Основные причины снижения светового потока
Перегрев
Перегрев светодиодных ламп – основная причина, из-за которой снижается яркость и качество светового потока. Несмотря на то, что такие источники света имеют очень высокий КПД, часть энергии все же преобразуется в тепло, большинство светодиодов не рассчитаны на нагрев выше 60-70 градусов (ряд современных изделий гарантированно работает без ухудшения характеристик при существенно более высоких температурах). На графике видно, что увеличение температуры на 11 градусов привело к снижению эффективного срока службы в несколько раз.
Конструкция типичной светодиодной лампы небольшой мощности
В большинстве ламп бытового класса размеры радиатора минимальны или его роль выполняет плата, на которой распаяны светодиоды. Более серьезные система охлаждения для светодиодных ламп (массивные радиаторы) используется при мощности от 18Вт. В моделях с мощностью более 40-50Вт, часто кроме радиатора используется еще и активная система охлаждения (куллер).
Также следует отметить, что особенно остро стоит проблема перегрева RGB светодиодов, поскольку красные светодиоды деградируют значительно быстрее, чем синие, что приводит к искажению цвета.
Перегрев светодиодов приводит к:
Деградации кристаллов светодиода. При перегреве возникают дефекты в кристаллических решетках, такие области не излучают свет, но при этом активно генерируют тепло, еще более усугубляя процессы деградации кристалла.
Вторым моментом является электрическая диффузия металлов, из-за которой в кристалл светодиода мигрируют атомы электродов, что приводит к нарушению кристаллической структуры p-n перехода и уменьшению напряжения на участках излучающих свет.
Выгорание люминофора. При перегреве люминофорное покрытие может выгорать, что приводит к падению яркости и изменению оттенка свечения, поскольку в спектре может появляться собственное излучение светодиодного кристалла.
Еще одной, не столь явной, проблемой перегрева светодиодных ламп становится ускоренное старение электролитических конденсаторов, это, в первую очередь, касается светодиодных ламп, где светодиоды и драйвер питания находятся в одном корпусе. Такие процессы могут привести к росту коэффициента пульсаций, что негативно сказывается на комфортном восприятии для глаза.
Помутнение оптической части
Оптическая система светодиода изготавливается из пластмассы или силикона, в некоторых случаях она может помутнеть, что, естественно, приводит к снижению интенсивности светового потока. Причиной становится или воздействие УФ-излучения, или сильный перегрев.
Механические повреждения и напряжения
При производстве и в процессе эксплуатации в светодиодах могут возникать участки внутреннего напряжения, они могут стать причиной обрыва контакта или ухудшения теплопередачи от кристалла на радиатор.
Что можно предпринять
Основным советом становится рекомендация – приобретать только качественные светодиодные лампы, ленты, модули и т.д. поскольку практически все зависит от производителя. Если производитель сэкономил на светодиодных кристаллах, люминофоре, системе охлаждения, драйвере питания и т.д., использовал устаревшее оборудование и технологии – срок службы лампы существенно сокращается. В то время как качественные изделия служат многие годы без таких явлений как деградация кристаллов светодиодов, выгорание люминофора и смещение цветового спектра.
При использовании светодиодных ламп в плафонах закрытого типа, когда отсутствует циркуляция воздуха, забирающего избыточное тепло, период эффективного срока службы может существенно снижаться. Также это касается и помещений с повышенной температурой – кухни, сауны и т.д.
Для светодиодных лент, особенно с мощными светодиодами и с большой плотностью их посадки, необходимо использовать алюминиевые профили или алюминиевые подложки, которые выступают в роли радиатора. Также необходимы качественные источники питания.
Особенности конструкции
LED-Технология
Прежде чем рассуждать о том, насколько эффективным является светодиодное освещение в теплице, стоит разобраться с конструкцией используемых приборов.
Итак, что же представляет собой современный светодиодный светильник?
- Как правило, используемые в агротехнике модели комплектуются несколькими десятками LED-ламп. Чем больше таких ламп входит в конструкцию прибора, тем выше его мощность, и тем эффективнее он освещает расположенные под ним растения.
- Конструкция лампы также может быть различной: в некоторых устройствах используются исключительно однодиодные элементы, в то время как другие модели комплектуются лампами, работающими на нескольких светодиодах.
