Что такое филаментная лампа: Филаментные лампы — что это такое?

Содержание

Филаментные лампы — что это такое?

Светодиодные лампы очень популярны и потребляют мало электроэнергии, но для некоторых светильников их внешний вид не подходит. Особенно касается хрустальных люстр и бра. В таких случаях лучше приобрести светодиодные лампы filament.

Филаментные лампы что это такое?

Это вид светодиодных ламп, которые внешне максимально приближены к лампам накаливания. Они имеют полностью прозрачную стеклянную колбу и цоколь, а внутри расположены светодиоды вместо нити накала.

Филамент – основной функциональный элемент такой лампы, представляет собой светодиодную полоску особой конструкции. Внешним видом филаменты напоминают нить, потому некоторые так их и называют — лампочки на светодиодных нитях.

Так выглядит филаментная лампа

Из чего состоит светодиодная нить?

Рассмотрим более подробную структуру такого типа LED – Filament. Дословно на русском языке это слово звучит, как нить накала. Состоит из трёх слоев:

  1. Стеклянное или сапфировое основание;
  2. 28 светодиодов синего свечения. Иногда, для получения более тёплых оттенков, часть синих светодиодов заменяются красными, в пропорции 1 к 3;
  3. слой люминофора, который обеспечивает свечение белого цвета необходимой цветовой температуры.

светодиодные нити или филаменты крупным планомсветодиодные нити (филаменты) крупным планом

В среднем мощность одного филамента – порядка 1Вт, а напряжение – от 60 вольт. Такое напряжение питания не позволяет производить низковольтные лампы со светодиодными нитями.

Филаментные лампы выдают довольно сильный световой поток, сравните его с другими типами из таблицы. Филаменты выпускаются в весьма узком диапазоне мощностей – от 4 до 8 Вт.

Корпус филаментных ламп совершенно отличается от светодиодных, в привычном их виде. Филаментные в точности повторяют конструкцию лампочек накаливания, что позволяет отечественным производителям делать их на тех же производственных линиях, что и накаливания. О том, какие последствия влечет за собой такое исполнение, мы расскажем ниже.

Конструкция филаментной лампы Томича

Лампа с нитевыми светодиодами состоит из:

  • Цоколя, обычно E27 или E14;
  • стеклянная колба;
  • внутри колбы расположена стеклянная ножка и проводники для питания филаментов;
  • филаментные светодиоды;
  • драйвер, который расположен в цоколе.

Конструкция филаментной лампы Rusled

На фото подробно рассмотрена конструкция производителя Rusled. Они продают свою продукцию под название «лампочка Томича».

Это изделия отечественного производства, они нацелены на замещение импортной продукции. Даже в своем названии проводят аналогию с лампой «Ильича». Лампа Томича — это своего рода новый шаг в развитии бытового освещения.

Кроме «Томича» на территории нашей страны производство есть в Саранске – на заводе «Лисма». Как заявляют рекламные ролики: «Единственная в РФ производственная линия лампового стекла и цоколей».

При этом в России нет мощных предприятий способных наладить выпуск подобных светодиодов, поэтому LED-комплектующие импортируют из Китая.

В обычных светодиодных лампах драйвер размещен на плате, для которой в корпусе достаточно много места. Это позволяет использовать схемы высокого качества и уровня сложности, с целью снижения коэффициента пульсаций.

В случае с размерами драйвера лампы filament led есть ограничения – его плата очень маленькая и должна вмещаться в пределах полости цоколя. Взгляните как это выглядит в жизни.

Драйвер светодиодной лампы Томича

В таком маленьком пространстве конструкторам удалось разместить все необходимые детали. Качественные лампы не пульсируют или их пульсации крайне малы и находятся в пределах допустимого.

Естественно, бюджетные лампы зачастую оборудованы обычной схемой питания на гасящем конденсаторе, как и в случае с пластиковыми классическими светодиодными лампами. Это дает слишком пульсирующий свет, что крайне вредно для вашего здоровья.

Схема драйвера

Схема драйвера филаментной лампы

Драйвер выполняется обычно по подобной схеме. Вместо предохранителя F1 может использоваться низкоомный резистор (до 20Ом) средней мощности (до 1Вт).

DB1 – это выпрямительный диодный мост, рассчитанный на обратное напряжение до 400-1000В. E2 – конденсатор сглаживающий пульсации диодной моста, E1 – дополнительный конденсатор для питания микросхемы. SM7315P и подобные – это микросхема драйвер, сердце всей цепи.

Его устройство включает в себя ШИМ-контроллер, цепи обратной связи по току (различные мультиплексоры, компараторы и другие элементы. Они сравнивают значение номинального тока и реального, после чего дают сигнал ШИМ-контроллеру на изменение коэффициента заполнения управляющих импульсов). ШИМ управляет силовым ключом (n-MOS скорее всего). Силовой ключ расположен в корпусе микросхемы, поэтому на плате его вы не найдёте.

R1 – датчик тока, позволяет изменить силу тока в цепи светодиодов. Чем больше его номинал – тем меньше ток.

L1 – накопительная индуктивность, благодаря которой происходит преобразование напряжения.

D1 – диод, необходимый для работы преобразователя.

E3 – конденсатор, фильтрующий выходные пульсации.

R2 – резистор, обеспечивающий минимальную нагрузку для преобразователя.

В целом, контур образованный из L1, D1 и транзисторного ключа, встроенного в микросхему, представляет собой типовую схему импульсного понижающего преобразователя. Упрощенный вариант такой схемы изображен на следующем рисунке.

Упрощенная схема драйвера лампочки Томича

Особенности конструкции

Как я часто пишу – светодиоды греются. При этом нагрев происходит настолько сильный, что некоторые чипы не могут проработать и минуты без дополнительного теплоотвода. У мелких светодиодов в SMD-корпусах тепло отводится через их контактные площадки.

Мощность одного филамента около 1 ватта. Взгляните на SMD-светодиоды – на каждый ватт их мощности, нужно 25-30кв.см. площади радиатора. Отсюда возникает интересный вопрос, связанный с охлаждением филаментов.

Мощность филаментной лампы можно определить по её внешнему виду, а именно по количеству нитей. 1 нить — 1Вт.

Как охлаждаются филаментные светодиоды?

Во-первых, филамент – это не цельный мощный светодиод, а лишь матрица. Тип матрицы в этом форм-факторе на англоязычных ресурсах называется «COG» или «Chip-on-Glass». На русском языке это что-то вроде «Матрица на стеклянной основе».

«COG» или «Chip-on-Glass»

Во-вторых, раз уж это матрица, значит на ней есть множество мелких светодиодов. По отдельности они выделяют очень мало тепла, так как они маломощные. Приблизительный расчет:

1 Вт / 28 светодиодов = 0,036 Вт/светодиод

Для отвода тепла нужен носитель. Производители заполняют колбу филаментных ламп хорошо проводящим тепло газом. Одни источники заявляют, что этот газ — гелий, в рекламных видео о лампочках томича говорится о специальной рецептуре газов. Однозначной информации по этому поводу нет.

Благодаря такой конструкции нагрев филаментной лампочки слабый – порядка 50-60 градусов. Вы смело можете использовать их в светильниках с бумажными, тканевыми и пластиковыми абажурами. Нагрев самой нити филамента доходит до температур свыше 100 градусов. Современные светодиоды способны работать и при температурах КРИСТАЛЛА в 120 градусов, а корпус имеет значительно меньший нагрев.

Распространение филаментов

После появления филаментных ламп – спрос на них начал расти и постепенно дошел до уровня обычных светодиодных изделий. Причина этому проста – их дизайн и возможность добиться большого угла свечения, без использования дополнительных оптических систем.

У стандартных светодиодных ламп, в пластиковом корпусе, угол излучения до 170 градусов. У филаментных же доходит до 300 градусов.

Углы свечения светодиодных ламп

Такого угла свечения получилось достичь благодаря стеклянной прозрачной колбе и расположенных по кругу филаментов. Некоторые модели имеют нестандартные формы и способ расположения филаментов (под углом, крест на крест, S-образно), для обеспечения более равномерного освещения.

S-образная форма филаментов

Сравнительная таблица филаментнов от разных производителей

Если решили покупать — обратите внимание на производителя. Заявленные параметры у всех отличаются и зачастую завышен процентов на 10.

Как вы можете понять из таблицы, изделия разных производителей выдают различное количество света при одинаковой мощности. Это связано с тем, что они получают различный удельный световой поток (Лм/Вт) с каждого ватта мощности светодиодного светильника.

Это вызвано различными поставщиками материалов или схемотехникой и режимами работы драйвера.

Проблемы нитевидных светодиодов

Колба, выполненная из стекла бьется. Хоть и форма колбы придаёт ей большую жесткость, и способна выдержать некоторую нагрузку, но все же она бьется. Рассеиватель стандартной светодиодной лампы гораздо прочнее. При этом битая филаментная лампа может сохранить свою работоспособность, что вы можете увидеть на фотографии.

Разбитая филаментная лампа тоже работает

Также сохраняется высокая вероятность поражения электрическим током, при прикосновении к токоведущим частям.

Этот вопрос прорабатывается производителями, ведутся работы по внедрению колб из поликарбоната, что повысит прочность и снизит стоимость продукта.

Бюджетные филаментные лампы не работают заявленные сроки в 15 000 и более часов, по причине низкого качества комплектующих. Лампа либо просто перестает включаться, либо начинают мерцать или перестают светиться отдельные нити.

Филаментные лампы в отличии от классических моделей светодиодных ламп, не поддаются ремонту, что является еще одним минусом в этой конструкции.

Может вы заметили еще какие-то достоинства или недостатки? Поделитесь в комментариях.

Преимущества филаментных ламп

  • Равномерное свечение во всех направлениях;
  • низкая рабочая температура;
  • хорошо выглядят, можно использовать в открытых и прозрачных светильниках;
  • утилизируются как бытовые отходы;

Недостатки

  • Цена выше чем у обычных;
  • хрупкая стеклянная колба;
  • не пригодны для ремонта;
  • при выходе из строя отдельной филаменты – создает дискомфорт и мигания;
  • разброс по качеству и выбраковка в разы большая, чем у пластиковых аналогов;
  • производятся только для сетей 220 вольт;
  • доступно два цоколя – E27 и E14;

У светодиодных ламп филаментного типа есть свои плюсы и минусы, однако минусов на момент написания статьи больше чем плюсов. Это не значит, что нужно забыть об этих лампах, просто нужно учитывать для чего вы её покупаете.

Филаментные лампы неплохо подойдут как источник света для настольных светильников, а также в декоративных целях. Они практически холодные во время своей работы. Репутацию филаментных ламп портит низкосортная продукция недобросовестных китайских производителей.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

7 секретов филаментной лампы — не покупай, пока не узнаешь плюсы и минусы.

