Как выбрать светодиодную лампу для домашнего освещения
Организации света в дизайне помещения отводится большое значение. При умелом использовании он позволяет создавать оригинальные эффекты, комфортные условия, незаметно подчеркивает имидж и вкус хозяина.
Искусственные осветительные приборы в дизайнерских проектах работают как источники местного освещения, так и общего.
Сейчас большой популярностью пользуется светодиодная люстра с пультом дистанционного управления. Она работает как от ПДУ, так и настенного выключателя, удобна в пользовании, значительно экономит электрическую энергию, красиво вписывается в интерьер квартиры.
Источником света в такой люстре служит сложная электронная схема на полупроводниковых элементах, называемая LED-конструкцией, в которую входят матрицы из светодиодов с блоком питания. Они выпускаются разнообразными моделями с большим диапазоном технических характеристик. Материал этой статьи призван помочь разобраться неискушенному пользователю в их выборе под свои конкретные нужды.
Содержание статьи
Как устроена и работает светодиодная лампа
Основным элементом, испускающим свет под действием приложенного напряжения, является полупроводниковый элемент. Эта технология первоначально стала использоваться для выпуска светодиодов — световых индикаторов протекания электротехнических процессов.
Конструкция светодиода
От положительного вывода корпуса к отрицательному проходит электрический ток, измеряемый в сотых, тысячных долях ампера. Для его создания достаточно приложить напряжение около 1,5 вольта.
Световые лучи излучаются полупроводником через прозрачную оболочку во внешнюю среду. Часть электрической энергии расходуется на нагрев общей конструкции и излучается теплом в атмосферу. При работе создается тепловой баланс, когда допустимая температура не превышает критичную норму. В противном случае светодиод сгорает.
Работа светодиода
Эти полупроводниковые элементы испускают свет при прохождении через их внутреннюю структуру только постоянного электрического тока строго определенного направления.
Если через светодиод пойдет синусоида переменного тока, которая используется в бытовой домашней сети, то свечение будет происходить периодически и только тогда, когда направление полуволны напряжения соответствует полярности включения светодиода. При противоположной полугармонике света не будет.
Это означает, что свет станет мигать с частотой питающей сети. А это вредно для глаз, хоть при промышленной частоте 50 герц и малозаметно. С этим явлением мирятся в индикаторах и борются в лампах.
Конструкция светодиодной лампы
За основу ее создания взят принцип работы светодиода. Только полупроводники устанавливают большим количеством, подключая по разным схемам при каждом типе модуля.
В состав светодиодной лампы производители вводят блок питания, который подает на каждый светодиод порядка 1,5 вольта постоянного напряжения, преобразовывая для этого входную величину бытовой сети амплитудой 220 вольт и частотой 50 герц.
Наиболее распространенная схеме сборки у ламп эконом класса — последовательное подключение каждого светодиода к единой цепочке. Блок питания выдает общее постоянное напряжение, которое делится на каждом элементе равномерно, пропорционально одинаковым электрическим сопротивлениям.
Основной недостаток подобной схемы: при нарушении контакта в любом месте цепочки она вся перестает светить. Неисправность можно устранить восстановлением контакта, а при перегорании единичного полупроводника его вход и выход допустимо зашунтировать, если отсутствует возможность замены исправным.
Характеристики светодиодной лампы
Основными техническими параметрами, влияющими на выбор модели являются:
- потребляемая мощность электрической энергии;
- напряжение питания;
- качество световой отдачи;
- диапазон цветовой температуры;
- тип цоколя на колбе;
- габариты и форма;
- угол рассеивания светового потока;
- подтвержденный гарантийными обязательствами производителя ресурс работы;
- возможности отвода тепла от светодиодных модулей встроенными радиаторами.
Проанализируем их подробнее.
Мощность потребления
Далеко не секрет, что светодиодные лампы позволяют значительно экономить оплату электроэнергии за счет эффективности их конструкции. Они на порядок лучше преобразуют свет чем их аналоги с обычными нитями накала. Даже люминесцентные, энергосберегающие, галогенные и другие газонаполненные источники света значительно проигрывают им в этом вопросе.
Мощность потребления электроэнергии светодиодной лампы является первым основным, но не единственным показателем, на который стоит обращать внимание при выборе подходящей модели.
Для сравнения ориентировочно можно прикинуть, что освещение комнаты от светодиодной лампы мощностью 8-10 ватт мало чем отличается от излучения лампочки накаливания в 75. Экономия от такой замены значительно сказывается при оплате коммунальных услуг с первого же месяца эксплуатации.
Комфортные условия по освещению помещения вполне можно создать заменой устаревших лампочек Ильича в люстре на светодиодные лампы с мощностью 6-8 ватт.
Они же хорошо работают не только в составе светодиодной люстры, но и в качестве точечных источников местного освещения.
Напряжение питания
На вход встроенного в светодиодную лампу блока питания могут подводиться не только обычные 220, но и другие стандартные напряжения промышленной частоты, например, 12, 24,110 вольт. Оно указывается в сопроводительной документации.
Световая отдача
Этим показателем оценивают эффективность преобразования источниками света потребляемой ими мощности Р в световой поток Фи.
Световая отдача ŋ рассчитывается по формуле ŋ= Фи/Р. Ее размерностью является лм/вт (люмен/ватт).
Для сравнения характеристик работы лампы накаливания в 100 ватт с единичным светодиодом разных конструкций приняты показатели 13,8 и 10÷300 лм/вт соответственно.
Естественно, что в светодиодные лампы для освещения идут модули светодиодов верхнего диапазона светоотдачи, которые максимально эффективно преобразовывают электроэнергию в световой поток.
Цветовая температура
По этому показателю оценивают комфортные условия для человека, находящегося под действием светодиодного освещения.
Единицей измерения цветовой температуры выбран градус шкалы Кельвина. Условно рабочий диапазон светодиодных источников разделен на 4 группы:
- 2700÷3200 K — тепло белый;
- 3900÷4500 K — нейтрально белый/дневной;
- 4700÷6000 K — белый;
- более 6000 K — холодно белый.
Для сравнения: привычные в быту лампы с нитями накаливания обладают цветовой температурой около 2800 K. По этой причине наш глаз уже приспособился к этому показателю источника и воспринимает спектр первого диапазона комфортнее, чем остальных.