- В любом случае все детали светильника собираются в единую цепь, которая присоединяется к блоку питания. Использование управляющих схем позволяет контролировать работу устройства, включая и отключая участки цепи, а также регулируя яркость освещения.
Блочная модель в металлическом корпусе со встроенным радиатором
Также немаловажной деталью подобных тепличных ламп является радиатор. Основная причина использования данного элемента заключается в необходимости отведения тепла от самого диода. При этом лицевая часть практически не нагревается, а все тепло передается к пластинам радиатора
При этом лицевая часть практически не нагревается, а все тепло передается к пластинам радиатора.
Установка в теплице
В последнее время освещение теплиц светодиодами стало достаточно популярным. Помимо теплиц данная технология применяется также в оранжереях, зимних садах, травяных аквариумах – т.е. практически везде, где нужно обеспечить максимальную эффективность роста растений.
Установка ламп на стеллаже
Как правило, фабрично изготовленные светодиоды для теплиц выпускаются в достаточно прочных корпусах, препятствующих попаданию влаги на контакты.
Кроме того, они снабжаются специальными приспособлениями, существенно облегчающими монтаж:
Наиболее распространена подвесная технология монтажа LED-светильников. Устройство закрепляется на потолке или несущей конструкции с помощью тросов или цепей, и опускается на необходимую высоту. Низкая температура рабочей области позволяет помещать лампу достаточно близко от растений, что повышает интенсивность светопоглощения.
Реже лампы устанавливаются на самом потолке
При этом стоит выбирать модели с рефлекторами: хоть светодиоды и излучают узконаправленный световой поток, но все же минимизировать его потери стоит.
Кстати, следует принимать во внимание, что угол освещения у ламп этого типа невелик. Именно по этой причине нужно очень внимательно планировать их размещение, иначе часть грядок рискует остаться в тени, и недополучить световых волн.. Переносная модель для вертикального монтажа Кроме модульных моделей, которые монтируются в пластиковых или металлических корпусах, иногда применяется также светодиодная лента для теплиц:
Переносная модель для вертикального монтажа Кроме модульных моделей, которые монтируются в пластиковых или металлических корпусах, иногда применяется также светодиодная лента для теплиц:
Как правило, для подсветки растений используются ленты с достаточно мощными диодами.
Очень важно, чтобы лента была защищена от влаги, поскольку в противном случае она выйдет из строя уже после нескольких поливов. Оптимальными являются классы влагозащиты IP65 – IP67.
Для дополнительного удобства и точного направления светового потока ленты монтируются в специальных алюминиевых кожухах.
Лента, используемая в растениеводстве Но по большому счету ленты хороши только для декоративного освещения
Так что, если вы хотите обеспечить достойный урожай — выбирайте качественные модульные устройства
Лента, используемая в растениеводстве Но по большому счету ленты хороши только для декоративного освещения. Так что, если вы хотите обеспечить достойный урожай — выбирайте качественные модульные устройства.
Принцип работы светодиодов
Любой светодиод имеет p-n-переход. Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в электронно-дырочном переходе. P-n переход создается при соединении двух полупроводников разного типа электропроводности. Материал n-типа легируется электронами, p-типа – дырками.
При подаче напряжения электроны и дырки в p-n-переходе начинают перемещаться и занимать места. Когда носители заряда подходят к электронно-дырочному переходу, электроны помещаются в материал p-типа. В результате перехода электронов с одного энергетического уровня на другой выделяются фотоны.
Не всякий p-n переход может излучать свет. Для пропускания света нужно соблюсти два условия:
ширина запрещенной зоны должна быть близка к энергии кванта света;
полупроводниковый кристалл должен иметь минимум дефектов.
Реализовать подобное в структуре с одним p-n-переходом не получится. По этой причине создаются многослойные структуры из нескольких полупроводников, которые называются гетероструктурами.
Для создания светодиодов используются прямозонные проводники с разрешенным прямым оптическим переходом зона-зона. Наиболее распространенные материалы группы А3В5 (арсенид галлия, фосфид индия), А2В4 (теллурид кадмия, селенид цинка).
Цвет светоизлучающего диода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой происходит рекомбинация электронов и дырок. Чем больше ширина запрещенной зоны и выше энергия квантов, тем ближе к синему излучаемый свет. Путем изменения состава можно добиться свечения в широком оптическом диапазоне – от ультрафиолета до среднего инфракрасного излучения.
