Светодиодные светильники можно разделить на виды в зависимости от:

1.  Назначения (уличные, офисные, для жилых помещений, сельского хозяйства);

2.  Способа и места крепления (потолочные, настенные, встраиваемые, накладные, с поворотным механизмом и пр.);

3.  Компонентов светильника (светодиодов, оптической системы, отражателей, рассеивателей);

Отдельно следует рассматривать светодиодные лампы.
Они классифицируются по:

1.  Назначению;

2.  Способу получения белого света;

3.  Используемым компонентам (дискретные светодиоды, чип на плате);

4.  Виду рассеивателя;

5.  Виду цоколей и ламп;

Виды светильников по назначению:

1.  Уличные (освещение улиц, дорог, тротуаров, тоннелей, фонтанов, ландшафта, газона, растений, деревьев, архитектурная подсветка зданий);

2.  Офисные (освещение офисов, магазинов, витрин, гостиниц, музеев, госучреждений);

3.  Для развлекательных помещений (ресторанов, кинотеатров);

4.  Бытовые (освещение квартиры, коттеджа, объектов ЖКХ);

5.  Производственные (освещение производственных, складских помещений);

6.  Для аварийного освещения (автономное резервное освещение);

7.  Для сельского хозяйства (освещение теплиц);

8.  Для декоративной подсветки

и пр.

Виды светильников по месту установки:

1.  потолочные;

2.  настенные;

3.  напольные;

4.  мебельные;

5.  закарнизные.

Виды светильников по способу установки:

1.  встраиваемые;

2.  накладные;

3.  подвесные.

Виды светильников по наличию подвесному механизму:

1.  поворотные – позволяют изменять направление светового потока за счет поворотного механизма;

2.  карданные – позволяют свободно изменять направление светового потока под любым углом;

3.  трековые – несколько световых приборов, объединенных трековой системой (шинопроводом), которая позволяет перемещать светильники вдоль шинопровода;

4.  без подвесного механизма.

Виды светильников по особенностям компонентов:

1.  по производителю и типу светодиодов (дискретные, чип на плате, характеристики излучаемого света, эффективность и пр.);

2.  по наличию и особенностям оптической системы (концентрирующие линзы, рассеиватели);

3.  по наличию отражателя (рефлектора);

Источники
питания

4. по особенностям драйвера, источника питания.

Классификация светодиодных ламп:

1.  по назначению:

- заменяющие традиционные источники света (лампы накаливания, люминесцентные, галогенные);

- инновационные, предназначенные для установки в специальные светодиодные светильники;

Технология
создания
белого света

2.  по способу получения белого света:

- синий чип – желтый люминофор;

- синий чип – желтый и красный люминофоры;

- синий чип – красный чип – желтый люминофор;

- комбинация чипов в системе RGB: синего, красного, зеленого;

- система RGBA – с дополнительным оранжевым чипом;

3.  по используемым компонентам:

- на единичных светодиодах;

- на интегрированной системе «чип на плате»;

Технология
создания
белого света

4.  по виду рассеивателя:

- без рассеивателя (прозрачная оптика);

- с полупрозрачным (матовым) рассеивателем;

- с рассеивателем, содержащим люминофор (технология удаленного люминофора);

5.  по виду цоколей и ламп:

- по виду цоколей (обозначение – буква, цифра, где буква – тип цоколя, а цифра – диаметр соединительной части цоколя или расстояние между штырьками, например, GU10 означает тип цоколя – G со штырьковой системой, модификация U с утолщением на конце контактов, расстояние между контактами – 10мм):

- E — резьбовой цоколь, цоколь Эдисона;

- G — штырьковый цоколь;

- R — цоколь с утопленным контактом;

- B — штифтовой цоколь (байонет);

- S — софитный цоколь;

- P — фокусирующий цоколь;

- дополнительные буквы U, X, Y, Z (например, GU10) указывают на модификацию конструкции, такие цоколи не являются взаимозаменяемыми.

6.  по размеру лампы:

- MRхх - стандартный типоразмер галогенных ламп накаливания с отражателем, например, MR16; цоколь, обычно, штырьковый (G9, G4, G23 и другие);

- Rxx - типоразмер рефлекторных ламп, xx – показывает диаметр лампы, например, R50, цоколь, как правило, резьбовой - E27 или E14;

- Txx – лампа в виде трубки, где xx – ее диаметр, например, T5 (диаметр 5/8 дюйма = 1.59 см), T8 (диаметр 8/8 дюйма = 2.54 см), T10 (диаметр 10/8 дюйма = 3.17 см), T12 (диаметр 12/8 дюйма = 3.80 см).

Виды светильников по англоязычной терминологии (в иностранной литературе и на зарубежных сайтах):

- High-bay light — светильники для высоких пролётов, например на складах;

- Spotlight — светильники направленного света, прожектор для подсветки;

- Low-bay light — светильники для низких пролётов;

- Flood light — светильники-прожекторы с высокой интенсивностью света. Предназначены для наружного освещения и устанавливаются в супермаркетах, на парковках, фабриках, во дворах, на рекламных щитах, зданиях, элементах ландшафтного дизайна;

- Down light — светильники, свет которых распространяется вниз. Применяются для общего освещения в домах, часто в виде встраиваемых светильников. Обладают определённым углом рассеивания и распределением силы светового потока (см. раздел «угол расхождения, кривая силы света») , за формирование которых отвечают расположение светодиодов, оптика, а также форма отражателя;

- Rigid light bar — светильники, выполненные в виде световых панелей на жёстком основании. По форме представляют собой линейки, содержащие светодиоды. Устанавливаются в нишах потолков, стоек, мебели, витрин и других подобных элементах интерьера для подсветки;

- Flexible LED strip light — гибкие светодиодные ленты, шириной до 2 см. Их иногда помещают в прозрачный или полупрозрачный влагонепроницаемый корпус для получения рассеянного излучения. Такие ленты удобны для монтажа и используются для различного рода подсветки, в том числе рекламной;

- Tunnel light fixture - светильник для освещения туннелей —, представленные;

- street lighting fixture - светильник для освещения дорог.

- Panel LED lighting — световые панели, излучающие свет с поверхности, равно протяжённой в двух направлениях. Используются как источники общего освещения в зданиях;

- LED bulb — светодиодные лампы, используемые для замены традиционных ламп накаливания, люминесцентных ламп, в светильниках внутреннего и наружного освещения, в автомобилях, в компактных фонарях и в других устройствах.

- On-grid lighting – питающиеся от сети;

- Off-grid lighting – питающиеся от альтернативных источников энергии.

- solar-powered LED lighting fixture — светодиодные светильники с электрическим питанием от солнечных батарей;

и пр.

Европейские производители:

Osram Opto Semiconductors

Немецкая компания со штаб-квартирой в Регенсбурге. Является дочерней компанией Osram GmbH. Производство сосредоточено в Регензбурге и Пенанге (Малазия). Является производителем полупроводниковой оптоэлектроники для освещения, сенсоров и средств отображения информации. Огромный перечень производимой продукции компании в первую очередь включает в себя сверхъяркие мощные светодиоды, излучающие в видимом спектре.

Официальный сайт: http://www.osram-os.com/osram_os/en/
 

Российское представительство:

http://www.osram-os.com/osram_os/ru/contact--support/moscow/index.jsp

Почтовый адрес:

ОАО ОСРАМ
ул. Летниковская 11/10 стр.1 
подъезд 4 этаж 4
115114 Москва
Россия

Тел. +7 495 935-70-70
Факс. +7 495 935-70-76

Продукция:

- маломощные светодиоды (серия DURIS E3), светодиоды средней мощности (серии DURIS E5, P5, S5, S8) и сверхмощные светодиоды (Golden DRAGON PLUS, OSLON SSL, OSLON Square, SOLERIQ E, SOLERIQ S);

- Прочее оборудование для светодиодного освещения: драйверы, гибкие светодиодные модули.

