LED-lampor med långa glödtrådar. Hemligheter med glödtråds LED-lampor

Vi välkomnar fans av LED-lampor till sidorna på Prestigio-bloggen!

Idag kommer vi att prata om ett brinnande och extremt populärt ämne på sistone, nämligen glödlampor (eller på ryska, trådliknande) LED-lampor. Det finns många artiklar som ägnas åt dem på Geektimes (, ,), men de tar inte upp analysen av lampor och jämförelse av deras temperaturegenskaper. Därför, speciellt för er, kära läsare, genomförde vi en detaljerad analys av lampor från olika tillverkare, inklusive mätning av temperaturen på LED-trådar. Och under skärningen ska vi försöka svara på frågan: är glödlampor så bra som marknadsförare gör dem till?

Bakgrunden till frågan

För cirka 5 år sedan började LED-belysning aktivt vinna sina anhängare och anhängare. Ingenjörer har länge försökt anpassa naturligt tvådimensionella ljuskällor för tredimensionell belysning (se bara på lampor i form av majskolvar). Detta har det skrivits om flera gånger, både då och på senare tid.

Så glödlampor släpptes på marknaden. Det verkar som om inte en ideal, men en optimal lösning på problemet har hittats, när "fåren matas och vargarna är säkra": glödlampan skiljer sig praktiskt taget inte från Iljitjs glödlampa, både i form och innehållsmässigt har endast volframtråden ersatts med en LED-glödtråd. Även gamla glasblåsningsfabriker och verkstäder fick arbete. Det föreslås nu att använda ett keramiskt genomskinligt substrat för att förbättra den radiella fördelningen av ljusflödet hos lampor (till exempel Crystal Ceramic MCOB).

Vad är detta mystiska filament? Kort om trådstrukturen

En filament är en kaka som består av flera komponenter. Ett tunt glas (inte så bra värmeledare) eller safir/keramik (bra värmeledare) - beroende på tillverkarens girighet - med två kontakter på kanterna. LED-chips är installerade på detta substrat, som är seriekopplade med den finaste guldtråden. Sedan fylls hela strukturen med fosfor och voila, filamentet är klart.

Tanken bakom den här typen av LED är enkel: ett försök att pressa ut lite mer lm/W, för i denna design spelar det ingen roll var LED sänder ut, till skillnad från SMD. Ljuset kommer fortfarande att nå fosforn och ge en varm komponent (gröna och röda färger).

I ett nötskal, för den genomsnittliga konsumenten, betyder överhettning eller otillräcklig värmeavledning från lysdioder bara en sak - en multipel (ibland i storleksordningar) försämring av egenskaperna hos LED-lampor

Traditionellt presenteras slutsatserna för de som har bråttom i två sammanfattande tabeller. Och älskare av grundliga uppgörelser är välkomna att gå med i den experimentella delen.

Experimentell del

CroLED: Kinesisk Ebay-kvalitet

Analys av glödlampan avslöjade en intressant designfunktion - nämligen föraren. Mer exakt, dess fullständiga frånvaro: glödlampan drivs genom en banal MB10F diodbrygga med ett par motstånd och en enorm solid-state kondensator. Men den är kompakt!

Varför är det lönsamt för tillverkare att tillverka ultrasmå lysdioder?

Intresse Fråga. En anledning är rent ekonomisk. Små LED-chips kräver helt enkelt inte ytterligare guldkontakter för enhetlig fördelning av det elektriska fältet och följaktligen enhetlig ljusstyrka i hela dioden.

En annan orsak är värmeavledning. Det är ingen mening att sätta en kraftig stor LED på ett substrat som leder värme relativt dåligt.

Men låt oss nu titta under glödlampan på vår lampa. Efter att ha tagit bort glaset och mätt temperaturen visade det sig att trådarna mycket snabbt (bokstavligen på 1 minut) värms upp till nästan 90 grader, och på vissa ställen, tydligen där lysdioderna sitter, når temperaturen mer än 100 grader.

Eglo: vanlig lampa med vanliga egenskaper

En lyrisk utvikning i frågan om flimmer

Till en av artiklarna på D3 skrev user justicebest följande:

Där det står:

Obs - Btar hänsyn till ljusflödespulsering upp till 300 Hz. Belysningspulsering över 300 Hz har ingen effekt på allmän och visuell prestanda.

Phillips: kvalitet kommer först

Själva lampan har bara två LED-trådar, eftersom den bara förbrukar 2,3 W. LED-chipsen placeras på ett transparent substrat och har samma storlek som de som används i Eglo-lampor, men med en annan substratstruktur - "sköld". Som nämnts ovan kan du inte argumentera mot termofysikens lagar.

I november 2013, när jag gick runt på Intersvet-utställningen, såg jag flera montrar från Mellanriket med... helt vanliga, vid första anblicken, glödlampor. Frågan uppstod spontant: vad fick kinesiska tillverkare att introducera teknik som var mer än ett sekel gammal? Först vid närmare granskning stod det klart att de faktiskt var LED. Redan nästa år började dessa ovanliga lampor att säljas i ryska butiker. Den nya produkten tillkännagavs inte på något sätt; tillverkarna upprätthöll intriger utan att avslöja funktionsprincipen, vilket ledde till många rykten i den professionella miljön. Detta tillvägagångssätt väckte inte bara konsumenternas intresse, utan skrämde tvärtom bort många av dem. Det förblev oklart om ovanliga lampor kunde användas i praktiken. I den här artikeln kommer hemlighetsmakeriets slöja att slitas av den mystiska uppfinningen.

