LED лампи с дълги нишки. Тайните на LED лампите с нажежаема жичка

Приветстваме феновете на LED лампите на страниците на блога на Prestigio!

Днес ще говорим за една актуална и изключително популярна напоследък тема, а именно филаментни (или на руски нишковидни) LED лампи. Има много статии, посветени на тях в Geektimes (, ,), но те не разглеждат анализа на лампите и сравнението на температурните им характеристики. Ето защо, специално за вас, скъпи читатели, проведохме подробен анализ на лампи от различни производители, включително измерване на температурата на LED нишки. И под съкращенията ще се опитаме да отговорим на въпроса: толкова добри ли са лампите с нажежаема жичка, колкото ги представят търговците?

Предистория на проблема

Преди около 5 години LED осветлението започна активно да печели своите привърженици и привърженици. Инженерите отдавна се опитват да адаптират естествено двуизмерни източници на светлина за триизмерно осветление (просто погледнете лампите във формата на царевични кочани). За това е писано няколко пъти, както тогава, така и наскоро.

И така нажежаемите лампи бяха пуснати на пазара. Изглежда, че ако не е намерено идеално, а оптимално решение на проблема, когато „овцете са нахранени и вълците са в безопасност“: електрическата крушка практически не се различава от електрическата крушка на Илич, както по форма, така и по съдържание само волфрамова жичка е заменена с LED нишка. Дори старите фабрики и работилници за духане на стъкло намериха работа. Сега се предлага да се използва керамичен полупрозрачен субстрат за подобряване на радиалното разпределение на светлинния поток на лампите (например Crystal Ceramic MCOB).

Каква е тази мистериозна нишка? Накратко за структурата на нишката

Филаментът е торта, състояща се от няколко компонента. Тънка стъклена (не толкова добър проводник на топлина) или сапфир/керамика (добър проводник на топлина) подложка - в зависимост от лакомията на производителя - с два контакта по ръбовете. Върху този субстрат са инсталирани LED чипове, които са свързани последователно с най-фина златна нишка. След това цялата структура се запълва с фосфор и готово, нишката е готова.

Идеята зад този тип LED е проста: опит да се изтръгне малко повече lm/W, защото в този дизайн няма значение къде излъчва LED, за разлика от SMD. Светлината все пак ще достигне до фосфора и ще даде топъл компонент (зелени и червени цветове).

Накратко, за средния потребител прегряването или недостатъчното отделяне на топлина от светодиодите означава само едно нещо - многократно (понякога с порядък) влошаване на характеристиките на LED лампите

По традиция изводите за бързащите са представени в две обобщени таблици. А любителите на задълбочените разборки са добре дошли да се присъединят към експерименталната част.

Експериментална част

CroLED: Китайско качество от Ebay

Анализът на електрическата крушка разкри една интересна конструктивна характеристика - а именно драйвера. По-точно пълното му отсъствие: електрическата крушка се захранва чрез банален диоден мост MB10F с двойка резистори и огромен твърд кондензатор. Но е компактен!

Защо е изгодно за производителите да правят ултра-малки светодиоди?

Интерес Питай. Една от причините е чисто икономическа. Малките светодиодни чипове просто не изискват допълнителни златни контакти за равномерно разпределение на електрическото поле и съответно еднаква светимост в целия диод.

Друга причина е разсейването на топлината. Няма смисъл да се поставя мощен голям светодиод върху субстрат, който провежда топлина относително слабо.

Но нека сега погледнем под крушката на нашата лампа. След сваляне на стъклото и измерване на температурата се оказа, че нишките много бързо (буквално за 1 минута) се нагряват почти до 90 градуса, а на места, явно там, където са разположени светодиодите, температурата достига над 100 градуса.

Eglo: обикновена лампа с нормални характеристики

Лирично отклонение по въпроса за трептенето

Към една от статиите за D3 потребителят justicebest написа следното:

Където пише:

Забележка - Коефициентът на пулсация на осветеността отчита пулсацията на светлинния поток до 300 Hz. Пулсирането на осветеността над 300 Hz няма ефект върху общото и зрителното представяне.

Phillips: качеството е на първо място

Самата лампа има само две LED нишки, тъй като консумира само 2,3 W. LED чиповете са поставени върху прозрачен субстрат и са подобни по размер на тези, използвани в лампите Eglo, но с различна текстура на субстрата - "щит". Както беше отбелязано по-горе, не можете да спорите срещу законите на термофизиката.

През ноември 2013 г., докато се разхождах из изложбата на Интерсвет, видях няколко щанда от Средното царство с... съвсем обикновени, на пръв поглед, лампи с нажежаема жичка. Спонтанно възникна въпросът: какво е подтикнало китайските производители да въведат технология, която е на повече от век? Само при по-внимателно разглеждане стана ясно, че те всъщност са LED. Още на следващата година тези необичайни лампи започнаха да се продават в руските магазини. Новият продукт не беше обявен по никакъв начин, производителите поддържаха интрига, без да разкриват принципа на работа, което предизвика много слухове в професионалната среда. Този подход не само привлече интереса на потребителите, но, напротив, изплаши много от тях. Остава неясно дали необичайни лампи могат да се използват на практика. В тази статия завесата на тайната ще бъде разкъсана от мистериозното изобретение.