Уникальные технологии:

- OLED - в OSRAM OS основана первая в мире технологическая линия по производству органических светодиодов (OLED);

Производители в США:

Cree Inc.

Многонациональной производитель полупроводниковых материалов и приборов со штаб-квартирой в Дареме, США.

Официальный сайт: www.cree.com

Подробнее о продукции производителя: http://www.xlight.ru/products/catalog/384157/

Продукция:

- Cверх яркие светодиоды (серии P2 Oval 4-mm, P2 Oval 5-mm, P2 Round 5-mm, SMD White, SMD Color, P4)

- массивы светодиодных чипов (integrated LED arrays - XLamp);

- светодиодные лампы и модули.

Уникальные технологии:

- SiC (silicon carbide) - карбид кремния; этот инновационный материал компания Cree, после 20 лет разработок, применяет в качестве подложки для мощных светодиодов; такая технология производства дает Cree конкурентное преимущество в части качества и эффективности светодиодов.

- Truewhite technology – технология, позволяющая получить белый свет с высокими цветопередающими свойствами CRI>90;

Bridgelux

Многонациональной производитель светодиодов со штаб-квартирой в штате г.Ливермор, штат Калифорния, США.

Официальный сайт: www.bridgelux.com

Уникальные технологии:

- GaN-on-Silicon – снижение себестоимости;

- широкий выбор индекса цветопередачи (CRI): 70, 80, 90 для стандартного освещения и 97 для декорационных целей;

- 5-летняя гарантия.

LED Engin

Американская (г. Сан-Хосе, штат Калифорния, США) компания, разработчик и производитель мощных светодиодов, светодиодной оптики и модульных источников света.

Официальный сайт: www.ledengin.com

Российское представительство: www.eltech.spb.ru

Подробнее о продукции производителя: www.eltech.spb.ru/producers/led_engin

Продукция:

- мощные светодиоды в 1-, 4-, 12- и 24-кристальном исполнении;

- мощные светодиоды на «печатной плате на металлической основе» (MCPCB);

- вторичная оптика для светодиодов;

- светодиоды Deep Red и Far Red для искусственного освещения растений в условиях теплиц;

- многокристальные RGB-, RGBA- и RGBW-светодиоды, предназначенные для использования в системах декоративной, архитектурной и сценической подсветки;

Уникальные технологии:

- стойкость к высоким температурам (до 150°С) благодаря многослойной  подложке;

- малый нагрев корпуса благодаря низкому тепловому сопротивлению;

- высокая устойчивость к возможным механическим воздействиям благодаря кварцевой линзе;

- универсальность применений благодаря мульти кристальному исполнению;

- высокий световой поток и плотность потока мощности, до 1,2 А/кристалл.

Philips Lumileds Lighting Company

Производитель широкого спектра светодиодов.

Компания принадлежит Philips Lighting, штаб-квартира в США, г.Сан-Хосе.

Создана в ноябре 1999г. как совместное предприятие Philips Lighting и Agilent Technologies.

Официальный сайт: www.philipslumileds.com

Дистрибьютор в России:

Silica Moscow

Avnet Europe Comm. VA,

Коровинское ш., 10, стр. 2

127486, г.Москва

тел.: +7 495 737 36 70

факс: +7 495 737 36 71

E-mail: moscow@silica.com

Продукция:

мощные светодиоды Luxeon (Luxeon I, Luxeon III, Luxeon V, Luxeon K2, Luxeon Star, Luxeon Rebel).

Уникальные технологии:

- микро LED.

Японские производители:

Nichia Corporation

            Инженерно-химическая производственная компания со штаб-квартирой в Токусима, Япония. Nichia Corporation состоит из двух подразделений. Первое ведет разработку и производство люминофоров и других химических веществ. Втрое ответственно за светодиоды.

Официальный сайт: www.nichia.co.jp/en

Российское представительство: http://www.nichia.co.jp/ru/contact/contact.html

Продукция: светодиоды (smd, Chip on Board), люминофоры.

Sharp

Японская многонациональная корпорация, которая разрабатывает и производит электронные продукты. Штаб-квартира находится в Осаке, Япония.

Компания была основана в сентябре 1912 года.

Официальный сайт: www.sharpleds.com

Дистрибьюторы в России: http://www.sharpsde.com/buy/distributors#Russia

Продукция:

Mega Zenigata (мощные светодиодные модули), Mini Zenigata (светодиодные модули средней мощности), Petite Zenigata (компактные светодиодные модули), Tiger Zenigata, The Double Dome, SAE-Series.

Уникальные технологии:

- CRI >90

Корейские производители:

Samsung LED

Официальный сайт: samsungled.com

Дистрибьюторы в России:

http://www.symmetron.ru

http://www.ptelectronics.com

http://www.e-neon.ru

Продукция:

- Светодиоды высокой и средней мощности;

- светодиодные массивы;

- светодиодные лампы.

LG Innotek

Подразделение группы компаний LG. Занимается производством компонентов светодиодов начиная с октября 2000 г.

Официальный сайт: ledlighting.lginnotek.com

Продукция:

- светодиоды средней мощности (серии: 5152, 5630, 6030, 3030)

- светодиодные массивы, оптика, драйверы.

Seoul Semiconductor

Корейская компания по производству светодиодного оборудования, образованная в 1992 г. Производственные мощности расположены в г. Ансан, Корея.

Официальный сайт: www.seoulsemicon.com/en

Дистрибьюторы в России:

http://microdis.net/manufacturers-partners/news/0/291/seoul-semiconductor.html

http://www.microem.ru

http://www.silica.com/manufacturer/seoul-semiconductor.html

http://www.symmetron.ru

Продукция:

- Светодиоды (Acrich, Acrich MJT);

- светодиодные массивы (Acrich 2)

Уникальные технологии:

- nPola UV LED + RGB;

- высокий показатель CRI (90 min.)

Китайские производители:

Baoshida Electronic Technology

Подразделение холдинга Baoshida Holding Group. Основана в 2006 г. Специализируется на разработке и производстве светодиодного освещения, дисплеев, чипов, блоков питания и радиаторов для светодиодной продукции.

Официальный сайт: http://www.bsdled.com

Продукция:

- светодиоды для освещения (BSD-A008, BSD-B012, BSD-C001);

- светодиодные лампы.

Тайваньские производители:

Everlight Electronics

Основана в 1983 г. в г. Тайпей, Тайвань, глобальная компания c представительствами по всему миру. Специализируется на производстве светодиодов для освещения и мобильных устройств.

Официальный сайт: www.everlight.com

Дистрибьюторы в России:

http://www.ebv.com

http://www.futureelectronics.com

http://www.rutronik.com

Продукция:

- светодиоды для освещения (JU1215 COB, JU2024 COB, A22, XI3030, XI3535, Shwo D, Shwo, HV, Shuen, A09K, B05);

- светодиодные лампы.

Российские производители:

Optogan

ЗАО «Оптоган» функционирует с 2010 г. Производственные мощности расположены в Санкт-Петербурге, Россия. Разрабатывает и производит светодиодные компоненты  и светильники.

Официальный сайт: www.optogan.ru

Продукция:

- сверхяркие светодиоды SMD (серия OLP);

- светодиоды chip-on-board (серия OCM);

- масштабируемые светодиодные модули (серия ОСС);

- светодиодные массивы (модули OMT и OMA).