Светодиоды инфракрасного, красного и желтого цветов изготавливаются на основе фосфида галлия, зеленый, синий и фиолетовый – на основе нитридов галлия.
Неправильное использование светодиодов
Вопрос эксплуатации данных источников света тоже является важным фактором. Иногда лампочки перегреваются не только из-за ошибок в конструкции или сборке, но и из-за того, что люди используют их неправильно.
Например, некоторые покупатели осознанно покупают дешёвые китайские изделия с целью сэкономить, а потом закрепляют их в месте, где диоды плохо отводят тепло.
Лучше всего закреплять LED-лампы на алюминиевом профиле, который может помочь отводу тепла и увеличит срок службы устройства.
На наш взгляд, эта причина всё же встречается реже других. Проблемы из-за чипов, некачественной сборки и слабых комплектующих, как правило, являются основными причинами деградации LED-ламп.
Чтобы своими глазами увидеть, как именно проявляется деградация, советуем посмотреть следующее видео:
В нашей статье мы рассмотрели деградацию диодов, в чём она проявляется и что может стать её причиной.
Чтобы как можно дольше не сталкиваться с явлением деградации, лучше всего приобретать светодиоды у проверенного производителя. Хотя такие изделия обойдутся дороже, они полностью окупят свою стоимость в процессе долгой и надёжной работы!
Нарушение основных этапов сборки
В гонке за клиентами, среди большой конкуренции, китайские компании-производители не особо следят и контролируют процесс сборки устройства. Это послужило возникновению еще одной причины деградации светодиодов — из-за некачественной сборки осветительных приборов. В этом случае компании-производители работают по простому принципу – главное не качество, а количество. И как результат, светодиодная лампа служит потребителям намного меньше, чем указано в технических характеристиках LED ламп.
Однако сложно определить, почему светодиод плохо работает и ухудшает свои свойства, какие факторы на это влияют. Деградация может быть различной.
Диод помещается в корпус, у которого характеристики и свойства значительно уступают по качеству. Однако такая светодиодная лампа полностью соответствует всем техническим характеристикам, поэтому изначально считается годной. Ее яркость, цветовая температура, напряжение и прочие параметры соответствуют данным, что прописаны в спецификации производителя. А так как закупочная цена у таких осветительных элементов низкая и доступная, то их закупают многие импортеры. Однако срок службы у таких источников света на порядок меньше того срока, что указан в паспорте и составляет всего лишь несколько сотен часов вместо нескольких тысяч. Этот факт подтвердился в ходе испытаний и эксплуатации компонентов.
Улучшить эффективность диодов и соответственно отдалить процесс их деградации можно несколькими вариантами. Например, повысить качество используемого материала, модифицировать структуру и построение самого чипа, а также технологию его образования. Также при тестировании поверхности можно добиться эффективности в качественной работе LED компонентов.
Тест светодиодной кукурузы на КОБ
Размеры и конструкция схожи с кукурузой на 60 штук SMD 5730, только вместо паяных установлены COB пластины. Точно таких же габаритов выпускаются лампы для дома на SMD 5630.
COB лампочка на 9 Ватт
Стоили 9$ за штуку, цена конечно завышена, похожая на SMD 5730 стоит 6$, аналогичная на SMD 5050 немного подешевле, но ради интереса пришлось купить. Продавец пообещал:
- цоколь Е27;
- питание 220В;
- ток потребления 32 мА;
- теплый белый;
- мощность 9 Вт;
- световой поток 800-900 Лм.
Энергосберегающая и светодиодная в люстре
Яркость сравнивал с новой энергосберегающей Филипс на 800 Лм, одинаковая яркость, свет и оттенок. В люстре на фото стоит две новых и две люминесцентных. Яркость китайских COB составляет до 100 Лм на Ватт, как в нашем случае.
Внутренности COB кукурузы
Питание сделано на балластном конденсаторе, но впаян дополнительный конденсатор для уменьшения коэффициента пульсаций. Мерцание присутствует, но оно не такое сильное, как у других недорогих, то есть в пределах нормы. Лампочка греется, но не перегревается, площадь боковой окружности все таки немалая, температура в пределах допустимого.