На основе экспериментов выявлено, что теплые тона освещения лучше обеспечивают создание атмосферы уюта, располагающей к отдыху, а холодные — к работе.
Тип цоколя колбы
По сложившейся традиции во время массового использования ламп накаливания у людей в быту работают различные источники света с электрическими патронами марок:
- Е27, работающих в люстрах и настольных лампах;
- Е14, устанавливаемых в бра, ночных светильниках.
Производители светодиодных ламп стали выпускать свою продукцию с таким же цоколем, чтобы потребителю было удобно ею пользоваться. Учитывая большой спрос на точечные источники света, применяемые для дизайнерских целей и местного освещения, введен дополнительный стандарт — цоколь типа Е12.
Габариты и форма
По своей величине светодиодные лампы не превышают размеры обычных моделей с нитями накаливания, а часто повторяют их привычную форму в виде груши.
Дизайнеры светодиодной продукции своими творческими решениями стараются привлечь внимание покупателей различными способами.
Угол рассеивания светового потока
Луч единичного светодиода строго направлен в одну сторону. Поскольку лампы состоят из большого их количества, то производители стараются все источники расположить под типовыми углами для создания определённого типа освещения. Такого эффекта, как у аналогов с нитями накала, когда световые потоки равномерно расходятся во все стороны, у этих конструкций добиться сложно.
Светодиодные лампы выполняют освещение под углом:
- 30 градусов — острое фокусное направление, когда светодиоды размещены строго в плоскости. Способ подходит для освещения светильниками настольного рабочего места;
- 60 градусов — применяется для установки лампы в люстру;
- 90 градусов — используют внутри помещений с большим пространством, когда других источников мало. У подобных ламп светодиоды ориентируют сложным образом. Им придают повышенную мощность излучения.
Для домашних условий освещения лучше подходит вариант источников, рассеивающих свет под углом в 60 градусов. Их работу в переделанной светодиодной люстре демонстрирует фотография. Световые лучи идут вниз и в стороны. А потолок остается в тени.
Ресурс работы
Срок службы относительно дорогих источников освещения интересует всех потребителей. Предоставление гарантий производителем позволяет бесплатно осуществлять ремонт или замену преждевременно повредившихся светодиодных ламп.
Завод определяет гарантийный ресурс источника света исходя из применяемой им технологии и качества используемых материалов с учетом обеспечения номинальных параметров в питающей сети. Однако стоит заметить, что в домашней проводке еще часто возникают скачки и недопустимые перепады напряжения. В этой ситуации светодиодные лампы, имеющие в своей конструкции сложные электронные блоки питания и полупроводниковые элементы для излучения света, могут значительно раньше выйти из строя.
Возьмет ли на себя ремонт производитель, когда обнаружит такую причину поломки светодиодной лампы? А ведь подобную ситуацию легко предупредить. Достаточно просто в защиты квартирного щитка подключить реле контроля напряжения. Оно на даст возможности развиваться аварийным ситуациям в электропроводке, позволит использовать предоставленный ресурс в полном объеме.
Оптимальным выбором считается 50 тысяч часов работы светодиодной лампы. Меньшие показатели обычно говорят о проблемах с качеством их изготовления.
Встроенные радиаторы
Конструкция светодиодной лампы не позволяет при покупке рассмотреть способ отвода тепла от электронной схемы из-за матовой поверхности оболочки корпуса и экрана. Поэтому этот вопрос желательно изучить заранее. А при необходимости использования большой партии — приобрести одну контрольную модель для разборки и изучения. Ее работоспособность при этом не нарушается.
Возможности отвода тепла от светодиодных модулей встроенными радиаторами очень сильно влияют на ресурс работы. Чаще всего их выполняют из алюминия с осеребренной поверхностью, через которую создается циркуляция воздуха.
Если полупроводниковые излучатели размещены на простой пластмассовой подложке, да еще эксплуатируются при высоком нагреве внутри герметичного корпуса колбы или плафона, то рассчитывать на их долгую службу не стоит.
Дополнительные сведения
Температурный диапазон эксплуатации
Светодиод более устойчив к холоду, чем другие источники света. Рабочие пределы для него от —40 до +40 градусов считаются нормальными.
О мерцании светодиодных ламп
Об этом явлении одни люди даже не подозревают, а другие специально умалчивают. Посмотрите кратковременно сбоку на работающую светодиодную лампу через объектив цифрового фотоаппарата, и вы увидите его действие.
Более подробно о нем рассказывает автор видеоролика Данил Чудинов. Его советы вам помогут избежать стандартных ошибок.
Сочетания с диммерами
Устройства плавного включения света, используемые в лампах накаливания не во всех случаях могут создавать нормальные условия для работы электронной схемы блока питания светодиодных конструкций. Использовать обычные диммеры для них не стоит.
Но это не означает, что необходимо отказываться от подобной идеи. Она популярна для создания дизайна помещений. В продаже существуют специальные светодиодные лампы с диммером.
Цена их выше, чем у обычных моделей вследствие усложненной схемы.
Как видим, выбрать светодиодную лампу с подходящими для нас параметрами освещения не совсем и просто. Необходимо заранее подготовиться, пополнить знания. Помочь в этом вопросе и закрепить прочитанную информацию поможет видеоролик Анатолия Шириева.
Ждем ваших вопросов в комментариях, а если статья заинтересовала, то передавайте ссылку на нее друзьям в соц сетях через установленные кнопки.
Полезные товарыСага о светодиодных лампах. Часть 3 — как это устроено / Habr
В прошлой статье мы провели небольшое сравнение параметров светодиодных (и не только) ламп, в ходе которого убедились, что почти одинаковые на вид, на цвет и на ощупь лампы могут иметь самые разные характеристики, простирающиеся от «очень хорошо» до «отвратительно», причем даже лампы одного производителя могут показывать самое разное качество. Теперь наступило время посмотреть, что внутри этих ламп и разобраться, что делает хорошие лампы хорошими, а плохие – плохими.Разумеется, все манипуляции автор проводил на свой страх и риск, и потому не несет никакой ответственности за какие-либо возможные последствия для желающих повторить его подвиги.