I många lampmodeller är lampglödtråden ett viktigt designelement. Därför fanns det tills nyligen inget att ersätta glödlampan i dem med. Det är fysiskt omöjligt att skapa en kompaktlysrör (CFL) vars lysande kroppsform exakt matchar en glödlampa. Lysdioder är miniatyrljuskällor, vilket har öppnat möjligheter att lösa detta problem. Till exempel skapades lampor där lysdioder var placerade på en smal linjal inuti glödlampan, linjalen var i sin tur kopplad till en kylfläns utanför glödlampan. Nackdelarna med denna design var effektbegränsningar (en LED-lampa motsvarar i ljusflöde med en glödlampa med en effekt på högst 25 W), samt höga kostnader. Dessutom var det inte möjligt att uppnå full överensstämmelse med designen med en glödlampa.

2008 skapade det japanska företaget Ushio de första LED-lamporna, utåt omöjliga att skilja från glödlampor. Den nya produkten heter Filament LED Bulb från det engelska ordet Filament, som betyder "glödtråd". Termen "LED-glödlampor" dök först upp på det ryska språket, men det slog inte rot, eftersom det kombinerade motsägelsefulla begrepp. I skrivande stund hade begreppet "glödtråds-LED-lampor" (FSL) redan etablerats.

Till en början producerades FSL endast för dekorativa ändamål; deras ljusflöde var otillräckligt för allmän belysning. Därför blev de inte berömmelse utanför Japan. Ett genombrott inträffade 2013, när flera kinesiska företag samtidigt introducerade högeffekts FSL för allmänbelysning, motsvarande ljusflöde som glödlampor med en effekt på upp till 60 W.

Det bör noteras att även om skapandet av FSL:er dikterades främst av estetiska överväganden, var utvecklingen av deras design inte begränsad till att bara placera lysdioder på ett sådant sätt att de imiterar en glödtråd. Vi var tvungna att djupt ompröva många frågor relaterade till designen av LED-ljuskällor, vilket resulterade i en fundamentalt ny typ av lampa.

Hur fungerar filament?

FSL är baserat på Chip-on-Glass (COG) teknologi, som tidigare har testats framgångsrikt för att skapa skärmar för mobila enheter. Den består av att placera subminiatyrlysdioder på ett substrat av konstgjord safir eller, som ett billigare alternativ, från en speciell typ av glas. Transparensen av substratet gör att du kan skapa arrayer av lysdioder som lyser i alla riktningar.

En typisk glödtråd - en LED-analog av ett stycke glödtråd - är en stång gjord av konstgjord safir eller glas med en diameter på 1,5 mm och en längd på 30 mm. Med hjälp av COG-teknik placeras 28 blå lysdioder på den, som är seriekopplade. I vissa modeller kan glödtråden innehålla flera röda lysdioder för att uppnå en varmare nyans av glöd, medan det totala antalet lysdioder i glödtråden också är 28. Ovanpå är allt detta täckt med ett lager silikonbaserad fosfor. Strömförbrukningen för ett glödtråd ligger i intervallet 0,8-1,3 W. Genom att samla det erforderliga antalet glödtrådar i en kolv kan du få en LED-lampa med erforderlig effekt. FSL-modeller är kända som innehåller upp till 16 filament.

En viktig fördel med glödtråden jämfört med traditionella LED-matriser är att för att fördela ljuset jämnt i alla riktningar finns det inget behov av att använda ett komplext optiskt system som introducerar stora förluster. Detta säkerställer hög lampeffektivitet. Effekten som tillförs glödtråden är 1,5 gånger högre än till en traditionell LED-matris, med samma ljusflöde. Att minska energitillförseln innebär att minska värmeutvecklingen. Men den första frågan som uppstår för en specialist som hämtar FSL för första gången är: "Hur tas värme bort här?" Faktum är att inte baserat på element av filamentfästning. Och en typisk FSL har inte någon kylfläns, inte ens en enkel plast. Och här kommer vi till en annan viktig innovation.

Kylfläns

Filamenten försluts hermetiskt i en glaskolv. Denna kolv är fylld med en speciell gas med hög värmeledningsförmåga. Det är genom gasen som värmen tas bort från lysdioderna. En glasglödlampa med tunna väggar leder värme bra, därför används den som kylfläns. Enligt FSL-tillverkare visar sig ett sådant värmeavlägsnande system i vissa fall vara ännu mer effektivt än traditionella LED-lampor; temperaturen på pn-övergången överstiger inte 60°C.

När man tillverkar kolvar och fyller dem med gas används procedurer som redan är väletablerade för glödlampor. Men gasens sammansättning är en produktionshemlighet, noggrant bevakad av FSL-tillverkare. För närvarande kan vi bara lita på inofficiell information som publicerats på flera professionella webbplatser, enligt vilken kolven är fylld med helium, en gas med den högsta (med undantag för väte) värmeledningsförmåga. Ett annat alternativ är en blandning av gaser, där helium också är en viktig komponent.