В много модели лампи спиралата на лампата е важен елемент от дизайна. Следователно доскоро нямаше с какво да се замени лампата с нажежаема жичка в тях. Физически е невъзможно да се създаде компактна флуоресцентна лампа (CFL), чиято форма на светещо тяло точно съответства на лампа с нажежаема жичка. Светодиодите са миниатюрни източници на светлина, което отвори перспективи за решаване на този проблем. Например бяха създадени лампи, в които светодиодите бяха разположени на тясна линийка вътре в крушката; линийката от своя страна беше свързана с радиатор извън крушката. Недостатъците на този дизайн бяха ограниченията на мощността (LED лампа е еквивалентна по светлинен поток на лампа с нажежаема жичка с мощност не повече от 25 W), както и висока цена. Освен това не беше възможно да се постигне пълно съответствие на дизайна с лампа с нажежаема жичка.

През 2008 г. японската компания Ushio създаде първите LED лампи, външно неразличими от лампите с нажежаема жичка. Новият продукт се нарича Filament LED Bulb от английската дума Filament, което означава „нишка с нажежаема жичка“. Терминът „LED лампи с нажежаема жичка“ се появи за първи път на руски език, но не се утвърди, тъй като комбинира противоречиви понятия. Към момента на писане терминът „LED лампи с нажежаема жичка“ (FSL) вече беше установен.

Първоначално FSL се произвеждат само за декоративни цели, техният светлинен поток е недостатъчен за общо осветление. Следователно те не са спечелили слава извън Япония. Пробив настъпи през 2013 г., когато няколко китайски компании едновременно представиха високомощни FSL за общо осветление, еквивалентни по светлинен поток на лампи с нажежаема жичка с мощност до 60 W.

Трябва да се отбележи, че въпреки че създаването на FSL е продиктувано предимно от естетически съображения, развитието на техния дизайн не се ограничава само до поставянето на светодиоди по такъв начин, че да имитират нажежаема жичка. Трябваше да преосмислим дълбоко много въпроси, свързани с дизайна на LED източници на светлина, което доведе до фундаментално нов тип лампа.

Как работи нишката?

FSL се основава на технологията Chip-on-Glass (COG), която преди това беше успешно тествана при създаването на дисплеи за мобилни устройства. Състои се в поставяне на субминиатюрни светодиоди върху подложка от изкуствен сапфир или, като по-евтин вариант, от специален вид стъкло. Прозрачността на субстрата ви позволява да създавате масиви от светодиоди, които светят във всички посоки.

Типична нишка - светодиоден аналог на парче нажежаема жичка - е пръчка, изработена от изкуствен сапфир или стъкло с диаметър 1,5 mm и дължина 30 mm. По COG технология върху него са поставени 28 сини светодиода, които са свързани последователно. При някои модели нажежаемата жичка може да съдържа няколко червени светодиода, за да се постигне по-топъл нюанс на сияние, докато общият брой на светодиодите в нажежаемата жичка също е 28. Отгоре всичко това е покрито със слой фосфор на основата на силикон. Консумираната мощност на една нишка е в диапазона 0,8-1,3 W. Събирайки необходимия брой нишки в колба, можете да получите LED лампа с необходимата мощност. Известни са FSL модели, които съдържат до 16 нишки.

Важно предимство на нишката в сравнение с традиционните LED матрици е, че за да се разпредели равномерно светлината във всички посоки, не е необходимо да се използва сложна оптична система, която внася големи загуби. Това гарантира висока ефективност на лампата. Мощността, подадена към нажежаемата жичка, е 1,5 пъти по-висока от тази към традиционната LED матрица със същия светлинен поток. Намаляването на входящата мощност означава намаляване на генерирането на топлина. Въпреки това, първият въпрос, който възниква при специалист, който за първи път взема FSL, е: „Как се отвежда топлината тук?“ Всъщност не се основава на елементите на закрепване на нишки. А типичният FSL няма радиатор, дори обикновен пластмасов. И тук стигаме до друга важна иновация.

Система за охлаждане

Нишките са херметически затворени в стъклена колба. Тази колба е пълна със специален газ с висока топлопроводимост. Чрез газа се отстранява топлината от светодиодите. Стъклена крушка с тънки стени провежда топлина добре, поради което се използва като радиатор. Според производителите на FSL такава система за отвеждане на топлината в някои случаи се оказва дори по-ефективна от традиционните LED лампи; температурата на pn прехода не надвишава 60 ° C.

При производството на колби и пълненето им с газ се използват процедури, които вече са добре установени за лампите с нажежаема жичка. Но съставът на газа е производствена тайна, внимателно пазена от производителите на FSL. Засега можем да разчитаме само на неофициална информация, публикувана в няколко професионални сайта, според която колбата е пълна с хелий, газ с най-висока (с изключение на водорода) топлопроводимост. Друг вариант е смес от газове, където хелият също е важен компонент.

