Световой поток светодиодных ламп, таблицы, эквиваленты лампам накаливания

Ночник с пониженной яркостью на светодиодной лампочке

Третья доработка заключается в том, чтобы сделать дополнительную функцию – ночник. У меня такая лампа установлена в темном коридоре и это удобно, ночью света достаточно чтобы пройти.

Ночник на переделанной LED лампе

Тут нужно доработать драйвер, убрать резистор который есть на плате драйвера, он нужен в схеме для разрядки выходного фильтрующего конденсатора и допаять резистор 150 кОм мощностью 1 Вт параллельно выводам микросхемы.

Схема доработки светодиодной лампочки для работы в режиме ночника

Еще нужно установить в выключатель резистор 68 кОм и мощностью 1 Вт параллельно контактам выключателя, но стоит помнить, что теперь патрон лампочки будет находиться под напряжением.

Резистор на контактах выключателя для переделки схемы LED лампочки

Работает схема так : Образуется делитель напряжения, один из резисторов делителя в выключателе, а второй в лампе. Питание приходит на лампу но с меньшим напряжением благодаря делителю. Для запуска драйвера напряжения недостаточно, ток идет по цепи через резисторы делителя и светодиоды, лампа светится с малой яркостью, которая будет зависеть от сопротивления резисторов.

В некоторых драйверах (не во всех, стоит попробовать в начале без подстроечника) придется поставить подстроечный резистор 100 кОм параллельно керамическому конденсатору фильтра питания микросхемы, чтобы настроить напряжение питания и избежать эффекта мигания лампы в режиме ночника, когда микросхема драйвера пытается стартовать.

Резистор подстроечный для переделки схемы LED лампочки

Подстроечным резистором нужно добиться, чтобы микросхема не стартовала в режиме ночника, а в штатном режиме работала как положено. Мощность потребления ночника с приведенными номиналами резисторов 0,42 вт. Когда выключатель включен, лампа работает как обычно, но мощность лампы становиться выше, чем была раньше, ровно на ту мощность, которая будет рассеиваться на резисторе, припаянном на выводы микросхемы драйвера.

Сравнение принципов построения схем светодиодных ламп

Чаще всего встречается неизолированный драйвер, его схему делают на импульсном понижающем преобразователе.

Применение такого драйвера в светодиодной лампочке имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими схемами:

1. хорошая стабильность выходного тока в широком диапазоне питающего напряжения, полное отсутствие пульсаций, по сравнению со схемой на конденсаторном балласте.
2. более высокий КПД по сравнению с изолированным и с линейным драйвером. Выходное напряжение такого драйвера гораздо выше, чем у изолированных драйверов. Для получения заданной мощности, применяются светодиоды с несколькими кристаллами в одном корпусе, что позволяет поднять напряжение и снизить ток в цепи, КПД повышается за счет снижения потерь в цепи питания.
3. меньшие размеры и стоимость по сравнению с изолированным драйвером, так как дроссель получается меньше, чем трансформатор для такой же мощности. Из за особенности схемы, дросселю не нужно переваривать всю мощность, в отличии от трансформатора в изолированном драйвере, меньше нужно материала, для его изготовления.

Сравнение внешнего вида драйверов светодиодных ламп

Будьте осторожны при работе с такими драйверами, чтобы не получить удар током!

Фото платы изолированного драйвера с обратной стороны:

Изолированный драйвер для светодиодов с разделительным трансформатором

Особенности конструкции светодиодной лампы GX53

• Рассеиватель полусферической формы. Чаще всего он изготавливается из прозрачного пластика или поликарбоната. Благодаря ему лампа при падении не разбивается и сохраняет герметичность. Нагрев минимален в отличие от нитевидных ламп.
• Светодиодные чипы. Могут устанавливаться как по одному, так и по несколько. Число варьируется в зависимости от модели, мощности и конструкции светильника. Также устанавливают светодиодные матрицы, которые отвечают за все основные характеристики светового прибора. В них диоды взаимосвязаны. В случае отказа одного диода вся матрица выходит из строя.
• Печатная плата отвечает за отвод тепла на радиатор. Это создаёт подходящую температуру для нормального функционирования чипов. Изготавливается из сплава алюминия.
• Радиатор охлаждает печатную плату, отводя от неё тепловую энергию. Изготавливается также из алюминия с отдельными пластинами, которые увеличивают площадь отвода тепла.
• Конденсатор отвечает за устранение пульсации напряжения. Благодаря нему у этих светильников отсутствует мерцание и мигание.
• Драйвер является одним из ключевых элементов светового прибора. Он сглаживает и стабилизирует входное напряжение электросети. Также преобразовывает переменный ток в постоянный. Подавляющее большинство LED оснащены встроенными драйверами.
• Основание плотно прилегает к самому цоколю, обеспечивая защиту от попадания пыли и грязи, а корпус – от электропробоев. Изготавливается из полимеров.
• Цоколь GX53 светодиодного светильника в основном производится из АБС-пластика (ударопрочная техническая смола).
• На корпусе расположена проточка для удержания лампы на месте.

Нормы освещенности для помещений различного назначения

Уровень освещенности указывается в люксах (Лк). Это световой поток мощностью 1 люмен (Лм), приходящийся на 1 м² помещения. Люмен — параметр, воспринимающийся глазами человека, меняется в зависимости от освещаемой площади. Если направить 100 Лм на 1 м², то освещенность составит 100 Лк. Если эти же лучи спроецировать на 10 м², показатель освещенности будет только 10 Лк.

Нормы освежения жилых помещений.

В зависимости от назначения комнат, проводимых работ к уровню освещенности предъявляются свои требования. Существуют нормативы СНиП, касающиеся разных видов помещений. Согласно им, требуемая освещенность составляет (в Лк):

• для коридора, ванной, туалета, кладовой — 50;
• в гардеробе — 75;
• для лестницы многоэтажного дома, сауны — 100;
• на кухне, в спальне, гостиной — 150;
• для детских комнат — 200;
• в библиотеках, кабинетах, офисе с ПК — 300;
• в помещениях для чертежных работ, сборки мелких деталей — 500.

Ориентируясь при выборе на люксы светодиодного светильника, не забывают, что это показатель освещенности для 1 м². Если вкрутить в спальне площадью 10 м² лампочку 150 Лк, этого будет недостаточно: требуется 1500 Лк.

Чем дальше расположены лампочки от объекта, тем хуже он освещается. Поэтому применяется коэффициент поправки для потолка высотой более 2,7 м. Он составляет в зависимости от уровня подъема потолков:

• до 3 м — 1,2;
• в пределах 3,0-3,5 м — 1,5;
• от 3,5 м до 4,5 м — 2.

Прослеживается прямая зависимость: потребность в свете возрастает с увеличением высоты потолка.

Выбор патрона

Несмотря на то что лампа Е14 светодиодная обладает способностью к поддержанию стабильной рабочей температуры, а также имеет защиту от перегревания, отдавать предпочтение при выборе такого варианта освещения лучше керамическим, фарфоровым патронам.

Фарфоровые патроны обладают более длительным сроком службы по сравнению с пластиковыми аналогами. Наиболее распространенные керамические патроны под лампы Е14 состоят из керамического корпуса, прикрепленных к винтовым контактам медных или латунных лепестков, пружины и юбки, куда закручивается цоколь.

Зачастую наиболее проблемным элементом патрона оказывается именно юбка. Выбор патрона с юбкой из мягкого алюминия может доставить немало неприятностей. Податливость такого металла приводит к возникновению мелких заусениц при выкручивании и вкручивании лампы. Нередко данный элемент патрона попросту остается на цоколе при выкручивании.

Чтобы лампа Е14 светодиодная служила на протяжении максимально длительного срока, под нее лучше подбирать керамический патрон с юбкой из стали или нержавейки. В то же время стоит избегать покупки патронов с металлическими элементами желтого цвета, который характерен для деталей из наименее прочного и недолговечного анодированного алюминия.

Таблица эквивалентной мощности

Отечественными и зарубежными производителями, чаще всего, указываются на упаковке с осветительным прибором эквивалентные показатели мощности лампы накаливания, которой производится примерно равное количество света, что и выпускаемым источником света.

