak odstranit teplo, ale takové LED lampy jsou nejdražší. Keramika nevede proud, proto se LED diody často montují přímo na radiátor, což podporuje efektivnější chlazení.

  

• Kompozitní. Jedná se o hliníkový radiátor, na kterém je nanesena vrstva teplovodivého plastu. Tento typ radiátoru je rozšířený, protože má nízkou cenu, dobrý odvod tepla a bezpečnost. V souladu s tím jsou LED lampy s kompozitními radiátory ve středním nebo nízkém cenovém segmentu.

  

  Kompozitní - střední a nízké cenové rozpětí

• Plast. Je použit speciální plast, který dobře vede teplo. Jedná se o nejlevnější možnost pro radiátory pro LED lampy, která má průměrnou účinnost. Pro zlepšení odvodu tepla mohou být otvory.

Neměli byste si vybrat levnou LED lampu a doufat, že má nainstalovaný keramický radiátor. Děsivé jsou ale i plastové chladiče. Mají více než slušnou životnost a vynaložené peníze na nákup se jim mnohonásobně vrátí.

Lampy s keramickými nebo vlnitými hliníkovými radiátory by měly být instalovány v místech, kde je kritický odvod tepla. Například u vestavných svítidel, u kterých je nejžhavější zadní část svítidla na úrovni podhledu nebo nábytkové desky/dřevo/vláknité desky. Zde může silné zahřátí vést ke změnám struktury a barvy materiálu, což zjevně není dobré. V méně kritických situacích fungují normálně i plastové a kompozitní radiátory - LED žárovky se stále zahřívají několikrát méně než žárovky.

Životnost a záruční doba

Jedním z nejdůležitějších parametrů pro spotřebitele je pracovní zdroj. Udává se v hodinách a ukazuje, jak dlouho zůstává LED lampa v provozu (za normálních provozních podmínek). Průměrná „životnost“ moderních LED lamp je asi 30 000 hodin, což odpovídá 10 letům, maximum je asi 50-60 tisíc, což je asi 15-18 let. Technologie LED se však aktivně vyvíjí a s největší pravděpodobností se v blízké budoucnosti objeví LED lampy s životností 100 000 hodin nebo ještě více.

Ale nedělejte si příliš iluze. Životnost je doba, po kterou je krystal schopen vyzařovat světlo. Bohužel existuje něco jako vyhoření LED. V důsledku tohoto jevu ztrácejí svůj jas. Rychlost těchto změn závisí na provozních podmínkách – čím méně se LED přehřívá a čím méně je vystavena nízkým teplotám, tím déle je zachován původní jas. Jak víte, jak dlouho lampa vydrží bez ztráty jasu? Podle záruční doby. Toto číslo reálněji odráží stav věcí, protože v případě problémů se zařízení jednoduše vymění za nové. Zde mají výrobci naopak tendenci číslo mírně podhodnocovat, aby záručních případů bylo co nejméně.

Stmívání

Jas osvětlení v místnosti můžete měnit dvěma způsoby – zvýšením nebo snížením počtu zapnutých svítidel popř. Druhý způsob je pohodlnější, protože umožňuje přesné „vyladění“ osvětlení podle vašich požadavků plynulou změnou jasu záře otáčením knoflíku.

Pokud však potřebujete vybrat LED lampu pro síť se stmívačem, technické specifikace by měly udávat, že je stmívatelná. Ten obvyklý bude svítit v plné síle, ale při určité poloze stmívače prostě začne blikat.

Kromě toho, že lampa musí být stmívatelná, je potřeba se podívat na hranici stmívání. Některé mají minimální hranici stmívání 5 %, jiné 20 %.

Hodnocení výrobců

Výběr LED svítidla na základě technických parametrů není vše. Stále se budete muset rozhodnout pro výrobce. Vzhledem k tomu, že LED lampy nejsou tak levné, chci ušetřit a koupit levnější. Jsou to zpravidla čínská osvětlovací zařízení a nejsou alespoň normální kvality. Jejich charakteristickým znakem je špatné balení, chybějící záruční doba nebo nějaká existuje, ale je velmi krátká. Jsou sestaveny převážně z nejlevnějších dílů v důsledku toho koeficient podání barev (reálný, nepsaný) nesmí přesáhnout 60 kvůli nekvalitním dílům v měniči lampy, bliká. Je těžké mluvit o životnosti takových produktů - záleží na vašem štěstí. Obecně platí, že bez ohledu na to, jak moc chcete ušetřit, je lepší zvolit LED lampu z produktů běžných výrobců.

Nejvyšší kvalita

Evropské společnosti Philips a Osram vyrábějí velmi dobré produkty. Jejich kanceláře se nacházejí v Evropě, ale jejich továrny se nacházejí hlavně v Číně. Přesto vyrábí LED svítidla velmi dobré kvality. Obraz musí být zachován, takže kvalita je přísně kontrolována. To je pravda, ale jejich ceny jsou vysoké. LED lampy Philips stojí od 800 do 1800 rublů za kus, Osram má rozpočtové linie s cenou asi 100 rublů, existuje prémiová řada s cenou 2700 rublů a střední rozsah od 400 do 800 rublů.

Běžná kvalita za nízkou cenu

Nejlepší kombinaci ceny a kvality najdete ve střední cenové kategorii. Jsou zde ruští výrobci, čínští a zastoupeny jsou i některé další asijské země. Produkty těchto společností mají převážně dobré hodnocení produktů. Uvedené údaje se také shodují s realitou:

Existuje mnoho dalších společností, ale recenze na produkty těchto společností jsou často negativní. Pokud si chcete vybrat kvalitní LED lampu za rozumné peníze, podívejte se blíže na výše zmíněné značky.