FSL-parametrar

I skrivande stund (mars 2015) var de maximala parametervärdena för seriella FSL-prover med en konventionell glödlampa i storleken A60, med en korrelerad färgtemperatur på 2700 K, följande:

• ljusflöde - 980 lm (motsvarande en 85 W glödlampa);
• ljuseffekt för hela lampan - 116 lm/W (vissa tillverkare hävdar värden på upp till 150 lm/W, men dessa data har inte bekräftats av oberoende undersökning);
• färgåtergivningsindex CRI - 90;
• livslängden som anges av tillverkaren är 30 000 timmar;
• Möjlighet till ljusreglering.

Det bör noteras att FSL tillverkas med en sfärisk kolv med en diameter på 95 mm, som har en större yta än A60-kolven. Detta ger bättre värmeavledning jämfört med A60-lampan, vilket gör att ett ljusflöde på 1500 lm kan uppnås.

Till en glödtråd matas en spänning på cirka 100 V. Därför produceras alla FSL:er för direkt anslutning till belysningsnätet, lågspänningsmodeller (säg 12 V) produceras inte. Vid tidpunkten för artikeln producerades FSL för europeiska patroner E27 och E14, även accepterade i Ryssland, amerikanska patroner E26 och E12, samt för patroner av bajonetttyp. De sistnämnda används som bekant där det förekommer skakningar och vibrationer, till exempel på fartyg. Data om motståndet hos FSL mot vibrationer har ännu inte publicerats någonstans, men det kan antas att det är högre än för glödlampor.

Fördelar och nackdelar

Det stora intresset för FSL hos både specialister och vanliga konsumenter beror på att dessa lampor har ett antal obestridliga fördelar:

• full kompatibilitet enligt ljusintensitetskurvan med lampor som ursprungligen konstruerades för glödlampor;
• hög ljuseffekt på grund av avsaknaden av ett optiskt system för jämn fördelning av ljus i olika riktningar;
• möjligheten att minska produktionskostnaderna genom att använda befintlig kapacitet för produktion av glödlampor;
• övervinna den psykologiska barriären när du använder LED-belysning i vardagen.

Samtidigt har FSL också några nackdelar:

• litet utrymme för föraren, som ett resultat av vilket antingen drivrutiner av en förenklad design med en hög pulsationskoefficient, eller förare med en hög grad av miniatyrisering utan pulsering, som är mycket dyra, används;
• historien om den praktiska användningen av denna typ av lampor för allmän belysning är bara cirka 1,5 år, så det finns fortfarande ingen tillförlitlig statistik om verklig tillförlitlighet, det finns bara teoretiska beräkningar;
• för FSL är det viktigt att använda en glaslampa, så att de, till skillnad från andra typer av LED-lampor, inte är okrossbara;
• Än så länge produceras FSL endast av föga kända kinesiska företag, vilket komplicerar valet för konsumenter som är långt ifrån belysningsteknik.

Problemet som anges i punkt 1 löses av vissa tillverkare genom att lägga till en ring mellan basen och glödlampan, vilket ökar utrymmet för föraren. Lösningen på problemet som anges i punkt 2 är en tidsfråga. Punkt 4 kan förklaras av långsamheten som kännetecknar stora företag. Men även här håller på att förändras. Nyligen började det välkända taiwanesiska företaget Edison Opto tillverka filament baserade på konstgjord safir. Följaktligen är användningen av filament från en berömd tillverkare i en lampa redan en slags garanti för kvalitet (även om vi inte bör glömma att mycket också beror på föraren). Och snart dyker FSL, producerat på en mycket känd stor fabrik med nästan 60 års historia, upp i butikshyllorna. Och det här är ett ryskt företag.

rysk produktion

Starten av serieproduktion av den första inhemska FSL är planerad till april 2015. Den kommer att tillverkas på den berömda Lisma-fabriken i Saransk. Vi pratar om FSL, som kan ersätta en 40-watts glödlampa med en E27-sockel, som bara förbrukar 4 W. Enligt den officiella sidan för Lisma på det sociala nätverket VKontakte är den deklarerade livslängden för den nya produkten 10 000 timmar. Detaljpriset, som anges där, kommer att vara cirka 120 rubel. En CFL med samma ljusflöde kostar lika mycket. Men jämfört med lågenergilampor får konsumenten 2 gånger mindre energiförbrukning, 25 % längre livslängd, omedelbar start och möjligheten att använda lampan i en mängd olika lampor.

Lampan kommer att tillverkas med hjälp av kinesiska drivrutiner och filament. Tillverkningen av glödlampan och basen, installation av glödtrådar och fyllning av glödlampan med gas samt montering av lampan kommer att utföras på Lism.

Utsikter för FSL

Med hjälp av längre glödtrådar skapades T8 LED-lampor i Kina 2014. Det är sant att denna idé ännu inte har utvecklats vidare.