FSL параметри

Към момента на писане (март 2015 г.) максималните стойности на параметрите за серийни проби на FSL с конвенционална крушка с размер A60, имащи корелирана цветова температура от 2700 K, бяха както следва:

• светлинен поток - 980 lm (съответстващ на лампа с нажежаема жичка 85 W);
• светлинна мощност на цялата лампа - 116 lm/W (някои производители заявяват стойности до 150 lm/W, но тези данни не са потвърдени от независима експертиза);
• индекс на цветопредаване CRI - 90;
• срок на експлоатация, деклариран от производителя, е 30 000 часа;
• Възможност за димиране.

Трябва да се отбележи, че FSL се произвеждат със сферична колба с диаметър 95 mm, която има по-голяма повърхност от колбата A60. Това осигурява по-добро разсейване на топлината в сравнение с крушката A60, което позволява постигането на светлинен поток от 1500 lm.

Към една нишка се подава напрежение от около 100 V. Следователно всички FSL се произвеждат за директно свързване към осветителната мрежа, модели с ниско напрежение (например 12 V) не се произвеждат. По време на статията FSL се произвеждат за европейски патрони E27 и E14, приети и в Русия, американски патрони E26 и E12, както и за патрони тип щик. Последните, както е известно, се използват там, където има треперене и вибрации, например на кораби. Данните за устойчивостта на FSL към вибрации все още не са публикувани никъде, но може да се предположи, че тя е по-висока от тази на лампите с нажежаема жичка.

Предимства и недостатъци

Големият интерес към FSL от страна както на специалисти, така и на обикновени потребители се дължи на факта, че тези лампи имат редица неоспорими предимства:

• пълна съвместимост според кривата на светлинния интензитет с лампи, първоначално предназначени за лампи с нажежаема жичка;
• висока светлинна мощност поради липсата на оптична система за равномерно разпределение на светлината в различни посоки;
• възможността за намаляване на производствените разходи чрез използване на съществуващите мощности за производство на лампи с нажежаема жичка;
• преодоляване на психологическата бариера при използване на LED осветление в ежедневието.

В същото време FSL има и някои недостатъци:

• малко пространство за водача, в резултат на което се използват или драйвери с опростен дизайн с висок коефициент на пулсация, или драйвери с висока степен на миниатюризация без пулсация, които са много скъпи;
• историята на практическото използване на този тип лампи за общо осветление е само около 1,5 години, така че все още няма надеждна статистика за реалната надеждност, има само теоретични изчисления;
• за FSL е важно да се използва стъклена крушка, така че, за разлика от други видове LED лампи, те да не са нечупливи;
• Досега FSL се произвеждат само от малко известни китайски компании, което усложнява задачата за избор за потребителите, които са далеч от осветителните технологии.

Посоченият в точка 1 проблем се решава от някои производители чрез добавяне на пръстен между основата и крушката, което увеличава пространството за водача. Решението на посочения в параграф 2 проблем е въпрос на време. Точка 4 може да се обясни с бавността, характерна за големите компании. И тук обаче ситуацията се променя. Наскоро известната тайванска компания Edison Opto започна да произвежда нишки на базата на изкуствен сапфир. Съответно, използването на нишки от известен производител в лампа вече е вид гаранция за качество (въпреки че не трябва да забравяме, че много зависи и от водача). И скоро FSL, произведен в много известен голям завод с почти 60-годишна история, ще се появи на рафтовете на магазините. И това е руско предприятие.

Руско производство

Стартът на серийното производство на първия домашен FSL е насрочен за април 2015 г. Той ще се произвежда в известния завод Lisma в Саранск. Говорим за FSL, който е в състояние да замени 40-ватова лампа с нажежаема жичка с основа E27, консумирайки само 4 W. Според официалната страница на Lisma в социалната мрежа VKontakte, обявеният експлоатационен живот на новия продукт е 10 000 часа. Цената на дребно, както е посочено там, ще бъде приблизително 120 рубли. CFL със същия светлинен поток струва същото. Но в сравнение с CFL, потребителят получава 2 пъти по-малко потребление на енергия, 25% по-дълъг експлоатационен живот, мигновен старт и възможност за използване на лампата в голямо разнообразие от лампи.

Лампата ще бъде произведена с помощта на китайски драйвер и нишки. Производството на крушката и основата, монтирането на нишките и пълненето на крушката с газ, както и сглобяването на лампата ще се извършват в Lism.

Перспективи за FSL

Използвайки по-дълги нишки, T8 LED лампи са създадени в Китай през 2014 г. Вярно е, че тази идея все още не е получила по-нататъшно развитие.

В допълнение, FSL се произвеждат в търговската мрежа, за да заменят рефлекторните лампи с нажежаема жичка. Изглежда защо да използвате тази технология, когато няма проблеми със съвместимостта на нивото на кривата на светлинния интензитет на LED лампи, подобни на рефлекторните лампи с нажежаема жичка? В допълнение, дизайнерите на лампи почти никога не излагат крушките на рефлекторните лампи с нажежаема жичка. Може би високата технология на тяхното производство е накарала производителите да произвеждат рефлексни FSL.