Внимание — много фотографий.
Для удобства продублирую таблицы сравнения из прошлой статьи:
С цоколем E27:
| Тип лампы | Измеренная мощность, Вт (холодный старт) | cos(φ) | Kp | В целом |
| ASD 11W | 0.82 | 1% | Очень хорошо | |
| Gauss 12 W | 12 | 0.62 | 1% | Хорошо |
| Gauss 6.5 W | 6 | 0.50 | 1% | Приемлемо |
| SUPRA 11 W | 9 | 0.95 | 35% | Плохо |
| ASD 7 W | 4 | 0.45 | 100% | Отвратительно |
С цоколем E14:
| Тип лампы | Измеренная мощность, Вт (холодный старт) | cos(φ) | Kp | В целом |
| Gauss 3W | 2 | 0.60 | 1% | Хорошо |
| Gauss 6.5W | 6 | 0.95 | 49% | Очень плохо |
| Wolta 5W | 2.2 | 0.40 | 68% | Отвратительно |
Первое, что привлекает внимание – чудесная лампа ASD с коэффициентом пульсаций порядка 100% и измеренной мощностью более чем на 40% меньше заявленной.
При этом она не диммируемая, что могло бы немного извинить такие характеристики. Неужели там внутри стоит… Впрочем нет, давайте разберем и посмотрим.
Ой. Это стекло, что ли? Зачем в светодиодной лампе делать стеклянный баллон? Одна из фишек светодиодов – нечувствительность к ударам. Правильно спроектированной светодиодной лампой практически можно играть в футбол. Стеклянный баллон, разумеется, сводит это преимущество на нет. Неужто стекло дешевле в производстве? Хорошо хоть не порезался. Ну окей, раз оно так, подойдем по-другому.
Стекло тонкое; при механическом повреждении баллон разбивается в малоприятное крошево. Внутри вроде бы есть то ли пленка, то ли напыление, но оно как-то слабо помогает. Да и что мешало сделать баллон из пластика?
Внутри видим плату с алюминиевым основанием (ну хоть это хорошо) с горстью светодиодов на ней. А что там с драйвером?
Да, как я и боялся предположить вначале, внутри стоит классическая схема с гасящим конденсатором. Кто не знает – есть такой способ питания нагрузок от сети, историей уходящий в глубину пятидесятых годов (да-да). Принцип его основывается на том, что конденсатор в цепи переменного тока обладает реактивным сопротивлением, что позволяет использовать оный для ограничения тока. Фактически, это эквивалентно включению резистора последовательно со светодиодом. Плюс у этого способа только один – простота и дешевизна; остальное минусы — абсолютно никакой коэффициент мощности, отсутствие гальванической развязки с сетью (впрочем, это тут не так важно), очень условная стабилизация тока диодов (в нашем случае) и т.д.
Схема лампы спартански проста.
Насчет высокого коэффициента пульсаций не совсем понятно – электролитический конденсатор на выходе вроде как есть (2.2 мкФ, 400 В). Но то ли 2.2 мкФ маловато для такой мощности, то ли конденсатор высох (хотя лампу-то я взял новую), то ли сам конденсатор не особо хорош, но он не помогает – это факт.
Как-то так. Зато стоит дешево, всего около 200 р. в розницу. Но я бы ее и за такие деньги всерьез покупать не стал. Лучше уж купить КЛЛ за ту же цену, скорее всего будет приличнее.
Давайте, однако, расковыряем что-нибудь приличное. Можно было бы взять одиннадцативаттную лампу того же бренда ASD, к слову, лидирующую по всем параметрам, но ASD мы уже разбирали. Потому для разнообразия я предлагаю демонтировать идущую второй лампу от Gauss LED, тем более что отстает она только по коэффициенту мощности, и то ненамного.
Надо сказать, что эта лампа от Gauss непривычно тяжелая, навскидку граммов триста. По ощущениям в руке – этакий солидный кирпичик, что наводит на мысли о каком-то совершенно фантастическом теплоотводе. Вообще, в инструкции обещают, что корпус сделан из керамики и алюминия. Что же, посмотрим.
Наученный горьким опытом с лампой от ASD, к снятию баллона я здесь подходил крайне осторожно. Тем не менее, мои опасения были напрасны – тут он пластиковый, как и должно быть.
Вообще, по колупаемости корпус как-то не похож на керамику. Хотя не знаю, может это я чего-то не понял.
Однако, что мы видим? Алюминиевая плата со светодиодами крепится к корпусу винтами и подключена к драйверу разъемом! Вау. Такого в «одноразовых» приборах вроде лампочек я еще не видел. Не, правда. Неужто она, вопреки предостережениям в инструкции, ремонтопригодна? Если так, то это же просто невероятно!
Упс, увы нет. Схема управления намертво залита компаундом (естесственно, негорючим – я специально проверил), так что о ремонтопригодности можно забыть. К счастью, компаунд оказался не эпоксидной смолой, что свело бы перспективы дальнейшего изучения к нулю, а чем-то вроде пористой резины, которую с некоторым усилием удалось удалить и извлечь драйвер.
Кстати о весе и теплоотводе. Теплоотвод действительно представляет собой достаточно увесистую алюминиевую болванку, запрессованную в то, что, согласно написанному в инструкции, является керамикой.
Однако мы наконец добрались до самого интересного, квинтессенции светодиодной лампочки – ее драйвера.
Как выяснилось, драйвер этой лампочки построен по классической бестрансформаторной понижающей топологии (step-down/buck converter). Так что желтое моточное изделие – дроссель, а не трансформатор обратноходового источника, как могло бы показаться с первого возгляда. В основе решения лежит микросхема MP4050 от Monolithic Power Systems, включенная по практически типовой схеме.
Если говорить об отличиях, инженеры Varton дополнили типовую схему диодным мостом и фильтрующим электролитическим конденсатором на входе, однако сэкономили на конденсаторах, обозначенных на типовой схеме как C1 и C2. Эта экономия, судя по всему, и приводит к не слишком высокому коэффициенту мощности (участок схемы с катушкой является ничем иным, как узлом коррекции коэффициента мощности). Тем не менее, как видно по фотографиям, место под них есть. Сама катушка присутствует и, как видно по замерам параметров, делает свое благое дело.