Dessutom tillverkas FSL kommersiellt för att ersätta glödreflektorlampor. Det verkar, varför använda denna teknik när det inte finns några problem med kompatibilitet på nivån för ljusintensitetskurvan för LED-lampor, liknande glödlampor? Dessutom exponerar lampdesigners nästan aldrig glödlamporna i reflektorlampor. Kanske var det den höga teknologin i deras produktion som fick tillverkarna att tillverka reflex FSL.

Och slutligen, det österrikiska företaget Soft LED marknadsför en sådan lösning som FSL med... en mjölkflaska. I en sådan lampa är glödtrådar som simulerar en glödtråd inte synliga. Men deras användning gjorde det möjligt att klara sig utan en speciell kylfläns.

Exemplen listade ovan visar att kombinationen av COG-teknik och gasvärmeavlägsnande från lysdioder i sig har visat sig vara mycket bekväm i produktionen. Därför kommer FSL också att utvecklas mot de applikationer där exakt återgivning av glödlampsdesignen inte krävs.

Alexey VASILIEV

Glödlampor, även om de tillhör LED-lampor, skiljer sig ganska mycket från dem både externt och strukturellt. För en okunnig person kan det tyckas att detta är en vanlig glödlampa, bara lite "konstigt". Faktum är att LED-glödtrådslampor kombinerar de bästa egenskaperna hos de välbekanta "Ilyich-lamporna" och moderna LED-lampor. Resultatet blev intressant, ekonomiskt, miljövänligt och mycket tilltalande för ögat. Vid första anblicken är deras syfte inte helt klart, men efter att ha läst artikeln kommer det att bli klart vad de är, varför de behövs och hur man väljer.

Design egenskaper

En av de viktigaste "uppgifterna" för vilka glödlampor LED-lampor är avsedda anses vara en fullständig ersättning av glödlampor i stillampor. Utåt ser det faktiskt ut som den vanligaste - en genomskinlig glödlampa, frånvaron av en enorm (obligatorisk för LED-glödlampor), den vanliga gängade basen. Förutom att "glödtråden" ser lite konstigt ut, men om du slår på glödlampan är denna skillnad inte längre så märkbar.

Faktum är att glödlampor kan användas inte bara i retrolampor, utan var som helst i allmänhet. När det gäller dess egenskaper motsvarar den nästan helt traditionella LED.

Till exempel har en "standard" glödlampa (märkt som A60, i motsats till en sfärisk eller sfärisk modell, som är märkt som A95) en effekt på 8 watt, en färgtemperatur på 2700 K, ett ljusflöde på 980 lm eller högre och en livslängd på 30 tusen timmar.

Den största skillnaden är produktionstekniken. Man tror att det tidigare testats i utvecklingen av skärmar för mobila enheter. En LED-glödtråd med blå och ibland röda mikrodioder appliceras på ett transparent glas- eller safirsubstrat, sedan täcks det hela med ett harts av silikon och en fosforblandning (fosfor).

De färdiga filamenten placeras i en kolv med en speciell gas, vars sammansättning vanligtvis hålls hemlig av tillverkare - som regel är det helium eller en blandning av gaser baserad på den.

Vissa tillverkare, särskilt kinesiska, använder ibland silikon av låg kvalitet för fosfor. Detta leder i slutändan till lampfel på grund av förstörelsen av LED-glödtråden. En annan "svag punkt" är en lågkvalitativ fosfor, som orsakar läckage av blått ljus, vilket kan orsaka allvarlig skada på en persons syn. Därför bör du inte köpa glödlampor av tvivelaktig tillverkning, även om köpet verkar mycket lönsamt.

Denna design låter dig "bli av" med den skrymmande kylaren, typisk för andra LED-lampor och nödvändig för kylning. Gasen i glödlampan tar effektivt bort värme från dioderna, som redan värms upp mindre än i en konventionell LED-lampa på grund av deras ringa storlek.

I basen av glödlampan finns ett litet kort med en elektronisk drivkrets som behövs för att omvandla spänningen från AC till DC. Detta hjälper till att undvika LED-pulsering, vilket är skadligt för det mänskliga ögat. Tack vare en sådan omvandlare kan pulsationskoefficienten minskas till 2% - trots att pulseringen av en konventionell glödlampa kan nå 20%.

Fördelar och nackdelar

Även om glödlampor anses vara en relativt ny och avancerad teknik, har de sina egna nackdelar och fördelar.

Fördelarna inkluderar:

• Fullt kompatibel med lampor som använder traditionella glödlampor.
• Låg elförbrukning.
• Bekant utseende för köparen.
• Lång livslängd.
• Hög ljuseffekt på grund av genomskinligheten hos glödlampans väggar och frånvaron av ytterligare optiska element.
• Större ljusspridningsvinkel jämfört med LED-lampor med radiator.
• Lampans lätta vikt är cirka 20-40 gram.

Minus:

• Kolven är gjord av glas och går därför lätt sönder.
• Det finns inga lågspänningsmodeller - sådana glödlampor är designade för vanliga elektriska nätverk och standardspänning.
• Diametern på basen är inte mer än 27 och inte mindre än 12 millimeter.
• Ganska hög kostnad.