Тестирование показало, что она соответствует заявленным характеристикам, качество достаточное хорошее, в сборке дефектов не нашел.
Ресурс
График деградации от температуры и времени
Что же будет, когда он отработает указанное производителем время?
Общепринятым стандартом считается, что за период указанной длительности работы яркость светодиода упадет на 30%.
Это правило в основном действует на именитых производителей, который соблюдают стандарты, а мелкие и неизвестные производители могут отходить от стандартных правил, с целью завышения параметров и . Они могут запросто указать стандартную длительность работы для модели, при этом умолчав, что при этом яркость упадет до 50%.
Во избежание различных неприятных сюрпизов, требуйте продавца настоящие сертификаты на продукцию. Если сертификатов нет, то подсунуть могут что угодно. Еще одна сопутствующая проблема, это будет непонятно, относится сертификат к этим диодам или он от другой партии.
Срок службы 50 000 часов, почему?
Ответ на данный вопрос стоит разделить на две части:
1. Первая часть посвящена тому, что светодиоды применяемые в светильниках производства компании «ЛЕД-Эффект» (к примеру КЕДР) имеют расчетный срок службы 100 000ч, как это можно доказать или проверить?
Срок службы светодиодов описывает ТЕСТ LM80.
Смысл теста — создать для светодиода жесткие режим работы и испытывать на протяжении от 1000 до 10000 часов, по итогам проведенных испытаний делают прогноз, говорящий о том, что светодиод прослужит столько то часов при таком то токе и температуре, и деградация характеристик составит менее 20% (ЛМ80, 80% остаточный ресурс).
Каждый час теста принимается за 10 часов реальной службы, следовательно 10 000 часов тестов = 100 000 часов реальной работы. Не на все светодиоды есть испытания в 10 000 часов, просто потому что это могут быть новые модели и их еще не успели проверить за этот период.
Рассмотрим пример из приложенного теста, светодиодов NICHIA 219й серии, при температуре 105С и рабочем токе 1000ма.
При температуре 105гр и рабочем токе в 1000ма (самый жесткий режим работы), световой поток будет меняться так:
т.е. из графика видно, что световой поток снизится за 100 000 часов нормальной работы менее чем на 10%.
Цветовая температура:
т.е. из графика видно, что цветовая температура (т.е. светильник синеет зеленеет) изменится за 100 000 часов нормальной работы незначительно.
- Стоит заметить, что в светодиодных светильниках КЕДР светодиоды 219й серии работают в дефорсированном режиме, запитаны током 700мА, и максимальная температура не поднимается выше 60С.
- Приложенный документ с LM test приведен для теплых светодиодов, это связано с тем, что именно теплые светодиоды быстрее других подвержены деградации.
- 2. Вторая часть посвящена тому, из-за чего мы пишем 50 000 часов непосредственно:
- В светильнике помимо светодиодов есть электронная начинка (драйвер/источник питания), эта начинка состоит из множества разных компонентов.
- Каждый компонент как это не странно обладает своим ресурсом.
- Известно, что самый маленький срок службы элементов 30-50 000 часов, а самый большой 70 000 часов.
- Следовательно, в наших продуктах прописано среднее кол-во часов службы светового прибора в целом = 50 000, таким образом, мы не водим клиента в заблуждение относительно потребительских качеств прибора.
- Для того, чтобы подкрепить слова делом, обратимся к практике мировых и отечественных брендов, производящих электронные компоненты для светодиодных светотехнических приборов:
Информация на официальном сайте HELVAR по этой ссылке.
Вырезка из документа:
Информация на официальном сайте OSRAM по этой ссылке.
Вырезка из документа:
Информация на официальном сайте АРГОС по этой ссылке.
Вырезка из документа:
Какой вывод можно сделать из всего вышеописанного — на светодиоды возможно озвучивать срок службы в 100 000 часов, а на светильник в сборе с источником не стоит.
Нарушение основных этапов сборки
В гонке за клиентами, среди большой конкуренции, китайские компании-производители не особо следят и контролируют процесс сборки устройства. Это послужило возникновению еще одной причины деградации светодиодов — из-за некачественной сборки осветительных приборов. В этом случае компании-производители работают по простому принципу – главное не качество, а количество. И как результат, светодиодная лампа служит потребителям намного меньше, чем указано в технических характеристиках LED ламп.