И накрая, австрийската компания Soft LED рекламира такова решение като FSL с... колба за мляко. В такава лампа не се виждат нишки, симулиращи нишка с нажежаема жичка. Използването им обаче направи възможно без специален радиатор.

Примерите, изброени по-горе, показват, че комбинацията от COG технология и отстраняване на топлината на газа от светодиодите сама по себе си се оказа много удобна в производството. Следователно FSL ще се развият и към онези приложения, при които не се изисква точно възпроизвеждане на дизайна на лампата с нажежаема жичка.

Алексей ВАСИЛЕВ

Лампите с нажежаема жичка, въпреки че принадлежат към LED лампите, са доста различни от тях както външно, така и структурно. За невеж човек може да изглежда, че това е обикновена лампа с нажежаема жичка, само малко „странна“. Всъщност LED лампите с нажежаема жичка съчетават най-добрите качества на познатите „крушки на Илич“ и модерните LED лампи. Резултатът беше интересен, икономичен, екологичен и много приятен за окото. На пръв поглед целта им не е съвсем ясна, но след като прочетете статията, ще стане ясно какво представляват, защо са необходими и как да изберем.

Характеристики на дизайна

Една от основните „задачи“, за които са предназначени LED лампите с нажежаема жичка, се счита за пълна замяна на лампи с нажежаема жичка в лампи за стил. Всъщност външно изглежда като най-обикновената - прозрачна крушка, липсата на огромна (задължителна за LED крушки), обичайната резбова основа. С изключение на това, че „нишката с нажежаема жичка“ изглежда малко странно, но ако включите електрическата крушка, тази разлика вече не е толкова забележима.

Всъщност крушките с нажежаема жичка могат да се използват не само в ретро лампи, но и навсякъде. По своите характеристики той почти напълно отговаря на традиционните LED.

Например „стандартна“ лампа с нажежаема жичка (означена като A60, за разлика от сферичен или сферичен модел, който е обозначен като A95) има мощност от 8 вата, цветна температура от 2700 K, светлинен поток от 980 lm или по-висока и експлоатационен живот от 30 хиляди часа.

Основната разлика е производствената технология. Смята се, че преди това е тестван при разработването на дисплеи за мобилни устройства. LED нишка със сини и понякога червени микродиоди се нанася върху прозрачен стъклен или сапфирен субстрат, след което цялото нещо се покрива със смола, изработена от силикон и фосфорна смес (фосфор).

Готовите нишки се поставят в колба със специален газ, чийто състав обикновено се пази в тайна от производителите - като правило това е хелий или смес от газове на негова основа.

Някои производители, особено китайски, понякога използват нискокачествен силикон за фосфор. Това в крайна сметка води до повреда на лампата поради разрушаване на LED нишката. Друго „слабо място“ е нискокачественият фосфор, който причинява изтичане на синя светлина, което може да причини сериозна вреда на зрението на човек. Ето защо не трябва да купувате електрически крушки със съмнително производство, дори ако покупката изглежда много изгодна.

Този дизайн ви позволява да се „отървете“ от обемистия радиатор, характерен за други LED лампи и необходим за охлаждане. Газът в крушката ефективно премахва топлината от диодите, които вече се нагряват по-малко, отколкото в конвенционалната LED лампа поради малкия си размер.

В основата на електрическата крушка има малка платка с електронна управляваща верига, необходима за преобразуване на напрежението от AC в DC. Това помага да се избегне пулсирането на светодиодите, което е вредно за човешкото око. Благодарение на такъв преобразувател коефициентът на пулсация може да бъде намален до 2% - въпреки факта, че пулсацията на обикновена крушка с нажежаема жичка може да достигне 20%.

Предимства и недостатъци

Въпреки че лампите с нажежаема жичка се считат за сравнително нова и напреднала технология, те имат своите недостатъци и предимства.

Предимствата включват:

• Напълно съвместим с лампи, които използват традиционни лампи с нажежаема жичка.
• Ниска консумация на електроенергия.
• Познат външен вид за купувача.
• Дълъг експлоатационен живот.
• Висока светлинна мощност поради прозрачността на стените на крушката и липсата на допълнителни оптични елементи.
• По-голям ъгъл на разсейване на светлината в сравнение с LED лампи с радиатор.
• Лекото тегло на лампата е около 20-40 грама.

минуси:

• Колбата е направена от стъкло и затова лесно се чупи.
• Няма модели с ниско напрежение - такива крушки са предназначени за обикновени електрически мрежи и стандартно напрежение.
• Диаметърът на основата е не повече от 27 и не по-малко от 12 милиметра.
• Доста висока цена.

Най-често в ежедневието се използват LED лампи с нажежаема жичка с винтови основи e27 и e14, така че те са най-лесни за намиране на рафтовете на магазините. С основа E27 те могат да се използват навсякъде, където се използват стандартни лампи с нажежаема жичка - това е най-често срещаният тип основа. Основата E14 е почти наполовина по-малка, такива лампи се използват в малки лампи, полилеи с голям брой рамена, декоративни аплици и други.