Итак, что имеем для этой лампы в целом? Прежде всего, отличный коэффициент пульсаций – около 1%, что находится в районе погрешности моего метода измерения. Сам свет на мой вкус очень приятный, без желтизны и синевы, чисто белый. Обстановка в свете этих ламп смотрится очень естесственно, так что заявленному индексу цветопередачи более 92 определенно можно верить. В этом смысле они нравятся мне даже больше КЛЛ, и, разумеется, больше откровенно желтых ламп накаливания.
Очень приличная конструкция. Вообще, намертво залитый компаундом драйвер дает надежду на то, что эту лампу можно использовать во влажных местах вроде ванной комнаты или вовсе в уличных светильниках (к слову, что-то там в инструкции есть про тротуарные светильники). Тем не менее, соединение светодиодной сборки и драйвера, выполненное в виде гламурного разъема, хотя и очень впечатляет, но вселяет некоторые опасения на тему того, как оно поведет себя в условиях систематического присутствия влаги. Было бы однозначно спокойнее, если бы контакты были, например, для верности промазаны чем-то вроде проводящей графитовой смазки или, на худой конец, просто залиты герметиком. Так что насчет этого вопрос.
Баллон пластиковый – слава богу. Как мы видели, это далеко не правило. Так что хорошо, что в случае Gauss здравый смысл возобладал.
Некоторую тревогу вызывает тепловой режим драйвера – он помещен аккурат в самое теплое место, да еще и залит компаундом, что предотвращает всякую конвекцию. Тут имеет смысл вспомнить картинку в ИК-лучах:
Греть электролитические конденсаторы до 60 – 70 градусов (внутри, разумеется, будет теплее, чем на поверхности) – так себе идея. Конечно, надо признать, что в такой конфигурации поместить электронику больше просто некуда. Я уже отмечал, что геометрия лампы накаливания чужда светодиодам – вот одно из проявлений этого тезиса. Впрочем, примененные конденсаторы промаркированы как сертифицированные для температуры до 125 °С, и, вроде бы, судя по малочисленным отзывам в интернете, бренд Aishi, который мы видим тут, не самое плохое, что может быть. Хотя, конечно, Chemi-Con или хотя бы что-то более известное науке, вроде Jamicon, в таком применении внушали бы больше доверия. Тем не менее, гарантийный срок, заявленный в инструкции, составляет три года.
Сам тип драйвера определенно выбран верно. Понижающая бестрансформаторная топология очень хороша в смысле малой величины пульсаций, что мы и наблюдаем.
Если говорить о таком важном факторе, как теплоотвод светодиодов, то видимый на ИК-снимке равномерный прогрев корпуса до достаточно высокой температуры позволяет предположить, что в этом смысле все неплохо.
В целом можно сказать, что бесспорный недостаток у этой лампы только один – цена, которая составляет около 700 р. в розницу по данным Яндекс.Маркета. Тем не менее, как видно, это достаточно качественный прибор, который, хотя и стоит космических для лампочки денег, имеет все шансы оправдать доверие.
На этом на сегодня все. В следующих статьях мы продолжим экспериментальное исследование лампочек.
Светодиодное освещение в квартире или доме: как установить своими руками, монтаж объемной лед подсветки и схема подключения в помещении
Светодиодное освещение – один из самых экономичных и надежных видов подсветки. Для организации света применяются ленты, лампочки, панели.
Светодиодное освещение – это современный, безопасный, экономичный и экологичный тип подсветки. Светодиоды используются в домах, на производствах, для уличной и архитектурной подсветки. С помощью излучающих диодов можно создавать уникальные эффекты. Светодиодные лампы практически вытеснили классические источники света, и в будущем будут только завоевывать новые области.
Основная информация
Светодиодная область развивается, и постоянно на полках появляются новые приборы с улучшенными характеристиками. Уже сейчас диодные лампы активно используются в домашнем освещении. Это экономичные приборы с наилучшими параметрами и большим разнообразием цветовой температуры.
Особенности работы светодиода
Светодиодное освещение создается с помощью светоизлучающих диодов. Это полупроводниковые приборы, которые дают оптическое излучение при прохождении через них электрического тока в прямом направлении. Сам светодиод состоит из полупроводникового кристалла, линзы, контактов. Есть различные виды светодиодов, отличающиеся по конструкции, яркости, мощности, цвету и другим характеристикам.
За и против
Преимущества:
- экономичность;
- эконогичность;
- срок службы;
- безопасность;
- отсутствие пульсаций;
- диапазон цветовых температур;
- разнообразие исполнения.
К недостаткам можно отнести только высокую стоимость лампы.
Конструкция светодиодных ламп
Лампочка состоит из светодиодной матрицы, драйвера, корпуса с радиатором, цоколя, стеклянного или пластмассового рассеивателя. Сама колба может быть разной формы.
Характеристики
К основным характеристикам излучающих диодов относят:
- рабочий ток – значение силы тока, при котором лампа работает стабильно;
- напряжение – питание, которое нужно для работы устройства;
- мощность – важный показатель, который нужен при выборе блока питания;
- цветовая температура – оттенок свечения, бывает теплым, нейтральным и холодным;
- световой поток – количество света на 1 кв.м.;
- угол рассеивания – определяет площадь, на которую будет направлено освещение.
Также к характеристикам относят размер кристалла.
Расчет необходимой яркости
Прежде чем покупать светильники, определите какая яркость потребуется. Этот параметр должен учитывать площадь комнаты, ее назначение, какую функцию будут выполнять светильники. По нормам на 1 кв.м. гостиной должно быть 300-400 Люкс света, для кухни и спальни около 250 Люкс, для прихожей 100 Люкс.
Управление светом
Управлять яркостью освещения можно различными способами. К ним относятся:
- изменение числа диодов;
- изменение тока, протекающего через диоды;
- при помощи регулятора мощности.
Можно приобрести лампу с регулятором света. С ее помощью можно регулировать яркость подсветки.
Виды
Светодиоды активно используются в любой области, где нужна подсветка. Их устанавливают как внутри помещения, так и снаружи.
Квартирное
В квартире применяются разные светодиодные изделия – лампы, ленты, панели. С их помощью можно визуально разделить комнату и добавить акцент на нужный элемент.