изменение цвета в филаментной лампе

Внешне все филаментные лампы напоминают обычные лампочки
накаливания. Первоначально их даже так и называли – светодиодные лампы
накаливания.

Однако ввиду противоречий, которые были запрятаны в таком определении, впоследствии в обиход прочно вошло иностранное слово филаментные. Хотя некоторые предпочитают называть их “ретро лампы”.

В буквальном переводе filament – это
нить.

нити филаментной лампы

Изначально их выпускали только для декоративных целей,
никто и не думал такими “светлячками” делать полноценную замену нормальному
освещению. Объяснялось это их маленьким световым потоком.

Однако все изменилось в 2013 году. В этот период сразу
несколько китайских компаний вывели на рынок филаментные лампы со световым
потоком, эквивалентным обычным лампам накаливания в 60Вт.

таблица соответствия мощности филаментных и обычных ламп накаливания

При этом по своим некоторым характеристикам они оказались намного лучше не только лампочек Ильича, но и обошли многие модели на привычных светодиодах SMD 2835, SMD 5730 и т.д.

Конструкция филаментной лампы

Что же такое этот самый филамент, который запрятан в
стеклянной колбочке? Филамент – это стержень из искусственного сапфира или
керамики, но чаще всего стекла.

филамент в светодиодной лампе

На этом стержне размещаются миниатюрные светодиоды, которые соединяются между собой тончайшей золотой проволокой, образуя таким образом последовательную цепочку.

схема последовательного и паралельного подключения лампочек разница

Это что-то вроде светодиодной ленты в миниатюре.

из чего состоит филамент

Светодиоды находятся так близко между собой, что в
рабочем состоянии вся нить светится равномерно. Никаких отдельных точек не
видно.

На концах стержня припаяны контакты для подачи напряжения.

контакты для подачи напряжения на филаменте

Сверху вся эта конструкция покрыта специальным составом – люминофором.

Он преобразует синий свет кристаллов светодиодов в белый
и отвечает за цветовую температуру источника света (теплый, холодный).

изменение цвета свечения филаментной лампы

Секрет №1

Кстати, не все знают, но эту саму температуру свечения можно легко определить по оттенку люминофора, даже не вкручивая лампочку в патрон люстры.

  • лимонный оттенок нитей – 4500К (нейтральный белый свет)
  • насыщенный желтый цвет – 3000К (теплый белый)
  • насыщенный оранжевый – 2350К (еще более теплый)

как определить температуру свечения филаментной лампы

Секрет №2

Потребляемая мощность одной филаментной нити, как правило, составляет 1 ватт.

Таким образом, просто взглянув на лампочку можно тут же
узнать ее примерную мощность.

как определить мощность филаментной лампы

Секрет №3

Не доверяйте лампам, которые обещают бОльшее количество ватт, не соответствующих количеству нитей.

Всегда руководствуйтесь правилом – сколько нитей, столько и ватт.

Если их больше, то это означает что внутри либо неэффективный драйвер, либо светодиоды работают в жестком режиме и быстро сгорят.

некачественная филаментная лампочка

Даже многие известные бренды на лампочках малой мощности прописывают срок службы в 15 000 часов и более, а для мощных, всего 10 000 часов.

Перегорают они следующим образом. Сначала начинают помаргивать и работать как стробоскоп отдельные нити. Светят то ярко, то тускло.

почему перегорают нити на филаментных лампочках

Затем тусклая фаза становится все дольше, пока лампа окончательно не погаснет и перестанет запускаться.

Все филаментные нити крепятся на стеклянной ножке, со штенгелем в виде трубки.

устройство и конструкция филаментной лампочки

Помимо крепежных функций, через это устройство откачивают воздух из колбы. Через эту же ножку проходят проводники для подачи напряжения.

Драйвер филаментной лампочки

Так как лампочка все же светодиодная, никак нельзя обойтись без драйвера.

конструкция драйвера филаментной лампочки

Его запрятали в цоколе E27.

драйвер в цоколе филаментной лампы

Драйвер необходим для снижения силы тока до рабочего
уровня светодиодов.

111_driver

Из чего обычно состоит качественный драйвер?

  • предохранитель
  • выпрямитель диодного моста
  • сглаживающие конденсаторы
  • микросхема импульсного регулятора тока с элементами обвязки (дроссель, диод, сопротивление и высокочастотный конденсатор)

Схема работы филаментной лампы

Как работает вся эта схема? После подачи напряжения ток поступает на цоколь
светильника (его нижний контакт).

Проходя через предохранитель (F1), он выпрямляется диодным мостом (DB1). Из переменного тока мы получаем постоянный.

схема филаментной лампочки

Далее вступают в дело конденсаторы (С1-С2) и дроссель (L1). Они сглаживают ток.

Дойдя до микросхемы (U1), он опять проходит преобразование и превращается в высокочастотные импульсы, которые сглаживаются конденсатором. Пробежав всю эту цепочку, ток наконец проходит через светодиоды филаментов и возвращается обратно в сеть.

Стабилизация тока, протекающего через филаменты, происходит через микросхему регулятора с помощью измерительного сопротивления (RS1).

Отвод тепла и нагрев

Кроме обычной прозрачной колбы иногда можно встретить
модели со специальным напылением. Оно создает более мягкое и теплое освещение.

колбы с напылением для теплого светаколбы с напылением для теплого света

Так как светодиоды в процессе работы сильно греются,
необходимо оперативно отводить от них тепло. В старых светодиодных лампочках
это делается через массивные радиаторы, которые существенно увеличивают
габариты изделия.

радиатор для отвода тепла

А в филаментных внутри колбы закачан инертный газ на основе гелия. Это тот, при вдыхании которого, вы начинаете на некоторое время разговаривать как маленький ребенок.

Он то и способствует быстрой передаче тепла от кристаллов к стеклянным стенкам и далее в окружающее пространство.

То есть, внутри лампочки вовсе не вакуум.

Без газа и стекла сами стержни разогреваются весьма
заметно.

разогрев до 100 градусов нитей филамента без газа в колбе

А вот оперативный отвод тепла и большая площадь
стеклянных стенок, по сравнению с площадью самих светодиодов, позволяют
филаментному источнику света не нагреваться более 50-60 градусов.

В то же время попробуйте дотронуться до включенной лампочки накаливания. Некоторые умельцы из них даже делают инфракрасные обогреватели.

как собрать обогреватель из галогеновой и простой лампочки накаливания

И весьма успешно.

Лампочки большой мощности — миф?

К сожалению, мощность всех филаментных ламп ограничена объемом колбы. Конечно, теоретически вы туда можете запихать 20-30 стержней, но светиться они у вас будут всего несколько секунд.

Малое пространство и небольшой объем газа в нем, просто не успеют оперативно отвести образовавшееся тепло и светодиоды моментально перегреются. Понадобятся колбы совершенно других форм и размеров.

филаментная лампа необычной формы

Поэтому филаментные лампочки привычных габаритов А60 стараются не делать большой мощности. Экономия здесь не причем.

Все дело в технической составляющей и ограничениях по
перегреву.

филаментные лампы не могут быть мощностью больше 9Втпочему сгорают филаментные лампы

Секрет №4

Запомните, филаментные лампы формата свеча или шарик, не могут соответствовать своим заявленным характеристикам, если их мощность превышает 9 Вт.

филаментные лампы не могут быть мощностью больше 9Вт

Реальные показатели будут раза в два меньше указанного на упаковке.

11 ваттные модели по люменам и уровню освещения не заменят вам полноценные 80-100 Вт, которые дают простые лампы накаливания.

количество люмен от лампочки накаливания в 75Вт

Они будут соответствовать максимум 60 Вт. То же самое относится и к индексу цветопередачи CRI.

что такое индекс цветопередачи CRI и верить ли ему

В лучшем случае он будет превышать показатель 80, но
никак не CRI>90.

Вот таблица наиболее распространенных тип ламп, их
максимальная мощность и световой поток, которые они способны выдать.

таблица мощности и типов лампочек и их максимальный поток

Данные получены известным специалистом в области световых
технологий Алексеем Надёжиным, в результате независимых тестов и лабораторных
замеров.

Каждый раз, когда вы видите в магазине лампочку, на
упаковке которой будут написаны показатели превышающие эти измерения, знайте –
вас дурят. Это чистый маркетинг и гонка производителей.

можно ли выбрасывать светодиодные лампочки в мусорку

Напишешь на своем изделии 7Вт, а рядом будет стоять
конкурент с надписью 9Вт, причем за те же деньги, то 9 из 10 купят именно его
продукцию, а не твою. 99% потребителей попросту не имеют соответствующих
приборов для измерений и проверки.

Им главное, чтобы изделие служило подольше.

Секрет №5

Некоторые производители, дабы их не обвинили во лжи, на упаковке сознательно пишут — не мощность 10 Вт, а МОДЕЛЬ 10 Вт!

почему на филаментных лампах пишут не мощность а модель

Обращайте на это внимание.

Светоотдача и мертвая зона

Помимо малого нагрева филаменты обладают еще одним
преимуществом – высокая светоотдача. Он доходит до 120 Лм/Вт.

При этом угол рассеивания лампочек достигает 360 градусов. В то время как в обычных светодиодных он не превышает 120-270 градусов.

угол рассеивания светодиодных лампочек

Секрет №6

Говоря про большие углы освещенности, многие почему-то умалчивают, а может и не знают, про так называемую “мертвую зону”.

Когда филаментная лампочка висит вниз колбой, у нее по центру появляется пятно, которое раза в два темнее, чем весь освещаемый периметр. Диаметр пятна достигает 50см на удалении в 1,5 метра от самой лампочки.

Форма пятна – это четырехлистник, который образуется от
нитей светодиодов сходящихся наверху вместе.

у филаментных лампочек по центру темное пятно

Чем он шире, тем больше это пятно.

Кроме прямых нитей, выпускаются модели с дугообразной и
спиральной формой.

филамент спиральной формы

Они дороже и их чаще всего используют в качестве декоративной подсветки под Новый Год.

какие елочные гирлянды безопасны и как их выбрать

Филаментные лампы идеально подходят для хрустальных
светильников и люстр. В них как раз-таки важен нитевидный источник света,
который при отражении будет играть на гранях хрусталя.

филаментные лампы идеальны для хрустальных люстр

Матовые экономки в таких люстрах смотрятся нелепо. Свет
получается “мертвый”, а висюльки не сияют.

Недостатки филаментных ламп

Помимо преимуществ стоит упомянуть и о недостатках, а их
не так уж и мало.