Oftast i vardagen används glödtråds-LED-lampor med skruvsockel e27 och e14, så de är lättast att hitta i butikshyllorna. Med en E27-sockel kan de användas var som helst där vanliga glödlampor används - detta är den vanligaste typen av sockel. E14-basen är nästan hälften så stor; sådana lampor används i små lampor, ljuskronor med ett stort antal armar, dekorativa lampetter och andra.

Kort översikt över tillverkare

Det finns för närvarande ett begränsat antal märken på den ryska marknaden som erbjuder konsumenter högkvalitativa LED-glödlampor. Det kommer inte att vara svårt att komma ihåg de bästa, men den här listan hjälper dig att inte göra ett misstag när du väljer och kommer att skydda dig från att köpa lampor av tvivelaktig kvalitet.

1. Osram. Ett tyskt företag, en av de ledande bland tillverkare av LED-utrustning. Erbjuder ett ganska brett utbud av glödlampor, både klassiska former och i form av ett ljus eller en boll. I synnerhet producerar företaget dimbara lampor - de där du kan ändra belysningsnivån (dessa lampor är dyrare än vanliga lampor).
2. Philips. Ett varumärke som inte behöver någon speciell introduktion, eftersom kvaliteten och de höga tekniska egenskaperna hos detta företags produkter redan är kända för alla. Philips säljer både vanliga glödlampor med E27 eller E14 bas och en traditionell glödlampa, samt dekorativa alternativ: sfäriska, ljusformade. Samtidigt är lampor från detta företag ungefär två gånger billigare än Osrams produkter.
3. Lisma. En mordoviansk tillverkare vars produkter också är av god kvalitet, men som samtidigt kostar lite mindre än sina utländska motsvarigheter. En trevlig bonus är 2 års garanti på vilken lampa som helst.
4. Ruslade. Det inhemska företaget är en stark "mellanbonde". Den producerar lampor med traditionell E27-skruvbas och låg pulsationsgrad (ca 1-2%), som samtidigt har en kortare livslängd än utländska konkurrenters - 15 000 timmar. Dessa mindre brister kompenseras helt av de överkomliga priserna på produkterna.
5. Maxus. Ytterligare en erkänd ledare, denna gång ukrainsk. Genomsnittlig prisklass, högkvalitativ produkt och 36 månaders garanti. Dessutom utrustar Maxus glödlampor med kompakta dimmers.

Om du föredrar kvalitet och hållbarhet, och priset spelar ingen roll, bör du välja de två första tillverkarna. Om du behöver en balans mellan pris och kvalitet är glödtråds LED-lampor från Lisma eller Rusled ett utmärkt val.

Video

Speciellt för de som gillar att beställa varor från Aliexpress, här är en videorecension av en 6-watts LED-lampa beställd från Kina.

Utsikter och teknologier

Experter tror att produktionen av LED-glödlampor kommer att utvecklas i snabb takt under de kommande åren. För det första eftersom de kan tillverkas med nästan samma utrustning som konventionella - glödlampor. För det andra är produktionen av filament ganska lönsam på grund av dess höga kostnad.

Behagligt "utseende" och energibesparande egenskaper gör LED-glödlampor attraktiva för konsumenter. Det kommer att se bra ut i en vanlig lägenhet, ett temakafé eller ett mysigt kontor. Det finns bevis för att utvecklarna snart kommer att eliminera den största nackdelen med sådana glödlampor - glödlampans bräcklighet (genom att använda mer moderna transparenta material för dess produktion, inte glas), och då kommer de snabbt och enkelt att erövra LED-utrustningsmarknaden inte bara i Ryssland, men också i hela världen, till hela världen.

Försöken att maskera en LED-glödlampa som en glödlampa var framgångsrika 2008, när japanska forskare lyckades skapa den första LED-glödtråden. Ytterligare forskning och utveckling av produktionsteknik bidrog till förbättringen av den nya produktens tekniska egenskaper, tack vare vilken massproduktion av glödlampor baserade på lysdioder började 2013.

Utåt liknade de nya proverna helt glödlampor, så de första aktiva köparna var människor som ville bevara den estetiska bilden av ljuskronan och inredningen av rummet som helhet. Och energibesparingarna och livslängden på 30 tusen timmar som deklarerats av tillverkaren kom som en extra trevlig bonus.

Vilka slutsatser kan dras efter flera års drift av glödtråds LED-lampor och vad är gömt inuti den genomskinliga glödlampan? Först till kvarn.

Enhet glödtråd LED-lampor

I teknisk terminologi betyder ordet "filament" "filamentfilament". Därför börjar frasen "glödlampa" gradvis användas i Ryssland. Den består av fyra huvuddelar:

• LED barer;
• glaskolv;
• metallbas;
• förarbräda.

Ibland innehåller designen dessutom basdelens bas. En LED-tråd är en glasstav med rektangulär eller cirkulär tvärsektion på vilken miniatyr LED-kristaller är installerade med hjälp av COG-metoden (Chip-on-Glass). Alla lysdioder i en glödstift bildar en elektrisk seriekrets med en anod och en katod i ändarna. Dess strömförbrukning är vanligtvis 1 W. Således indikerar antalet stavar i glödlampan lampans kraft.