Офисное
Для офиса используются светодиодные лампы и панели. Они дают равномерное освещение без мерцания.
Благодаря отсутствию мерцания диоды часто используют в рабочих местах. Светодиодная лампа не напрягает зрение и нервную систему человека.
Торговое
Качественное торговое освещение поможет подчеркнуть продаваемый товар. С этой целью используются мощные светодиодные светильники. Они применяются как для общего освещения, так и для акцентного.
Промышленное
К промышленному свету предъявляются жесткие требования. Оно должно быть ярким, комфортным, без мерцаний, равномерным. Сама же лампочка должна быть прочной и безопасной, с высокой степенью защиты от пыли и влаги. Диоды отлично подходят для создания подсветки в промышленных помещениях.
Аварийное
В случае экстренной ситуации в помещении существует источник аварийного света. Он работает при отключении электричества, а также обладает антипаническим эффектом. Также подсвечены опасные зоны и знаки безопасности (табличка «Выход»). Наиболее прогрессивным аварийным светом являются диодные светильники.
Консольное/уличное
Светильники для улицы должны обладать высоким уровнем устойчивости к перепадам температуры, влаге, механическим ударам. Уличные светильники, которые устанавливаются вдоль шоссе, должны быть без пульсаций для комфорта водителей.
Архитектурное
Главная цель архитектурной подсветки – подчеркнуть фасад здания, ансамбль, сооружение любого типа. Освещение позволяет не только осветить объект в темное время суток, но и украсить город. Выполняется при помощи декоративных светодиодных светильников или прожекторов.
Прожекторное
Светодиодные прожекторы активно используются для подсветки парадных входов, небольших площадей, охраняемых объектов, стадионов. Такие приборы обладают малым телесным углом и большой дальностью пучка света.
Ландшафтное
Для подсветки скульптур, деревьев, газонов используются ландшафтные светодиодные светильники. Они должны быть устойчивы к условиям агрессивной окружающей среды и обеспечивать оптимальный свет.
Иллюминация
Одним из видов архитектурной подсветки является иллюминация. Это освещение с помощью диодных гирлянд, светящихся фигурок, бегущих огней. Используется для оформления ТРЦ и подсветки объектов в праздники.
Правила организации и управления освещением в квартире
На выбор освещения большое влияние оказывает тип помещения и его предназначение. Чтобы грамотно организовать свет, нужно учесть размеры комнаты с учетом мебели, определить, нужно ли делать зонирование и сколько светильников потребуется.
Гостиная
Свет в гостиной можно организовать с помощью центральной люстры и точечных светильников. Можно дополнительно подсветить картины и другие предметы интерьера, выполнить визуальное деление комнаты на зоны. В гостиной должно быть много света, так как эта комната является одной из самых используемых в доме.
Спальня
Для спален подходит комбинированное освещение. Общий свет можно создать с помощью люстр. Также по краям от кровати устанавливаются бра или точечные светильники. Подсветка должна быть мягкой, не напрягающей глаза.
Можно установить в спальне светильники с регулируемой яркостью. Тогда можно самостоятельно управлять светом для комфортного засыпания.
Детская
В детской комнате нужно уделить особое внимание выбору света, ведь от него зависит психологическое здоровье и настроение ребенка. Светильники не должны быть яркими и раздражающими. Дополнительно нужно делать декоративную подсветку.
Кухня
В кухне традиционно устанавливают многоуровневую подсветку. Рабочее место должно быть качественно подсвечено для удобства хозяйки. Отдельно подсвечивается и рабочий стол – например, небольшой люстрой. Дополнительно можно предусмотреть возможность регулировки яркости.
Прихожая
Коридор – это место, где отсутствует естественный свет. Поэтому всю подсветку создают встроенные светильники. Требований по организации света в прихожей нет, все определяется желанием жителей. Можно установить несколько точечных светильников по потолку и дополнительно подсветить зеркало.
Ванная
В ванной подсветка не должна быть слишком яркой. Особое внимание уделяется защищенности светильника от влаги. На этот параметр стоит опираться при выборе осветительных устройств в ванную комнату.
Особенности освещения
С помощью светодиодов можно подсветить потолок, стены, элементы интерьера. Для этого используются различные виды светильников, лент, панелей.
Потолка
Традиционным источником света для потолка является люстра. В небольших комнатах основное освещение организуется с помощью точечных светильников. На многоуровневых потолках выгодно смотрятся ленты, а на натяжных – эффект «звездного неба».
Стен
На стены рекомендуется устанавливать осветительные устройства с возможностью поворота. Подсветку зеркал, картин и других элементов дизайна осуществляют с помощью лент, панелей и точечных светильников.
Пола
Внизу стены монтируют точечные светильники или ленты, чтобы жильцам было удобно в темное время суток перемещаться по дому. Их устанавливают в коридорах. Рекомендуется ставить свет с датчиком движения – тогда подсветка будет включаться автоматически.
Особенности монтажа своими руками в квартире
Во время монтажа нужно учитывать особенности подсветки. Следует соблюдать технику безопасности и инструкцию по установке ламп.
Схемы точечного диодного освещения помещений
Точечное освещение должно быть смонтировано таким образом, чтобы был отвод тепла. Особенно это важно для натяжных потолков. Есть разные схемы расстановки светильников – круглые, овальные, с центральной люстрой и без нее.
Светодиодная лента
Ленту устанавливают в алюминиевый профиль, который будет выступать в качестве отвода тепла. ЛЕД ленты продаются в бобинах по 5 метров. Если нужен меньший кусок, ее разрезают строго по намеченным линиям. Дополнительно приобретается источник питания.
Установка люстры
Люстры бывают с управлением и без него. Прежде чем ставить люстру, ее нужно собрать. Перед монтажом также подключаются все провода в соответствии с инструкцией к прибору. Затем ее можно вешать на потолок и проверять.
Работа проводится при отключенном электропитании!
Лед панели
Панели для потолков фиксируются как на бетонную, так и на деревянную поверхность. Устанавливаются при помощи тросов, которые позволяют регулировать высоту светильников. Важно правильно выполнить разметку на потолке, чтобы затем монтировать панель.