Во-первых, это цена. Она высокая из-за дорогих
миниатюрных драйверов, которые по причине ограниченного пространства нужно
как-то умудриться запихнуть в цоколь.

драйвер и филаментная лампа с цоколем Е14

Из-за маленького драйвера возникают проблемы с фильтром.
А отсюда повышенные пульсации света.

Вот к примеру сравните, старую добрую светодиодную лампу
на технологии SMD и современную филаментную.

сравнение драйвера светодиодной лампы на смд и филаментной

У старых один драйвер был такого же размера, как колба у
филаментной.

Пульсации — как проверить?

Обязательно проверяйте пульсации при покупке. Иначе повесите такие лампы у себя в зале и спальне как основной источник света, а затем будете мучиться с глазами.

пульсации светодиодных ламп

Если подходить к этому вопросу по всей строгости закона,
то лампы с плохими показателями коэффициента пульсации, вообще не имеют права
даже находиться на прилавках магазинов.

сильные пульсации у филаментной лампы

Существует постановление правительства России №1356 “Требования к осветительным приборам и осветительным лампам”. Оно запрещает продажу источников света с пульсацией более 10% и CRI<80.

постановление правительства №1356 по применению ламп

Заметьте, что у одних и тех же по размеру лампочек внутри может быть два разных драйвера. Один полноценный с коэффициентом пульсации 1% и менее, другой – на основе дешевых комплектующих.

два разных драйвера в одинаковых филаментных лампах

Секрет №7

Кстати, косвенно(!) проверить какой драйвер стоит внутри, не разбирая цоколь, можно при помощи радиоприемника.

Хороший драйвер при поднесении к нему радио будет фонить. А вот дешевый, не создаст никаких серьезных импульсных помех в эфире.

В некоторых моделях “свеча” с миниатюрным цоколем E14,
драйвер помещают в специальную проставку между цоколем и колбой, так как
воткнуть что-то качественное в бочонок диаметром 14мм вообще не реально.

драйвер в моделях свеча филамент

Второй недостаток – стеклянная колба, которую легко можно разбить при небрежном отношении или транспортировке.

разбилась филаментная лампочка

Третий – малая мощность. А еще не забываем:

  • проблемы с диммированием большинства моделей

как узнать каие лампы диммируются а какие нет

  • плохая совместимость со световой автоматикой, которая плавно зажигает и гасит свет
  • низкое качество цветопередачи
  • тепличные условия эксплуатации (не любит жары и холода)

Поэтому на сегодняшний день можно точно сказать, что за филаментами не стоит будущее развитие светотехнической индустрии. Да, они напоминают привычные нам лампочки Ильича, приятно смотрятся в интерьере, но все таки подобная имитация ламп накаливания, это в первую очередь большой-большой компромисс.

И ученым в отдаленном будущем следовало бы разработать в освещении что-то более совершенное и прорывное. Филамент таковым, к сожалению, не стал.

Источники — Кабель.РФ, 5watt

а так ли хороши Filament-лампы? / Блог компании Prestigio / Хабр

Приветствуем любителей LED-ламп на страницах блога Prestigio!

Сегодня мы поговорим об одной животрепещущей и крайне популярной в последнее время теме, а именно filament (или, по-русски, нитевидных) светодиодных лампах. На Geektimes им посвящено множество статей (1, 2, 3), однако они не затрагивают разбор ламп и сравнение их температурных характеристик. Поэтому специально для Вас, уважаемые читатели, мы провели подробный анализ ламп разных производителей, включая измерение температуры светодиодных нитей. И под катом мы постараемся ответить на вопрос: а так ли хороши filament лампы, как их малюют нам представляют маркетологи?

Предыстория вопроса

Когда речь заходит о новой технологии, то сразу встаёт один из важнейших вопросов: а как эта технология вливается в общую технологическую «эко-среду»? Обычно революционные технологии просто не вписываются в привычный ход вещей, и приходится прилагать огромные усилия для внедрения революционных продуктов. К примеру, так было с возобновляемыми источниками энергии, устанавливаемых на частных домах, когда стоимость «комплекта» просела на порядки, а в некоторых местах нашей планеты людям ещё и доплачивают за выработку электроэнергии, что потребовало пересмотра отношений между производителями и потребителями электричества. Совершенно аналогичная история приключилась с электрокарами, когда индустрия разделилась и пошла двумя путями: гибриды и полноценные электромашины с отдельными «заправочными» станциями.

Лет 5 назад светодиодное освещение начало активно завоёвывать своих приспешников и адептов. Инженеры долго пытались приспособить двумерные от природы источники света для трёхмерного освещения (чего только стоят лампы в виде кукурузных початков). Об этом писалось несколько раз, как тогда, так и совсем недавно.

И вот на рынок были выпущены filament-лампы. Казалось бы, что найдено пусть не идеальное, но оптимальное решение проблемы, когда и «овцы сыты и волки целы»: лампочка практически ничем не отличается от лампочки Ильича как форме, так и по содержанию, только нить вольфрамовая заменена на нить светодиодную. Даже старым стеклодувным заводам и мастерским нашлась работа. Сейчас предлагается использовать керамическую полупрозрачную подложку для улучшения радиального распределения светового потока ламп (например, Crystal Ceramic MCOB).

Что ж это за загадочный filament? Кратко об устройстве нитиНить (filament) представляет собой пирог, состоящий из нескольких компонент. Тонкая стеклянная (не так хорошо проводит тепло) или сапфировая/керамическая (хорошо проводит тепло) подложка – зависит от жадности производителя – с двумя контактами по краям. На эту подложку устанавливаются светодиодные чипы, которые соединяются последовательно тончайшей золотой нитью. Затем вся конструкция заливается люминофором и, вуаля, filament готов.
Схема устройства светодиодной нити

Идея, заложенная в данный тип светодиодов, проста: попытка выжать ещё чуть-чуть лм/Вт, ведь в такой конструкции не важно, куда излучает светодиод, в отличие от SMD. Свет всё равно, достигнет люминофора и даст тёплую компоненту (зелёный и красный цвета).

Однако, несмотря на неоспоримые преимущества перед SMD светодиодами, у filament ламп существует ряд проблем, которые почему-то не хотят замечать. Например, в «стандартной» компоновке с SMD-диодами, довольно массивная алюминиевая подложка и корпус эффективно отводят тепло, тогда как в нитях единственный способ отвода тепла – фактически лишь конвекция и диссипация через стенки стеклянной колбы. То есть, банальный перегрев постепенно убивает как сами диоды (падение яркости с температурой), так и люминофор (страдают индекс цветопередачи CRI или Ra и цветовая температура CCT). Да, такой метод «перегрева» работает для вольфрамовой лампы, потому что газ в ней частичной способствует регенерации нити в процессе использования, но не более того. Подробнее про перегрев с научной точки зрения можно почитать тут. Как следует из представленной статьи относительно безвредным можно считать температуры порядка 60-70 градусов.

В двух словах для рядового потребителя перегрев или недостаточный теплоотвод от светодиодов означает только одно – кратное (иногда на порядки) ухудшение характеристик светодиодных ламп

Чтобы данную точку зрения подтвердить или опровергнуть, надо запастись лампами, взять обычные светодиодные лампы для сравнения и поэкспериментировать… в том числе и с измерением температуры, в чём нам поможет тепловизор компании Flir 5-ой серии с матрицей в 240 на 320 пикселей. С помощью данной камеры была измерена температура как на колбе в течение получаса, так и на самих светодиодах после удаления колбы.

По традиции выводы для спешащих представлены в двух итоговых таблицах в самом конце статьи. А любителей основательных разборок милости просим в часть экспериментальную.

Часть экспериментальная

Итак, для экспериментов были взяты три лампы разных производителей: дешёвая китайская лампочка с Ebay от компании CroLED (на самом деле по цене эквивалентен Eglo), другая лампа фирмы Eglo из местного Леруа Мерлен и многоуважаемый и широкоизвестный Phillips. Да, стоит отметить, что возможно лампочка с Ebay НЕ имеет никакого отношения к фирме CroLED.

CroLED: китайское качество Ebay

Начнём с filament-лампы из Поднебесной. Лампочка прибыла из Китая в простой картонной коробке с минимум информации на ней (температура, мощность и напряжение питания. Честно признаться, ожидания были сами разные, но реальность оказалась намного суровее. Коэффициент пульсаций составил 67% (!), мне кажется, что это рекорд! Фактически лампочка гасла и разгоралась снова с периодичностью 10 мс. Цветовая температура отличалась в меньшую сторону от того, что указано в магазине продавца на Ebay.
NB: Все представленные в статье лампы имеют стеклянную колбу. И хотя она может выдержать падение на пол, будьте осторожны при обращении с ними!

Разбор лампочки выявил одну интересную особенность конструкции – а именно драйвер. Точнее его полное отсутствие: лампочка питается через банальный диодный мост MB10F с парой резисторов и огромным твердотельным конденсатором. Зато компактно!

Светодиоды расположены на матовой (!) подложке в количестве 18 штук. Каждый светодиодные чип выполнены из сапфировой текстурированной подложке типа «звёздочка». Чипы совершенно небольших размеров – меньше человеческого волоса.Почему производителю выгодно делать ультра-маленькие светодиоды?Интересный вопрос. Одна и причина чисто экономическая. Маленькие светодиодные чипы просто не требуют дополнительных золотых контактов для равномерного распределения электрического поля и, соответственно, равномерной светимости по всему диоду.

Другая причина – теплоотвод. Не имеет смысла ставить мощный большой светодиод на подложку, которая относительно плохо проводит тепло.

А что там с температурой? — спросит читатель. Да, температура на колбе за 5-7 минут достигает примерно 40 градусов и остаётся таковой в течение получаса.

Но давайте теперь заглянем под колбу нашей лампе. После удаления стекла и замера температуры выяснилось, что нити очень быстро (буквально за 1 минуту) нагреваются до почти 90 градусов, а в некоторых местах, по-видимому, там, где расположены светодиоды, температура достигает более 100 градусов.

Eglo: обычная ламп с обычными характеристиками

Следующая лампа от компании Eglo, у которой, между прочим, есть представительство и в РФ, в общем и целом порадовала своими характеристиками. Пульсаций на частоте 100 Гц составили около 6%, при этом цветовая температура и CRI вполне соответствуют заявленным характеристикам.
Лирическое отступление к вопросу про мерцаниеК одной из статей на D3 пользователь justicebest написал следующее:

Про 300 Гц сказано в ГОСТ Р 54945–2012 (1 Область применения) и в СНиП 23–05–95 (пункт 7.14). Даю ещё ссылку на медицинское исследование.