Varje LED-tråd är belagd med ett tjockt lager av gul silikonfosfor. Det förhindrar passage av ultraviolett strålning och främjar jämn spridning av ljusflödet. Färgtemperaturen på lysdioderna faller inom det varma eller neutrala området för att närmare efterlikna deras föregångare av volfram.

LED-glödtrådarna drivs inte direkt, utan via drivrutinen. Eftersom det är nästan omöjligt att montera omvandlaren i en standardbas används primitiva elektroniska kretsar som strömkälla. Tillverkare i världsklass försöker dock installera en fullfjädrad drivrutin i basen av en glödlampa, vilket ger stabil ström till lysdioderna.

Billiga LED-glödlampor har ingen säkring. Av någon anledning anser kinesiska hantverkare att det inte är nödvändigt att placera en säkring i basen enligt principen om energibesparande lysrör.

Det är värt att notera att glödlampor från samma tillverkare, men med olika watt och för olika uttag, kommer att skilja sig åt i kvaliteten på föraren och dess kretsdesign. Det finns flera anledningar till detta. För det första är det mer utrymme inuti E27-basen än inuti E14. Det betyder att den kan rymma en enkel stabilisator och en utjämningskondensator. För det andra beror deras matningsspänning på antalet lysande trådar kopplade i serie, vilket skapar ytterligare svårigheter när du använder en liten bas.

Problemet med brist på utrymme för föraren löses framgångsrikt av vissa tillverkare genom att öka basdelen av LED-lampan med glödtråd, nämligen genom att installera en plastkant mellan basen och glödlampan. På grund av plastringen uppstår ytterligare utrymme för utjämningskondensatorn och en större drivkrets.

Värmeavledning

LED-trådar arbetar med en ström som är mindre än den maximalt tillåtna, så LED-kristallerna överhettas inte. Temperaturen på p-n-övergången i drifttillstånd fluktuerar runt 60 °C. I glödlampor av märket pumpas en heliumbaserad gasblandning inuti glaskolven, som har hög värmeledningsförmåga. Det är gasen som fungerar som en värmeledare mellan filamenten och kolvens tunna glas. Effektiviteten av denna metod är tillräcklig för att undvika överhettning av ljusemitterande kristaller.

Men, som med vilken design som helst, är inte allt så smidigt i en glödtråds LED-lampa. För det finns en annan värmekälla - föraren. Frånvaron av en radiator tillåter inte värmen att försvinna snabbt. Dessutom försvårar den lilla volymen av basen kylningen kraftigt. Det visar sig att drivelementen är den svagaste länken i hela systemet. Att döma av användarrecensioner är det styrenheten som orsakar överdrivet flimmer och produktfel. Och för en högkvalitativ drivrutin som ger ett minimum av rippel och stabilitet behövs dyra radioelement.

Förekomsten av en strömdrivare i basen kan bedömas av matningsspänningsområdet som anges på förpackningen. Till exempel har en lampa med U-effekt = 85–250 V förmodligen en högkvalitativ strömstabilisator installerad som skyddar glödtrådens LED-stavar från strömstötar.

Fördelar och nackdelar

Huvudleverantören av glödlampor till Ryssland är Kina. Därför är kvaliteten på de levererade produkterna ofta långt ifrån idealisk. Men fortfarande finns det flera positiva aspekter på grund av vilka LED-glödlampor som efterfrågas:

• hög utseendelikhet med glödlampor, vilket är en förutsättning för genomförandet av vissa designidéer;
• ljusspridningsvinkeln är 360°, och färgtemperaturen är cirka 3000 °K (denna indikator kan hittas i andra färgtemperaturer), vilket är bättre än liknande indikatorer för glödlampor;
• hög ljuseffekt tack vare den transparenta glödlampan;
• brist på en massiv radiator;
• lång livslängd (endast i fallet med högkvalitativa märkesvaror);
• I framtiden är det möjligt att släppa nya standardstorlekar med filament av större eller kortare längd, samt minska kostnaderna för att behålla konkurrenskraften.

Nu om nackdelarna. Under flera års drift har glödlampor lyckats avsevärt komplettera sina skyldigheter med kommentarer:

• produkten kan inte repareras på grund av dess icke-separerbara kropp;
• bräcklig glaskolv;
• ofta använder konstruktionen en primitiv likriktare istället för en fullfjädrad strömdrivare;
• de flesta lampor är höga;
• Som regel finns det ingen säkring i glödlampsdesignen;
• har ett uppblåst marknadsvärde;
• I billiga kinesiska lampor är effekten och den faktiska livslängden lägre än de deklarerade värdena.

För att sammanfatta är det värt att säga att hittills har glödlampor LED-lampor fler nackdelar än fördelar. Tekniken är dock konkurrenskraftig, tack vare en i grunden ny designstrategi och kylning av LED-kristaller. Förhoppningen är att kinesiska tillverkare kommer att förbättra kvaliteten på föraren, vars tillförlitlighet kommer att eliminera flera brister på en gång.

Den praktiska användningen av glödtråds-LED-stavar i lampor med E27- och E14-sockel är det första steget mot deras utveckling. Det finns många projekt som använder andra gemensamma baser, vilket förmodligen är anledningen till att vi snart kommer att prata om deras nya modifieringar och tillämpningsområde.