Монтаж беспроводного объемного светильника
Беспроводные светильники удобны тем, что для их работы не требуются кабели. Их можно установить в любом месте квартиры – в качестве ночников, подсветки кухонной гарнитуры. Потолочные беспроводные светильники благодаря их малому весу можно крепить на натяжные потолки и изделия из гипсокартона. Настенные крепятся в удобное для пользователей место.
ЛЕД подсветка – это эффективный способ создать качественный свет в любом помещении и на улице. Светодиоды обладают массой преимуществ перед классическими источниками. Они экологичны, экономичны, долговечны, безопасны. Разнообразие форм диодных источников позволяет создавать уникальные дизайнерские решения.
Полезное видео
Устройство, схема подключения светодиодного светильника
Самым эффективным способом сокращения электропотребления в быту является переход на искусственное освещение помещений в доме или квартире с использованием светодиодов, которые из всех типов ламп являются самыми высокоэффективными. Например, по сравнению с обычной лампой накаливания их энергопотребление более чем в 10 раз меньше при одинаковом световом потоке.
А кроме того светодиодные лампы во много раз превосходят люминесцентные энергосберегающие по сроку службы. Устанавливая светодиодные светильники Вы содействуйте сохранению окружающей среды благодаря тому, что сокращается выделение продуктов горения топлива в атмосферу от работы электростанций.
К основным достоинствам светодиодов относятся: экономичность, компактность, простота установки и отсутствие вредного влияния как на человека, так и природу. Будущее именно за ними и Я уверен, что они вскоре вытеснят популярные сегодня компактные энергосберегающие лампы, у которых КПД и срок службы гораздо меньше.
Главный недостаток, который сдерживает всеобщее применение светодиодных светильников- это их цена. В Минске качественный светодиодный светильник дешевле, чем за 50 у. е. не найти, но уже наметилась тенденция по снижению цен на светодиодную продукцию. На лампочки уже значительно снизились цены и они приближаются к энергосберегающим. Например, месяц назад Я заказал на известном китайском аукционе светодиодные лампы по цене 6 у. е. за штуку, которые светят как 75 Вт лампа накаливания, а потребляют всего 5 Ватт электроэнергии.
Устройство светодиодного светильника.
Светильник состоит из корпуса с отражателем и набора небольших светодиодов. Светодиоды сильно греются, поэтому для их охлаждения используются специальный радиатор. На место соприкосновения светодиода и радиатора наносится термопаста, улучшающая контакт между ними, а значит и отвод тепла. Перегрев приводит к преждевременной поломке светодиодов, поэтому всегда при установке своими руками учитывайте, что должно быть свободное место вокруг радиатора и желательно не замкнутое.
Не устанавливайте светодиодный светильник возле нагревающихся поверхностей, приборов и т. п.
Сумма мощностей всех светодиодов и будет составлять общую мощность светильника. Количество светодиодов может варьироваться от одного до нескольких десятков, которые включаются в одну общую электрическую цепь и управляемой специально собранной схемой, подключенной через блок питания.
Если Вам необходимо функция диммирования или изменение уровня яркости, то Вам понадобятся специальные регуляторы и лампы с функцией диммирования. Подробнее об этом читайте в следующей нашей статье.
При выборе светодиодного светильника необходимо учитывать доступность ламп для замены, особенно обращаем внимание на тип цоколя (патрона). Прежде чем отправляться за покупкой в магазин рекомендую прочитать нашу статью «Как правильно выбрать светильник или люстру для дома«.
Светодиодная лампа на 220 Вольт состоит, как правило из одного или нескольких сверхъярких светодиодов, которые защищает светорассеиватель или пластиковая колба. К патрону подключается драйвер или электронная схема преобразования электрического тока и питания светодиодов. За отвод тепла отвечает радиатор, который устанавливается под светодиодом.
Как подключить светодиодный светильник
Светодиоды работают на постоянном токе! Внимание! Обращайте внимание при покупке на рабочее напряжение светодиодной лампы, если рабочее напряжение равно 220 Вольт, то значит схема блока питания встроена в лампу и Вы можете напрямую подключить ее к электросети дома или квартиры по общей схеме подключения светильника или люстры.
А если светодиодный светильник или лампа на 12 или 24 Вольта, то для нормальной его работы необходимо переменное напряжение 220 Вольт преобразовать в постоянное и уменьшить до необходимой величины, а для этого нужно собрать диодный мостик и установить гасящий резистор и емкость. Я рекомендую использовать вместо всего этого покупной блок питания заводской конструкции, который надежен, безопасен и долговечен.
При покупке блока питания главное, на что необходимо обратить внимание- это на величину выходного напряжения (12/24 В) и максимально допустимой величины тока (350 / 700 mA и др. )
Необходимые данные Вы найдете в инструкции к светильнику или благодаря надписям на нем или лампе. Мощность блока питания лучше брать не меньше, чем с 20 процентным запасом. Для перевода в Ватты необходимо Миллиамперы умножить на 1000 для перевода в Амперы, а затем амперы умножить на рабочее напряжение, полученная величина и будет мощностью, потребляемой светильником или лампой.
Прежде, чем приступать к подключению светильника во избежание его поломки убедитесь, что блок питания не подключен к электросети.
Подключение производится к источнику питания со строгим соблюдением полярности «-» и «+».
Если необходимо подключить несколько светодиодных светильников к одному блоку питания, тогда соединяем их параллельно: плюсовые провода от всех светильников подключаются к «плюсу» блока питания, а к «минусу»- минусовые выводы (как изображено на схеме).
Помните! Максимальное количество светильников, подключаемых к одному блоку питания в общей сумме не должно превышать его мощности! А сечение используемых электрических проводов или кабелей должно быть достаточным для прохождения соответствующей силы тока!
Из своей многолетней практики электрика отмечу, что не стоит покупать светодиодные светильники или лампы на 12 или 24 В для дома. Гораздо проще купить и подключить своими руками обыкновенный накладной, встраиваемый светильник или люстру. Для них практически под все распространенные цоколи или патроны выпускаются светодиодные лампы на 220 Вольт, которым не нужен для подключения блок питания. Они подключаются на прямую к электропроводке, так же как и лампы накаливания или компактные энергосберегающие.