Где сказано:

Примечание — Коэффициент пульсации освещенности учитывает пульсацию светового потока до 300 Гц. Пульсация освещенности свыше 300 Гц согласно [1] не оказывает влияния на общую и зрительную работоспособность.

Таким образом, мерцание до частоты 300 Гц всё-таки не желательно.
Внутри лампы находятся также четыре нити светодиодов, как и в китайской лампе. Внутри спрятан драйвер на базе конденсаторного балласта. Светодиоды несколько больше – 113 на 57 микрон, чем в предыдущем случае. Однако они крайне плохо закреплены на опять-таки матовой подложке.
Что же касается температуры, то лампочка быстро (за те же 5-7 минут) разогревается до температуры порядка 50 градусов. И нити вновь демонстрируют температуру ~90 градусов. Прям, как проклятие конструкции лампы «накаливания» какое-то!

Phillips: качество превыше всего

Последняя протестированная лампочка производства компании Phillips. Удивительно, но эта лампочка в корпусе Е14 демонстрирует отличное соответствие заявленным характеристикам и крайне низки уровень пульсаций.
Чем это обусловлено, ведь цоколь E14 гораздо меньше E27? – зададитесь Вы вопросом. Всё гениальное просто: у Phillips хорошие, очень хорошие инженеры, которые способные создать ультра-компактный драйвер (обратноходовый преобразователь) так, чтобы он уместился в патрон E14, при этом драйвер обеспечивает крайне низкий уровень пульсаций (

В самой лампе всего две светодиодные нити, так как она потребляет всего 2.3 Вт. Светодиодные чипы размещены на прозрачной подложке и аналогичны по размерам тем, что используются в лампах Eglo, но с иной текстурой подложки – «щит». Как уже отмечалось выше против законов теплофизики не попрёшь.

Примерно за 10 минут колба лампы прогревается до ~45 градусов (две нити медленнее «прогревают» всю лампу). Однако температура нитей без стеклянной колбы составила всё же 95 градусов, местами – повторимся, скорее всего, в месте крепления светодиодных чипов к подложке – достигая значений в 110-120 градусов.
Чтобы не быть голословным при вынесении вердикта относительно filament-ламп, мы добавим несколько фотографий уже знакомых ламп IKEA и мощных умных ламп Prestigio, о которых мы поговорим в следующий раз. Корпус лампы IKEA прогревается до 75 градусов в течение полчаса, а умной лампы Prestigio до 58. При этом SMD светодиоды ламп Prestigio, к примеру, на максимальной мощности нагреваются лишь до указанной в самом начале статьи «безопасной» температуры 60-70 градусов.

Выводы

Давайте теперь подведём некоторые итоги и постараемся ответить на вопрос: стоит ли игра свеч filament’ов?

  1. По традиции, полученные данные тестирования сведены в таблицу ниже. Но, на мой взгляд, не стоит доверять заявленному световому потоку китайской лампы, так и остальные характеристики не внушают доверия. У производителей ширпотреба есть привычка завышать результаты. В остальном лампы Eglo и Phillips соответствуют заявленному на упаковке, а Китай — Вы сами всё прекрасно понимаете…

    Пожалуйста, сэкономьте своё здоровье и время – запрашивайте результаты тестирования, прежде чем покупать LED-лампы на Ebay, да и в обычных магазинах тоже скоро придётся ввести данную меру!

  2. Сравнение спектров не выявило сколь либо значимых отличий: во всех лампам, скорее всего, используется один и тот же люминофор, который и даёт тёплый ламповый filament-свет. Есть небольшие вариации компоненты синего цвета, что прослеживается в значении цветовой температуры выше: у Eglo самая тёплая, Phillips посерединке, у CroLED «самая холодная».
  3. Если говорить о какой-то технологичности, то лишь Phillips имеет право называться хорошей и безопасной лампой с нормальным драйвером, в очередной раз подтверждая статус ведущего игрока на рынке.

    Все протестированные лампы имеют удивительно однотипные значения удельного светового потока и удельной мощности. Эти значения сопоставимы со средними показателями SMD-ламп. Видимо, теплопередача и нагрев светодиодов существенно ограничивают эти характеристики в сравнении с обычной компоновкой на основе SMD сборок светодиодов.
  4. И самое вкусное припасено на десерт. Измерения температуры самих нитей с помощью ИК-камеры (тепловизора) — надеемся — убедительно показывают и доказывают, что filament технология не может являться полноценной заменой обычных SMD ламп с алюминиевым радиатором и гораздо более эффективным теплоотводом. Плюс добавим существенно ограниченное пространство для драйвера и в результате мы получим, что яркие и мощные светильники с продолжительным сроком службы на основе filament создать будет проблематично (уже 12 Вт лампы зачастую снабжены радиатором).

В следующей статье мы продолжим ковыряться в лампах и заглянем под юбку под радиатор лампочкам Prestigio, в том числе и смарт лампам, управляемым по протоколу BlueTooth. Будем посмотреть, что там интересненького!

PS: В прошлом обзоре и сравнении ламп IKEA и Canyon пользователь kenbik предложил протестировать лампы на электромагнитные помехи с помощью FM-радиоприёмника. Старого приёмника не нашлось, поэтому в ход пошла гарнитура SBH-52 со встроенным FM-приёмником.


Отчитываюсь: Из установленных ламп IKEA, Gauss и умных лампочек Presigio, только LED-лампы IKEA заметно гудят. Причём все: что E27, что E14 и разные по мощности. Gauss практически не шумит, равно как и Prestigio (не забываем, всё же в современных устройствах стоит эффективное шумоподавление).

Оставайтесь с нами и подписывайтесь на наш блог! Вам не сложно – нам приятно!


Полный список опубликованных статей «Взгляд изнутри» на Хабре и GT:

Вскрытие чипа Nvidia 8600M GT, более обстоятельная статья дана тут: Современные чипы – взгляд изнутри
Взгляд изнутри: CD и HDD
Взгляд изнутри: светодиодные лампочки
Взгляд изнутри: Светодиодная промышленность в России
Взгляд изнутри: Flash-память и RAM
Взгляд изнутри: мир вокруг нас
Взгляд изнутри: LCD и E-Ink дисплеи
Взгляд изнутри: матрицы цифровых камер
Взгляд изнутри: Plastic Logic
Взгляд изнутри: RFID и другие метки
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 1
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 3
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 4
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 1
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 2
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 3
Взгляд изнутри: IKEA LED наносит ответный удар
Взгляд изнутри: а так ли хороши Filament-лампы?

и 3DNews:
Микровзгляд: сравнение дисплеев современных смартфонов

Филаментные лампы – что это, достоинства, недостатки- SteepMEN

[Всего: 0   Средний:  0/5]

Вы уже слышали о новинках, таких, как филаментные лампы? Что это такое и чем они отличаются от других, уже хорошо знакомых всем приборов освещения? Стоит ли их покупать для установки в доме или квартире? Какие разновидности бывают?

Филаментная лампа – что это?

Филаментная лампа является разновидностью светодиодных, но с одной особенностью. Внешне она выглядит точно так же, как обычная лампа накаливания. Однако отличается от нее тем, что внутри у нее вместо нити накаливания встроена светодиодная нить.

Посмотрите на фото и попробуйте отличить, где светодиодная, а где лампа накаливания? Скорее всего, вы не сможете определить.

Особенности конструкции

Филаментные лампы имеют колбу классической формы, как у светильника Ильича. Вся разница этих двух изобретений – старого и нового, кроется внутри. У одних там находится нить накаливания, излучающая свет. У других – филамент. Он представляет собой стержень из стекла, керамики или искусственного сапфира. На филаменте крепятся миниатюрные светодиоды, соединенные между собой последовательно тончайшим проводником. Они и являются источником излучения.

Светодиоды на филменте расположены настолько близко, что, когда они светятся, создается ощущение, что это одна сплошная нить.

У тех, кто видел в работе филаментные лампы, может возникнуть вопрос: почему они излучают теплый желтоватый свет, если светодиоды обычно светят холодными лучами?

Дело в том, что конструкция из цепочки светодиодов в таких осветительных приборах покрывается особым составом – люминофором. Он и придает холодным лучам теплые оттенки – лимонный, желтый, оранжевый.

Внутри цоколя таких осветительных устройств спрятан драйвер – устройство понижающее силу тока до показателей, необходимых для работы светодиодов. Драйвер представляет собой схему из предохранителей, конденсаторов, выпрямителей и микросхем. Но, обычный пользователь не видит всех этих устройств, так как они достаточно малы и скрыты оболочкой цоколя.

Внутрь колбы филаментной лампы закачан инертный газ – гелий. Он служит для того, чтобы тепло от светодиодов быстрее передавалось на оболочку, а затем в окружающую среду, а сами светодиоды при этом не перегревались.

Технические характеристики

Филаментные лампы можно купить различной мощности – 1, 2, 4, 6, 8 Вт и т.д. Так как они работают на светодиодах, то при таких низких показателях потребления электроэнергии они дают свет, сопоставимый с силой лампочек накаливания в 15, 25, 40, 60, 75 Вт. Мощность осветительных приборов и их соответствие светильнику Ильича производитель указывает на упаковке.

Вкручивать филаментные лампы можно в любые люстры и светильники. Их выпускают с различным типом цоколя: Е27, Е14 и др.

Недостатки филаментных ламп

Филаментные лампы редко бывают большой мощности. Дело в том, что одна нить из светодиодов обычно соответствует мощности приблизительно в 1 Вт. Для того чтобы вместить в одно устройство несколько таких нитей понадобится довольно большая колба. Поэтому, если производитель указал на упаковке такого осветительного устройства большую мощность, но при этом вы видите маленькую колбочку, например, в форме свечи, то, скорее всего, вас обманывают.

Существенным недостатком филаментных ламп можно также считать их высокую цену. На нее влияет необходимость вставки в устройство миниатюрного драйвера.

Некачественные изделия могут иметь низкий показатель коэффициента пульсации. Такие светильники будут заметно моргать, что очень плохо отражается на зрении.

Филаментные лампы плохо совместимы со световой автоматикой. Их нежелательно ставить в светильники, световой поток которых можно плавно увеличивать и уменьшать.

А еще такие приборы не любят слишком жарких или слишком холодных помещений. Поэтому, прежде чем купить филаментную лампу, хорошо подумайте, стоит ли это делать?

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

что это такое и для чего нужны?