- светодиодные лампы, светильники;

- источники питания;

- вторичная оптика.

Уникальные технологии:

- масштабируемые светодиодные модули (серия ОСС);

- OLED – органические светодиоды (в разработке).

Коэффициент пульсаций - характеризует наличие быстрых изменений светового потока, которые могут быть незаметны для глаз, но отрицательно сказывающихся на утомляемости. Измеряется в процентах. Чем ниже показатель, тем лучше характеристики лампы. Пульсации светового потока также называют «стробоскопическим эффектом».

Норма – не более 5%.

Коэффициент пульсации ламп накаливания – около 5-7%, галогенных ламп – до 5%. Коэффициент пульсаций газоразрядных ламп (люминесцентных, металлогалогенных, натриевых, ксеноновых, неоновых и др.) может достигать 40% и более (при электронном пускорегулирующем аппарате – снижается до 5%). У индукционных ламп – 1-5%.

          В светодиодных светильниках коэффициент пульсации зависит от блока питания (драйвера). В дешевых вариантах может достигать 30%, в качественных снижается до 1-2%. Данные по значению коэффициента пульсации, как правило, на упаковке ламп не указываются.

У светодиодных лент и светильников, которые питаются от отдельных стабилизированных блоков питания - источников постоянного тока, пульсации минимальны. Для ламп со встроенными в цоколь блоками питания пульсации могут быть значительно больше.

Источники
питания

Всего можно выделить три основных типа блоков питания светодиодных ламп:

1. Резистрно-конденсаторный - самый дешевый и ненадежный, присутствует заметный стробоскопический эффект (частота мерцания – 100Гц), не защищает от перепадов напряжения в сети, рассчитан строго на 220В, световой поток зависит от внешней температуры, при выходе из строя одного светодиода гаснет вся лампа.

2. Высокочастотный импульсный – безопасно низкий стробоскопический эффект (так как частота мерцания - 100кГц), рассчитан на широкий диапазон питающих напряжений (от 100В до 250В), высокий КПД.

3. Источник питания стабильного тока – наиболее надежный, стробоскопический эффект отсутствует, работает в широком диапазоне питающих напряжений, не зависят от внешней температуры

Пульсации светового потока измеряются специальным прибором.

Официальное определение пульсации по ГОСТ:

Коэффициент пульсации освещенности КП, %: критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока источников света в осветительной установке при питании их переменным током.

1. Какую роль играет свет в здоровье и самочувствии человека

В настоящее время человек значительную часть жизни проводит при искусственном освещении, в том числе, и светлую часть дня, поэтому «качество» искусственного освещения играет большую роль в состоянии здоровья человека.

циркадные ритмы

            Свет, его цветовая температура и интенсивность в течение суток, напрямую влияют на циклы «сон-бодрствование», синтез гормонов, температуру тела, активность головного мозга и другие важные функции организма человека, то есть, процессы в организме синхронизированы с освещением. Изменения  в организме, связанные с суточным циклом «свет-темнота», называются «циркадными циклами» и определяют выработку гормона «мелатонина», который регулирует процессы организма, происходящие во время сна.  Нарушение этих циклов может вызывать бессонницу, диабет, депрессию, сезонные расстройства и пр.

            Концентрация мелатонина в крови повышается в темное время суток, а с наступлением рассвета выработка мелатонина в организме прекращается. Кроме того, имеет значение цветовая температура света. Слабое освещение или теплый свет стимулирует выработку мелатонина, дневной свет и сильная освещенность – блокирует. Поэтому даже кратковременный яркий свет в ночное время может вызвать нарушение нормального режима сна и иметь долговременные последствия.

Освещенность

Спектр
излучаемого света

зрение

Глаз человека может воспринимать окружающие предметы при освещенности в диапазоне от 0,001 люкс до 20 000 люкс. В солнечный день глаз человека воспринимает около 10 000 люкс света и более. Свет Солнца в безоблачный день достигает 100 000 люкс. Свет полной луны – 1 люкс.

В помещении, в котором подолгу находятся люди освещенность должна быть не менее 120 люкс. Для деятельности, связанной с чтением необходима освещенность не менее 300 люкс, для тонких работ (с мелкими деталями) – 500 люкс.

Кроме освещенности, большое влияние на зрение оказывает спектр освещения. Любой источник освещения имеет спектр заметно отличный от дневного и солнечного. Для сравнения см. рисунок.

Можно выделить основные характеристики искусственного света, негативно влияющие на зрение:

1)     Наличие ультрафиолетового спектра в излучении;

2)     Неравномерность спектра;

3)     Переизбыток излучения в синей части спектра;

4)     Высокие пульсации светового потока;

5)     Излишне теплый свет (при чтении и тонких работах);

6)     Слишком низкая освещенность для конкретного вида деятельности.

Цветовая
температура

Спектр дневного света при всей своей «идеальности» имеет один недостаток для зрения – наличие ультрафиолета в спектре.

Свет лампы накаливания и, в некоторой степени, галогеновых ламп имеют сильный «завал» в красную часть спектра, в связи с чем он не подходит для освещения рабочих зон и не дает достаточной детализации при чтении и тонких работах.

Свет флюоресцентной лампы имеет очень неравномерный «рваный» спектр, а также для таких источников характерны сильные пульсации светового потока и наличие «ультрафиолета», что негативно сказывается на зрении и утомляемости, однако, среди достоинств можно отметить возможность выбора различных цветовых температур, подходящих для создания как расслабляющей, так и рабочей обстановки.

Свет светодиодов имеет непрерывный спектр, ультрафиолетовые волны отсутствуют, пульсации, как правило, незначительны, а при использовании качественных источников постоянного тока – отсутствуют. Однако, чем холоднее цветовая температура светодиодного света, тем более ярко выраженным становится пик в синей части спектра и тем большее раздражение он оказывает на сетчатку глаза, поэтому не следует злоупотреблять холодным светом без необходимости. Такой свет подходит для создания рабочей атмосферы днем, а для создания уютной домашней обстановки в вечерние часы более безопасным и расслабляющим будет свет теплых тонов.

депрессии при сезонном недостатке света

При недостатке дневного света в весенний и осенний периоды может развиваться депрессивное и подавленное эмоциональное состояние. Особенно сильно это проявляется, если в такие периоды приходится значительную часть дня проводить при искусственном освещении. В таких случаях специально подобранные условия освещения могут значительно улучшать общее самочувствие людей в течение всего дня и стабилизировать естественную циркадную ритмику «сон–бодрствование». Человеку днем в рабочие часы необходим свет холодных тонов (от нейтрального до дневного) и достаточно сильная освещенность, а вечером в часы отдыха - приглушенный свет теплых тонов.

Для профилактики депрессий, связанных с дефицитом света, существуют специальные светильники, восполняющие такой дефицит за непродолжительное время, проведенное рядом с таким светильником.

Коэффициент
цветопередачи

Цветовая
температура

цветопередача

Для создания комфортных зрительных образов также имеет большое значение адекватная цветопередача и высокая контрастность освещаемых предметов, при таких условиях зрение будет меньше напрягаться, улучшится скорость реакции (если речь идет, например, об ответственных участках производства), а уровень утомляемости будет ниже.

Каждый источник света имеет условную характеристику – индекс цветопередачи. Чем выше этот индекс, тем, считается, лучше цветопередача при таком освещении. Однако, такой критерий не всегда показывает реальное состояние дел, так, например, лампа накаливания обладает максимальным индексом цветопередачи (близкому к 100), но известно, что ее свет слабо передает оттенки голубых и синих тонов.