Однако, очень важно помнить, что «эквивалентные данные» любых энергоэффективных источников освещения, чаще всего, не соответствуют уровню стандартной световой отдачи классической лампочки накаливания.

Тип лампы

В зависимости от типовых особенностей лампы, ощутимо варьируются основные показатели, представленные:

• уровнем мощности (Вт) – количеством электрической энергии, которую потребляет осветительный прибор в течение одного часа;
• световой эффективностью (Лм/Вт) – количеством света, который приходится на один затраченный Вт;
• индексом цветопередачи (%) – уровнем соответствия кажущегося и естественного цвета тела при освещении.

Например, в качестве аналога лампы накаливания в 100W можно рассматривать пару диодных ламп на 650 Лм. В процессе выбора целесообразно не ориентироваться на количество Вт, а учитывать количество Лм в соответствии с данными соответствия. Самостоятельно правильно определить уровень мощности и подобрать оптимальный эквивалент позволяют табличные данные.

Сравнительная характеристика источников света по показателям мощности

Мощность, заявленная производителем

Помимо показателей потребляемой мощности, зачастую на упаковке источника света производителем указывается также эквивалент, соответствующий уровню мощности традиционной лампы накаливания.

Тем не менее, важно помнить, что для определения правильных параметров источников света, выпускаемых производителями Китая или любыми неизвестными компаниями, целесообразно указанный на упаковке уровень мощности умножать на коэффициент х4. При приобретении ламп энергосберегающего типа от именитых или проверенных временем производителей, показатели мощности, указанные на упаковке, можно умножать на коэффициент х5

При приобретении ламп энергосберегающего типа от именитых или проверенных временем производителей, показатели мощности, указанные на упаковке, можно умножать на коэффициент х5.

Также вполне можно ориентироваться на усредненные табличные значения мощности.

Удельное значение мощности

Принимая во внимание удельное значение мощности освещения, есть возможность определиться с оптимальным отношением уровня суммарной мощности используемых осветительных приборов к показателям всей освещаемой площади

Фактическое потребление в течение часа

При подключении осветительного прибора к ваттметру можно легко определить количество фактического потребления энергии за один час. Следует учитывать тот факт, что такой показатель у современных источников света, как правило, даже немного ниже, чем заявляют производители осветительных приборов.

Как рассчитать соответствие мощности?

Подбирать по мощности светодиодную лампу будет не совсем правильно, поскольку данные параметры указывают только на количество электротока, которое для функционирования требует светотехника. Главным показателем для любого осветительного оборудования считается эффективность светового луча, которая измеряется в люменах (Лм).

Сравнение светодиодной лампы и лампы накаливания

Ориентировочные показатели свидетельствуют о том, что мощность спиральных моделей в 100 Вт приравнивается к производительности освещения с интенсивностью 1200-1400 Лм. Разница между показателями зависит от степени прозрачности корпуса.

Чтобы светодиодный прибор смог при работе выдавать данные значения, его мощность не должна превышать 14 Вт. Зачастую потребители рассчитывают эквивалент по расходуемой энергии, это производится по тому, что не все компании-производители указывают на своей продукции эффективность светового луча.

Именно по данной причине для проведения более корректного сравнения, необходимо учитывать соотношение мощности светодиодных ламп к спиральным изделиям.

Таблица мощности светодиодных устройств:

Кроме того, следует учитывать и остальные сравнительные параметры, в том числе, это касается и угла рассеивания. Критерий определяет территорию, которая предполагается под освещение.

Следует знать, что данная серия может подойти не ко всем осветительным приборам. Заменить изделие может полупроводниковое устройство с плоской площадкой с углом рассеивания не более 170оС.

Важно помнить, чем больше в приборе присутствует диодов, тем ярче и равномернее будет свет, но и стоимость на устройство тоже повысится. Зачастую приобретают модификации с 4-8 диодами, в результате получается 10-14Вт

ВИДЕО: Реальное соотношение по количеству света ламп накаливания и ламп светодиодных

В чем измеряется световой поток светодиодной лампы?