Блок питания как «слабое звено» светодиодного светильника
При описании технических характеристик светодиодных светильников в рекламных материалах обычно особый упор делается на типы используемых в них светодиодов. Тем не менее, надежность современных светильников определяется уже не только и не столько светодиодами, сколько блоком питания. Но некоторые важные параметры данного узла не сообщаются производителями даже по запросу. Поэтому задача выбора осветительных приборов с качественными блоками питания является весьма сложной, тем не менее, она решаема.
Причины, по которым производители при продвижении светильников на рынок делают упор именно на параметры светодиодов, имеют исторические корни. Предыдущие источники света имели срок службы, значительно меньший, чем у пускорегулирующей аппаратуры (ПРА). В итоге сложилось представление, что источник света — наименее долгоживущая часть устройства.
Светодиоды отличаются прежде всего большим сроком службы — в среднем около 50000 часов. Если светильник работает по 10 часов в сутки, то его срок службы, обусловленный параметрами светодиодов, составит более 13,5 лет. Этот промежуток времени уже сопоставим со сроком службы других узлов светильника или даже превышает его.
Особенности терминологии
Проблема выбора начинается с весьма запутанной терминологии.
Блоком питания (БП) принято называть источник питания для радиоэлектронной аппаратуры, преобразующий электрическую энергию от сети для согласования ее параметров с входными параметрами отдельных узлов аппаратуры.
Подавляющее большинство светодиодов питаются от постоянного тока и имеют напряжение питания менее 4 В. Если соединить светодиоды последовательно, то такая цепочка будет иметь большее напряжение питания. По ряду причин соединение светодиодов в цепочки длиной более 15 штук практикуется очень редко. То есть напряжение питания массива светодиодов в осветительном приборе обычно не превышает 60 В. В то же время, сети электропитания, в зависимости от страны, дают напряжение 100 – 240 В переменного тока. Для согласования параметров питания светодиодов и параметров сети электропитания обязательно требуется блок питания.
Следует отметить, что термин «блок питания» является устоявшимся понятием, широко используемым в инженерной практике. Тем не менее, он не закреплен официально ГОСТ Р 52907-2008, в котором присутствует только определение источника питания. В прежнем варианте ГОСТ официально также было закреплено понятие «вторичный источник питания», которое в ГОСТ Р 52907-2008 отсутствует. Использование термина «блок питания» позволяет дистанцироваться от автономных источников питания, т.е. гальванических элементов и аккумуляторов.
\Кроме этого, для обозначения БП часто жаргонно используется термин «драйвер». На самом деле, драйвер — это устройство, которое стабилизирует ток, питающий светодиоды. Также некоторые драйверы способны регулировать световой поток у светодиодов, т.е. диммировать их. Но драйвер не выполняет функций преобразования питающего напряжения и выпрямления тока. Поэтому узел, отвечающий за питание светодиодов в светильниках на напряжение 12 или 24 В — это драйвер. Но при питании от сети 220 В речь идет именно о БП. Тем не менее, на некоторых БП можно встретить слово driver, означающее в данном контексте стабилизацию выходного тока.
Диммируемый БП Helvar со стабилизацией выходного тока
В светотехнике устройства, осуществляющие согласование параметров питания источников света и электросети, исторически назывались балластами или ПРА. Специалисты по светотехнике при переходе на светодиоды не стали отказываться от привычного для них терминов и стали использовать их применительно к БП для светодиодов.
Еще одним термином, которым не всегда правильно обозначают блоки питания в светодиодных светильниках, является «электронный трансформатор». Данное устройство, на самом деле, только преобразует напряжение в более низкое и повышает частоту переменного тока с 50 (или 60, в зависимости от стандарта электросети, принятого в стране) до нескольких единиц или десятков килогерц. Питание светодиодов напрямую от электронного трансформатора применяется только в гирляндах и другой аналогичной декоративной светотехнической продукции.
Терминология для светодиодных светильников в части устройств электропитания пока не закреплена ГОСТ, в проектах стандартов используется термин «электронное управляющее устройство».
Справедливости ради следует заметить, что путаница с терминологией распространена и за рубежом. Термин power supply unit (блок питания) или просто power supply (источник питания) в светотехнике используется крайне редко. В рекламных материалах часто встречается обозначение блока питания как driver (драйвер), а вообще, широко распространено использование обозначение БП в светодиодных светильниках как ballast (балласт).
Классификация БП
По месту размещения БП делятся на внутренние (размещаются внутри корпуса светильника) и внешние (размещаются вне корпуса). При этом внешние БП могут идти в комплекте со светильником или приобретаться отдельно.
По своей конструкции БП можно разделить на две большие категории — изолированные и неизолированные. Особенностью изолированного БП является то, что его выход не имеет гальванической связи с входом. Благодаря этому достигается более высокий уровень электрической безопасности устройства. Электрический потенциал на выходе исправного БП изолированного типа ни при каких условиях не достигнет опасной величины. В принципе, БП изолированного типа — это и есть та самая классическая конструкция БП на основе трансформатора, используемая на протяжении многих десятилетий. К сети через преобразователь подключена первичная обмотка трансформатора, нагрузка через выпрямитель присоединяется ко вторичной обмотке. Отличия от классического варианта в том, что трансформатор работает не на частоте сети, а на более высокой частоте, а также в наличии гальванически развязанной обратной связи для стабилизации напряжения или тока. Изолированные БП стоят относительно дорого, но они хорошо справляются с бросками напряжения и импульсными помехами, которые есть в российских электрических сетях.
Пример принципиальной схемы изолированного БП. Источник: «Макро групп»
Неизолированные БП имеют гальваническую связь с выходом. Поэтому, хотя разница потенциалов между линиями на выходе такого БП представляет собой безопасную величину, не превышающую для светодиодных светильников значение 60 В постоянного тока, тем не менее, потенциал между одной из линий на выходе и землей может быть сопоставим с сетевым напряжением, т.е. принимать опасное значение. Преимуществами неизолированных БП являются компактность, низкая цена и немного больший КПД, чем у неизолированных БП. Поэтому неизолированные БП так любят производители очень дешевых светильников — помимо низкой стоимости БП, более высокий КПД позволяет использовать светодиоды с меньшей светоотдачей. Неизолированные БП также широко применяются в светодиодных лампах-ретрофитах, но здесь в ряде случаев без них обойтись нельзя из-за малых размеров.По причине низкой электробезопасности, неизолированные БП могут быть только внутренними. Недостатком неизолированных БП является проникновение на выход мощных импульсных помех, которые «гуляют» по сети. К тому же, при установке выключателя в разрыв нулевого провода (что бывает, когда светодиодные светильники устанавливают взамен существовавшего ранее освещения) светодиоды в светильнике, оснащенном таким БП, слабо светятся в выключенном состоянии. Все это приводит к преждевременному выходу светодиодов из строя.