Кратък преглед на производителите

В момента на руския пазар има ограничен брой марки, които предлагат на потребителите висококачествени LED лампи с нажежаема жичка. Няма да е трудно да запомните най-добрите, но този списък ще ви помогне да не направите грешка при избора и ще ви предпази от закупуване на лампи със съмнително качество.

1. Osram.Немска компания, един от лидерите сред производителите на LED оборудване. Предлага доста широка гама от нажежаеми лампи, както класически форми, така и под формата на свещ или топка. По-специално, компанията произвежда димируеми лампи - такива, в които можете да промените нивото на осветеност (тези лампи са по-скъпи от обикновените лампи).
2. Philips.Марка, която не се нуждае от специално представяне, тъй като качеството и високите технически характеристики на продуктите на тази компания вече са известни на всички. Philips продава както обикновени крушки с основа E27 или E14, така и традиционна крушка, както и декоративни варианти: сферични, във формата на свещ. В същото време лампите на тази компания са приблизително два пъти по-евтини от продуктите на Osram.
3. Лисма.Мордовски производител, чиито продукти също са с добро качество, но в същото време струват малко по-малко от техните чуждестранни колеги. Приятен бонус е 2 години гаранция за всяка лампа.
4. Руслед.Домашната компания е силен „среден селянин“. Произвежда лампи с традиционна винтова основа E27 и ниска степен на пулсация (около 1-2%), които в същото време имат по-кратък експлоатационен живот от тези на чуждестранните конкуренти - 15 000 часа. Тези незначителни недостатъци са напълно компенсирани от достъпните цени на продуктите.
5. Максус.Друг признат лидер, този път украински. Среден ценови диапазон, висококачествен продукт и 36 месеца гаранция. Освен това Maxus оборудва лампите с нажежаема жичка с компактни димери.

Ако предпочитате качество и издръжливост, а цената няма значение, тогава трябва да изберете първите 2 производителя. Ако имате нужда от баланс между цена и качество, LED лампите с нажежаема жичка от Lisma или Rusled са отличен избор.

Видео

Специално за тези, които обичат да поръчват стоки от Aliexpress, ето видео преглед на 6-ватова LED лампа с нажежаема жичка, поръчана от Китай.

Перспективи и технологии

Експертите смятат, че производството на LED лампи с нажежаема жичка ще се развива с бързи темпове през следващите години. Първо, защото те могат да бъдат произведени с помощта на почти същото оборудване като конвенционалните - нажежаема жичка. Второ, производството на нажежаема жичка е доста изгодно поради високата цена.

Приятният "външен вид" и енергоспестяващите качества правят LED лампите с нажежаема жичка привлекателни за потребителите. Ще изглежда добре в обикновен апартамент, тематично кафене или уютен офис. Има доказателства, че скоро разработчиците ще премахнат най-големия недостатък на такива крушки - крехкостта на крушката (като използват по-модерни прозрачни материали за нейното производство, а не стъкло), и след това те бързо и лесно ще завладеят пазара на LED оборудване не само в Русия, но и в целия свят.на целия свят.

Опитите да се прикрие LED крушка като лампа с нажежаема жичка бяха успешни през 2008 г., когато японски учени успяха да създадат първата LED жичка. По-нататъшните изследвания и развитието на производствената технология допринесоха за подобряването на техническите характеристики на новия продукт, благодарение на което през 2013 г. започна масовото производство на нажежаеми лампи, базирани на светодиоди.

Външно новите образци напълно приличаха на електрически крушки с нажежаема жичка, така че първите активни купувачи бяха хора, които искаха да запазят естетическия образ на полилея и интериора на стаята като цяло. А пестенето на енергия и експлоатационният живот от 30 хиляди часа, обявен от производителя, дойде като допълнителен приятен бонус.

Какви изводи могат да се направят след няколко години работа на LED лампи с нажежаема жичка и какво се крие вътре в прозрачната крушка? Първо най-важното.

Устройство LED крушки с нажежаема жичка

В техническата терминология думата "нишка" означава "нажежаема жичка". Следователно в Русия фразата „лампа с нажежаема жичка“ постепенно навлиза в употреба. Състои се от 4 основни части:

• LED барове;
• стъклена колба;
• метална основа;
• шофьорска платка.

Понякога дизайнът допълнително съдържа основата на основната част. LED нишката е стъклена пръчка с правоъгълно или кръгло напречно сечение, върху която са монтирани миниатюрни LED кристали по метода COG (Chip-on-Glass). Всички светодиоди на една спирала образуват последователна електрическа верига с анод и катод в краищата. Консумираната му мощност обикновено е 1 W. По този начин броят на пръчките в крушката показва мощността на лампата.

Всяка LED нишка е покрита с дебел слой жълт силиконов фосфор. Предотвратява преминаването на ултравиолетовото лъчение и насърчава равномерното разпръскване на светлинния поток. Цветовата температура на светодиодите попада в топлия или неутрален диапазон, за да имитира по-точно своите волфрамови предшественици.