Однако сложно определить, почему светодиод плохо работает и ухудшает свои свойства, какие факторы на это влияют. Деградация может быть различной.
Диод помещается в корпус, у которого характеристики и свойства значительно уступают по качеству. Однако такая светодиодная лампа полностью соответствует всем техническим характеристикам, поэтому изначально считается годной. Ее яркость, цветовая температура, напряжение и прочие параметры соответствуют данным, что прописаны в спецификации производителя. А так как закупочная цена у таких осветительных элементов низкая и доступная, то их закупают многие импортеры. Однако срок службы у таких источников света на порядок меньше того срока, что указан в паспорте и составляет всего лишь несколько сотен часов вместо нескольких тысяч. Этот факт подтвердился в ходе испытаний и эксплуатации компонентов.
Улучшить эффективность диодов и соответственно отдалить процесс их деградации можно несколькими вариантами. Например, повысить качество используемого материала, модифицировать структуру и построение самого чипа, а также технологию его образования. Также при тестировании поверхности можно добиться эффективности в качественной работе LED компонентов.
Характеристики кукурузы
В качестве примера с большим временем эксплуатации будет рассмотрена кукуруза с цоколем Е27 и напряжением 220В. Примерное непрерывное время работы этой лампы составляет 2 года, то есть 17,000 – 20,000 часов.
Светодиодная лампочка на SMD 5630
Светодиодная лампа была куплена на Aliexpress, и была поставлена в коридор на лестничной площадке, из-за того, что я заказывал белого света, а одна а оказалась холодного свечения. Эксплуатировалась в замкнутом пространстве, в прозрачном рифленом плафоне, и плафон при этом был температуры окружающего воздуха. За это время пластик на кукурузе пожелтел и явно стали видны следы деградации люминофора на диодах, которые обнажили внутренности светодиодов SMD 5630 под силиконовой поверхностью.
В ней использованы диоды низкого качества от мелкокитайского производителя, которые включены на 30% от общепринятой мощности, на 0,15 Вт вместо 0,5 Ватт. Таким образом, производитель защищает его от преждевременного снижения характеристик и обеспечивает приемлемую длительность использования.
Диоды бюджетные китайские, на 0,15W, вместо положенных популярных 0,5W. Этим китайцы умело пользуются, то есть обманывают. Выдают их за полватные. Кто покупает первый раз и не разбирается в этом, не поймет что его обманули. Это я подробно описал в статье про выбор светодиодных лент, сравнивая цены, мощность и конечную выгоду.
Это интересно: Что делать, если перегорают светодиодные лампы — рассмотрим детально
Качество чипов
Одой из основных причин, почему происходит деградация светодиодов, считается плохое качество используемых чипов. Несмотря на то, что компаний-производителей достаточно много, большая их часть применяет кристаллы, которые изготавливают на однотипной технологии первого поколения – прототипы Nichia, которые обладают прозрачным р-контактом.
Это считается самой дешевой технологией, которая широко используется в мобильных устройствах. Такая светодиодная лампа ведет себя достаточно плохо в условиях горячего окружения. А это означает, что их применение в качестве освещения, нежелательное. Помимо этого, если сравнивать характеристики таких кристаллов с их аналогами, что относятся к прототипу Nichia, то у них нет ничего совместного и общего. Это объясняется тем, что кристаллы выращиваются с пренебрежением и несоблюдением основных технологических процессов, а также с использованием некачественного оборудования.
Факторы, влияющие на срок службы светодиодного светильника.
Светодиодный светильник, как и любой другой продукт современных высоких технологий, является сложным электротехническим прибором. Светильник состоит из оптической и электрической частей. Каждая из этих частей имеет свой срок службы, заявленный производителем. Срок службы оптической части, в которую входят светодиоды, вторичная оптика, отражатели и рассеиватели, достаточно велик и может достигать тех самых 100 тыс. часов (с ухудшением световых характеристик на 40% и более). Срок службы электрической части, в которую входят драйверы и системы управления, чаще всего ниже, чем оптической части. Можно однозначно сказать, что срок службы светодиодного осветительного прибора характеризуется минимальным сроком службы одной из этих частей.