По индексу цветопередачи можно ориентироваться при сравнении ламп одинаковой цветовой температуры. При этом, если важно передать цвета предмета такими, какими они являются при дневном свете (например, для выставочных залов), то и цветовую температуру источника света необходимо подбирать максимально холодных тонов, ближе к дневному свету (5500К - 6500К).

2. Особенности светодиодного освещения и его влияния на здоровье

Пульсации
светового потока

пульсации

Светодиодное освещение, при качественном блоке питания, характерно минимальными пульсациями. Подробнее см. раздел «пульсации светового потока».

Спектр
излучаемого света

спектр

Спектр светодиодного источника света имеет свои особенности, отличающие его от других источников искусственного света и дневного света, и связан с самой природой преобразования в светодиоде электрического тока в видимый свет. Кристалл светодиода излучает свет в синем диапазоне волн. Люминофор, который нанесен на кристалл светодиода, облучается синим светом и преобразовывает часть синего спектра света в другие цвета - от красного до голубого. При этом, чем холоднее цветовая температура света, тем больше в нем доля синего цвета и меньше – других цветов (см. рисунок).

ультрафиолет

          Ультрафиолетовые волны в спектре светодиодного освещения отсутствуют, впрочем, как и инфракрасные.

напряжение

          Светодиоды питаются от низкого, безопасного для человека напряжения (12В, 24В или 36В) и постоянного тока. Для преобразования переменного тока напряжением 220В в ток, необходимый для светодиодов, используются специальные блоки питания (отдельные внешние или встроенные в лампу/светильник).

яркость

    Светодиоды, созданные для освещения, обладают высокой яркостью. Непосредственное попадание света от светодиода в глаз крайне нежелательно. Для защиты от яркого света во всех лампах и светильниках применяется оптика рассеивающая свет, а светодиодные ленты, не имеющие такой оптики, устанавливаются в нишах, так, что в глаза попадает только уже отраженный и таким образом рассеянный свет.

Угол
расхождения
светового потока

равномерность освещенности

          В отличие от других источников света светодиоды излучают направленный поток света, поэтому при неправильном проектировании освещения в помещении могут образоваться зоны затемнения и ярких пятен, что неблагоприятно сказывается на зрительном восприятии, создает дискомфорт и переутомляет зрение. Для организации общего освещения следует подбирать лампы, дающие рассеянный свет, с углом расхождения светового потока от 180° и более.

Коэффициент
цветопередачи

цветопередача

          В настоящее время производители светодиодов достигли хороших показателей цветопередачи светодиодных источников света. Сейчас легко можно подобрать светодиодные лампы с необходимым уровнем коэффициента цветопередачи, который может достигать уровня 90 и выше. Для домашнего освещения достаточно значения 80, для улицы – 60.

отсутствие шума при работе

          В отличие от многих люминесцентных ламп светодиодные источники света беззвучны в работе.

вредные вещества

          Светодиоды не содержат вредных веществ, не выделяют их при работе, не требуют специальных условий утилизации как ртутьсодержащие люминесцентные лампы.

Цветовая
температура

температура света и влияние на активность мозга, выработку мелатонина

          Светодиодные источники света бывают любой цветовой температуры. Это позволяет создать необходимое освещение как для рабочей обстановки - холодные тона, так и для отдыха - теплые тона.

Освещенность

освещенность

Светодиоды обладают достаточным световым потоком для создания необходимого уровня освещенности, в том числе для точных работ, где требования к освещению очень высоки.

выводы

          С помощью светодиодных источников света в настоящее время можно создать безопасное для здоровья и комфортное освещение, необходимое для работы и отдыха, как внутри помещения, так и на открытом воздухе.

3. Меры предосторожности и рекомендации при использовании светодиодного освещения

1)    пульсации

В светодиодных светильниках коэффициент пульсации зависит от блока питания (драйвера). В дешевых вариантах может достигать 30%, в качественных снижается до 1-2%. Норма – не более 5%.

Цветовая
температура

2)    цветовая температура и синий цвет в спектре

Чем холоднее цветовая температура света, тем больше в нем доля коротких волн (т.е. синей части спектра). Восприятие света холодных тонов в течение дня следует ограничивать, так как такой свет с одной стороны создает рабочую атмосферу, способствует активности и лучшей концентрации внимания, а с другой оказывает большее раздражающее воздействие на глаза, чем свет теплых тонов.

3)    яркость

Яркий прямой свет светодиодов вреден для глаз, поэтому большое значение имеет оптика, рассеивающая свет (например, матовая), а также правильная установка светодиодных приборов, не имеющих такой оптики, например, светодиодных лент, таким образом, чтобы при любом угле обзора в глаза попадал только отраженный и рассеянный свет.

4)    мягкий свет в ночное время

В ночное время следует избегать сильного освещения, чтобы не нарушить естественные циклы в организме. Для этого следует применять светильники для локального освещения, в том числе подсветку пола.

5)    цветопередача

Комфортный для глаз коэффициент цветопередачи лампы внутри помещений – от 80 и выше, для улицы – не ниже 60.

4. Воздействие цвета на самочувствие.

При организации декоративной подсветки следует учитывать, что каждый цвет  определенным образом влияет на самочувствие и настроение:

- Красный цвет – возбуждающий, согревающий, активный, энергичный, проникающий, теплый, активизирующий все функции организма. На короткое время увеличивает мускульное напряжение, повышает кровяное давление, ускоряет ритм дыхания;

- Оранжевый цвет– тонизирует, действует как и красный, но слабее. Ускоряет пульс, улучшает пищеварение;

- Желтый цвет – тонизирующий, физиологически оптимальный, наименее утомляющий из цветов, стимулирует зрение и нервную деятельность;

- Зеленый цвет – физиологически оптимальный, уменьшает кровяное давление и расширяет капилляры. Обладает успокаивающим эффектом, облегчает невралгии и мигрени. На продолжительное время повышает двигательно-мускульную работоспособность;

- Голубой цвет – успокаивающий, снижает мускульное напряжение и кровяное давление, успокаивает пульс и замедляет ритм дыхания;

- Синий цвет – оказывает успокаивающее действие, постепенно переходящее в угнетающее, а также способствует затормаживанию функций физиологических систем человека;

- Фиолетовый цвет – соединяет эффект красного и синего цветов, производит угнетающее действие на нервную систему.

Что означает коэффициент мощности.

Коэффициент мощности прибора (светодиодного светильника) характеризует его с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей и равен отношению потребляемой активной мощности к полной мощности. Варьируется от 0 до 1 (от 0% до 100%). Чем выше, тем лучше.

Данный показатель зачастую не указывается на упаковке или в спецификации, но имеет важное значение при проектировании электросетей, особенно, на производстве и в офисных зданиях.

Чем меньше коэффициент мощности, тем ниже качество потребления электроэнергии (больше мощности бесполезно рассеивается на проводах) и тем меньше КПД электрооборудования, питающегося от сети. Низкий коэффициент мощности ведёт к увеличению доли потерь электроэнергии в электрической сети и перегреву электропроводки.

Для светодиодных ламп коэффициент мощности должен быть не менее 0,7 - для большинства систем освещения в жилых помещениях и не менее 0,9 - для промышленных зданий.

Чем выше суммарная потребляемая мощность светодиодных ламп тем строже должны быть требования к коэффициенту мощности.

Значения коэффициентов мощности и оценка качества энергопотребления:

- 0,95 – 1,00 (95% - 100%) – высокое;

- 0,8 - 0,95 (80% - 95%) – хорошее;

- 0,65 – 0,8 (65% - 80%) – удовлетворительное;

- 0,5 – 0,65 (50% - 65%) – низкое;

- 0 – 0,5 (0% - 50%) – неудовлетворительное.