Светодиодните нишки се захранват не директно, а чрез драйвера. Тъй като е почти невъзможно преобразувателят да се постави в стандартна основа, като източник на захранване се използват примитивни електронни схеми. Въпреки това производителите от световна класа се опитват да инсталират пълноценен драйвер в основата на крушка с нажежаема жичка, която осигурява стабилно захранване на светодиодите.

Евтините LED крушки с нажежаема жичка нямат предпазител. По някаква причина китайските занаятчии не смятат за необходимо да поставят предпазител в основата на принципа на енергоспестяващите флуоресцентни лампи.

Струва си да се отбележи, че лампите с нажежаема жичка от един и същи производител, но с различна мощност и за различни цокли, ще се различават по качеството на драйвера и неговия дизайн на веригата. Причините за това са няколко. Първо, има повече място в основата на E27, отколкото в E14. Това означава, че може да побере обикновен стабилизатор и изглаждащ кондензатор. Второ, тяхното захранващо напрежение зависи от броя на светещите нишки, свързани последователно, което създава допълнителни трудности при използване на малка основа.

Проблемът с липсата на място за водача се решава успешно от някои производители чрез увеличаване на основната част на LED лампата с нажежаема жичка, а именно чрез инсталиране на пластмасов кант между основата и крушката. Благодарение на пластмасовия пръстен се появява допълнително място за изглаждащия кондензатор и по-голяма драйверна верига.

Разсейване на топлината

LED нишките работят при ток, по-малък от максимално допустимия, така че LED кристалите не се прегряват. Температурата на p-n прехода в работно състояние варира около 60 °C. В маркови лампи с нажежаема жичка газова смес на основата на хелий се изпомпва вътре в стъклената колба, която има висока топлопроводимост. Това е газът, който служи като топлопроводник между нишките и тънкото стъкло на колбата. Ефективността на този метод е достатъчна, за да се избегне прегряването на излъчващите светлина кристали.

Но, както при всеки дизайн, не всичко е толкова гладко в LED лампата с нажежаема жичка. Защото има друг източник на топлина - водачът. Липсата на радиатор не позволява топлината да се разсейва бързо. В допълнение, малкият обем на основата значително пречи на охлаждането. Оказва се, че драйверните елементи са най-слабото звено на цялата система. Съдейки по потребителските отзиви, контролният блок е този, който причинява прекомерно трептене и повреда на продукта. А за висококачествен драйвер, който осигурява минимални пулсации и стабилност, са необходими скъпи радио елементи.

Наличието на токов драйвер в основата може да се съди по диапазона на захранващото напрежение, посочен на опаковката. Например, лампа с мощност U = 85–250 V вероятно има инсталиран висококачествен стабилизатор на тока, който предпазва LED прътите с нажежаема жичка от пренапрежения.

Предимства и недостатъци

Основният доставчик на нажежаеми лампи за Русия е Китай. Поради това качеството на доставените продукти често е далеч от идеалното. Но все пак има няколко положителни аспекта, поради които се търсят LED крушки с нажежаема жичка:

• висока прилика на външния вид с лампи с нажежаема жичка, което е предпоставка за изпълнение на някои дизайнерски идеи;
• ъгълът на дисперсия на светлината е 360 °, а цветната температура е около 3000 ° K (този показател може да се намери в други цветови температури), което е по-добро от подобни показатели на лампи с нажежаема жичка;
• високо ниво на светлинна мощност благодарение на прозрачната крушка;
• липса на масивен радиатор;
• дълъг експлоатационен живот (само в случай на висококачествени маркови продукти);
• В бъдеще е възможно да се пуснат нови стандартни размери с нишки с по-голяма или по-къса дължина, както и да се намалят разходите, за да се запази конкурентоспособността.

Сега за недостатъците. В продължение на няколко години работа лампите с нажежаема жичка успяха значително да допълнят своите задължения с коментари:

• продуктът не подлежи на ремонт поради неразглобяемото му тяло;
• крехка стъклена колба;
• често дизайнът използва примитивен токоизправител вместо пълноправен токов драйвер;
• повечето лампи са високи;
• По правило в конструкцията на лампата с нажежаема жичка няма предпазител;
• имат завишена пазарна стойност;
• При евтините китайски лампи мощността и действителният експлоатационен живот са по-ниски от декларираните стойности.

За да обобщим, струва си да се каже, че досега LED лампите с нажежаема жичка имат повече недостатъци, отколкото предимства. Технологията обаче е конкурентна, благодарение на фундаментално нов подход към дизайна и охлаждане на LED кристали. Надяваме се, че китайските производители ще подобрят качеството на драйвера, чиято надеждност ще премахне няколко недостатъка наведнъж.

Практическото използване на нажежаеми LED пръчки в лампи с цокли E27 и E14 е първата стъпка към тяхното развитие. Има много проекти, използващи други общи бази, поради което вероятно скоро ще говорим за техните нови модификации и обхват на приложение.

Прочетете също

LED лампите са много популярни и консумират малко електричество, но външният им вид не е подходящ за някои тела. Специално за кристални полилеи и аплици. В такива случаи е по-добре да закупите LED лампи с нажежаема жичка.