Рассмотрим светодиодный светильник и его компоненты с точки зрения срока службы. Для примера возьмем уличный светодиодный светильник Shine SMD 150 Вт.
| Рис. 1. Светодиодный уличный светильник Shine SMD 150W |
При создании оптической части данного светодиодного светильника использовались светодиоды производства компании Cree, одного из ведущих мировых производителей светодиодов на сегодняшний день. В Cree лабораторным путем провели исследования и представили график падения светового потока единичного светодиода (при различных температурах на кристалле) в течение срока службы.
| Рис. 2. График зависимости светового потока светодиодов от времени использования при различных температурах на кристалле. |
Из графика видно, что даже при перегреве кристалла светодиода, приемлемое падение светотехнических характеристик (10%) происходит через 30 тыс. часов эксплуатации. Конструкция светильника Shine SMD 150 Вт обеспечивает качественный отвод тепла от светодиодных модулей, исключая сильный перегрев светодиодов.
Сердцем электрической части светодиодного светильника SMD 150 Вт является драйвер производства компании Philips.
| Рис. 3. «Начинка» Светодиодного уличного светильника Shine |
На данный драйвер компания Philips гарантирует высочайшую степень пыле- и влагозащищенности IP66. То есть даже при повреждении корпуса светодиодного светильника, драйвер не пострадает от воздействия внешних факторов. Это дополнительно влияет на срок службы осветительного прибора в целом. Кроме того, производитель драйвера заявляет, что падение выходных характеристик не превышает 10% по истечении 80 тыс. часов.
| Рис. 4. Драйвер Philips с возможностью диммирования |
Необходимо отметить, что эти данные приведены для идеальной работы драйвера (стабильное питающее напряжение, отсутствие перепадов температур, отсутствие внешних воздействующих факторов, идеальная нагрузка и т.д.). Разумеется, идеальные условия работы драйвера возможно обеспечить только в лабораторных условиях.
Как сделать?
Из вышеперечисленных причин, приводящих к преждевременному перегоранию лампочек накаливания, следует, что существенно срок службы лампы можно продлить, сведя до минимума перепады напряжения. Но как сделать вечную лампочку?
Самый простой способ — это включить в электрическую цепь последовательно с лампой полупроводниковый (лучше кремниевый маломощный) диод соответствующей структуры со статическим коэффициентом передачи тока не менее 50. Понятие «маломощный» в данном контексте условно, так как мощность диода подбирается соответственно мощности лампочки, к которой этот диод подключается. Данный диод можно вмонтировать в любом доступном и удобном месте цепи: прямо в корпусе выключателя, в патроне лампы и т. д. После монтажа такой схемы лампа будет получать не переменный, а однонаправленный импульсный ток через этот диод. При этом лампочка будет светить тусклее и с мерцанием. Такую схему включения ламп нельзя использовать в квартирах и рабочих помещениях, но для применения в подсобных холодных помещениях она вполне пригодна. Использование такой схемы включения электрической лампочки делает ее условно вечной. Сто лет светить, она, конечно же, не будет, но несколько лет проработает.
Следует учитывать, что данный способ продления службы лампочки до категории вечной существенно снижает и без того невысокий коэффициент полезного действия лампы накаливания.
Тепловыделение
Деградация LED источников света также проявляется и при тепловыделении. Так как корпус для осветительных элементов разработан давно, то процесс его сборки осуществляется высокоавтоматизированным способом. Старый светодиод отлично подходит для такого корпуса, но он совершенно не рассчитан для ярких светодиодов. Посадочное гнездо в установке не должно превышать 12 мм, соответственно старый корпус уже не в состоянии отводить отходящее тепло. Из-за этого чип не способен избежать такого явления, как деградация.
График ниже указывает, как зависит срок службы кристаллов от повышения температуры:
Нарушение основных этапов сборки
В гонке за клиентами, среди большой конкуренции, китайские компании-производители не особо следят и контролируют процесс сборки устройства. Это послужило возникновению еще одной причины деградации светодиодов — из-за некачественной сборки осветительных приборов. В этом случае компании-производители работают по простому принципу – главное не качество, а количество. И как результат, светодиодная лампа служит потребителям намного меньше, чем указано в технических характеристиках LED ламп.
Однако сложно определить, почему светодиод плохо работает и ухудшает свои свойства, какие факторы на это влияют. Деградация может быть различной.