Светодиодные лампы

Как я уже сказал световой поток светодиодной лампы или любого другого источника света можно измерить в Люменах. На упаковках ламп Люмены сокращенно обозначаются Lm или Лм

Перед тем как перейти к расчетам важно понять, что такое Люмен. Давайте представим что наша лампочка — это мешок с песком, из которого постоянно сыплется песок, представим, что один люмен — это одна песчинка

Количество люмен для нашей лампочки-мешка будет означать сколько песчинок упадет на один квадратный метр поверхности, например, 900 люмен будет означать что на один квадратный метр попадет 900 песчинок.

Но у нас не обычный песок, а свет и он рассеивается равномерно по всей поверхности, поэтому если световой поток лампы 900 люмен, а площадь комнаты 3 квадратных метра, то на один квадратный метр будет припадать по 300 люменов.

И тут мы подошли к еще одному очень важному параметру — это освещенность комнаты. Люмены характеризуют только световой поток лампы, если продолжать нашу аналогию, то количество песка, который может высыпаться из мешка

Но есть еще один параметр — это освещенность помещения и измеряется он в люксах. Люкс показывает сколько люменов будет припадать в определенной комнате на один квадратный метр. Обозначается Лк или Lx. Если мы говорили что наш источник света излучает 900 Люменов, а площадь три квадратных метра, то освещенность нашей комнаты будет составлять 300 люкс. Для тех, кто очень любит формулы 1 люкс = 1 люмен / 1 метр квадратный.

Поняли? Теперь переходим к вопросу как узнать мощность освещения светодиодных ламп.

Как определить световой поток светодиодной и люминесцентной ламы

Существует простой метод определения светового потока для оценки общего освещения этих двух типов ламп.

Он состоят из двух этапов:

1. Расчёт сплошного светового потока. Он нужен для освещения помещения.
2. Определение количества светильников.

Формула расчёта: X*Y*Z.

X – показатель степени освещённости для помещения. Y – площадь помещения. Z – корректирующий коэффициент при учёте высоты потолка.

Показатель освещённости различных помещений измеряется в Люксах (Лк):

• Прихожая и коридор: 50-75 Лк.
• Стандартная жилая комната, гостиная: 150 Лк
• Кладовая: 50 Лк.
• Кузня: 150 Лк.
• Детская комната: 200 Лк.
• Кабинет: 300 Лк.
• Сауна: 100 Лк.
• Санузел (ванная и туалет): 50 Лк.

Затем нужно узнать, сколько светильников требуется. Как правило, световой поток каждой лампы указан на её упаковки или в инструкции. Например, у обычной LED-лампы с мощностью 8-10 Вт световой поток составляет примерно 900-1100 Лм.

У люминесцентной лампы 18 Вт световой поток составляет 1080 Лм. Классическим примером является PHILIPS TL-D 18Вт/54-765 G13 T8. У другой люминесцентной лампы 36 Вт световой поток уже составляет 2600 Лм. Пример – L 36ВТ/765 OSRAM BASIC T8.

Тем не менее светодиоды лидируют по качеству света и по мощности светового потока. По мере возрастания их популярности они подтверждают это, что световой поток 4000 Лм является одним из самых высоких показателей. Хорошим примером может служить LED Cree XLamp XHP70 с мощностью 32 Вт, где поток света достигает 4022 Лм.

Для расчёта нужно подставить числовые в формулу:

• Комната с площадью 30 кв. м.
• Высота потолков – 4 м.
• Мощность лампы – 10 Вт.

(Х)150*(Y)30*(Z)3.5 = 15750 Лм

Один люмен светового потока при 555 нм соответствует излучаемой мощности 1/680 Вт, а при 400 нм 3.5 Вт излучаемой мощности равны 1 люмену. Эта взаимосвязь между ваттом и просветом важна, поскольку можно рассчитать световой поток, который будет генерировать конкретная лампа, с учетом излучаемой мощности на каждой длине волны и соответствующей чувствительности глаза (как определено СИ) на этой длине волны. Это можно сделать математически или с помощью специально откорректированных фотоэлементов с реакцией, соответствующих СИ.