Какво представляват лампите с нажежаема жичка?

Това е вид LED лампи, които се доближават на външен вид до лампите с нажежаема жичка. Имат напълно прозрачна стъклена крушка и основа, а вътре има светодиоди вместо нажежаема жичка.

Нажежаемата жичка, основният функционален елемент на такава лампа, е LED лента със специален дизайн. На външен вид нишките приличат на нишка, поради което някои хора ги наричат ​​така - крушки на LED нишки.

От какво се състои LED нишката?

Нека да разгледаме по-подробна структура на този тип LED - филамент. Буквално на руски тази дума звучи така нишка. Състои се от три слоя:

1. Основа от стъкло или сапфир;
2. 28 сини светодиода. Понякога, за получаване на по-топли нюанси, някои от сините светодиоди се заменят с червени, в съотношение 1 към 3;
3. слой фосфор, който осигурява бяло сияние с необходимата цветова температура.

Средно мощността на една нишка е около 1 W, а напрежението е от 60 волта. Това захранващо напрежение не позволява производството на нисковолтови лампи с LED нишки.

Лампите с нажежаема жичка произвеждат доста силен светлинен поток, сравнете го с други видове от таблицата. Филаментите се произвеждат в много тесен диапазон на мощност - от 4 до 8 W.

Тялото на лампите с нажежаема жичка е напълно различно от LED лампите в обичайната им форма. Лампите с нажежаема жичка точно повтарят дизайна на крушките с нажежаема жичка, което позволява на местните производители да ги правят на същите производствени линии като тези с нажежаема жичка. По-долу ще обсъдим какви са последствията от такова изпълнение.

Дизайн на лампата с нажежаема жичка Tomich

Лампата със светодиоди с нажежаема жичка се състои от:

• Основа, обикновено E27 или E14;
• стъклена колба;
• вътре в колбата има стъклен крак и проводници за захранване на нишките;
• светодиоди с нажежаема жичка;
• драйвер, който се намира в основата.

Снимката показва в детайли дизайна на производителя Rusled. Те продават продуктите си под името “Крушка Томич”.

Това са продукти на местно производство, те са насочени към замяна на вносни продукти. Дори в името му правят аналогия с лампата на Илич. Лампата Tomich е своеобразна нова стъпка в развитието на битовото осветление.

В допълнение към Tomich, има производство у нас в Саранск - в завода Lisma. Както се казва в рекламите: „Единствената линия за производство на стъкло за лампи и основи за лампи в Руската федерация.“

В същото време в Русия няма мощни предприятия, способни да произвеждат такива светодиоди, така че LED компонентите се внасят от Китай.

При конвенционалните LED лампи водачът е разположен на дъска, за която има много място в корпуса. Това позволява използването на схеми с високо качество и ниво на сложност, за да се намали факторът на пулсации.

В случая на драйвера за led лампа с нажежаема жичка има ограничения за размера - платката му е много малка и трябва да пасне в кухината на основата. Вижте как изглежда в реалния живот.

В толкова малко пространство дизайнерите успяха да поставят всички необходими части. Висококачествените лампи не пулсират или пулсациите им са изключително малки и са в допустимите граници.

Естествено, бюджетните лампи често са оборудвани с конвенционална захранваща верига, базирана на охлаждащ кондензатор, какъвто е случаят с класическите пластмасови LED лампи. Това дава твърде пулсираща светлина, което е изключително.

Драйверна верига

Водачът обикновено се изпълнява по подобна схема. Вместо предпазител F1 може да се използва резистор с ниско съпротивление (до 20 Ohm) със средна мощност (до 1 W).

DB1 е изправителен диоден мост, предназначен за обратно напрежение до 400-1000V. E2 е кондензатор, който изглажда пулсациите на диодния мост, E1 е допълнителен кондензатор за захранване на микросхемата. SM7315P и други подобни са драйверният чип, сърцето на цялата верига.

Устройството му включва PWM контролер, вериги за обратна връзка по ток (различни мултиплексори, компаратори и други елементи. Те сравняват стойността на номиналния ток и реалния, след което подават сигнал на PWM контролера за промяна на работния цикъл на управляващите импулси ). ШИМ управлява превключвателя на захранването (най-вероятно n-MOS). Превключвателят на захранването се намира в корпуса на микросхемата, така че няма да го намерите на платката.

R1 – датчик за ток, ви позволява да промените силата на тока в светодиодната верига. Колкото по-висок е неговият рейтинг, толкова по-нисък е токът.

L1 – индуктивност на съхранение, поради което се получава преобразуване на напрежението.

D1 е диод, необходим за работата на преобразувателя.

E3 е кондензатор, който филтрира изходните пулсации.

R2 е резистор, който осигурява минимално натоварване на преобразувателя.

Като цяло веригата, образувана от L1, D1 и транзисторния превключвател, вграден в микросхемата, е типична превключваща схема на понижаващ преобразувател. Опростена версия на такава схема е показана на следващата фигура.

Характеристики на дизайна

Както често пиша, светодиодите се нагряват. В този случай нагряването става толкова силно, че някои чипове не могат да работят дори за минута без допълнителен радиатор. За малки светодиоди в SMD пакети, топлината се разсейва през техните контактни площадки.