Коэффициент мощности показывает величину сдвига по фазе между током и входным напряжением, протекающими через прибор.

В приведенном примере на графике коэффициент мощности равен:

cos 45° = 0,71.

Коррекция коэффициента мощности.

Коррекция коэффициента мощности - процесс приведения потребления конечного устройства, обладающего низким коэффициентом мощности при питании от силовой сети переменного тока, к состоянию, при котором коэффициент мощности соответствует принятым стандартам. Реализуется в виде дополнительных устройств (активных или пассивных корректоров коэффициента мощности) в цепи питания. Компенсация обеспечивает отсутствие всплесков тока потребления на вершине синусоиды питающего напряжения и равномерную нагрузку на силовую линию.

Какие устройства управления освещением можно подключить для экономии электричества

и повышения комфорта.

          Стандартную схему выключатель–светильник можно дополнить датчиками и таймерами, позволяющими включать свет автоматически, а также диммерами для регулировки светового потока до необходимого уровня освещенности. Существуют также комбинированные системы, совмещающие в себе различные средства управления, например: датчик освещенности совместно с датчиком движения (включает свет только в темное время суток и в присутствии человека), таймер с датчиком движения (включает дежурный свет в заданное время, максимальный свет – вечером в присутствии человека, приглушенный свет – в ночные часы), датчик освещения и диммер (автоматически поддерживает уровень освещенности при сочетании естественного света и электрического).

Управление освещением, в том числе диммированием, настройкой цвета (RGB-контроллеры), программированием условий включения-выключения, может быть беспроводным.

Для многих помещений полезным может оказаться дополнительный общий выключатель для всего света в помещении (например, в квартире, загородном доме, офисе или номере гостиницы), который позволяет отключить все освещение сразу и исключает лишние расходы электричества, если по недосмотру в одной из комнат остался «гореть» свет. Такой выключатель может как просто дублировать автомат в щитке, так и сочетаться с постановкой помещения на охрану, быть  беспроводным, с GSM-модулем или управлением через интернет. Размещаться общий выключатель может как рядом с выходом из помещения, так и рядом с кроватью.

Диммируемые
источники света

На ресурс светодиодных источников света практически не влияет частота включений-выключений, в отличие от ламп с нитью накаливания, люминесцентных и пр. Однако, следует выбирать лампы и светильники, допускающие их использование совместно с датчиками, таймерами и диммерами.

Датчики движения и присутствия

          Такие датчики позволяют автоматически включать свет при появлении людей в зоне «видимости» датчика и выключать его через некоторое время после того, как люди покинут помещение. Такие датчики подойдут для помещений и открытых участков, где предполагается временное пребывание людей (коридоры, лестничные пролеты, ванные комнаты, балконы, ворота, входные двери, придомовая территория и пр.). Различаются датчики, прежде всего, по физическому принципу обнаружения человека. Этот способ влияет на чувствительность датчика, площадь охватываемой зоны, возможность ложных срабатываний, взаимодействие с домашними животными, и требования к внешней среде (наличию пыли, влаги). Так, датчики бывают: инфракрасные, микроволновые (СВЧ), ультразвуковые, акустические (звуковые), комбинированные.

          Датчики также различаются по:

- углу обзора;

- дальности действия;

- чувствительности;

- времени задержки освещения во включенном состоянии;

- максимальной мощности приборов, которыми управляет датчик;

- возможности датчика улавливать присутствие человека за препятствиями;

- пыле- и влагозащищенности.

1) инфракрасные датчики;

Реагируют на изменение теплового фона, создаваемого людьми, животными и любыми движущимися предметами в поле зрения датчика, бывают пассивными (сканируют окружающий тепловой фон) и активными (генерируют инфракрасное излучение и реагируют на отражённый предметами сигнал). Чтобы датчик не реагировал на домашних животных, он должен иметь возможность настройки чувствительности.

Такие датчики могут подразделять на датчики движения и датчики присутствия. Разница – в чувствительности. Датчики присутствия более чувствительны и подойдут для помещений, где человек может долго находиться неподвижно (например, для жилых комнат, офисов), а датчики движения – для проходных помещений (например, коридоров, лестниц).

Преимущества:

- отсутствие вредного излучения (особенно при пассивном варианте);

- низкое энергопотребление;

- возможность настроить чувствительность, чтобы избежать срабатывания от домашних животных;

- возможность регулировки угла обзора (при наличии шторки на датчике);

Недостатки:

- поле зрения датчика ограничено зоной прямой видимости для инфракрасного излучения (даже шторка в ванной комнате может быть препятствием);

- при увеличении зоны покрытия (например, при высокой установке датчика) его чувствительность снижается;

- зависимость от сезонных колебаний температуры: летом разница температур между окружающим воздухом и человеком невелика, а зимой инфракрасному излучению человека препятствует плотная одежда; кроме того, снег, дождь, туман, прямой солнечный свет снижают чувствительность датчика и зону его охвата;

- возможность ложных срабатываний от теплых потоков воздуха (например, от отопительных приборов).

2) микроволновые (СВЧ) датчики движения

Микроволновый датчик движения излучает высокочастотные электромагнитные волны (частота волн может быть различной в зависимости от производителя, обычно она составляет 5,8ГГц), которые отражаясь от окружающих объектов регистрируются сенсором и регистрирует малейшие изменения отраженных электромагнитных волн. Такие волны могут огибать препятствия, а также проникать сквозь тонкие перегородки.

Преимущества:

- способен обнаруживать объекты за диэлектрическими или слабо проводящими ток препятствиями: тонкими стенами, дверьми, стеклами и т.п.;

- работоспособность не зависит от температуры окружающей среды или объектов;

- способен реагировать на самые незначительные движения объекта (например, движения кисти руки при письме);

- обладает более компактными размерами;

Недостатки:

- более высокая стоимость;

- возможность ложных срабатываний, из-за движений вне необходимой зоны наблюдения, за окном и т.п.;

- датчики СВЧ высокой мощности могут быть небезопасны для здоровья;

3) ультразвуковые датчики

Ультразвуковой датчик движения излучает звуковые волны с частотой, не воспринимаемой человеком (ультразвуком) и реагирует на изменение частоты отраженного сигнала, вследствие движения объектов. Хорошо проявляет себя в обнаружении движений в достаточно длинных коридорах, на лестницах и т.п.

Преимущества:

- относительно невысокая стоимость;

- не подвергаются влиянию окружающей среды (в том числе, погодных условий);

- определяют движение вне зависимости от материала объекта;

- имеют высокую работоспособность в условиях высокой влажности или запылённости;

- не зависят от влияния температуры окружающей среды или объектов

Недостатки:

- многие домашние животные слышат ультразвуковые частоты, на которых работает датчик движения, что зачастую вызывает у них сильный дискомфорт;

- относительно невысокая дальность действия;

- срабатывает только на достаточно резкие перемещения;

4) акустические (звуковые) датчики

Реагируют на любой звук, определённого уровня громкости или частоты. Могут применяться в подъездах, подземных гаражах, лестничных пролетах и пр. Для квартиры могут подойти датчики, реагирующие, например, на хлопок в ладоши.

          Преимущества:

          - относительно невысокая стоимость;

          - позволяет зажечь свет заблаговременно, например, в подъезде от звука поворота дверного замка, открывании двери лифта, шагов по лестнице.

          Недостатки:

          - ложные срабатывания от посторонних звуков;

          - не реагирует на бесшумные движения.