Наверх

  • Рейтинги
  • Обзоры

    • Смартфоны и планшеты
    • Компьютеры и ноутбуки
    • Комплектующие
    • Периферия
    • Фото и видео
    • Аксессуары
    • ТВ и аудио
    • Техника для дома
    • Программы и приложения
  • Новости
  • Советы

    • Покупка
    • Эксплуатация
    • Ремонт
  • Подборки

    • Смартфоны и планшеты
    • Компьютеры
    • Аксессуары
    • ТВ и аудио
    • Фото и видео
    • Программы и приложения
    • Техника для дома
  • Гейминг

    • Игры
    • Железо
  • Еще

    • Важное
    • Технологии

Филаментная светодиодная лампа: прорыв или очередная лампа Ильича

Филаментная светодиодная лампа

Филаментная светодиодная лампа (ФСЛ) — это устройство, объединившее внешность ламп накаливания и лучшие параметры современных led-ламп. Это позволяет применять ее в оформлении ретро-дизайна и избежать большого расхода электроэнергии. Устройство выпускается нескольких видов. Каждый из них имеет свои конструкционные особенности, которые нужно изучить, чтобы знать какую модель выбрать.

Светодиодные лампы, похожие внешне на лампы накаливания, были созданы в 2008 году концерном Ushio (Япония). Изобретение назвали Filament LED Bulb. Она не получила мировой славы из-за того, что ФСЛ выпускали для декора — их световой поток не дорабатывали для освещения помещений. В 2013 году лампы для освещения площади выпустили одновременно несколько производителей КНР.

Параметры и конструкционные особенности

Филаментная светодиодная лампа

Эти светодиодные лампы имеют цоколь (Е27 или E14) с драйвером, прозрачную или белую матовую колбу из стекла, внутри которой находятся нити светодиодов — филаменты на стеклянной ножке с проводниками питания. Это главные элементы, отвечающие за функциональность лампы.

Интересно!

Новый вид ламп освещения получился потому, что подход к изобретению вышел за рамки только эстетических соображений. Разработчики полностью переосмыслили конструкцию светодиодных ламп.

С английского языка «Filament» переводится как «нить накала». Имеет трехслойную структуру:

  1. Основание из стекла или сапфира.
  2. 28 светоизлучающих диодов.
  3. Люминофорный слой.

Обычно используются светоизлучающие диоды синего свечения. для создания тёплого света применяют красные в соотношении один к трем. Люминофорный слой дает белое свечение.

Каждый филамент обладает мощностью 1Вт и напряжением 50-60 вольт. Поэтому низковольток с филаментами не производят.

Филаменты обеспечивают хороший поток света, в сравнении с прочими типами ламп. Их выпускают в небольшом интервале мощности: 4 — 8 Вт.

Филаментные лампы отличаются по виду от светодиодных. Они являются точной копией лампочек накаливания. Благодаря этому отечественные фирмы делают их на производственных линиях ламп накаливания.

Российские компании планируют заместить импортную продукцию. Однако в стране нет мощных производителей необходимых светоизлучающих диодов — их поставляют из КНР.

Филаментная светодиодная лампа

У стандартных светодиодных лампочек большой корпус, в который помещена плата с драйвером. Это дает возможность использовать сложные качественные схемы, позволяющие снизить коэффициент пульсаций. У филаментных ламп плата ограничена пределами маленького цоколя. Качественные устройства не пульсируют, либо колебание входит в приемлемый интервал.

Интересно!

Дешевые модели питаются от простейшей схемы питания на гасящем конденсаторе, как пластиковые led-лампы. Из-за этого свет заметно пульсирует, что пагубно влияет на зрение.

Как предотвращается перегрев филаментов

Светодиоды нагреваются так сильно, что не все чипы способны работать больше 60 секунд без отвода тепла. У маленьких светоизлучающих диодов тепло уходит через контактные площадки платы.

Филаменты – не светодиоды. Это матрица типа «Chip-on-Glass» («Матрица на основе стекла»). Она имеет много светоизлучающих диодов, каждый из которых выделяет крайне мало тепла. Значит, необходим теплоотводный носитель.

Производители наполняют колбу газом (гелий или смеси на его основе), который хорошо проводит тепло. Благодаря этому прибор не нагревается выше 60 градусов. Поэтому его допустимо применять в светильниках с абажурами из бумаги, ткани и пластика без опаски. Сама нить нагревается выше 100 градусов.

Качество освещения в сравнении с другими типами ламп

Филаменты быстро достигли уровня спроса светодиодных светильников, благодаря дизайну и обширному углу свечения. Ведь не нужна дополнительная оптика. У обычных светодиодных светильников угол излучения бывает максимум 170 градусов, у филаментных достигает трехсот.

Настолько увеличить угол помогла колба из стекла и круговое расположение филаментных нитей. Встречаются модели нестандартного вида, где филаменты располагаются под углом, X- и S-образно. Это обеспечивает наиболее равномерное освещение.

Тип лампыМощность, ВтСветоотдача, Лм/ВтСрок эксплуатации, час
Лампочка Ильича

 

10-5009-191000
Ртутная энергосберегающая15-80

 

40-80

 

40 000

 

Светодиодная led3-30

 

100-120

 

50 000

 

Филаментная led

 

4-8

 

120-140

 

30 000

 

Интересно!

Филаментный светильник мощностью 8 Вт потребляет почти на 90% электроэнергии меньше чем 75 Ваттная лампа накаливания. Это позволяет при минимальных затратах освещать помещения сложной планировки.

В конструкции нет никаких дополнительных элементов оптики. Визуально изделие напоминает традиционную лампу накаливания и с одинаковой интенсивностью излучает свет в диаметре 360 градусов. В сравнении со спиральными энергосберегающими лампами филаменты легче утилизировать, у них больше заявленный срок эксплуатации.

Топовые производители ФСЛ

Филаментная светодиодная лампа

Недорогие подделки снабжены некачественным люминофором, через который утекает синий свет, что пагубно влияют на зрение человека. Поэтому стоит отдавать предпочтение зарекомендовавшим себя брендам и не жертвовать своим здоровьем, желая сэкономить. В таблице представлены производители, которые предлагают наиболее качественные филаментные светильники на российском рынке, в порядке убывания цены:

Производитель

Цена, руб

 

Мощность, Вт

 

Срок эксплуатации, час

 

Philips LEDClassic A60 WW CL D APR

 

480

 

7,5

 

15000

 

OSRAM LED RF CL A60

 

416

 

615000
Лисма СДФ-8Вт

 

320830000
 

«Руслед» Лампа «Томича»

СА 220-8

 

256

 

8

 

15000
VIDEX NeoClassic (Filament) A60FA

 

224740000

Модели фирмы Philips обладают несомненным качеством, проверенное потребителями на протяжении долгого времени. Osram – безупречная репутация и немецкое качество. Фирма предлагает разнообразные формы – шары, свечи, груши, а также лампы с диммером, позволяющим регулировать яркость.

“Лисма” – мордовская фирма, предлагающая неплохую продукцию, по цене ниже, чем у импортной. Дает гарантию 2 года. “Руслед” – российская компания. Производит лампы Томича. Срок службы небольшой, но светильники выдают всего 2% пульсации, обладают низкой ценой при неплохом качестве, что и привлекает покупателей.

VIDEX давно продает свою продукцию в России. Потребителей привлекает цена. Однако характеристики часто завышены на 10-30%, а срок службы значительно короче заявленного.

Достоинства и недостатки филаментных ламп

Филаментная светодиодная лампа

Приборы имеют преимущества над стандартными светодиодами и лампочками накаливания. Сюда относятся:

  • равномерность свечения;
  • незначительный нагрев во время работы;
  • приятный дизайн, предназначены для открытых и прозрачных светильников;
  • возможность утилизировать как бытовые отходы.

Несмотря на плюсы, недостатков заметно больше. Необходимо учитывать, для каких целей покупаете товар:

  • цена выше, чем у стандартных;
  • легко бьющаяся стеклянная колба;
  • не поддаются ремонту;
  • выход из строя филаментных нитей приводит к миганию устройства;
  • нестабильность качества и большой процент брака;
  • подходят только для сетей 220 в;
  • имеется 2 вида цоколя – e27, e14.

Филаменты неплохи для настольных ламп и для дизайна интерьера. Они чуть теплые во время работы, а значит безопасны для детей. Репутация продукции подпорчена некачественным товаром отдельных фирм.

Филаментные лампы: светодиодные

В современном мире существует огромное количество способов, как сделать свет в помещении более ярким и насыщенным. Различные лампочки, светильники, светящиеся жидкости, наклейки, стикеры, ночники, ленты и так далее. Однако иногда цена и красота не обеспечивают максимальный эффект. Стандартное изобретение Эдисона эволюционировало в форме и технических характеристиках. Теперь дизайнеры интерьеров ликуют при выборе освещения, ведь филаментные лампы способны хорошо осветить помещение, при этом не портя атмосферу.

Что это такое

Филаментная лампа — один из видов ламп для освещения помещения, которая практически не отличается внешне от лампы накаливания, но показывает лучшие показатели при работе. Внутри описываемого аппарата находится не обычная вольфрамовая нить, какой привыкли пользоваться все, а специальные светодиодные конструкции. Они также напоминают нить, только немного другого цвета и формы. Отсюда и пошло название самой лампы «filament».

Важно! Filament (читается как «филамент»), и означает «нить».

Главное отличие филамента от обыкновенного светодиода

Лампы филамент можно отличить от обычной, всеми используемой лампы накаливания, только вне режима работы. Внешне устройства различаются исключительно нитью: светодиоды более светлые, с желтоватым оттенком, оборудованы достаточно сложной конструкцией. В режиме работы лампы могут разниться только техническими характеристиками и излучаемыми оттенками света.

Достоинства и недостатки

Филаментные светодиодные лампы известны небольшому кругу потребителей, поскольку выпускаются в ограниченном количестве. Их разработка еще продолжается, чтобы устранить все недостатки и представить всему миру глобальный выпуск светильников нового поколения. На данный момент, те, кто пользуются филаментными лампами, выделяют несколько плюсов и минусов.

Преимущества:

  1. Большой угол освещения. По сравнению с обычными, а также светодиодными моделями, угол освещения филаментного светильника в 3 раза больше, практически 360 градусов. Подобный эффект достигли в результате совмещения в одно сооружение полностью прозрачного и прочного стекла, и конструкции из светодиодов. Таким образом, одна лампа может освещать помещение в 20-35 кв.м.
  2. Полностью прозрачная колба. За счет этого повышается уровень энергоэффективности светильника.

Достоинства использования филамнентного устройства

Обратите внимание! В лампе накаливания и светодиодных вариантах используются полупрозрачные колбы. Они забирают на себя часть света, из-за чего свет становится тусклее.