Мощността на една нишка е около 1 ват. Разгледайте SMD светодиодите - за всеки ват от тяхната мощност ви трябват 25-30 кв.см. площ на радиатора. Това повдига интересен въпрос, свързан с охлаждането на нишката.

Мощността на лампата с нажежаема жичка може да се определи от нейния външен вид, а именно от броя на нишките. 1 нишка - 1W.

Как се охлаждат светодиодите с нажежаема жичка?

Първо, нишката не е твърд светодиод с висока мощност, а само матрица. Типът матрица в този форм фактор се нарича „COG“ или „Chip-on-Glass“ на англоезичните ресурси. На руски това е нещо като „Матрица на стъклена основа“.

Второ, тъй като това е матрица, това означава, че върху нея има много малки светодиоди. Поотделно те произвеждат много малко топлина, тъй като са с ниска мощност. Приблизително изчисление:

1 W / 28 светодиода = 0,036 W/LED

Необходим е носител за отстраняване на топлината. Производителите пълнят колбата на лампите с нажежаема жичка с газ, който провежда топлината добре. Някои източници твърдят, че този газ е хелий; в рекламни видеоклипове за електрическите крушки в Томск се говори за специална формула на газовете. Няма ясна информация по този въпрос.

Благодарение на този дизайн нагряването на крушката с нажежаема жичка е ниско - около 50-60 градуса. Можете спокойно да ги използвате в лампи с хартиени, платнени и пластмасови абажури. Нагряването на самата нишка достига температури над 100 градуса. Съвременните светодиоди могат да работят при КРИСТАЛНИ температури от 120 градуса, а корпусът се нагрява значително по-малко.

Разпръскване на нишки

След появата на лампите с нажежаема жичка търсенето им започва да нараства и постепенно достига нивото на конвенционалните LED продукти. Причината за това е проста – дизайнът им и възможността за постигане на голям ъгъл на светене, без използването на допълнителни оптични системи.

Стандартните LED лампи, в пластмасов корпус, имат ъгъл на излъчване до 170 градуса. При филаментните тя достига 300 градуса.

Този ъгъл на светене е постигнат благодарение на прозрачна стъклена колба и нишки, разположени в кръг. Някои модели са с нестандартни форми и начин на разположение на нишките (под ъгъл, напречно, S-образно), за да осигурят по-равномерно осветяване.

Сравнителна таблица на филаменти от различни производители

Ако решите да купите, обърнете внимание на производителя. Декларираните параметри са различни за всеки и често са надценени с 10 процента.

Както можете да разберете от таблицата, продуктите от различни производители произвеждат различно количество светлина при една и съща мощност. Това се дължи на факта, че те получават различен специфичен светлинен поток (Lm/W) за всеки ват мощност на LED лампата.

Това се дължи на различни доставчици на материали или дизайн на верига и режими на работа на драйвера.

Проблеми със светодиодите с нажежаема жичка

Колба от стъкло се счупва. Въпреки че формата на колбата й придава по-голяма твърдост и е в състояние да издържи известно натоварване, тя все пак се счупва. Дифузьорът на стандартната LED лампа е много по-силен. В същото време счупена лампа с нажежаема жичка може да запази своята функционалност, както можете да видите на снимката.

Освен това има голяма вероятност от токов удар при докосване на части под напрежение.

Този въпрос се проучва от производителите, работи се за въвеждане на поликарбонатни колби, което ще увеличи здравината и ще намали цената на продукта.

Бюджетните лампи с нажежаема жичка не работят за посочения период от 15 000 часа или повече, поради ниското качество на компонентите. Лампата или просто спира да се включва, или отделни нишки започват да мигат или спират да светят.

Лампите с нажежаема жичка, за разлика от класическите модели LED лампи, не подлежат на ремонт, което е друг недостатък на този дизайн.

Може би сте забелязали някои други предимства или недостатъци? Споделете в коментарите.

Предимства на нажежаемите лампи

• Равномерно сияние във всички посоки;
• ниска работна температура;
• изглежда добре, може да се използва в отворени и прозрачни лампи;
• изхвърлят като битови отпадъци;

недостатъци

• Цената е по-висока от обичайната;
• крехка стъклена колба;
• не е подходящ за ремонт;
• когато отделна нишка се повреди, това създава дискомфорт и мигане;
• вариацията в качеството и отхвърлянето е многократно по-голяма от тази на пластмасовите аналози;
• произведени само за 220 волтови мрежи;
• налични две основи – E27 и E14;

LED лампите с нажежаема жичка имат своите плюсове и минуси, но към момента на писане има повече минуси, отколкото плюсове. Това не означава, че трябва да забравите за тези лампи, просто трябва да помислите защо ги купувате.

Лампите с нажежаема жичка са много подходящи като източник на светлина за настолни лампи, както и за декоративни цели. Те са практически студени, докато работят. Репутацията на лампите с нажежаема жичка се разваля от нискокачествени продукти от безскрупулни китайски производители.