5) фотоэлектрические  датчики

   Такой датчик реагирует на пересечение объектом луча, идущего от передатчика к приемнику. Может работать на больших дистанциях. Сфера применения таких датчиков ограничивается проходными зонами, где необходимо включить свет на ограниченное время после пересечения объектом (человеком, машиной) зоны охвата датчика (калитки, ворот).

6) контактные датчики

 
        Срабатывают при открывании двери, дверцы шкафа и пр.

7) охранные системы

Для управления освещением также могут использоваться различные датчики, применяемые в составе охранных систем.

Лампы с встроенными датчиками

Существуют датчики, выполненные в виде стандартного патрона, вкручиваемого вместо обычной лампочки, а сама лампа при этом вкручивается в датчик и этот датчик управляет ее включением-выключением.

  

Некоторые светодиодные лампы и светильники могут быть снабжены встроенным датчиком (например, освещения или движения).

 

Регулировка светового потока (диммеры)

С помощью диммеров можно регулировать световой поток светодиодных светильников до нужного уровня освещенности. Для этого необходимо приобретать лампы, допускающие диммирование, а также устанавливать диммеры, совместимые со светодиодными лампами.

Практически все низковольтовые светодиодные ленты и лампы, питающиеся от постоянного тока и напряжения 12В или 24В легко диммируются. В этом случае, диммер устанавливается в цепи между блоком питания и лентой (лампой).

Диммер должен соответствовать максимальной мощности ламп, световой поток которых он регулирует. В связи с этим, диммеры бывают бытовые (для небольших мощностей) и промышленные (мощные).

Диммируемые
источники света

Некоторые лампы и светильники имеют встроенную функцию диммирования и пульт управления диммированием.

Датчики освещенности

Это устройство автоматического управления источниками света, в зависимости от уровня освещенности окружающего пространства. Датчики освещенности устанавливаются в местах, где в светлое время суток пространство освещается естественным светом, а при наступлении темноты – электрическим, например, в подъездах, на участках загородных домов, тротуарах, в гаражных строениях.

Такие датчики управляют включением света, когда освещенность становится ниже настраиваемого порогового значения и выключают его, когда освещенность превышает установленный порог.

Датчики различаются по способу управления (автоматические, программируемые), по мощности подключаемой нагрузки (бытовые, промышленные), по месту применения (внутренние, уличные), со встроенным или выносным фотоэлементом.

При этом, необходимо исключить попадание прямого света от светильника на датчик, который управляет этим светильником, иначе при включении светильника датчик зарегистрирует повышение освещенности и отключит его.

Автоматическое регулирование уровня освещености при помощи датчиков освещенности и диммеров

Системы автоматического управления освещением могут совмещать датчики освещенности и диммеры для регулирования светового потока светильников или включения нескольких систем светильников поочередно, поддерживая, таким образом, освещенность на заданном уровне при сочетании естественного света и искусственного.

      50% потребления                 75% потребления             100% потребления

         Кроме функции экономии электроэнергии такие системы заметно повышают комфорт для человека, работающего в помещении. Датчики в таких системах могут устанавливаться как глобальные, измеряющие уровень света, попадающего в окна, так и индивидуальные, измеряющие освещенность каждого рабочего места или зоны. Такие датчики могут иметь возможность настройки для поддержания определенного уровня освещенности в зависимости от вида деятельности в помещении, в том числе при смене вида деятельности (работа, обслуживание, уборка).

Таймеры

          Таймеры для управления освещением позволяют включать и выключать свет в заданное время, а также гибко управлять освещением в заданные периоды времени, например, включать приглушенный свет – в ночное время, полный – в вечернее и отключать свет в дневное время.

Комбинированные датчики

Такие датчики могут как совмещать различные технологии обнаружения движения (например, инфракрасный и микроволновой) для большей продуктивности, дополняя друг друга, так и совмещать датчик движения с датчиком освещенности или таймером, для того чтобы включать свет только при регистрации движений в темное время суток или в заданный промежуток времени.

RGB-контроллеры

Цветовая
температура

Цвет света светодиодных светильников, основанных на красном, зеленом и синем светодиодах можно регулировать с помощью RGB-контроллера и пульта управления. В таких системах может быть предусмотрено, также, диммирование и регилировка цветовой температуры белого света.

Дистанционное управление

Дистанционное управление освещением может быть удобно не только при организации освещения на больших территориях, но и на участках загородных домов, в жилых помещениях (например, рядом с кроватью). Некоторые светильники и лампы имеют встроенный модуль дистанционного управления.

Также, с целью нежелательных расходов электричества полезным может оказаться общий выключатель всего света на участке или в помещении, который может иметь дистанционный пульт, в том числе, с GSM модулем или управлением через Интернет.

Проходные выключатели

На территориях и в помещениях, где предполагается временное пребывание людей, особенно, в проходных зонах (коридорах, лестничных пролетах, участках загородных домов и пр.), а также в помещениях, можно установить проходные выключатели, так, чтобы можно было включить свет одним выключателем, а выключить другим. Таких выключателей может быть установлено и более двух.

Комплексные системы «умного дома»

          Более сложные системы, включающие различные датчики, таймеры и средства управления освещением могут взаимодействовать в сетях «умного дома», например, KNX, LonWorks, BACnet.

В каких случаях необходимы источники питания для светодиодных светильников

Все светодиоды питаются от постоянного тока с низким напряжением (3В или 4В) и стабильной силы тока (например, 300мА), поэтому требуют соответствующих преобразователей сетевого тока – блоков питания и драйверов.

Большинство ламп имеют встроенный драйвер, питающий светодиоды. Такие лампы рассчитаны на 220В и переменный ток, ее можно напрямую подключать к сети. Многие светодиодные светильники также имеют встроенный (или внешний) блок питания, входящий в комплект поставки.

Однако лампы, рассчитанные на напряжение 12В (например, из соображений безопасности), а также светодиодные ленты необходимо подключать через преобразователи – блоки питания или драйверы.

Что такое блок питания и драйвер

Источник питания - отдельный функциональный блок, имеющий входные параметры тока (например, 220В) и выходные параметры (например, напряжение 12В и максимальную мощность 50Вт, а также силу тока). Для светодиодных источников света различают блоки питания (источники стабильного напряжения) и драйверы (источники стабилизированного тока).

Блок питания - обеспечивает прибор необходимым напряжением и рассчитан на определенную мощность прибора. При этом, выходную силу тока сам блок питания не задает, а лишь ограничивает максимально допустимую. Выходная сила тока меняется в зависимости от потребляемой мощности источника света.

Светодиоду же для стабильной работы требуется обеспечить заданный ток (например, 300мА), поэтому для стабилизации силы тока в светодиодные ленты, как правило, встроены токоограничительные резисторы. Такие ленты можно подключать к блоку питания, рассчитанному на рабочее напряжение ленты.

Драйвер – источник стабилизированного тока для светодиодов, который обеспечивает определенную выходную силу тока. Драйвер, как и блок питания, также рассчитан на максимальную мощность нагрузки. Выходное напряжение меняется в зависимости от потребляемой мощности источника света.

          В большинстве случаев, драйвер оказывается экономичнее блока питания, так как при использовании драйвера нет необходимости снабжать светодиодный прибор резисторами для ограничения силы тока и, таким образом, отсутствуют лишние потери энергии на нагрев резисторов. Однако, драйвер менее универсален, его придется подбирать по характеристикам (выходному току, диапазону напряжений, мощности) для каждой конкретной линейки светодиодов.

Поэтому большинство светодиодов (в том числе в лентах) снабжаются резисторами для ограничения силы тока и такие световые приборы можно подключать к блоку питания.

Основные характеристики блоков питания и драйверов

1) мощность

Как правило, производитель указывает пиковую предельную мощность источника питания, а не рабочую, поэтому мощность всегда должна быть рассчитана с запасом не менее 25% к потребляемой;

2) выходное напряжение

Выходное напряжение блока питания должно соответствовать рабочему напряжению светильника, обычно это 12В, 24В или 36В;

3) выходной ток

Важный параметр драйвера, так как он напрямую влияет на работоспособность светодиодов. Если светодиодам для питания требуется именно драйвер (а не блок питания), то выходной ток драйвера должен соответствовать рабочему току светодиодов. Наиболее распространены драйверы с выходной силой тока 350мА и 700 мА.

4) КПД

Должен быть, как правило, не менее 80%.

Условия
эксплуатации

5) корпус

          Если источник питания планируется использовать в сухой комнате, то подойдет блок питания с защитным кожухом, имеющим множество отверстий и обеспечивающим конвекцию воздуха – для хорошего охлаждения. При небольшой мощности блок питания может быть выполнен в компактном пластиковом корпусе. Для ванной комнаты желателен источник питания с корпусом, имеющим класс влагозащищенности от IPх2 и выше.

 

Коэффициент
мощности

6) коэффициент мощности

Низкий показатель коэффициента мощности ведет к увеличению доли потерь электроэнергии (что особенно важно при мощном блоке питания). Коэффициент мощности должен быть не ниже 0,6. Отличный показатель – 0,9.

7) охлаждение

Любой источник питания нагревается. Для охлаждения открытые источники питания имеют множество отверстий для конвекции воздуха, закрытые (герметичные) – радиатор (металлические пластины на корпусе).

8) тип: встроенный, внешний

Источник питания может быть встраиваемым в светильник или же размещаться снаружи. Внешний блок питания может применяться из требований безопасности (повышенная влагозащищенность, требуется отвести высокое напряжение подальше от светильника), когда дизайн светильника не позволяет разместить источник питания внутри него, или в случае использования светодиодной ленты.

9) срок службы

Срок службы источников питания может достигать 15 лет. Гарантийный срок, как правило, 24 месяца.

10) наличие регулятора выходного тока

Драйверы могут быть снабжены регулятором выходного тока для его адаптирования к конкретному светодиодному устройству.

11) защита от скачков напряжения

Источник питания должен иметь защиту от скачков напряжения в электросети. Подача повышенного напряжения или тока на светодиоды недопустима, поэтому следует использовать источники питания, специально разработанные для светодиодных приборов.

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты

Блок питания для светодиодных лент должен подбираться исходя из напряжения питания, мощности, герметичности.

Светодиодная лента рассчитана на определенное рабочее напряжение (как правило, 12В), постоянный ток (DC) и характеризуется потребляемой мощностью на 1 метр длины. Следовательно, выходное напряжение на блоке питания должно соответствовать напряжению питания ленты, а максимальная выходная мощность блока питания должна быть рассчитана с запасом не менее 25%. Таким образом, требуемая максимальная мощность блока питания рассчитывается по формуле:

(мощность 1 метра ленты) Х (длина ленты в метрах) Х 1,25 = максимальная мощность блока питания.

          Можно использовать несколько блоков питания для одной ленты.

       Две и более светодиодные ленты подключаются либо к одному блоку питания параллельно, либо к двум отдельным блокам питания.

При последовательном подключении сопротивление проводника может оказаться значительным и вторая лента будет гореть тускло, кроме того, проводники первой ленты будут перегреваться.

Условия
эксплуатации

Требования к герметичности блока питания светодиодной ленты зависят от места его установки: для сухого, не пыльного помещения подойдет блок в защитном кожухе, для влажного, пыльного помещения, улицы или помещения с перепадами температур необходим герметичный блок питания (например, с уровнем защиты IP67).

Как выбрать блок питания для ламп и светильников

          Как и в случае со светодиодной лентой, блок питания для лампы или светильника должен иметь напряжение на выходе и максимальную мощность, соответствующие параметрам лампы или светильника. Мощность блока питания также должна быть из расчета 25% запаса. Следует обратить внимание, что светодиодные лампы 12В питаются от постоянного тока (DC), в то время как большинство блоков питания для галогеновых ламп имеет на выходе переменный ток (AC). Такие блоки питания для светодиодных ламп не подойдут (это значительно сократит их ресурс и может вызвать мерцание лампы во время работы).

Какой мощности бывают светодиодные лампы.

Мощность светодиодных ламп для бытовых целей обычно лежит в пределах от 1 до 12 Вт. Как правило, от 1 до 3 Вт – для декоративных целей, от 4Вт – для основного и акцентного освещения.

Мощность светодиодных лент определяется из расчета Вт/метр длины, например, 4,8 Вт/м, 9,6 Вт/м, и используются они только для целей декорирования и подсветки интерьера. Есть и мощные светодиодные ленты (светодиоды идут в несколько рядов) – до 60 Вт/м.

Светодиодные светильники для освещения улиц и производственных помещений достигают 100 Вт и более.

Световой поток

Светодиоды бывают разной светоотдачи (показатель светового потока из расчета на 1 ватт затраченной энергии), поэтому привычный критерий выбора как для ламп накаливания – мощность лампы в ваттах – для светодиодных ламп не показателен. Оценивать яркость светодиодного источника следует по  показателю светового потока, например, для большинства ламп накаливания мощностью 60 Вт световой поток составляет около 700 люмен. Такой же световой поток может быть у светодиодных ламп мощностью как в 8 Вт, так и в 14 Вт. Причем, это никак не характеризует качество лампы, а лишь дает представление о ее КПД – чем выше показатель количества люмен на ватт мощности, например, 60 люмен/Вт или 90 люмен/Вт, тем выше КПД лампы.

Большинство же производителей (и почти все китайские) указывают на упаковке лампы заведомо завышенные показатели при сравнении своей продукции с лампами накаливания. Можно сказать лишь о нижней границе: если Вы решили заменить лампу накаливания 60 Вт светодиодной, то светодиодная лампа должна быть мощностью не менее 7,5 Вт. При замене 100 ваттной, потребуется уже светодиодная лампа мощностью не менее 12,5 Вт.

На что влияет потребляемая мощность

Требования
к охлаждению

Потребляемая мощность светодиодных ламп характеризует только скорость расходования электроэнергии из сети и влияет на:

1) Требования к охлаждению ламп;

Светодиодные лампы греются, хотя и значительно меньше, чем лампы накаливания, но, в отличии от них, «боятся» перегрева. Чем больше мощность лампы, тем сильнее греется ее основание и тем выше требования к охлаждению. Все качественные светодиодные лампы, особенно, мощностью от 3Вт должны иметь радиатор для отвода тепла, а светодиодные ленты должны устанавливаться на металлическую подложку.

Источники
питания

2) Подбор блока питания (если лампа питается от постоянного тока 12В, 24В или 36В);

При выборе источника питания необходимо учесть, что его мощность должна превышать суммарную мощность подключаемых к нему светодиодов на 25%.

3) Расчет проводки и блока предохранителей;

4) Расчет энергозатрат;

-

Ресурс
и деградация

5) Цену лампы;

Чем больше мощность лампы тем выше ее цена. Однако, учитывая, что с ростом мощности лампы, как правило, растет ее КПД, то несколько мощных ламп могут оказаться предпочтительней большого количества маломощных. Помимо снижения энергозатрат, экономия на светодиодной лампе связана ее большим ресурсом, в десятки раз превосходящим ресурс ламп накаливания (по заявлениям производителей, до 50000 часов против 1000 часов), и в несколько раз – люминесцентных;

Коэффициент
мощности

6) Габариты светильника.

