Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике  
ElectricalSchool.info - большой образовательный проект на тему электричества и его использования. С помощью нашего сайта вы не только поймете, но и полюбите электротехнику, электронику и автоматику!
Электрические и магнитные явления в природе, науке и технике. Современная электроэнергетика, устройство электрических приборов, аппаратов и установок, промышленное электрооборудование и системы электроснабжения, электрический привод, альтернативные источники энергии и многое другое.
 
Школа для электрика | Правила электробезопасности | Электротехника | Электроника | Провода и кабели | Электрические схемы
Автоматизация | Тренды, актуальные вопросы | Обучение электриков | Вебинары и курсы | Калькулятор по электротехнике | Контакты



Электричество для чайников: простое объяснение сложных вещей - что такое ток, напряжение, мощность и сопротивление, как читать схемы и почему срабатывает автомат. Понятные примеры «на пальцах», базовые расчёты и ответы на частые вопросы для начинающих и тех, кто хочет быстро разобраться в электрике.

 

База знаний | Избранные статьи | Эксплуатация электрооборудования | Электроснабжение
Электрические аппараты | Электрические машины | Электропривод | Электрическое освещение

 Школа для электрика / Технические и научные статьи / Электричество для чайников / Устройство и принцип работы светодиодной лампы


 Школа для электрика в Telegram

Устройство и принцип работы светодиодной лампы



Светодиодная лампа — это источник света, в основе которого светодиоды. Светодиоды представляют собой особые полупроводниковые приборы, которые созданы специально для получения света при прохождении через них электрического тока.

В отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы имеют более высокий КПД. И в то время как лампа накаливания преобразует в свет порядка 5-10% подводимой к ней электрической энергии, светодиодная лампа имеет КПД около 50%. Принципиально светодиоды в 10 раз превосходят лампы накаливания по световой отдаче.


Светодиодная лампа

Для своего питания светодиоды принципиально требуют низкого постоянного напряжения в районе от 2 до 4 вольт на один светодиод. Если речь идет о светодиодной сборке, какие всегда и применяются в светодиодных лампах, то цепочкам светодиодов необходимо обычно более 12 вольт.

Это значит, что в любом случае напряжение сети 220 вольт должно быть сначала преобразовано, затем понижено и стабилизировано. Тогда светодиоды внутри лампы будут питаться правильно, не перегреются и не выйдут из строя раньше времени. Обычный срок службы качественной светодиодной лампы, заявляемый производителем — 50000 - 100000 часов.

Как законченное изделие, светодиодная лампа всегда включает в себя минимум четыре составные части: рассеиватель, сборку со светодиодами на плате, драйвер — преобразователь и цоколь. Цоколь здесь как у обычной лампы, под стандартный патрон E27 или Е14. Кроме цоколя, схожесть с лампой накаливания заканчивается на похожести формы рассеивателя.

Дальше идут различия. Да и рассеиватель здесь пластиковый а вовсе не стеклянный, ведь герметичность светодиодной сборке не нужна, а температуру до 100 градусов пластик выдержит без проблем. Так что отсутствие стекла вполне оправдано и пластик применяется целесообразно. К тому же он не так хрупок как стекло.

Устройство светодиодной лампы

В основании лампы, между цоколем и рассеивателем, находятся светодиодная сборка и драйвер, который еще называют электронным балластом. Драйвер предназначен для преобразования напряжения сети в постоянное низкое напряжение, которое подходит для питания светодиодной сборки.

Есть дешевые лампы где драйвер практически отсутствует, а его место занимает гасящий конденсатор с выпрямителем. Это очень не надежное решение, поскольку такая упрощенная схема не защищает светодиоды от скачков напряжения в сети, а для светодиодов важно чтобы напряжение их питания (а значит и ток) было стабилизированным.

Все  конструктивные элементы светодиодной лампы

Более качественные светодиодные лампы имеют внутри более надежные драйвера. Полноценный драйвер на микросхеме, представляющий собой стабилизированный понижающий импульсный преобразователь — это лучшее решение для светодиодов, так как стабилизация выхода предполагает возможность скачков напряжения на входе, которые будут нивелированы схемой и не причинят вреда светодиодам.