Пример принципиальной схемы неизолированного БП типа PFC. Источник: «Макро групп»
Усовершенствованные неизолированные БП нередко жаргонно называют PFC от слов Power Factor Correction — корректировка коэффициента мощности. Они обладают большим значением коэффициента мощности по сравнению с обычными неизолированными БП — около 0,9 против 0,6. В таких БП частично решены проблемы, вызывающие преждевременный выход светодиодов из строя. Тем не менее, все равно, они проигрывают изолированным БП по части устойчивости к броскам напряжения.
Почему «слабое звено»?
Электронные компоненты БП работают под напряжением до 242 В переменного тока. При авариях на сетях электропитания напряжение может кратковременно возрастать до 456 В переменного тока. Удары молнии, коммутация мощного электрооборудования и некоторые другие факторы приводят к возникновению импульсных помех с амплитудой до 4000 В. Поэтому к качеству электронных компонентов БП предъявляются особые требования.
Срок службы светодиодов зависит от того, сколько времени они светили. В отличие от этого, срок службы БП связан не только со временем работы, но и со временем хранения. То есть, если вы не включали светильник, а только его хранили на складе, то через некоторое время его БП все равно выйдет из строя. Это связано с особенностями электролитических конденсаторов, используемых в БП — они постепенно деградируют из-за испарения электролита. В среднем электролитический конденсатор можно использовать на протяжении не более 10 лет с момента выпуска. В неправильно спроектированном БП электролитический конденсатор перегревается, что сокращает его срок службы. В некоторых современных дорогостоящих БП проблема решена полной заменой электролитических конденсаторов на керамические, которые являются практически «вечными» электронными компонентами.
Читаем между строк
Производители светодиодных светильников практически всегда публикуют информацию об используемых светодиодах, но редко когда раскрывают данные о БП. Тем не менее, можно составить свое представление о том, качественный или нет блок питания, по параметрам светильников, которые производитель открыто публикует.
В первую очередь, это коэффициент мощности λ (иногда его обозначают как cos φ, что для светодиодных светильников не совсем правильно). Чем больше этот параметр, тем лучше. Для качественного блока питания он должен быть не менее 0,85. Упрощенные БП, имеющие низкую надежность, обычно выдают себя низким значением λ.
БП от ведущих производителей характерно высокое значение коэффициента мощности, примером тому является данное устройство от Osram
Производители светильников, конечно, знают, что именно БП, а не светодиоды, ограничивает срок службы осветительного прибора. Поэтому, хотя и указывают «срок службы светодиодов 50000 ч», тем не менее, гарантийный срок устанавливают, исходя из цифр по всему светильнику. Обычно исходят из того, сколько лет проработает светильник, будучи включенным круглосуточно. Например, гарантийный срок на светодиодные светильники средней ценовой категории обычно составляет 3 года. Умножаем этот срок на 8760 ч в году, и получаем 26280 ч — именно столько гарантированно будет работать светильник. Обратите внимание, что этот показатель очень близок к сроку службы типичного БП средней ценовой категории — 30000 ч.
Но, самое главное — где расположен блок питания и как он выглядит. Если он внешний и подключается к светильнику через разъем, то однозначно является изолированным (на прямое нарушение правил электробезопасности производители обычно не идут). В том случае, если БП внутренний, но выполнен в виде отдельного унифицированного модуля от одного из ведущих производителей БП, то, скорее всего, тоже изолированный. Неизолированные БП обычно выполнены как неотъемлемая часть конструкции светильника.
Производители БП
Теоретически оптимальным выбором является БП, специально разработанный для определенной модели светильника. На практике это могут удачно реализовать либо компании, имеющие, помимо светотехнического, еще и мощный бизнес по производству электронных устройств (LG, Philips), либо светотехнические компании, чьи БП хорошо зарекомендовали себя на рынке (Osram).
В остальных случаях предпочтительным вариантом является использование в светильнике БП от ведущих фирм, специализирующихся на данном виде продукции (Meanwell, Helvar, Vossloh-Schwabe и некоторые другие). Использование унифицированного БП легко заменяемой конструкции важно еще и для возможного ремонта светильника, так как БП обычно выходит из строя быстрее, чем светодиоды.
Внешние блоки питания, не входящие в комплект поставки
На рынке встречаются светодиодные светильники, имеющие низкое напряжение питания (обычно 12 или 24 В). Они предназначены для питания от источника со стабилизированным выходным напряжением или от электронного трансформатора. Нередко БП в комплект поставки таких светильников не входит, что позволяет сэкономить средства, установив один БП на несколько светильников. Если светильник допускает питание как от переменного, так и от постоянного тока, то лучше использовать постоянный ток, т.е. устанавливать БП, а не электронный трансформатор.
Выбирая внешний БП, следует иметь в виду, что максимальный КПД достигается в том случае, если нагрузка равна приблизительно 80% от номинального значения. Соответственно, умножив мощность подключенных к БП светильников на коэффициент 1,25, мы получим оптимальное значение номинальной мощности БП. Иногда мощность БП выбирают «на вырост» с учетом, что к нему позже дополнительно подключат светильники. Тогда суммарная мощность светильников «первой очереди» подключения должна быть в 1,2 раза больше минимальной мощности нагрузки БП, иначе будет срабатывать защита от холостого хода.
Применение внешнего блока питания, не входящего в комплект поставки, дает возможность повысить надежность системы, так как в светильники встроены только драйверы. Электронные компоненты в них работают при низких напряжениях, так что их качество не так критично. А модель БП пользователь выбирает самостоятельно, исходя из своих потребностей, и может запросить на него всю необходимую информацию у поставщика.
Алексей Васильев