  1. При долгой работе, температура в колбе увеличивается до максимального уровня, что мешает нормально распределять световые диоды по всей поверхности колбы. Как результат — плохое освещение или «мигание». В филаментных лампах это момент предусмотрен. Благодаря особенному созданию конструкции светодиодов, температура равномерно распространяется по нити, нагревая каждый световой кристалл до оптимальной температуры. Это позволяет свету лучше распространяться по общей поверхности колбы и делать свет ярче. Кроме того, газ, который находится в колбе и диодах, регулирует температуру в лампе, не допуская перегревания.
  2. Работоспособность и производительность. Обычная лампа служит не более 1000 часов, в то время как филаментные модели — 30000 часов.
  3. Практичность. На рынке можно увидеть огромное количество филаментных ламп, разного цвета, формы, вида. Их можно устанавливать в светильники, монтировать в натяжные потолки, пол и так далее.
  4. Комфорт. Данные светильники не мерцают, цвет приятный для глаз, можно использовать как постоянный источник света. Им не страшны перепады температур или скачки напряжения.

Свойства стеклянной колбы филаментной лампочки

Недостатки:

  1. На рынке представлены модели небольшой мощности. Лампы начали выпускать в 2008 году, поэтому их совершенство еще в процессе.
  2. Не совместимы с низковольтными сетями.
  3. Стоят дороже, чем обычные лампы.
  4. Колба изготавливается только из стекла. Это снижает практичность модели. На данный момент производится проектирование ламп из других материалов.
  5. Филамент не ремонтируется. Если один диод из конструкции вышел из строя, его уже невозможно починить, как обычную лампу.

Свойства

Свойства такой лампы практически ничем не отличаются от обычной модели. Единственное, это усиленные характеристики и многофункциональность. Предназначена для освещения помещений на 20-35 квадратных метров. Угол распыления света — 360 градусов.

Многофункциональность: можно устанавливать в разные плафоны, светильники, отлично монтируется в натяжные потолки, кафель, паркет, ламинит и так далее. Хватает работы на 30000 часов. Не перегревается.

Сфера использования

Современные модели очень актуальны, так как подходят для любой сферы.

  1. Угол распределения света — 360градусов, что увеличивает яркость и освещение помещения. Подобные характеристики необходимы для работы заводов и фабрик.
  2. Благодаря некрупным размерам, а также разнообразию форм и цветов лампы, ее можно использовать в качестве элемента декора в строительстве и интерьере.

Где используются филаментные светильники

  1. Из-за стойкости к перепадам температур и скачкам напряжения, подходит для освещения рыночных и торговых площадок, больших центров, кафе, ресторанов.
  2. Из-за продолжительности работы (30000 часов), можно использовать для дома. Это экономично и надежно.

Весомым преимуществом здесь является универсальность — практичность применения.

Конструкция

Конструкция филаментной лампы совмещает в себе старую и проверенную технологию сборки лампы накаливания с новыми, более современными материалами. Стандартная конструкция лампы состоит из:

  • светодиодный филамент;
  • колба с газом, изготовленная из стекла;
  • ножка, изготовленная из стекла;
  • цоколь;
  • драйвер.

Структура филаментной лампы

Следует разобрать основные элементы подробнее

Цоколь

Цоколь — основная часть лампы, которая служит для скрепления всех проводов и колбы. Это единственное место, где может быть драйвер, который отвечает за исправность. Самые распространенные виды цоколей — E27 и E14.

Насыщенность и яркость света определяет атмосферу заведения

Стеклянная колба

Колба — основной элемент лампы, без которого она не сможет исправно работать и полностью освещать помещение. Это полностью прозрачная колба, может быть разной формы, в зависимости от применения лампы. Есть отдельные виды колб с особым напылением белого или кремового цвета, чтобы сделать цвет насыщеннее и ярче.

Разнообразие филаментных ламп

В колбе содержится специальный газ, а также размещена конструкция из светодиодной нити. При нагревании светодиодов, газ позволяет теплу быстрее рассеивать свет по стенкам колбы, чтобы осветить все помещение.

Кроме того, газ контролирует процесс нагревания нити. Тепло, размещается по всей поверхности колбы, а так как она превышает в 3 раза количество тепла, то температура не превышает 60 градусов по Цельсию, что абсолютно безопасно для пользования.

Стеклянная ножка и проводники

Стеклянная ножка предназначена для крепления к ней основания филаментных нитей. Она служит опорой, чтобы стабилизировать работу лампы при скачках напряжения. Также в ножке есть проводники. Они передают нитям электрический заряд от розетки, чтобы лампа начала гореть.

Ножка — опора для филаментной лампочки

Светодиоды

Особенность филаментной нити заключается в том, что ее производят по той же технологии, что и дисплейные модули для телефонов и планшетов. Технология называется Chip-on-Glass. Филаментная нить состоит из нескольких частей: стеклянная подложка, светодиоды, люминофор.

Филаментная нить представляет собой небольшую стеклянную подложку 2-3 см в длину из сапфирового стекла, которое не плавится и не трескается при высоких температурах. Внутрь подложки в одну линию выкладывают светодиодные кристаллы (7-10 штук).

Оригинальный дизайн лампочки

К концам подложки прикрепляются проводники, которые подают заряд тока к светодиодам. Сверху подложка покрывается люминофором, который обеспечивает необходимый цвет и температуру света. Нити соединяют в одну конструкцию, а ее основания прикрепляют к ножке.

Драйвер

Драйвер — самая главная часть, отвечающая за ее работоспособность, энергоэффективность и прочее. Драйвер представляет собой небольшую электронную микросхему, которая собрана на печатной плате. Он отвечает за продолжительность работы диодов при изменении температуры и напряжения. Именно он обеспечивает отсутствие мерцания и бликов света.

Интересно! Современные модели филаментных ламп оснащены усовершенствованными драйверами, которые охватывают большие электросети и работают с огромным спектром напряжения.

Экономия электроэнергии — главная задача производителей филаментных ламп

До покупки лампы, ее цвет можно определить визуально, даже без включения. Все зависит от цвета филаментной нити. Например, если нить яркого желтого или оранжевого цвета, то свет будет более теплым, с желтоватым или кремовым оттенком. Если же нить лимонного цвета — свет будет белым, дневным. Кроме того, угол освещения можно определить по форме и длине нити. Чем больше светодиодов, и чем длиннее их подложки, тем больше в них находится световых кристаллов, а значит — свет будет ярче и угол распыления больше.

Перегорание

Несмотря на то, что филаметные лампы держат 30000 часов, защищены от скачков напряжения и прочего, они также имеют свойства перегорать. Правда, этот процент у них значительно меньше, чем у других моделей.

Перегорают устройства обыкновенно — яркий всплеск цвета и полная неисправность. Что же в таком случае испортилось? Вариантов может быть несколько:

  1. Светодиоды. Низкий процент перегорания, так как защищены сапфировым стеклом и люминофором, однако, все может быть.
  2. Драйвер. Самая частая причина неисправности лампы. Из-за сильного скачка напряжения, например, с 220В на 110В. Драйвер предусмотрен на скачки напряжение не больше 50-60В.
  3. Проводники в стеклянной ножке. Они могут испортиться также из-за высокого напряжения или же из-за времени использования.

Перегорание сопровождается яркой вспышкой света

Филаментные лампы — светильники нового поколения, которые отличаются своей экономностью, комфортабельностью и практичностью в использовании. Производство данных моделей началось в 2008 году, поэтому до сих пор идет работа над устранением недостатков, которых не очень то и много. Для тех, кто ценит качество и постоянство лампы — это отличный вариант.

Так ли хороши светодиодные лампы накаливания? / Хабр

Приветствую своих поклонников светодиодных ламп!

Сегодня мы поговорим о трепещущей и чрезвычайно популярной в последнее время теме — лампах накаливания LED (Light-Emitted Diode). Здесь, на Хабре (1, 2, 3) и в сети опубликовано множество статей, но ни одна из них не говорит нам ни слова о глубоком анализе ламп (что на самом деле внутри) и сравнении их температурных характеристик. Поэтому специально для вас, дорогие любители светодиодов, я провел детальный анализ таких ламп от разных производителей, в том числе измерение температуры самих светодиодов.

Дальше попробуем ответить на вопрос: настолько ли хороши лампы накаливания, насколько их нам представляют маркетологи?

Отказ от ответственности: это моя первая попытка перевести и перенять статью с Хабра на английский язык, поэтому я попрошу вас дать полезный отзыв и исправить некоторые ошибки, если таковые имеются.

Фон

Когда появляется новая технология, возникает один из самых важных вопросов: как эта технология вписывается в общую «технологическую среду»? Как правило, революционный продукт просто не вписывается в повседневную жизнь, поэтому необходимо приложить немало усилий, чтобы внедрить инновационные продукты и вывести их на рынок.

Например, это было в случае с возобновляемой энергией, установленной в частных домах. Успех технологии был обеспечен постоянным снижением цены «комплекта», а в некоторых точках мира доплатой государства за произведенную электроэнергию. В свою очередь, это потребовало пересмотра взаимоотношений производителей и потребителей электроэнергии. Довольно похожая история произошла с электромобилями. Отрасль пришлось разделить на две части: гибриды и полностью электрические машины с отдельными «заправочными» станциями.Последнее увеличило вовлеченную «аудиторию» и количество клиентов, тем самым увеличив проникновение технологии в наше общество. Сегодня, в 2019 году, брендом является Tesla, но «неизвестный» китайский BYD прямо сейчас кормит национальный рынок электромобилями и автобусами.

Около 5 лет назад светодиодное освещение и решения на основе этой технологии начали стремительно завоевывать своих последователей. В течение долгого времени инженеры пытались адаптировать двухмерные источники света (светодиоды) к трехмерным обычным системам освещения (например, лампочкам в форме кукурузы).В последнее время его публиковали кое-где.

Наконец-то на рынке появились лампы накаливания. Вроде найдено оптимальное решение: лампа мало чем отличается от лампы «Ильич» ни по форме, ни по содержанию, и только одна вольфрамовая нить заменена на несколько светодиодных. Даже самые старые стекольные заводы и мастерские нашли свое место в этом «бизнесе». В настоящее время предлагается использование полупрозрачной керамической подложки для улучшения радиального распределения светового потока от ламп (например, Crystal Ceramic MCOB).