Läs också

LED-lampor är mycket populära och använder lite elektricitet, men deras utseende är inte lämpligt för vissa armaturer. Speciellt för kristallkronor och lampetter. I sådana fall är det bättre att köpa LED-glödlampor.

Vad är glödlampor?

Detta är en typ av LED-lampor som är lika nära till utseendet som glödlampor. De har en helt genomskinlig glaslampa och bas, och inuti finns lysdioder istället för en glödtråd.

Filamentet, det huvudsakliga funktionella elementet i en sådan lampa, är en LED-remsa med en speciell design. Till utseendet liknar glödtrådar en tråd, varför vissa människor kallar dem det - glödlampor på LED-trådar.

Vad består en LED-glödtråd av?

Låt oss titta på en mer detaljerad struktur av denna typ av LED - Filament. Bokstavligen på ryska låter detta ord som tråd. Består av tre lager:

1. Glas eller safir bas;
2. 28 blå lysdioder. Ibland, för att få varmare nyanser, ersätts några av de blå lysdioderna med röda, i förhållandet 1 till 3;
3. ett skikt av fosfor som ger ett vitt sken med önskad färgtemperatur.

I genomsnitt är effekten hos ett glödtråd cirka 1 W, och spänningen är från 60 volt. Denna matningsspänning tillåter inte produktion av lågspänningslampor med LED-trådar.

Glödlampor ger ett ganska starkt ljusflöde, jämför det med andra typer från bordet. Filament produceras i ett mycket smalt effektområde - från 4 till 8 W.

Kroppen av glödlampor är helt annorlunda än LED-lampor i sin vanliga form. Glödlampor upprepar exakt designen av glödlampor, vilket gör det möjligt för inhemska tillverkare att göra dem på samma produktionslinjer som glödlampor. Vi kommer nedan att diskutera vilka konsekvenser ett sådant utförande medför.

Design av Tomich glödlampa

Lampan med glödlampor består av:

• Bas, vanligtvis E27 eller E14;
• glaskolv;
• inuti kolven finns ett glasben och ledare för att driva filamenten;
• glödlampor;
• förare, som finns i basen.

Bilden visar i detalj designen av tillverkaren Rusled. De säljer sina produkter under namnet "Tomich bulb".

Dessa är inhemskt producerade produkter, de syftar till att ersätta importerade produkter. Även i dess namn drar de en analogi med Iljitj-lampan. Tomich-lampan är ett slags nytt steg i utvecklingen av hushållsbelysning.

Förutom Tomich finns produktion i vårt land i Saransk - vid Lisma-fabriken. Som reklamfilmerna säger: "Den enda produktionslinjen av lampglas och lampfot i Ryska federationen."

Samtidigt finns det inga kraftfulla företag i Ryssland som kan producera sådana lysdioder, så LED-komponenter importeras från Kina.

I konventionella LED-lampor är föraren placerad på en bräda, för vilken det finns mycket utrymme i huset. Detta tillåter användningen av kretsar av hög kvalitet och komplexitetsnivå för att minska krusningsfaktorn.

När det gäller glödlampsdrivrutinen finns det begränsningar för storleken - dess bräda är mycket liten och måste passa in i basens hålighet. Ta en titt på hur det ser ut i verkligheten.

I ett så litet utrymme lyckades formgivarna placera alla nödvändiga delar. Lampor av hög kvalitet pulserar inte eller deras pulsationer är extremt små och ligger inom acceptabla gränser.

Naturligtvis är budgetlampor ofta utrustade med en konventionell strömförsörjningskrets baserad på en släckkondensator, vilket är fallet med klassiska LED-lampor av plast. Detta ger för pulserande ljus, vilket är extremt.

Drivrutin krets

Drivrutinen körs vanligtvis enligt ett liknande schema. Istället för säkring F1 kan ett lågresistansmotstånd (upp till 20 Ohm) med medeleffekt (upp till 1 W) användas.

DB1 är en likriktardiodbrygga designad för backspänning upp till 400-1000V. E2 är en kondensator som jämnar ut diodbryggans pulseringar, E1 är en extra kondensator för att driva mikrokretsen. SM7315P och liknande är drivkretsen, hjärtat i hela kretsen.

Dess enhet inkluderar en PWM-styrenhet, strömåterkopplingskretsar (olika multiplexorer, komparatorer och andra element. De jämför värdet på märkströmmen och den verkliga, och ger sedan en signal till PWM-styrenheten om att ändra driftscykeln för styrpulserna ). PWM styr strömbrytaren (mest troligt n-MOS). Strömbrytaren sitter i mikrokretshuset, så du hittar den inte på kortet.

R1 – strömsensor, låter dig ändra strömstyrkan i LED-kretsen. Ju högre betyg, desto lägre ström.

L1 – lagringsinduktans, på grund av vilken spänningsomvandling sker.

D1 är en diod som är nödvändig för driften av omvandlaren.

E3 är en kondensator som filtrerar ut rippel.

R2 är ett motstånd som ger minsta belastning för omvandlaren.

Generellt sett är kretsen som bildas av L1, D1 och transistoromkopplaren inbyggd i mikrokretsen en typisk omvandlarkrets för steg nedåt. En förenklad version av ett sådant schema visas i följande figur.