Светодиодное освещение

Стабилизация по току и напряжению для светодиодов всегда достигается применением специализированной микросхемы драйвера с плавным пуском. В этом случае светодиоды прослужат долго и надежно, так как их рабочий режим всегда будет находиться в безопасных рамках.

Светодиодная сборка — сердце светодиодной лампы. Обычно применяются SMD-светодиоды различных типоразмеров. Из светодиодов собираются последовательные цепочки, которые соединяются друг с другом параллельно, и в таком виде впаиваются на плату. В зависимости от размера и мощности лампы, в ней может быть установлено например две параллельные цепочки по 14 последовательно соединенных SMD-светодиодов на общую мощность 9 Вт.

Существует много видов светодиодных ламп, различающихся по устройству, которые можно классифицировать по разным параметрам, таким как:

  • Цоколь - это часть лампы, которая подключается к патрону или разъему. Самые распространенные виды цоколей для светодиодных ламп - это E (резьбовой), G (штырьковый) и T (как контакты у люминесцентных ламп).
  • Светодиоды - это элементы, которые излучают свет при прохождении через них электрического тока. Существуют разные типы светодиодов, которые отличаются по форме, размеру, мощности, цветовой температуре и углу излучения. Например, существуют SMD (поверхностный монтаж), COB (светодиодный модуль), филаментные, мощные и чипы “пиранья”.
  • Цветовая температура - это параметр, который характеризует цвет света, излучаемого светодиодами. Она измеряется в кельвинах (K) и может варьироваться от теплого белого (2700-3000 K) до холодного белого (5000-7000 K).
  • Мощность - это параметр, который характеризует потребление электрической энергии светодиодной лампы. Она измеряется в ваттах (Вт) и может варьироваться от нескольких десятых до нескольких десятков ватт. Мощность светодиодной лампы не всегда соответствует ее световому потоку, который измеряется в люменах (Лм) и характеризует количество света, излучаемого лампой.
  • Угол излучения - это параметр, который характеризует ширину светового пучка, излучаемого светодиодами. Он измеряется в градусах (°) и может варьироваться от узкого (10-30°) до широкого (120-360°).
  • Радиатор - это часть лампы, которая отводит тепло от светодиодов и предотвращает их перегрев. Радиатор может быть выполнен из разных материалов, таких как металл, пластик или керамика, и иметь разную форму и размер.
  • Размер и форма колбы - это внешний вид лампы, который определяет ее геометрические параметры и эстетику. Колба может быть выполнена из разных материалов, таких как стекло, пластик или силикон, и иметь разную форму, такую как груша, свеча, кукуруза, трубка или спираль.

Смотрите также: Линейные светодиодные лампы и их использование

Андрей Повный, FB, ВК



Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Еще больше полезной информации по теме статьи:

  • Какую работу совершает электрический ток
  • В чем отличие коэффициента мощности и коэффициента полезного действия (КПД)
  • Где применяются инверторы и чем они отличаются друг от друга
  • Почему мощность трансформатора измеряют в кВа, а двигателя в кВт
  • Почему передачу электроэнергии на расстояние выполняют на повышенном напряжении
  • Где и почему используется постоянный ток
  • Действия электрического тока: тепловое, химическое, магнитное, световое и механическое
  • Температурный коэффициент сопротивления
  • Как устроены и работают пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
  • Как зависит сопротивление от температуры
  • Передача электроэнергии по проводам
  • Для чего нужен стартер и дроссель в схемах включения люминесцентных ламп
  • Мощность постоянного тока
  • Закон Джоуля-Ленца и тепловое действие тока
  • Почему лампы накаливания чаще всего перегорают в момент включения
  • Как заменить сгоревшую лампу
  • Что такое предельно допустимый, номинальный ток провода и допустимая мощность рассеивания
  • Электрическая цепь и ее элементы