Что это за загадочная нить? Кратко о филаменте Филамент представляет собой «лепешку», состоящую из нескольких компонентов. Тонкая стеклянная (не очень хорошая для рассеивания тепла) или сапфировая / керамическая (довольно хорошая теплопроводность) подложка с двумя контактами с обеих сторон. Выбор подложки зависит от жадности производителя. Затем на эту подложку устанавливаются сверхмалые светодиодные чипы, которые последовательно соединяются сверхмалыми золотыми проводами. Наконец, вся лепешка покрывает некая полимерная матрица с люминофором.Вуа-ля, нить накала готова к установке в лампочку.
Схема внутренней структуры нити

Идея, лежащая в основе этого типа светодиодов, очень проста: мы могли бы получить немного больше лм / Вт за счет «двойного» взаимодействия излучаемого синего света с люминофором (для генерации красного и зеленого компоненты). Поскольку светодиод прозрачный, подложка прозрачна, и свет распространяется почти на 360 градусов вокруг светодиода. Таким образом, не имеет значения, куда идет синий свет, но в светодиодах SMD (поверхностного монтажа) это имеет значение.

Несмотря на неоспоримые преимущества перед SMD светодиодами, лампы накаливания все же имеют некоторые проблемы, которые по некоторым причинам скрыты. Например, в «стандартной» компоновке с SMD-диодами присутствует довольно массивная алюминиевая подложка и радиатор, эффективно отводящий все выделяемое тепло. В то время как в филаментах единственный способ отвести тепло — это конвекция и рассеивание через воздух и стеклянную стенку колбы и немного от поддерживающей подложки, потому что она мала.

Другими словами, перегрев будет медленно убивать диоды (падение яркости и срока службы при повышении температуры) так же, как и люминофор (влияя на индекс цветопередачи, CRI или Ra, и цветовую температуру, CCT).Этот метод «перегрева» работает для вольфрамовой лампы, потому что газ внутри частично способствует регенерации нити, но не более того. Более подробную информацию о перегреве с научной точки зрения можно найти здесь. Следовательно, из этой статьи относительно безобидная температура составляет порядка 60-70 градусов, не более.

В двух словах: перегрев или недостаточный отвод тепла от светодиодов означает только одно — многократное ухудшение характеристик светодиодных ламп.

Чтобы подтвердить или опровергнуть эту точку зрения, я сделаю обзор обычных светодиодных ламп и сравню их в некоторых экспериментах, включая измерения температуры с помощью тепловизионной камеры (Flir 5 Series, 240 на 320 пикселей). С помощью этой камеры в течение получаса измеряли температуру на лампочке, а также на самих светодиодах после снятия лампы.

Традиционно выводы для рушеров представлены в двух итоговых таблицах в конце статьи.Конечно же, энтузиастов ждем в экспериментальной части.

Экспериментальная часть

Для эксперимента я взял три лампы от разных производителей: дешевую китайскую лампу от Ebay от CroLED (фактически по цене эквивалентной Eglo), еще одну лампу от Eglo, распространяемую Leroy Merlin и, конечно же, очень уважаемую и очень популярную Phillips. Дополнительно допускаю, что вероятно лампа с Ebay не имеет отношения к этому CroLED.

CroLED: «Китайское» качество на Ebay

Начнем с лампы накаливания из Китая.Эта лампа прибыла в простой картонной коробке с минимумом информации (температура, мощность, блок питания — и все). Если честно, мои ожидания были совсем другими, но в реальности все было намного резче. Пульсация 67% (!) — кажется, у нас новый рекорд! Фактически лампа погасла и снова загорелась с интервалом в 10 мс. Цветовая температура оказалась на границе 3000К.
NB: Все лампы, представленные в этой статье, имеют стеклянную колбу.Хотя он может упасть на пол, будьте осторожны при обращении с ним!

Анализ интерьера лампы выявил еще одну интересную конструктивную особенность — драйвер, а точнее полное его отсутствие. Лампа питалась от диодного моста MB10F с парой резисторов и огромными твердотельными конденсаторами. Это очень компактно!

На матовой (!) Подложке размещено 18 светодиодов. Каждый светодиодный чип был изготовлен из текстурированной сапфировой подложки («звездочка»). Чипы очень маленькие — тоньше человеческого волоса. Почему производителю выгодно делать сверхмалые светодиоды? Интересный вопрос! Одна из причин просто экономическая. Небольшие светодиодные чипы просты в изготовлении и не требуют дополнительных золотых контактов на верхнем электроде для перераспределения электрического поля, что увеличивает рабочие характеристики.

Другая причина — теплопроводность. Если вы не можете отвести заданное количество тепла, нет смысла использовать более мощные диоды — они очень быстро умирают.

Ну а что с температурой? — Читатель спросит.Температура у лампочки за 5-7 минут доходила примерно до 40 градусов, а в течение часа оставалась такой.

А теперь заглянем под обложку. Измерение температуры после удаления стеклянной колбы показало, что нити нагреваются очень быстро (~ 1 минута) примерно до 90 градусов, а в некоторых местах — предположительно там, где были размещены светодиоды — температура достигала более 100 градусов.

Eglo: Обычные лампы с обычными характеристиками

Следующая лампа — Эгло. Кстати, у этой компании есть представительство в Российской Федерации.В целом его производительность меня порадовала: пульсации на частоте 100 Гц были примерно 6%, а цветовая температура и индекс цветопередачи соответствовали спецификациям.
На вопрос о пульсации Не имею представления о других странах, могу сказать, что в России пульсация света в светодиодах ниже 300 Гц находится под контролем и должна подчиняться определенным правилам. В нормативных документах (1 и 2) указано:

Примечание — Коэффициент пульсации освещения учитывает только пульсацию ниже 300 Гц.Пульсация выше 300 Гц не влияет на общую и визуальную эффективность, как показано в [1].

Поэтому пульсация светового потока ниже 300 Гц нежелательна.

Внутри этой лампы 4 нити накала, похожие на вышеупомянутую китайскую. Также есть скрытый драйвер на основе балластных конденсаторов. Светодиодные чипы немного больше, чем в предыдущем случае — 113 х 57 мкм. Однако на матовой подложке они очень плохо крепятся.

Что касается температуры, то лампа быстро (за те же 5-7 минут) нагрелась примерно до 50 градусов по колбе.Но нити снова показали температуру ~ 90 градусов — источник нагрева!

Philips: когда качество превыше всего

Последнюю протестированную лампу производила компания Phillips. Удивительно, но эта лампа в корпусе Е14 продемонстрировала отличное соответствие заявленным характеристикам и очень низкую пульсацию.
В чем причина такого приятного поведения, если база у E14 намного меньше, чем у E27? — спросите вы. Все довольно просто: у Philips есть очень хорошие инженеры, которые смогли создать сверхкомпактный драйвер (обратноходовой преобразователь), чтобы он поместился в небольшой отсек E14.Этот драйвер обеспечивал крайне низкую пульсацию (

В этой лампе всего две светодиодные нити, так как она потребляет всего 2,3 Вт энергии. Светодиодные микросхемы закреплены на прозрачной подложке. Они были аналогичны по размерам используемым в лампах Eglo, но с другой текстурой подложки («щит»).

Как упоминалось выше, нельзя идти против законов теплофизики. Примерно за 10 минут колба лампы нагрелась до ~ 45 градусов (две нити накала медленно «прогревают» всю лампу). Однако температура нити без стеклянной колбы по-прежнему составляла ~ 95 градусов, а в некоторых местах — опять же, вероятно, там, где светодиодные чипы были установлены на подложке — достигала значений 110-120 градусов.
В заключение я добавил несколько изображений и размеров ламп IKEA и мощных умных ламп от Prestigio. Лампа IKEA нагревается до 75 градусов за полчаса, а умные лампы Prestigio — до 58. Обе эти лампы «SMD LEDs» нагреваются до указанной в начале статьи «безопасной» температуры 60-70 градусов.

Выводы

Подведем итоги и попробуем ответить на вопрос: Стоит ли сейчас покупать лампу накаливания?
0. Я без устали повторял, повторяя сейчас и буду повторять снова и снова: мы должны признать двумерную природу светодиодного света и использовать его как есть. Это значит, что мы должны подчиняться 2D дизайну светодиодных «лампочек». Будущее светодиодного света должно быть за последним «Нанолистом» — осветительными обоями.

1. Все собранные данные представлены в таблицах ниже. На мой взгляд, заявленному световому потоку китайской лампы, а также другим характеристикам я бы не стал доверять. Производители товаров массового потребления имеют привычку переоценивать результаты.В остальном лампы Eglo и Phillips имеют соответствующие характеристики — молодцы! Китай — ну … надеюсь, ты понимаешь.

Берегите свое здоровье и время — запросите результаты тестов перед покупкой LED-светильников на Ebay, а в обычных магазинах скоро придется проделать ту же процедуру…

2. Сравнение спектров не выявило существенных разница между указанными лампами. Скорее всего, все лампы будут использовать один и тот же люминофор (люминофор), который дает теплый «нить накаливания».Есть небольшие вариации синего компонента, которые также можно наблюдать в цветовой температуре в Таблице 1: Eglo был очень теплым, Phillips был в середине, CroLED имел «самую холодную» CCT.
3. Если говорить о технологиях, то только Phillips имеет право называться «хорошей и безопасной лампой» с нормальным непульсирующим драйвером. Philips еще раз подтверждает статус ведущего игрока на рынке.

Все протестированные лампы имели удивительно одинаковый порядок значений для определенного светового потока и удельной мощности.Эти значения сопоставимы со средней SMD-лампой. Судя по всему, теплопередающие и нагревающие светодиоды существенно ограничивают эти характеристики по сравнению с обычными светодиодами, упакованными в SMD-корпуса.

4. Наконец, самое вкусное — на десерт. Температурные измерения накаливания с помощью инфракрасной камеры показали и, я полагаю, доказали, что технология накаливания не может быть полной заменой обычных SMD-ламп с алюминиевым радиатором (гораздо более эффективным радиатором).Кроме того, следует учитывать значительно ограниченное пространство для водителя. В результате мы обнаружим, что яркие и мощные лампы накаливания с длительным сроком службы создать очень сложно (лампы мощностью 12 Вт часто комплектуются радиатором).


Не стесняйтесь и не забывайте подписываться: для вас это несложно — мне приятно и воодушевлено!

Да, этот текст не идеален, поэтому обо всех ошибках, отмеченных в тексте, пишите мне в личку.

.