Dobrý den, milí čtenáři a hosté webu Zápisky elektrikáře.

Dnes jsem se rozhodl, že vám povím o designu EKF LED lampy řady FLL-A o výkonu 9 (W).

Srovnával jsem tuto lampu ve svých pokusech (,) s žárovkou a kompaktní zářivkou (CFL) a v mnoha ohledech měla jasné výhody.

Teď to rozebereme a uvidíme, co je uvnitř. Myslím, že vás to nebude zajímat o nic méně než mě.

Takže design moderních LED lamp se skládá z následujících komponent:

• difuzor
• deska s LED diodami (cluster)
• radiátor (v závislosti na modelu a výkonu lampy)
• LED napájení (ovladač)
• podstavec

Nyní se podíváme na každou součást jednotlivě, když EKF lampu rozebíráme.

Dotyčná lampa používá standardní patici E27. K tělu svítilny se připevňuje pomocí bodových vybrání (jader) po obvodu. Chcete-li odstranit základnu, musíte vyvrtat jádrové body nebo provést řez pilou na železo.

Červený vodič je připojen ke středovému kontaktu základny a černý vodič je připájen k závitu.

Napájecí vodiče (černé a červené) jsou velmi krátké a pokud demontujete LED lampu kvůli opravě, musíte s tím počítat a zásobit se vodiči pro další prodloužení.

Otevřeným otvorem je vidět driver, který je silikonem připevněn k tělu lampy. Lze jej ale sejmout pouze ze strany difuzoru.

Ovladač je zdrojem energie pro LED desku (cluster). Převádí střídavé napětí 220 (V) na zdroj stejnosměrného proudu. Budiče se vyznačují parametry výkonu a výstupního proudu.

Existuje několik typů napájecích obvodů pro LED.

Nejjednodušší obvody jsou vyrobeny pomocí rezistoru, který omezuje proud LED. V tomto případě stačí zvolit správnou hodnotu odporu. Takové napájecí obvody se nejčastěji nacházejí ve spínačích s LED podsvícením. Tuto fotku jsem vzal z článku, o kterém jsem mluvil.

Poněkud složitější obvody jsou vyrobeny na diodovém můstku (můstkový usměrňovací obvod), z jehož výstupu je usměrněné napětí přiváděno do sériově zapojených LED. Na výstupu diodového můstku je také instalován elektrolytický kondenzátor pro vyhlazení vlnění usměrněného napětí.

Ve výše uvedených obvodech není galvanické oddělení od primárního síťového napětí, mají nízkou účinnost a vysoký faktor zvlnění. Jejich hlavní výhodou je snadná oprava, nízká cena a malé rozměry.

Moderní LED lampy nejčastěji využívají ovladače založené na pulzním měniči. Jejich hlavní předností je vysoká účinnost a minimální pulzace. Jsou ale několikanásobně dražší než ty předchozí.

Mimochodem, brzy plánuji měřit koeficienty pulzace LED a zářivek od různých výrobců. Abyste nezmeškali vydání nových článků, přihlaste se k odběru newsletteru.

Dotyčná LED lampa EKF má ovladač založený na čipu BP2832A.

Ovladač je k pouzdru připevněn pomocí silikonové pasty.

Abych se dostal k ovladači, musel jsem odříznout difuzor a vyndat desku s LED diodami.

Červený a černý vodič jsou pro napájení 220 (V) ze základny lampy a bezbarvé jsou pro napájení LED desky.

Zde je typický obvod ovladače na čipu BP2832A, převzatý z datového listu. Zde se můžete seznámit s jeho parametry a technickými vlastnostmi.

Provozní režim budiče se pohybuje od 85 (V) do 265 (V) síťového napětí, má ochranu proti zkratu a využívá elektrolytické kondenzátory určené pro dlouhodobý provoz při vysokých teplotách (až 105°C).

Pouzdro LED svítidla EKF je vyrobeno z hliníku a teplo odvádějícího plastu, který zajišťuje dobrý odvod tepla, čímž se zvyšuje životnost LED a ovladače (podle pasu se uvádí až 40 000 hodin).

Maximální teplota ohřevu této LED lampy je 65°C. Přečtěte si o tom v experimentech (odkazy jsem uvedl na samém začátku článku).

Výkonnější LED lampy pro lepší odvod tepla mají chladič, který je připevněn k hliníkové LED desce přes vrstvu teplovodivé pasty.

Difuzor je vyroben z plastu (polykarbonátu) a s jeho pomocí je dosaženo rovnoměrného rozptylu světelného toku.

Ale záře bez difuzoru.

No a dostali jsme se k LED desce nebo, jinými slovy, clusteru.

Na kulaté hliníkové desce (pro lepší odvod tepla) je přes izolační vrstvu umístěno 28 SMD LED.

LED jsou zapojeny ve dvou paralelních větvích se 14 LED v každé větvi. LED v každé větvi jsou vzájemně zapojeny do série. V případě spálení alespoň jedné LED diody se nerozsvítí celá větev, ale druhá větev zůstane v provozu.

A zde je video natočené na základě tohoto článku:

P.S. Na závěr článku podotýkám, že provedení EKF LED lampy není z hlediska opravy příliš zdařilé, bez odpilování difuzoru a odvrtání patice nelze lampu rozebrat.