Диод помещается в корпус, у которого характеристики и свойства значительно уступают по качеству. Однако такая светодиодная лампа полностью соответствует всем техническим характеристикам, поэтому изначально считается годной. Ее яркость, цветовая температура, напряжение и прочие параметры соответствуют данным, что прописаны в спецификации производителя. А так как закупочная цена у таких осветительных элементов низкая и доступная, то их закупают многие импортеры. Однако срок службы у таких источников света на порядок меньше того срока, что указан в паспорте и составляет всего лишь несколько сотен часов вместо нескольких тысяч. Этот факт подтвердился в ходе испытаний и эксплуатации компонентов.
Способы регулировки яркости
Управлять световыми потоками в светодиодных электроприборах без изменения цвета свечения позволяет присутствие в схеме:
- широтно-импульсной модуляции – обозначение ШИМ;
- аналогового регулирования.
Оба варианта управления яркостью светодиода поддерживают заданный уровень проходящего через элементы тока. Увеличить или снизить яркость светодиодов при наличии в схеме ШИМ диммера, можно с более высоким КПД и незаметным для глаз человека мерцанием светового потока. Дело в том, что для аналогового регулятора яркости свойственно изменение амплитуд подходящего к светодиодам тока, а для ШИМ имеется в виду плавная регулировка ширины, или длительности импульсов.
Работа вышеприведенной схемы допускается в диапазоне 4,5-18 вольт. При этом повысить яркость свечения можно с 5 до 95%. Подобный вариант применяется как для отдельных мощных светодиодов, так и для ленточных электросветовых приборов.
ШИМ регуляторы управляют процессом мгновенного включения-отключения тока. Причем делается это с высокой частотой – более 200Гц. Максимальная же цифра измеряется несколькими килогерцами. Такое мерцание человеческие глаза не воспринимают.
Аналоговое увеличение или снижение светового потока предполагает поддержание тока, подходящего к светодиоду на постоянном уровне, или изменение подаваемого на импульсный драйвер напряжения. Оба варианта приемлемы, но нередко результатом диммирования становится изменение цвета свечения диодов в лампе. Если это в определенных эксплуатационных условиях является недопустимым, то от аналогового регулирования яркости света лучше отказаться.
На рынке встречаются многорежимные диммеры, способные осуществлять регулировку яркости светодиодов в ШИМ и аналоговом варианте управления мощностью свечения.
Ресурс
График деградации от температуры и времени
Что же будет, когда он отработает указанное производителем время? Общепринятым стандартом считается, что за период указанной длительности работы яркость светодиода упадет на 30%.
Это правило в основном действует на именитых производителей, который соблюдают стандарты, а мелкие и неизвестные производители могут отходить от стандартных правил, с целью завышения параметров и технических характеристик светодиодных ламп. Они могут запросто указать стандартную длительность работы для модели, при этом умолчав, что при этом яркость упадет до 50%.
Во избежание различных неприятных сюрпизов, требуйте продавца настоящие сертификаты на продукцию. Если сертификатов нет, то подсунуть могут что угодно. Еще одна сопутствующая проблема, это будет непонятно, относится сертификат к этим диодам или он от другой партии.
Это интересно: Лучшие производители светодиодных ламп: освещаем вопрос
Промежуточный вывод
Для того, чтобы разглядеть мелкие предметы или текстуры поверхности, приходится напрягать зрение или сильно увеличивать яркость освещения светодиодами, что приводит к нежелательным бликам поверхности и напрямую влияет на экономию электроэнергии и энергоэффективность, также сильно возрастает расход витамина A в организме (об этом в следующей статье). И влияет на это фиолетовый, UV-A, ближний инфракрасный. Не забываем про “программную” обработку данных мозгом, видимо края видимого спектра являются неким триггером о том, что солнце в небе.
Хочу привести таблицу эффективности популярных источников света, если честно устал от рекламы светодиодов с КПД в 90%.
*1 данная таблица 2010 года
Учитывая, что новые HiCRI светодиоды делают на синем кристалле 460нм, а не 440нм, как ранее – то имеем ещё более “ужатый” видимый спектр. Кто решил что этого “хватит” человеческому зрению – большая загадка. Именно с самого своего начала человек жил под солнечным светом и глаз адаптировался именно к нему.
Исходя из данных таблицы, можно сделать вывод, что лампой с самым полным спектром, приближенным к солнечному – является лампа МГЛ.