Например, натриевая лампа низкого давления излучает практически весь свет на длинах волн 589 и 589,6 нм. Поскольку это очень близко к пиковой светочувствительности глаза, оно очень эффективно с учётом количества люменов, производимых на каждый ватт мощности. Поэтому, если это возможно, то лучше всего использовать лампу, которая будет производить 160 люмен на каждый ватт мощности. Однако если лампа имеет монохромный тип света, результаты чаще всего будут неудовлетворительными.

Как подобрать нужную освещенность для комнаты?

Я мог бы прямо сейчас сравнить мощность светодиодных ламп и ламп накаливания, вы бы посмотрели что вам нужно и все. Но я хочу чтобы вы не просто выбрали лампу, а поняли как это работает. Зная нормы освещенности и площадь комнаты, мы можем выбрать точно такую светодиодную лампу как нам нужно.

Сначала рассмотрим нормы освещенности в люксах на квадратный метр:

Исходя из того, что вы уже знаете рассчитать необходимое освещение для вас не составит труда. Допустим, у нас есть комната 5 на 6 метров, мы собираемся в ней в ней отдыхать, поэтому освещенность возьмем 54. Площадь комнаты будет 5 х 6 = 30 метров. Умножаем освещенность на площадь и получаем количество Люмен. 54 умножить на 30 будет 1620 люмен или лм. Осталось найти такую светодиодную лампу или купить две по 800 люмен.

Светодиодное освещение

Это был самый точный и правильный способ выбрать мощность светодиодной лампы. Но мы по-прежнему можем ориентироваться на потребляемую мощность ламп накаливания или даже светодиодных ламп.

Пульсация освещенности

Это один из важнейших параметров светодиодной лампы, который влияет на комфорт пребывания человека в помещении с искусственным светом. Согласно установленным нормам, глубина пульсации осветительного прибора должна быть в пределах:

• 20 %  – в спортивных залах, архивных хранилищах, кладовых, на складах.
• 15 % – в читальных залах и других помещениях, не требующих высокой точности работ.
• 10 % – в игровых помещениях и учебных классах, торговых залах, медицинских помещениях.
• 5 % – при работе с персональной компьютерной техникой.

Чтобы точно проверить, соответствует ли норме этот параметр тестируемой светодиодной лампы, воспользуйтесь люксметром-яркомером-пульсметром RADEX LUPIN. Замеры надо делать не только при покупке, но и в процессе пользования. Иногда бывает так, что в механизме лампы выходит из строя один из компонентов. Прибор продолжает светить, но появляется пульсация светового потока, глубина которой может достигать 30-60 %.

Яркость света

Если вы заметили, что параметры освещенности комнаты ухудшились, хотя вы не меняли светодиодные лампы, проверьте их яркомером. Стабильную яркость светового потока в течение 3 лет гарантируют считаные производители, остальные не берутся давать таких обещаний.

Как известно, светодиодный кристалл со временем деградирует, поэтому яркость светового потока снижается. Когда первоначальный показатель уменьшается на 30 %, считается, что срок эксплуатации прибора подошел к концу. Без яркомера определить реальное снижение величины светового потока невозможно. Но если у вас есть такой прибор, то будет несложно периодически устраивать проверку светодиодной лампе.

Оттенок свечения

Цветовая температура светодиодной лампы также может оказаться нестабильной величиной. Обычно она зависит от оттенка компаунда, которым покрыты светоизлучатели. Со временем слой люминофора может истончаться, и цветовая температура LED-лампы становится выше, а оттенок свечения – холоднее.

Светодиодные лампы считаются самыми перспективными приборами освещения

Пользоваться ими выгодно, но важно  периодически контролировать такие параметры, как световой поток, освещенность и глубина пульсации

Таблица соответствия мощности и светового потока

В отличие от лампочек со спиралью, основным критерием выбора которых является мощность (Вт), покупать светодиодные лампы нужно по световому потоку (лм). Именно эта физическая величина указывает на то, сколько световой мощности излучает тот или иной источник света. Кстати, на упаковке всех ныне выпускаемых ламп накаливания также указывается значение светового потока. Покупателю нужно лишь научиться правильно сопоставлять ватты и люмены. А для облегчения этой задачи ниже приведена таблица соответствия мощности и светового потока для трёх основных видов ламп.