Design egenskaper

Som jag ofta skriver blir lysdioder varma. I det här fallet sker uppvärmningen så stark att vissa spån inte kan fungera i ens en minut utan en extra kylfläns. För små lysdioder i SMD-paket avleds värme genom deras kontaktdynor.

Effekten av ett glödtråd är cirka 1 watt. Ta en titt på SMD-lysdioder - för varje watt av deras effekt behöver du 25-30 cm2. radiatorområdet. Detta väcker en intressant fråga relaterad till filamentkylning.

Kraften hos en glödlampa kan bestämmas av dess utseende, nämligen av antalet trådar. 1 tråd - 1W.

Hur kyls glödlampor?

För det första är glödtråden inte en solid högeffekts-LED, utan bara en matris. Typen av matris i denna formfaktor kallas "COG" eller "Chip-on-Glass" på engelskspråkiga resurser. På ryska är det något som "Matrix på en glasbas."

För det andra, eftersom detta är en matris, betyder det att det finns många små lysdioder på den. Individuellt producerar de väldigt lite värme eftersom de har låg effekt. Ungefärlig beräkning:

1 W / 28 lysdioder = 0,036 W/LED

En bärare behövs för att ta bort värme. Tillverkare fyller glödlampans glödlampa med en gas som leder värme väl. Vissa källor uppger att denna gas är helium, i reklamfilmer om Tomsk-glödlampor talar de om en speciell sammansättning av gaser. Det finns ingen tydlig information i denna fråga.

Tack vare denna design är uppvärmningen av glödlampan låg - cirka 50-60 grader. Du kan säkert använda dem i lampor med papper, tyg och lampskärmar av plast. Uppvärmningen av själva filamentet når temperaturer över 100 grader. Moderna lysdioder kan fungera vid CRYSTAL-temperaturer på 120 grader, och huset har betydligt mindre uppvärmning.

Filamentspridning

Efter uppkomsten av glödlampor började efterfrågan på dem växa och nådde gradvis nivån för konventionella LED-produkter. Anledningen till detta är enkel - deras design och förmågan att uppnå en stor luminescensvinkel, utan användning av ytterligare optiska system.

Standard LED-lampor, i ett plasthölje, har en emissionsvinkel på upp till 170 grader. För filament sådana når den 300 grader.

Denna glödvinkel uppnåddes tack vare en genomskinlig glaslampa och filament arrangerade i en cirkel. Vissa modeller har icke-standardiserade former och hur filamenten är arrangerade (i en vinkel, korsvis, S-formad), för att säkerställa mer enhetlig belysning.

Jämförelsetabell över filament från olika tillverkare

Om du bestämmer dig för att köpa, var uppmärksam på tillverkaren. De deklarerade parametrarna är olika för alla och är ofta överskattade med 10 procent.

Som du kan förstå av tabellen producerar produkter från olika tillverkare olika mängd ljus vid samma effekt. Detta beror på att de får ett annat specifikt ljusflöde (Lm/W) för varje watt LED-lampeffekt.

Detta orsakas av olika materialleverantörer eller kretsdesign och drivrutiner.

Problem med glödlampor

En kolv gjord av glas går sönder. Även om formen på kolven ger den större styvhet och klarar en viss belastning, går den ändå sönder. Spridaren för en vanlig LED-lampa är mycket starkare. Samtidigt kan en trasig glödlampa behålla sin funktionalitet, som du kan se på bilden.

Det finns också stor sannolikhet för elektriska stötar vid beröring av spänningsförande delar.

Denna fråga studeras av tillverkare, arbete pågår för att introducera polykarbonatflaskor, vilket kommer att öka styrkan och minska kostnaden för produkten.

Budgetglödlampor fungerar inte under den angivna perioden på 15 000 timmar eller mer, på grund av komponenternas låga kvalitet. Lampan slutar antingen helt enkelt att tändas, eller så börjar enskilda trådar flimra eller slutar lysa.

Filamentlampor, till skillnad från klassiska modeller av LED-lampor, kan inte repareras, vilket är en annan nackdel i denna design.

Kanske har du märkt några andra fördelar eller nackdelar? Dela i kommentarerna.

Fördelar med glödlampor

• Jämnt sken i alla riktningar;
• låg driftstemperatur;
• ser bra ut, kan användas i öppna och genomskinliga lampor;
• kasseras som hushållsavfall;

Brister

• Priset är högre än vanligt;
• bräcklig glaskolv;
• inte lämplig för reparation;
• när en enskild filament misslyckas skapar det obehag och blinkning;
• variationen i kvalitet och avslag är många gånger större än för plastanaloger;
• produceras endast för 220 volts nät;
• två baser tillgängliga – E27 och E14;

LED-glödlampor har sina för- och nackdelar, men i skrivande stund finns det fler nackdelar än fördelar. Det betyder inte att du behöver glömma dessa lampor, du behöver bara fundera över varför du köper den.

Glödlampor är väl lämpade som ljuskälla för bordslampor, såväl som för dekorativa ändamål. De är praktiskt taget kalla medan de arbetar. Filamentlampornas rykte är bortskämt av lågkvalitativa produkter från skrupelfria kinesiska tillverkare.