Лампа накаливания — определение лампы накаливания в The Free Dictionary

Срок службы светодиодной лампы составляет 100000 часов по сравнению с газоразрядной лампой на 3000 часов и лампой накаливания на 1000 часов, добавил он. Состояние освещения Описание D65 Дневной свет с УФ-составляющей, цветовая температура 6504 K D50 Дневной свет с УФ-составляющей, цветовая температура 5003 KC Дневной свет с УФ-составляющей , цветовая температура 6774 KA Лампа накаливания, цветовая температура 2856 K F2 Белый (люминесцентная лампа) F6 Белый (люминесцентная лампа) F7 Цветопередача AAA, белый дневной свет (люминесцентная лампа) F10 Трехполосный белый дневной свет (люминесцентная лампа) Раньше единственная широко используемая Источником света для фонарей служила лампа накаливания с вольфрамовой нитью.В вольфрамовых лампах большая мощность делает нить накала более горячей, а ее свет смещается в видимую часть спектра. Эти лампы будут соответствовать требованиям категории CAT III и будут взаимозаменяемы с существующими лампами накаливания, но при этом обеспечат значительную экономию на обслуживании и эксплуатационных расходах. Однако только в следующем году, 2 октября 1879 года, Эдисон продемонстрировал угольную лампу накаливания. В течение трех лет была завершена строительство электростанции на Перл-стрит в Нью-Йорке, что положило начало электрическому освещению городов по всему миру и навсегда осветило жизни людей.Возможности включают выбор кнопок и индикаторов с подсветкой светодиодом или лампой накаливания, а переключающие элементы могут поставляться со встроенным светодиодом красного, желтого, оранжевого, зеленого, синего или белого цветов. Искусственное освещение, сначала газом, затем электричеством, после Swan и затем Эдисон изобрел лампу накаливания в конце 1870-х (4) радикально изменил отношение человечества к природе. В стандартном оптическом микроскопе с отражением образец равномерно освещается через линзу объектива некогерентным источником света, например лампой накаливания.Линза объектива создает промежуточное изображение, которое можно увидеть через окуляр. Поставщики светодиодов сталкиваются с проблемой: сжать достаточное количество светодиодов, светорассеиватель, системы управления и охлаждения в обычную оболочку лампы ES и заставить ее работать так же, как нить накала. фонарь. Существуют предложения в этом формате и, как правило, в галогенных заменах GU10 и MR16, но стоит ли это делать? Сравнение LDA7D-G и вольфрамовой лампы накаливания мощностью 40 Вт для общего освещения, указанного в промышленных стандартах Японии JIS C7501 » лампы с вольфрамовой нитью для общего освещения.«Все лампы накаливания обладают исключительной эффективностью, 320–330 [градусов] всенаправленного света, полностью регулируемыми и служат 15 000 часов.
.

Лампа | освещение | Британника

Лампа , устройство для создания освещения, состоящее первоначально из сосуда, содержащего фитиль, пропитанный горючим материалом, а затем таких других световых инструментов, как газовые и электрические лампы.

Римская бронзовая масляная лампа со львами и дельфинами, из Ванн Юлиана, Париж, I век нашей эры; в Британском музее Предоставлено попечителями Британского музея

Лампа была изобретена, по крайней мере, еще в 70 000 году до нашей эры.Первоначально он представлял собой выдолбленную скалу, заполненную мхом или другим абсорбирующим материалом, пропитанную животным жиром и воспламененную. В Средиземноморье и на Ближнем Востоке самая ранняя лампа имела форму раковины. Первоначально использовались настоящие ракушки, с вырезанными секциями для обеспечения пространства для освещения; позже они были заменены керамическими, алебастровыми или металлическими лампами, форма которых напоминала их естественные прототипы. Еще одним основным типом примитивных ламп, найденных в Древнем Египте и Китае, была лампа-блюдце.Сделанный из керамики или бронзы, он иногда снабжался шипом в центре склона, чтобы поддерживать фитиль, который использовался для контроля скорости горения. Другая версия имела канал для фитиля, который позволял горящей поверхности фитиля свешиваться за край. Последний тип получил распространение в Африке и распространился также в Восточной Азии.

В Древней Греции светильники начали появляться только в VII веке до нашей эры, когда они заменили факелы и жаровни. Действительно, само слово «лампа» происходит от греческого слова « lampas», что означает «факел».Глиняная версия греческой лампы имела форму неглубокой чаши с одним или несколькими носиками или соплами, в которых горел фитиль; Вверху было круглое отверстие для наполнения и ручка для переноски. Такие лампы обычно покрывали жаропрочной красной или черной глазурью. Более дорогой тип был изготовлен из бронзы. Стандартная форма имела рукоять с кольцом для пальца и полумесяцем наверху для большого пальца. Также стали популярны подвесные светильники из бронзы.

Римляне ввели новую систему производства терракотовых ламп, в которой использовались две формы, а затем части соединялись вместе.В металле формы стали более сложными, иногда принимая формы животных или растений; очень большие версии для использования в цирках и других общественных местах появились в I веке нашей эры.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.
Подпишитесь сегодня

Имеется очень мало информации о средневековых лампах, но похоже, что существующие были открытого типа с блюдцем и значительно уступали по своим характеристикам закрытым лампам римлян.Большой шаг вперед в развитии лампы произошел в Европе в 18 веке с появлением центральной горелки, выходящей из закрытого контейнера через металлическую трубку и управляемой с помощью храпового механизма. Это продвижение совпало с открытием того, что возникающее пламя можно усилить за счет аэрации и стеклянного дымохода. До конца 18 века в качестве основного топлива в лампах использовались растительные масла, такие как оливковое масло и жир, пчелиный воск, рыбий жир и китовый жир. С бурением первой скважины для добычи нефти в 1859 году керосиновая лампа (парафиновая в британском языке) стала популярной.Тем временем, однако, угольный газ, а затем и природный газ для освещения стали широко использоваться. Угольный газ использовался в качестве топлива для ламп еще в 1784 году, а в 1799 году был запатентован «термолампа», использующий газ, полученный из древесины. Хотя угольный газ был объявлен небезопасным, он получил все большую популярность для уличного освещения, и к началу В 19 веке в большинстве городов США и Европы были загоревшие улицы, и все большее число домов было переведено на новое топливо.

В первых газовых лампах использовалась простая горелка, в которой желтый свет пламени сам был источником освещения.Но в течение 1820-х годов была введена новая форма горелки, в которой контролируемое количество воздуха впускалось в поток газа, создавая высокотемпературное, но несветящееся пламя, которое нагревает преломляющий негорючий материал до очень высокой температуры. Это стало источником света; чем выше температура материала, тем белее цвет света и тем выше выход. К 1880-м годам тканая сеть из хлопковых нитей, пропитанных солями тория и церия, была стандартным светоизлучающим материалом, используемым в газовых лампах.

Разработка электрических ламп на рубеже 19-го века остановила тенденцию к использованию газовых ламп, и к 1911 году началось преобразование газовых светильников для использования с электричеством. Вскоре электричество стало быстро заменять газ для общего освещения. Однако в Англии и Европе газ широко использовался еще на несколько лет.

Лампы электрические

Современные лампы и освещение начались с изобретения электрической лампы накаливания около 1870 года. Лампа накаливания — это лампа, в которой нить накаливания испускает свет при нагревании до накала электрическим током.Однако лампа накаливания была не первой лампой, в которой использовалось электричество; осветительные устройства, использующие электрическую дугу между электродами из углерода, были разработаны в начале 19 века. Эти дуговые лампы, как их называли, были надежными, но громоздкими приборами, которые лучше всего использовать для уличного освещения. В 1876 году русский инженер-электрик Павел Яблочков представил свечу Яблочкова. Это была дуговая лампа с параллельными угольными стержнями, разделенными фарфоровой глиной, которая испарялась во время горения дуги.Переменный ток использовался для обеспечения равных скоростей потребления двух точек стержней. Некоторое время эта лампа широко использовалась в уличном освещении.

За десятилетия до того, как в 1880 году была запатентована лампа накаливания Эдисона с углеродной нитью, многочисленные ученые направили свои усилия на создание удовлетворительной системы освещения лампами накаливания. Выдающимся среди них был сэр Джозеф Уилсон Свон из Англии. В 1850 году Свон изобрел углеродные волокна бумаги; позже он использовал хлопчатобумажные нити, обработанные серной кислотой и вставленные в стеклянные вакуумные лампы (возможно только после 1875 г.).

Последняя разработка лампы накаливания явилась результатом совместной работы Суона и Томаса А. Эдисона из Соединенных Штатов с использованием вакуумного насоса Германа Шпренгеля и сэра Уильяма Крукса. Эти лампы Суона и Эдисона состояли из нити из углеродистой проволоки в вакуумированной стеклянной колбе, два конца которой выводились через герметичный колпачок, а оттуда к источнику питания. Когда питание было подключено, нить накала светилась и из-за вакуума не окислялась быстро, как это было бы на воздухе.Изобретение полностью практичной лампы обычно приписывают Эдисону, который начал изучать проблему в 1877 году и в течение полутора лет провел более 1200 экспериментов. 21 октября 1879 года Эдисон зажег лампу с обугленной нитью для нити накала. Лампа горела ровно двое суток. Позже он узнал, что нити карбонизированной визитной карточки (бристольский картон) могут прожить несколько сотен часов. Вскоре карбонизированный бамбук был признан приемлемым и использовался в качестве материала волокна.Экструдированные целлюлозные волокна были введены компанией Swan в 1883 году.

Одновременно, осознавая, что системы последовательной проводки, используемые в то время для дуговых ламп, не будут удовлетворительными для ламп накаливания, Эдисон направил много усилий на разработку динамо-машин и другого необходимого оборудования для нескольких цепей.

Первая коммерческая установка лампы Эдисона была произведена в мае 1880 года на пароходе Columbia . В 1881 году фабрика в Нью-Йорке была освещена системой Эдисона, и коммерческий успех лампы накаливания был быстро достигнут.

Наиболее важным последующим усовершенствованием лампы накаливания было создание металлических нитей, в частности, из вольфрама. Вольфрамовые нити быстро вытеснили нити из углерода, тантала и металлизированного углерода в начале 1900-х годов, и они все еще используются в большинстве ламп накаливания сегодня. Вольфрам хорошо подходит для таких ламп, потому что из всех материалов, пригодных для втягивания в проволоку накаливания, он имеет самую высокую температуру плавления. Это означает, что лампы могут работать при более высоких температурах и, следовательно, излучать как более белый свет, так и больше света при том же электрическом входе, чем это было возможно с менее прочными и менее тугоплавкими углеродными нитями.Первые лампы с вольфрамовой нитью, представленные в США в 1907 году, использовали прессованный вольфрам. К 1910 году был открыт процесс (запатентованный в 1913 году) изготовления вытянутых вольфрамовых нитей.

Ранние вольфрамовые лампы, как и угольные лампы, страдали от миграции молекул нити накала в стеклянную колбу, вызывая почернение колбы, потерю светоотдачи и постепенное истончение нити накала вплоть до ее разрыва. Примерно в 1913 году было обнаружено, что введение небольшого количества инертного газа (аргона или азота) уменьшало миграцию и позволяло нитью работать при более высокой температуре, что давало более белый свет, более высокую эффективность и более длительный срок службы.Последовали дальнейшие улучшения, включая разработку спиральной нити.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *