Светодиодная лампа

Светодиодные лампы стремительно набирают популярность и отодвигают на вторые позиции нить накала, люминесцентные и газоразрядные источники света. Причина этого весьма очевидна – лампы на основе светодиодов полностью экологически безопасны, имеют значительно меньшее энергопотребление и более продолжительный срок службы. Правильно выбрать светодиодную лампу для дома несложно. Для этого достаточно разобраться в трех относящихся к ней важных моментах: технических параметрах, ценах и производителях, упаковке и внешнему виду.

Основные параметры

Любой LED-лампе присуще множество технических параметров, но если рассматривать выбор для дома или квартиры, то достаточно ознакомиться только с основными характеристиками.

Цоколь

И первое, на что стоит обратить внимание в светодиодной лампе – это вид цоколя. Их существует множество видов, но в жилых домах и квартирах чаще всего используются только некоторые из перечисленных ниже.
Е27. Этот цоколь является стандартом на постсоветском пространстве. Поэтому на территории России и странах СНГ именно под него выпускается основное количество светодиодных ламп для дома с рабочим напряжением 220 В.
Е14. Является аналогом Е27, но имеет меньший диаметр. Используется для работы с лампочками типа «свеча» или «миньон», которые имеют маленький диаметр колбы и небольшую мощность. Используется в небольших осветительных или декоративных конструкциях.
G4. Разработан специально для небольших ламп в корпусе MR11, которые применяются в декоративной подсветке.
GU 5.3. Имеет два штыревых контакта, удаленных друг от друга на расстоянии в 5,3 мм. Чаще всего встречается в галогенных и светодиодных лампах MR16.
GU 10. Также является двухштырьковым соединением с расстоянием между контактами в 10 мм. Как правило, такой цоколь используется для питания кухонных вытяжек или встроенных светильников.
G13. Применяется в трубчатых люминесцентных и светодиодных лампах Т8. Имеет два штырька, с расстоянием между собой в 13 мм.
GX53. Чаще всего устанавливается в лампы для натяжных или подвесных потолков.

Мощность

Второй параметр, на который обязательно нужно обратить внимание при выборе светодиодной лампы — это ее мощность. От данного параметра напрямую зависит количество используемой электрической энергии. Многие потребители, выбирая замену старым источникам искусственного освещения, ориентируясь именно на этот показатель.

Существует множество графиков и таблиц соответствия между мощностью и световым потоком различных видов лампочек. Светодиодные лампы имеют мощность в несколько раз меньше, чем нить накала, газоразрядные или люминесцентные источники света. Ниже, для наглядности, приведен график со сравнительными характеристиками, благодаря которому легче разобраться в соотношении мощности и светового потока наиболее распространенных типов используемых в домах лампах.
Как видно из графика, например, 100 Вт лампа накаливания соответствует 12-ваттной светодиодной лампочке и 25-ваттной компактно люминесцентной лампе (КЛЛ). Стоит отметить, что любой график дает лишь примерную картину соотношения между различными типами лампочек. Точную таблицу невозможно построить по многим причинам, но две основные из них следующие:

• как правило, каждый производитель использует свою технологию производства;
• со временем комплектующее для светодиодных ламп и технологии производства усовершенствуются, что сказывается на всех технических характеристиках конечного продукта.

Подбирая светодиодную лампочку по мощности, стоит помнить, что разность между светодиодами и нитью накаливания, при одном и том же световом потоке, может различаться от 7 до 10 раз.

Световой поток

Более важным параметром, на который нужно обратить внимание при выборе любой лампы для дома, является световой поток. Грубо говоря, физический смысл этой характеристики заключается в показании количества излучаемого света. Световой поток измеряется в люменах. К сожалению не все, даже именитые производители, указывают данный параметр на упаковке. Если данный параметр нигде не указан, то, при выборе продукции известного производителя, световой поток можно рассчитать с учетом 90–100 люмен на один ватт мощности.

Крупные производители не устанавливают в LED-лампы для дома более эффективные светодиоды, так как это не рационально из-за сильного увеличения стоимости конечного изделия.

К примеру, световой поток 12 Вт светодиодной лампы будет равен 1080–1200 люменам, что примерно соответствует 100 Вт лампе накаливания.

В светодиодных лампах с матовой колбой показатель светового потока меньше расчетного примерно на 20%.

Цветовая температура

Цветовая температура лампы выражается в Кельвинах и указывает на оттенок белого света. Производители выпускают светодиодные лампочки, цветовая температура которых лежит в диапазоне от 1800 до 6600 Кельвин. Чем ниже значение в Кельвинах, тем теплее свет, как у пламени свечи. Более высокое значение в Кельвинах показывает на то, что свет более натуральный или холодный белый, похожий на дневной солнечный свет.
Выбирая светодиодную лампу для освещения дома, обязательно стоит уделить внимание оттенку ее свечения. Если нужна яркая лампочка дневного света, то рекомендуется выбирать изделие с нейтральной белой цветовой температурой около 4 тыс. Кельвин. Если же в доме необходимо заменить старую лампу накаливания, но при этом сохранить уютную теплую атмосферу в вечернее время, то стоит выбрать светодиодную лампу с теплым белым светом.

Индекс цветопередачи

Под одной светодиодной лампой предметы в квартире могут выгладить натурально, а под другой иметь совершенно неестественные цвета. Связанно это как раз с показателем цветопередачи, который показывает, насколько естественно выглядят окружающие предметы. Коэффициент цветопередачи величина относительная, имеющая значение от 0 до 100. Обозначается как CRI (от англ. colour rendering index) или Ra. Чем выше этот показатель, тем лучше человеческий глаз различает цвета и оттенки. Показатель в 100 CRI означает, что так выглядит предмет при хорошем дневном солнечном освещении. Считается, что хорошие светодиодные лампы для квартиры имеют индекс цветопередачи выше 75 CRI.

Угол рассеивания

Выбор светодиодных ламп обязательно должен вестись с учетом и угла рассеивания. Данный параметр показывает, под каким углом рассеивается излучаемый свет. Если лампа имеет маленький угол, допустим 30°, то она является подобием небольшого фонарика, у которого мощный световой луч светит на большое расстояние практически по прямой линии, не освещая близлежащие предметы. Лампочка с небольшим углом рассеивания для дома не всегда подходит.

Возможность диммирования

Сегодня во многих домах и квартирах устанавливаются незамысловатые устройства регулировки яркости осветительных приборов – диммеры. Конструкция обычной светодиодной лампы такова, что она не способна работать с регулятором света. Причина этого кроется во встроенном драйвере, который преобразовывает переменное напряжение электросети в рабочий ток светодиодов. Если подаваемое на лампу напряжение слишком мало, то драйвер попросту не подает на светодиоды питание либо подает с перебоями, что вызывает хаотичное мерцание. Решение проблемы заключается в использовании диммируемых светодиодных ламп с модифицированным драйвером. На упаковке таких лампочек указывается информация о возможности использования с регулятором света.

Если в доме планируется использование LED-лампы в паре с диммером, то обязательно нужно выбирать лампочку с возможностью регулировки яркости.

Производитель

Продукцию среднего ценого сегмента и ниже составляют лампочки малоизвестных производителей и других низкокачественных марок Saturn, Electrum, Foton, Global. Основными их недостатками является несоответствие мощности светого потока заявленному, ненадежная работа (часто быстро перегорают), не самые качественные цоколи.

Отличное качество обеспечивают марки Brille, Delux, Maxus, Panasonic, Philips, Eurolamp, Osram, Экономка, Verbatim. Стоить отметить, что у этих марок разные «сильные» стороны. Например, лучшие LED-лампы делают Philips, Osram, Maxus и Verbatim. Они максимально экономные и надежные. А среди люминесцентных ламп бренд Maxus сдает лидирующую позицию марке Экономка. И практически любой вид лампочки имеет своего производителя-лидера. Необходимо тщательно и детально изучать сравнительные тесты и отзывы.

Напряжение питания

12 В – обычно используется в системах для подвесных потолков, точечных светильниках. Лампочки на 12 В имеют небольшой размер.

220 В – встречается в большинстве светильников для дома (в том числе торшеры, люстры, настольные лампы).

• «груша»
• «факел»
• «шар»
• «отражатель»
• «трубка»

3 Низкий индекс цветопередачи

Индекс цветопередачи – это величина, показывающая, насколько хорошо различимы цвета в спектре освещаемого лампой света. То есть, если освещение позволяет хорошо различать цвета объектов, значит индекс цветопередачи высокий. Этот индекс обозначается символами CRI. Для нормального восприятия и различия цветов объектов нашими глазами необходимо, чтобы CRI у лампы был от 80 до 95. Например, у IEK LLE CRI 80, поэтому цвета объектов нормально различимы.

Подавляющее большинство светодиодных ламп на нашем рынке имеет индекс цветопередачи CRI 80. Однако дешевые, откровенно «китайские» приборы могут иметь CRI 70 и ниже, который приводит к тому, что некоторые цвета для нас могут сливаться или различаться не отчетливо. При этом на упаковке указано CRI 80 — кто же будет проверять?

4 Неправильная цветовая температура

Температура цвета характеризуется интенсивностью передачи светового потока. Например, лампы могут иметь теплый (желтоватый), нейтральный или холодный цвета — за все это отвечает цветовая температура. На иллюстрации ниже видно, какой цветовой температуре какой приблизительно соответствует цвет. От 3500 до 4200 К — это естественный белый цвет, при котором удобнее всего читать газеты и книги. От 5000 К и выше можно ставить в рабочие зоны, например, на кухню или в ванную комнату.

Фары с рефлектором

Рефлекторная фара, это самая распространённая с отражателем внутри. СТГ формируют боковые стороны отражателя, светодиоды должны быть расположены слева и справа. Многочисленные тесты и проверка распределения в световом пятне показали, что правильно в рефлекторной работают только светодиодные автомобильные лампы с имитацией нити накала. Нить выложена из 3-4 светодиодов Philips размером 1,5 на 2мм. Если установлены светодиоды типа Cree XML T6 и Cree XHP50, то пропадает светотеневая граница. И светит гораздо выше требуемого уровня то есть слепит встречных.

Многие не знают, что противотуманки тоже имеют светотеневую границу, как у ближнего. Для ПТФ тоже требуется имитация нити, чтобы правильно использовать фокусирование.

Имитация спиралей галогенки H4

Некоторые магазины продают светодиодные автолампочки, которые совершенно не могут правильно работать в головном свете H4 H7 с отражателем. Чтобы было убедительно, завышают на это барахло цену в 3-5 раз, намекая на её качество. Они просто светят во все стороны и в небо. Единственное их можно использовать, как дневные ходовые огни (ДХО) при установке в противотуманки.

Плохие модели

Цоколь H4 и H11

..

Образцы на фото чисто физически не могут работать правильно, автомобильная оптика рассчитана на спираль (нить) накала. А тут напихано много самых плохих светодиодов, или больших. Нить накала тонкая, а толщина радиатора в месте установки лед диодов гораздо больше. Как вы знаете по опыту использования обычных увеличительных стёкол, если на попасть в фокус, то всё расплывается. В автомобильных фарах для формирования СТГ используются боковые стороны.

Цоколь H4 и H7

• Заполните форму, ответ придёт на электронную почту

• ЦокольH1 H4 H7 H11 H27 (880/881) HB3 (9005) HB4 (9006) Другой Не знаю
• НазначениеБлижний Дальний ПТФ ДХО Другое
• Тип фарыРефлектор Линза Не знаю
• Дополнительная информация
• Ваш E-mail*

Если вы уже купили это барахло, то можно приспособить в качестве дневных ходовых огней в противотуманки. Или сделать поисковый светильник на крышу авто. Блок питания можно поставить свой, что позволит регулировать световой поток. Выглядят красиво, собраны хорошо, но главная характеристика, это способность правильно светить. Многие в отзывах этот мусор нахваливают и советуют другим. Советую получать информацию у специалистов или достоверных источников. Не доверяйте отзывам людей, которые в этом не разбираются и столкнулись с этим впервые.

Фары с линзами

В линзованной оптике требования с автолампам гораздо ниже, потому что СТГ формируется перегородкой с формой СТГ. Все линзы работают по принципу фонарика и отличаются фокусированием. Всё что вам рассказывают производители, типа супер линзы, света больше на 30%, это всего лишь маркетинг. Это способ продать, типа новинка этого года, лучшая по тестам и тому подобное.

Я часто тестирую и сравниваю линзы от фирменных до китайских по ГОСТу. Оптика от общеизвестных мировых производителей чаще всего освещает широко. Китайские линзы, которые рекламируют, как безумно хорошие, просто сильнее сфокусированы в центре.

Если вы хотите изменить головной свет своего автомобиля, то следует рассматривать и замену линз. Если у неё широкий угол свечения, то никакая светодиодная автомобильная лампа этого не исправит.

Особенностью применения диодных ламп для автомобиля будет отсутствие нагрева фары. При использовании галогенной зимой лёд на поверхности прозрачного пластика тает. Если она не будет нагревается, то не будет настывать вода.

Сигнальные лампочки

Покупая у китайцев дешевые сигнальные диодные лампы для автомобиля используемые для поворотников, габаритных огней, стоп сигналов не надейтесь, что они долго проработают. Продают они барахло на низкокачественных светодиодах, которые работают при температуре не выше 60 градусов. Поэтому от нагрева ближним или дальним начинают выгорать и плавится. Это же самое относится для популярных ангельских глазок и орлиного глаза.

Яркость для популярных цоколей.

Новое обозначение	Старое обозначение	Яркость, Люмен
P21/5W	1157	450/50
P21W	1156	450
PY21W	1156	280
W16W	T15, 921	300
W21/5W	7443, T20	440/50
W21W	7440, T20	450
W5W	T10, 194	50

Цветовая температура

Штатная галогенка имеет цветовую температуру около 2900К, то есть как лампа накаливания, теплый белый свет. Он хорошо подходит для противотуманок, проникая через туман. У нейтрально белого длина волны короче, поэтому он отражается от тумана и видимость улучшается не сильно. Многие из вас помнят, раньше противотуманки были с желтым стеклом.

Из-за особенностей человеческого глаза в темное время суток при плохой освещенности глаз лучше воспринимает белый свет по сравнению с желтоватым. В зависимости от вашего возраста и других факторов, при равном количестве люмен у диодной и галогенной, светодиодная даст освещение лучше на 50% — 100%.

Настройка фар

После замены ближнего дальнего или противотуманных ПТФ, требуется регулировка фар. Регулировка требуется даже при замене галогенки, когда один бренд меняют на другой. Например Philips на Маяк.

Во время тестирования разных автомобильных ламп, ставил фирменные Narva, Osram и китайские типа ClearLight. Китайские дешевле в 2 раза, обещают высокотехнологичность, супер характеристики и долговечность в несколько раз больше. Фирменные освещают правильно, а китайские, как бракованные. У них свет распределяется не правильно, из-за низкого качества сборки, нить смещена в сторону. Стоят они дешево, но качество очень плохое.

Обман от магазинов

По моей статистике практически все магазины обманывают, в результате поисков нашел только 1 магазин из 80, который пишет реальные технические характеристики. Это Netuning.ru у них есть оборудование для измерения светопотока и консультанты реально в этом разбираются.

Обычно в светодиодной лампе для автомобиля, которая реально на 1200 люмен, указывают световой поток 4000 – 6000 люмен. Покупателю становится невозможно сделать правильный выбор, не знаю реальных параметров, получается всё наугад. Часто общаюсь с консультантами в интернет-магазинах, примерно 80% не разбираются в светодиодных автолампах. Чисто бизнес, купили и продали подороже. Поэтом получается, что они к фарам не подходят и светят хуже, чем указано в описании.

Пример впаривания барахла с завышением цены в 5 раз

Отличный пример вы видите на фото вверху, светодиодки Arsen, Арсэн. Это вообще в головное освещение ставить нельзя, они будут небо освещать и всех слепить. Это натуральное гамно с цоколем H1, H4, H7, H11. Сайт активно рекламируется, надеясь найти неграмотных колхозников. Конечно купившие их потом перепродадут или выбросят с горя. Заманивают скидками 70% и модным названием Arsen Speed Light. В характеристиках пишут что новейшие светодиодки H4 H7, повысят безопасность движения на дороге и сделают вас в 3 раза счастливее.

В магазине покупатели надеются на консультацию продавца, ведь он этим постоянно занимается. Неопытный покупатель не знает, каким стандартам должна соответствовать автолампочка, вот ему и впаривают более менее подходящее.

Подделки

Подделки

Китайцы очень любят всё копировать, поэтому в промышленных масштабах подделывают светодиоды Cree, Philips, Osram. (Кри, Филипс, Осрам). Чтобы придать максимальную крутость товару, на упаковке вы можете встретить рядом надписи Cree и Osram, и мощность 80W. Естественно там стоят подделки, и мощность будет около 5 ватт. Даже отечественные продавцы не знают характеристики китайского товара, поэтому продают рассказывая про них наугад.

Коротко о светодиодах

Итак, светодиодное автомобильное освещение. В его основе лежит использование светодиодов – полупроводниковых приборов, способных создавать оптические излучение (по факту свет) при пропускании эл. тока. Излучаемый свет лежит в довольно узком диапазоне спектра. Проще говоря, один светодиод может быть красным, а другой – синим. В наше время большинство светодиодов, использующихся в быту и в промышленном освещении, являются белыми. Их делят на два вида:

• Трехкомпонентные (RGG) или многокристальные светодиоды. Они включают в себя излучатели красного, синего и зеленого света. Объединенные в один корпус излучатели при одновременной работе выдают белый свет, хотя некоторые «перекосы» в сторону, например, синего наблюдать можно;
• Люминофорные светодиоды. Объединяют в одном корпусе фиолетовый или же ультрафиолетовый светодиод, а также синий светодиод. Также излучатели имеют слой т.н. люминофора, который придает свету некоторой желтизны (зависит от цвета свечения люминофора). Итоговая палитра стремится к чисто белому.

Как цветные, так и белые светодиоды могут похвастать высокой световой отдачей – в этом они могут сравниться, а иногда и превосходят металлогалогенные и натриевые газоразрядные лампы. В отличие от этих ламп, светодиоды имеют высочайшую механическую прочность. За счет отсутствия нити накаливания такой источник света может выдерживать как удары, так и сильные вибрации. Основа светодиода – кристалл – имеет большой эксплуатационный ресурс. Средний срок службы составляет 30 тысяч часов, но потенциально он может достигать даже 100 и более тысяч часов. Впрочем, кристалл «деградирует», вследствие чего яркость свечения падает, а сам светодиод спустя длительное время выходит из строя.



Одними из важнейших особенностей светодиодов, которые и определили их успех в автомобильной отрасли, являются следующие: отсутствие инертности (включение на максимальную яркость), различные углы излучения, низкая стоимость (пока это относительно), высокая безопасность. Хоть по отдельным показателям светодиоды могут уступать более привычным осветительным прибором, они имеют целый набор достоинств.

Предыстория

Слепит стоящего рядом человека

Мне часто приходится слышать одну и туже историю про диодные лампы для автомобиля ближнего света. Все хотят получить побольше света на дороге, сталкиваются с этим впервые, не умеют делать правильный выбор. Сложнее всего выбирать светодиодные лампы H4 ближнего дальнего света, конструкция в 2 раза сложней, чем у обычной H7 и H11.

Получив автомобильные светодиодные лампы, сначала оценивают, что хорошо собрана и ярко освещает. Затем установка диодных в авто, светят на дорогу, стенку или кусты. Еще посмотрят на включенные фары издалека, чтоб зайчики появились. Видят, что лучше галогена, дорогу стало лучше видно. Они не понимают, что увеличили видимость на дороге, за счёт того, что у других участников дорожного движения она ухудшилась. Головной свет авто надо улучшать так, чтобы он соответствовал требованиям регламента. Тогда он не будет слепить других водителей, и создавать аварийную ситуацию.

Отнеситесь к выбору серьезно, от этого зависит ваша жизнь, ваших пассажиров и других участников дорожного движения.

После покупки надо оценивать не сборку и кусты рассматривать, а ехать в сервис на регулировку угла наклона фар и проверку на стенде светотеневой границы и ослепления встречных автомобилей. Большинству покупателей на это похрен, прикинут, вроде нормально, буду так ездить.

Демонстрация от магазина

Приведу пример фото, на котором магазин демонстрирует какие у них мощные и яркие светодиодные лампочки по сравнения с галогенными. Многие дураки на это купятся, видя какие они яркие на фото. А то что они всех слепят, им в голову не придёт.

Большинство хотят поставить автомобильные лампочки подешевле и поярче, часто видаю таких бюджетных тюнинговщиков. У них ближний светит как дальний, слепит невыносимо.

Цоколь штифтовый байонет

На корпусе этого соединительного устройства имеются специальные штифты. С их помощью цоколь подсоединяют к патрону. При разработке изделия была поставлена конкретная цель — сделать так, чтобы осветительный прибор приобрел более компактные формы, а время замены лампочек сократилось.

Круглые боковые штифты (2 шт.) расположены на основе симметрично. Их закрепляют в предназначенных для этого прорезях патрона, а далее проворачивают на ¼ оборота для лучшей фиксации.

На фото светодиодная лампочка с цоколем bayonet, маркировка – BA15D. размеры светильника – 22*60 мм, напряжение – 0,5-1 В

Одним из видов штифтового изделия является цоколь ВА с несимметричными боковыми контактами. Применяют его в автомобилях. Своеобразная конструкция позволяет особым образом вставить лампу в патрон и фокусировать световой поток фар.

В некоторых странах, в основном англоязычных, штифтовые соединители обозначают BC, сокращение от Bayonet Cap, в Европе — B22d, в России — 2Ш22.

Аналогом европейскому B15d является отечественный 2Ш15 и на английском — SBC, полное название — Small Bayonet Cap. MBC/MBB соответствует российский 1Ш9 и европейский Ba9s.

Упаковка и внешний вид светодиодной лампы

Многое о самом товаре говорит упаковка и внешний вид изделия. Чтобы понять, как правильно выбрать светодиодные лампы для дома, нужно разобраться и с этим пунктом. Упаковка обязательно должна содержать исчерпывающую информацию, минимум такую как:

• значение мощности;
• гарантийный срок;
• световой поток лампы;
• страну — изготовителя;
• тип цоколя;
• угол рассеивания;
• информацию о производителе;
• значение цветопередачи и цветовой температуры.

В случае если упаковка содержит лишь некоторые из перечисленных пунктов или не содержит их вовсе, то выбирать такую светодиодную лампу для освещения дома не рекомендуется. Что касается внешнего вида, то перед покупкой желательно достать лампу из упаковки и внимательно рассмотреть. Все видимые элементы лампы должны быть аккуратно смонтированы. В изделиях с прозрачной колбой стоит обратить внимание на расположение и монтаж светодиодов.

Важный момент, на который обязательно следует обратить внимание, это радиатор. Бытует мнение, что светодиодные лампы не греются. Однако это не так. Любая современная светодиодная лампа сконструирована с применением мощных сверхярких светодиодов, которые обладают показателем КПД (коэффициента полезного действия) в районе около 40%. Остальная потребляемая энергия выделяется на кристалле полупроводникового элемента в виде тепла. Светодиоды имеют малые размеры и неспособны самостоятельно рассеять все выделяемое тепло. Для отвода тепла от кристалла используется система теплоотвода, без которой кристаллы светодиодов попросту выгорят. По этой причине при выборе светодиодной лампы обязательно нужно обратить внимание на наличие радиатора и его площадь. Стоит отметить, что радиатор с малой площадью поверхности не сможет хорошо рассеивать тепло в помещении с низкой конвекцией.

Если радиатор в светодиодной лампочке отсутствует или имеет крайне малые размеры, от выбора и покупке такой модели рекомендуется воздержаться. Исключением являются LED-лампы Filament.

Выбор по ценам и производителям

Многие потребители убеждены, что ценник на светодиодные лампы от известных производителей не оправданно высок и делать выбор в их пользу не имеет смысла, так как есть более дешевые китайские аналоги. Однако здесь все далеко не так однозначно.

Дорогие или дешевые?

Так какие светодиодные лампы лучше – дешевые или дорогие? Чтобы на него ответить, нужно рассмотреть обе группы по отдельности.

Дешевые лампы из Китая зачастую являются некачественной продукцией. Но низкая цена – это очень заманчивый показатель, поэтому китайские LED-лампы имеют огромный спрос. Перечислим основные недостатки дешевых китайских светодиодных ламп:

• на упаковке указаны завышенные технические характеристики;
• гарантийный срок службы небольшой или вовсе отсутствует;
• в сборке используются детали низкого качества;
• как правило, реальный индекс цветопередачи меньше 75 CRI;
• драйвер для светодиодов либо отсутствует, либо выдает нестабильное питание, тем самым вызывая высокую пульсацию светового потока;
• используется малоэффективная система отвода тепла.

Не стоит верить многочисленным положительным отзывам в интернете о дешевом китайском товаре и выбирать товар по этому критерию. Часть из этих отзывов попросту заказана и заведомо ложна. А другая часть написана людьми, которые готовы поставить плюс лишь за факт своевременной доставки товара или за то, что товар в рабочем состоянии. Как правило, о технических характеристиках и их соответствию заявленным показателям речь не идет.

Если рассматривать все дорогостоящие светодиодные лампы, то и тут также можно найти плохие изделия, но при выборе более дорогого товара шанс приобрести низкокачественное изделие значительно ниже.

Надежные производители

На протяжении последних лет одни из самых качественных светодиодных ламп выпускаются на территории Европы и Японии. Цена их выше, чем у дешевых китайских аналогов, но и качество совершенно на ином уровне. Ниже представлен список из нескольких брендов, который поможет подобрать продукцию достойного качества.

• Philips;
• Osram;
• Wolta;
• Nichia.

Из-за наплыва дешевой китайской продукции и сложной финансовой обстановки в стране, большинство российских производителей значительно снизили качество своей продукции. Сегодня можно выделить всего несколько российских брендов, старающихся по-прежнему радовать потребителя своим качеством:

• X-Flash;
• Lisma;
• Navigator;
• Gauss.

Также в этом списке отдельным пунктом стоит отметить зарекомендовавшую себя с лучшей стороны китайскую фирму Camelion.

Изделия перечисленных торговых марок действительно обладают отличными характеристиками и будет служить в доме долгое время.

Видео интервью с экспертом

Лучшие производители

К несчастью, большая часть светодиодных ламп на рынке автомобильной оптики не выдерживает сравнения с привычными ксеноновыми и галогенными аналогами. Такая оптика может плохо работать на ближний или же на дальний свет, плохо освещать обочину или выдавать «смазанный» световой пучок с зонами пониженной освещенности. Подавляющее большинство дешевых ламп являются китайскими копиями изделий таких фирм:

• Narva (Германия);
• Sho-Me (Южная Корея);
• Philips (Нидерланды);
• Osram (Германия).

Достойные варианты можно в каталогах таких фирм: MTF Light, Carcam, Headlight. Однако мы все же советуем раскошелиться и взять лампы от немецких и нидерландских производителей – качество их исполнения всегда очень высоко. Дешевые аналоги не только слепят встречные автомобили, но и имеют небольшой эксплуатационный ресурс. Как правило, они попросту перегреваются и перестают работать спустя несколько месяцев эксплуатации. Ценник хороших LED-ламп стартует с 55 у.е. Если вы нашли товар с подробным описанием, обратите внимание на производителя самих диодов. В идеале это должна быть фирма Cree.

Светодиод, или LED технология в вопросах и ответах

1. Что такое LED?

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. По-английски светодиод называется light emitting diode, или LED.

2. Из чего состоит LED?
Из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные LED мало похожи на первые корпусные LED, применявшиеся для индикации.
3. Как работает LED?
Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Значит, прежде всего нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими. Но не всякий p-n-переход излучает свет. Почему? Во-первых, ширина запрещенной зоны в активной области LED должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона. Во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой, для чего полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу. Реально, чтобы соблюсти оба условия, одного р-п-перехода в кристалле оказывается недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.

4. Означает ли это, что чем больший ток проходит через LED, тем он светит ярче?
Разумеется, да. Ведь чем больше ток, тем больше электронов и дырок поступают в зону рекомбинации в единицу времени. Но ток нельзя увеличивать до бесконечности. Из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода LED перегреется и выйдет из строя.
5. Чем хорош LED?
В LED, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Действительно, LED (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений. Далее, LED излучает в узкой части спектра, его цвет чист, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. LED механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 5 — 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, LED — низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.
6. Чем плох LED?
Только одним — ценой. Пока что цена одного люмена, излученного LED, в 100 раз выше, чем галогенной лампой. Но специалисты утверждают, что в ближайшие 2 — 3 года этот показатель будет снижен в 10 раз.
7. Когда LED начали применяться для освещения?
Первоначально LED применялись исключительно для индикации. Чтобы сделать их пригодными для освещения, необходимо было прежде всего научиться изготавливать белые LED, а также увеличить их яркость, а точнее светоотдачу, то есть отношение светового потока к потребляемой энергии. В 60-х и 70-х годах были созданы LED на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации. По светоотдаче LED обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. Одно было плохо — не существовало LED синего, сине-зеленого и белого цвета.
8. От чего зависит цвет LED?
Исключительно от ширины запрещенной зоны, в которой рекомбинируют электроны и дырки, то есть от материала полупроводника, и от легирующих примесей. Чем «синее» LED, тем выше энергия квантов, а значит, тем больше должна быть ширина запрещенной зоны.
9. Какие трудности пришлось преодолеть ученым, чтобы изготовить голубой LED?
Голубые LED можно сделать на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны — карбида кремния, соединений элементов II и IV группы или нитридов элементов III группы. (Помните таблицу Менделеева?) У LED на основе SiC оказался слишком мал кпд и низок квантовый выход излучения (то есть число излученных квантов на одну рекомбинировавшую пару). У LED на основе твердых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и служили недолго. Оставалась надежда на нитриды. Нитрид галлия GaN плавится при 2000 °С, при этом равновесное давление паров азота составляет 40 атмосфер; ясно, что растить такие кристаллы непросто. Аналогичные соединения — нитрилы алюминия и индия — тоже полупроводники. Их соединения образуют тройные твердые растворы с шириной запрещенной зоны, зависящей от состава, который можно подобрать так, чтобы генерировать свет нужной длины волны, в том числе и синий. Но… проблему не удавалось решить до конца 80-х годов. Первым, еще в 70-х, голубой LED на основе пленок нитрида галлия на сапфировой подложке удалось получить профессору Жаку Панкову (Якову Исаевичу Панчечникову) из фирмы IBM (США). Квантовый выход был достаточен для практических применений, однако руководство сказало: «Ну, это ж на сапфире — дорого и не так уж ярко, к тому же p-n-переход нехорош…» — и работы Панкова не поддержали. Между тем группа Сапарина и Чукичева из МГУ обнаружила, что под действием электронного пучка GaN с примесью цинка становится ярким люминофором, и даже запатентовала устройство оптической памяти. Но тогда загадочное явление объяснить не удалось. Это сделали японцы — профессор И. Акасаки и доктор X. Амано из университета Нагоя. Обработав пленку GaN с примесью магния электронным пучком со сканированием, они получили ярко люминесцирую-щий слой р-типа с высокой концентрацией дырок. Однако разработчики LED не обратили должного внимания на их публикации. Лишь в 1989 году доктор Ш. Накамура из фирмы Nichia Chemical, исследуя пленки нитридов элементов III группы, сумел воспользоваться результатами профессора Акасаки. Он так подобрал легирование (Мд, Zn) и термообработку, заменив ею электронное сканирование, что смог получить эффективно инжектирующие слои р-типа в GaN-гетероструктурах. Вот как был получен голубой LED. Фирма Nichia запатентовала ключевые этапы технологии и к концу 1997 года выпускала уже 10 — 20 млн голубых и зеленых LED в месяц, а в январе 1998 года приступила к выпуску белых LED.
10. Что такое квантовый выход LED?
Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электронно-дырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход.Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться). Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим тепло-отводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных LED составляет 55%, а ддя синих — 35%. Внешний квантовый выход — одна из основных характеристик эффективности LED.
11. Как получить белый свет с использованием LED?
Существует три способа получения белого света от LED. Первый — смешивание цветов по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые LED, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет. Второй способ заключается в том, что на поверхность LED, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это похоже на то, как светит люминесцентная лампа. И наконец в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой LED, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.
12. Какой из трех способов лучше?
У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Технология RGB в принципе позволяет не только получить белый цвет, но и перемещаться по цветовой диаграмме при изменении тока через разные LED. Этим процессом можно управлять вручную или посредством программы, можно также получать различные цветовые температуры. Поэтому RGB-матрицы широко используются в светодинамических системах. Кроме того, большое количество LED в матрице обеспечивает высокий суммарный световой поток и большую осевую силу света. Но световое пятно из-за аберраций оптической системы имеет неодинаковый цвет в центре и по краям, а главное, из-за неравномерного отвода тепла с краев матрицы и из ее середины LED нагреваются по-разному, и, соответственно, по-разному изменяется их цвет в процессе старения — суммарные цветовая температура и цвет «плывут» за время эксплуатации. Это неприятное явление достаточно сложно и дорого скомпенсировать. Белые LED с люминофорами существенно дешевле, чем LED RGB-матрицы (в пересчете на единицу светового потока), и позволяют получить хороший белый цвет. И для них в принципе не проблема попасть в точку с координатами (0.33, 0.33) на цветовой диаграмме МКО. Недостатки же таковы: во-первых, у них меньше, чем у RGB-матриц, светоотдача из-за преобразования света в слое люминофора; во-вторых, достаточно трудно точно проконтролировать равномерность нанесения люминофора в технологическом процессе и, следовательно, цветовую температуру; и наконец в-третьих — люминофор тоже стареет, причем быстрее, чем сам LED. Промышленность выпускает как LED с люминофором, так и RGB-матрицы — у них разные области применения.
13. Каковы электрические и оптические характеристики LED?
LED — низковольтный прибор. Обычный LED, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4 В постоянного напряжения при токе до 50 мА. LED, который используется для освещения, потребляет такое же напряжение, но ток выше — от нескольких сотен мА до 1 А в проекте. В LED модуле отдельные LED могут быть включены последовательно и суммарное напряжение оказывается более высоким (обычно 12 или 24 В). При подключении LED необходимо соблюдать полярность, иначе прибор может выйти из строя. Напряжение пробоя указывается изготовителем и обычно составляет более 5 В для одного LED. Яркость LED характеризуется световым потоком и осевой силой света, а также диаграммой направленности. Существующие LED разных конструкций излучают в телесном угле от 4 до 140 градусов. Цвет, как обычно, определяется координатами цветности и цветовой температурой, а также длиной волны излучения. Для сравнения эффективности LED между собой и с другими источниками света используется светоотдача: величина светового потока на один ватт электрической мощности. Также интересной маркетинговой характеристикой оказывается цена одного люмена.
14. Как реагирует LED на повышение температуры?
Говоря о температуре LED, необходимо различать температуру на поверхности кристалла и в области p-n-перехода. От первой зависит срок службы, от второй — световой выход. В целом с повышением температуры p-n-перехода яркость LED падает, потому что уменьшается внутренний квантовый выход из-за влияния колебаний кристаллической решетки. Поэтому так важен хороший теплоотвод. Падение яркости с повышением температуры не одинаково у LED разных цветов. Оно больше у AlGalnP- и AeGaAs-LED, то есть у красных и желтых, и меньше у InGaN, то есть у зеленых, синих и белых.
15. Почему нужно стабилизировать ток через LED?
Как видно из рисунка, в рабочих режимах ток экспоненциально зависит от напряжения и незначительные изменения напряжения приводят к большим изменениям тока. Поскольку световой выход прямо пропорционален току, то и яркость LED оказывается нестабильной. Поэтому ток необходимо стабилизировать. Кроме того, если ток превысит допустимый предел, то перегрев LED может привести к его ускоренному старению.
16. Для чего LED требуется конвертор?
Конвертор (в англоязычной терминологии driver) для LED — то же, что балласт для лампы. Он стабилизирует ток, протекающий через LED.
17. Можно ли регулировать яркость LED?
Яркость LED очень хорошо поддается регулированию, но не за счет снижения напряжения питания — этого-то как раз делать нельзя, — а так называемым методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), для чего необходим специальный управляющий блок (реально он может быть совмещен с блоком питания и конвертором, а также с контроллером управления цветом RGB-матрицы). Метод ШИМ заключается в том, что на LED подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, причем частота сигнала должна составлять сотни или тысячи герц, а ширина импульсов и пауз между ними может изменяться. Средняя яркость LED становится управляемой, в то же время LED не гаснет. Небольшое изменение цветовой температуры LED при диммировании несравнимо с аналогичным смещением для ламп накаливания.
18. Чем определяется срок службы LED?
Считается, что LED исключительно долговечны. Но это не совсем так. Чем больший ток пропускается через LED в процессе его службы, тем выше его температура и тем быстрее наступает старение. Поэтому срок службы у мощных LED короче, чем у маломощных сигнальных, и составляет в настоящее время 20 — 50 тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости. Когда яркость снижается на 30% или наполовину, LED надо менять.
19. «Портится» ли цвет LED с течением времени?
Старение LED связано не только со снижением его яркости, но и с изменением цвета. В настоящее время нет стандартов, которые позволили бы выразить количественно изменение цвета LED в процессе старения и сравнить с другими источниками.
20. Не вреден ли LED для человеческого глаза?
Спектр излучения LED близок к монохроматическому, в чем его кардинальное отличие от спектра солнца или лампы накаливания. Хорошо это или плохо — доподлинно не известно, серьезных исследований в этой области нигде не проводилось. Какие-либо данные о вредном воздействии LED на человеческий глаз отсутствуют.
21. Какие на сегодняшний день существуют технологии изготовления LED и LED модулей?
Что касается выращивания кристаллов, то основная технология — металлоорганическая эпитаксия. Для этого процесса необходимы особо чистые газы. В современных установках предусмотрены автоматизация и контроль состава газов, их раздельные потоки, точная регулировка температуры газов и подложек. Толщины выращиваемых слоев измеряются и контролируются в пределах от десятков ангстрем до нескольких микрон. Разные слои необходимо легировать примесями, донорами или акцепторами, чтобы создать p-n-переход с большой концентрацией электронов в n-области и дырок — в р-области. За один процесс, который длится несколько часов, можно вырастить структуры на 6 — 12 подложках диаметром 50 — 75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5 — 2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это — технология, требующая высокой культуры. Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к п- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24×0,24 до 1×1 мм2. Следующим шагом является создание LED из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый LED, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Около половины стоимости LED определяется этими этапами высокой технологии. Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного LED перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-техноло-гии (surface montage details — поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). Светодиод, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке. LED, выполненные по SMD- и СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора — в этом случае она делается из металла. Так создаются LED модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть 50 — 75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5 — 2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это — технология, требующая высокой культуры. Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к п- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24×0,24 до 1×1 мм2. Следующим шагом является создание LED из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый LED, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Около половины стоимости LED определяется этими этапами высокой технологии. Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного LED перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-техноло-гии (surface montage details — поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). LED, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке. LED, выполненные по SMD- и СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора — в этом случае она делается из металла. Так создаются LED модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть жесткими или гибкими, короче, призваны удовлетворить любую прихоть дизайнера. Появляются и LED лампы с таким же цоколем, как у низковольтных галогенных, призванные им на замену. А для мощных светильников и прожекторов изготавливаются LED сборки на круглом массивном радиаторе. Раньше в светодиодных сборках было очень много LED. Сейчас, по мере увеличения мощности, LED становится меньше, зато оптическая система, направляющая световой поток в нужный телесный угол, играет все большую роль.
22. Где сегодня целесообразно применять LED?
LED находят применение практически во всех областях светотехники, за исключением освещения производственных площадей, да и там могут использоваться в аварийном освещении. LED оказываются незаменимы в дизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также в светодинамических системах. Выгодно же их применять там, где дорого обходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономить электроэнергию и где высоки требования по электробезопасности.