Чем мощнее лампа, тем больше ее габаритные размеры. Определяется это большим количеством светодиодов, большим блоком питания, нагревом лампы и необходимостью рассеивать тепло большей площадью радиатора;

7) Требования к коэффициенту мощности осветительных приборов;
           Чем больше суммарная потребляемая мощность источников света, тем строже должны быть требования к коэффициенту мощности каждого такого осветительного прибора (светильника или его блока питания). Для бытовых целей коэффициент мощности не должен быть ниже 0,7, для промышленных здание - не ниже 0,9. 

Эквивалентная мощность для выбора светодиодной лампы взамен ламп накаливания
или энергосберегающих ламп

При выборе светодиодной лампы для освещения помещения или улицы взамен ламп накаливания или люминесцентных следует обращать внимание, не на потребляемую мощность, а на величину светового потока, которая должна быть указана на упаковке или в спецификации к конкретной лампе.

Для грубого сопоставления, например, для первичной оценки предполагаемых энергозатрат при переходе на светодиодные лампы взамен ламп накаливания или люминесцентных, но не для расчета освещения в помещении, приводим таблицу эквивалентности этих трех видов ламп:

Способы получения светодиодов белого цвета свечения

Чипы светодиодов излучают свет в очень узком диапазоне волн, поэтому, для того, на их основе получить свет, который мы воспринимаем как белый, необходимы особые приемы. Существуют 3 основные технологии получения белого цвета свечения светодиодов:

1. Синий чип светодиода с нанесенным на него желтым люминофором, который переизлучает часть синего света в другие цвета свечения.

2. RGB и RGBA системы – комбинация красного, зеленого и синего светодиодов (в случае с RGBA – дополнительно устанавливается светодиод янтарного свечения).

3. Светодиод ультрафиолетового излучения с люминофором, переизлучающим в красном, синем и зеленом спектре.

            В системах общего освещения чаще всего применяются системы с синим светодиодом и люминофором. Люминофор может быть непосредственно нанесен на светодиод или введен в пластиковую колбу (рассеиватель) лампы.

            В системах декоративного освещения чаще применяются RGB и RGBA системы. Они дают менее качественный белый свет, но позволяют свободно регулировать цвет с пульта управления.

 Светодиоды с чипом синего свечения с люминофором

Коэффициент
цветопередачи

Основной способ получения белого света, реализованный в большинстве ламп и светильников – чип светодиода, излучающий свет в синей части спектра и покрытый желтым люминофором. Спектр переизлучения люминофора захватывает широкую область от красного до зелёного, однако результирующий спектр такого светодиода имеет ярко выраженный провал в области сине-зелёного цвета.

Путём комбинирования различных типов люминофоров достигается высокий индекс цветопередачи, что позволяет применять такое светодиодное освещение в условиях с повышенными требованиями к качеству передачи цвета (в музеях, лабораториях, дизайнерских мастерских, студиях).

Цветовая
температура

В зависимости от состава люминофора выпускаются светодиоды с разной цветовой температурой: «тёплые» и «холодные».

Для повышения качества белого света, то есть коэффициента цветопередачи, в такие системы могут быть добавлены красный люминофор или красный светодиодный чип (отдельно или под слоем желтого люминофора совместно с синим чипом). Такой принцип, например, реализован компанией Osram OptoSemiconductors (технология «Brilliant-Mix») и компанией Cree (технология «True-White»).

Стоит учитывать, что на срок службы светодиода влияет качество люминофора, который деградирует с течением времени. 

Светодиодные лампы и светильники с удаленным люминофором

            В некоторых решениях в оптический рассеиватель лампы или светильника могут включать люминофор, а сами светодиоды излучать синий свет. Такая концепция называется системой удалённого люминофора; она реализована во многих светодиодных продуктах. Такая система может обеспечить лучшую эффективность за счет отсутствия термических потерь в люминофоре, так как люминофор меньше нагревается от светодиода.

RGB и RGBA

Цветовая
температура

Коэффициент
цветопередачи

Системы RGB выступают как основа для создания осветительных устройств с функцией изменения спектра излучения в системах декоративного освещения, а также в интеллектуальных системах освещения, позволяющих изменять цветовую температуру и цвет подсветки.

Метод RGB дает возможность создавать белый свет точного оттенка, имеющий способность подчеркивать освещаемые цвета. Однако, получаемый методом RGB свет неестественно передает пастельные тона, что является основным следствием низкого индекса цветопередачи.

В светодиодных лампах общего освещения светодиоды белого света системы RGB, как правило, не используются, поскольку зависимости оптических и электрических характеристик данных чипов от температуры сильно отличаются друг от друга. В результате без дополнительной сложной управляющей электроники оттенок света меняется по мере нагрева светодиодов, а также из-за разной скорости деградации светодиодов различных цветов с течением времени.

К недостаткам системы белого света, основанной на методе RGB, также можно отнести неравномерность цвета в центре и по краям светового пятна. Кроме того, RGB матрицы дороже, чем светодиоды с люминофором (в пересчете на 1 люмен света).

Светодиоды ультрафиолетового излучения с люминофором

В этой системе светодиодный чип излучает свет в ультрафиолетовом диапазоне волн, а люминофор переизлучает его, преимущественно, в зелёной, синей и красной областях спектра. Полученный белый свет обладает весьма хорошими характеристиками качества. Системы, основанные на ультрафиолетовых чипах, используются реже, так как их эффективность значительно ниже, чем у систем с синим светодиодным чипом.

По аналогичному принципу преобразования ультрафиолетового света в свет видимого диапазона построена люминесцентная лампа.

Что такое ресурс светодиодного светильника

Ресурс светодиодного светильника – определяется количеством часов его непрерывной работы до того момента, когда, за счет его постепенной деградации светодиода, световой поток уменьшится на 30% по сравнению с первоначальным, т.е. разница станет различимой «на глаз».

            Обычно изготовитель указывает ресурс светодиодной лампы   в диапазоне от 25000 до 50000 часов (в некоторых случаях, 100000 часов). При непрерывной работе это составляет примерно от 3 до 6 лет, а при эксплуатации по 8 часов в сутки от 8,5 до 17 лет. На практике такие цифры не подтверждены, так как светодиоды – продукт относительно «молодой технологии». Более чем на 50000 часов непрерывной работы рассчитывать ресурс светодиодной лампы не стоит.

К тому же, не учитывается ресурс элементов схемы электропитания, который в дешевых исполнениях может быть гораздо короче, чем у светодиодов. В случае, когда блок питания (драйвер) встроен в лампу (как, например, во все лампы, работающие от переменного тока 220В), то при выходе из строя блока питания, лампу придется заменить целиком.

От чего зависит ресурс светодиодной лампы

-

Ресурс светодиодной лампы зависит от следующих факторов:

- факторы, связанные с особенностями производства:

1)   Качества установленного в лампе светодиода – производитель светодиодной лампы решает светодиод какой марки ему применять. Это могут быть как высококачественные светодиоды марок Cree или Osram, так и малоизвестные китайские бренды. Качество зависит от технологии выращивания кристаллов светодиодов.

2)    Насколько изготовитель лампы (или светильника) соблюдает при проектировании допустимые рабочие параметры кристалла светодиода (например, силу тока). Некоторые азиатские производители  светодиодов и ламп практикуют «разгон» светодиодов, который позволяет получить большую яркость за счет превышения рабочего тока кристалла, на который он рассчитан. Это приводит к сокращению ресурса.