Из таблицы сравнения следует, что лампочку накаливания мощностью в 100 Вт следует менять светодиодной на 12–15 Вт. Почему? Потому что их световые потоки примерно равны и составляют 1200–1400 лм. В то же время на лицевой стороне упаковки многих LED-ламп можно увидеть 10 Вт=100 Вт. Но стоит заглянуть в таблицу с техническими параметрами светодиодной лампочки, как тут же видно несоответствие по световому потоку.

Кроме этого покупатель должен учитывать ещё 2 важных нюанса:

• светоотдача светодиодных ламп тёплого свечения (2700°K) примерно на 20% ниже, чем у аналогичных ламп нейтрального свечения (4000°K);
• пластиковая колба-рассеиватель «съедает» до 10% излучаемого света. Исключение составляют филаментные LED-лампы со стеклянной прозрачной колбой, в которых нет потерь на рассеивании.

При желании можно самостоятельно рассчитать примерный световой поток светодиодной лампы. Для этого следует использовать эмпирическое соотношение: на каждый 1 ватт потреблённой мощности лампа излучает около 100 лм. Также необходимо вычесть потери электроэнергии на драйвере (примерно 1 ватт) и на рассеивателе (примерно 100 люмен). В результате получается, что лампочка мощностью 10 Вт создаёт световой поток порядка 800 лм.

Индекс цветопередачи (CRI)

Раньше люди при покупке источников освещения интересовались только их мощностью и сроком службы. Современный покупатель более «подкован» в вопросах светотехники. Он знает, что такое световой поток, цветовая температура. Но и сегодня многие игнорируют такой важный показатель качества осветительного прибора, как индекс цветопередачи. Этот параметр отражает то, насколько точно освещаемый объект сохраняет свои естественные оттенки. За эталон берется индекс цветопередачи солнечного света, который равен 100.

У хороших светодиодных ламп для дома индекс цветопередачи составляет 85 и выше. Такое освещение приемлемо в быту, так как комфортно для глаз и достаточно хорошо передает оттенки предметов. Для музеев и торговых залов желательно подбирать светильники с максимально высоким CRI. К примеру, текстиль, меха и кожа выглядят особенно привлекательно при освещении LED-лампами теплого белого света (2700-3000 К) и CRI 90. Такие светильники недешевы, но расходы стоят того, так как привлекательный вид товара помогает увеличить продажи. Светильники с индексом цветопередачи от 90 устанавливают также в специализированных лабораториях и художественных студиях.

Сферы применения

Человеческий глаз лучше всего реагирует на солнечный свет. Поэтому чем больше свет, излучаемый электрической лампой, приближен к естественному, тем комфортнее наши ощущения на протяжении длительного рабочего дня. Именно светодиодная лампа LED Е14, благодаря своему мягкому свету, позволяет заметно снизить нагрузку на глаза и тем самым уберечь человека от быстрой утомляемости.

Создание общего освещения в жилых помещениях, организация комплексного промышленного, аварийного, уличного освещения, применение в качестве заградительных огней, создание различных видов подсветки – во всех этих сферах возможно эффективное применение энергосберегающих светодиодных ламп Е14.

Сегодня светодиодные лампы Е14, цена которых колеблется в пределах от 100 до 150 рублей, доступны основной массе потребителей. Установлены такие лампы практически во всех крупных торговых сетях, общественных и развлекательных заведениях. Предприниматели понимают, что выгоднее установить светодиодное освещение по приемлемой стоимости, чем лишний раз отягощать себя постоянным обслуживанием и заменой стандартных ламп накаливания.

Список источников

• SamElectric.ru
• obosveschenii.ru
• ledjournal.info
• StroyVopros.net
• www.quarta-rad.ru
• te4h.ru
• sibay-rb.ru
• proprovoda.ru
• diodgid.ru