Що таке філаментні світлодіодні лампи?

Спроби замаскувати світлодіодну лампочку під лампу розжарювання увінчалися успіхом в 2008 році, коли японським ученим вдалося створити перший LED filament. Подальші дослідження і розвиток технології виробництва сприяли поліпшенню технічних характеристик новинки, завдяки чому в 2013 році почалося масове виробництво філаментних ламп на основі світлодіодів.

Зовні нові зразки повністю нагадували лампочки з ниткою розжарення, тому першими активними покупцями виявилися люди, які хочуть зберегти естетичний образ люстри і інтер’єру кімнати в цілому. А економія електроенергії і заявлений виробником термін служби в 30 тис. Ч. Йшли у вигляді додаткового приємний бонус.

Які висновки можна зробити через кілька років експлуатації філаментних світлодіодних ламп і що ховається всередині прозорої колби? Про все по порядку.

Пристрій filament LED лампочки

У технічної термінології слово «filament» означає «нитка розжарення». Тому в Україні поступово входить в ужиток словосполучення «філаментная лампа». Вона складається з 4 основних частин:

  • світлодіодні стрижні;
  • скляна колба;
  • металевий цоколь;
  • плата драйвера.

Іноді в конструкції додатково присутній підставу цокольній частині. Світлодіодний филамент – це скляний стрижень прямокутного або круглого перетину, на якому встановлені мініатюрні кристали світлодіодів методом COG (Chip-on-Glass). Всі світлодіоди однієї палички філамента утворюють послідовну електричну ланцюжок з анодом і катодом на кінцях. Її потужність споживання, як правило, становить 1 Вт. Таким чином, кількість стрижнів в колбі вказує на потужність лампи.

На кожен світлодіодний филамент наноситься товстий шар силіконового люмінофора жовтого кольору. Він перешкоджає проходженню ультрафіолету і сприяє рівномірному розсіюванню світлового потоку. Колірна температура світлодіодів відповідає теплому або нейтральному діапазону, щоб найбільш точно імітувати попередників з вольфрамової ниткою.

Харчування світлодіодних ниток відбувається не безпосередньо, а через драйвер. Так як вмістити ШІМ перетворювач в цоколі стандартного зразка практично неможливо, в якості джерела живлення використовують примітивні електронні схеми. Проте, виробники світового рівня намагаються монтувати в цоколі філаментная лампочки повноцінний драйвер, що забезпечує стабільне живлення світлодіодів.

У дешевих філаментних світлодіодних лампах немає запобіжника. Чомусь китайські умільці не вважають за потрібне розміщувати в цоколі запобіжник за принципом енергозберігаючих люмінесцентних ламп.

Варто відзначити, що філаментні лампи одного виробника, але різної потужності і під різні цоколі будуть відрізнятися якістю драйвера і його схемотехнікою. Причин цього кілька. По-перше, всередині цоколя Е27 більше простору, ніж усередині Е14. Значить, в ньому можна вмістити найпростіший стабілізатор і згладжує конденсатор. По-друге, від кількості послідовно включених світяться ниток залежить напруга їх живлення, що створює додаткові труднощі при використанні цоколя малих розмірів.

Проблема нестачі місця під драйвер успішно вирішується деякими виробниками шляхом збільшення цокольній частині філаментная світлодіодної лампи, а саме, установкою пластикової окантовки між цоколем і колбою. За рахунок пластикового кільця з’являється додатковий простір під згладжує конденсатор і більш об’ємну схему драйвера.

відведення тепла

Світлодіодні нитки працюють на струмі, менше максимального допустимого, тому кристали світлодіодів не перегріватися. Температура p-n переходу в робочому стані коливається близько 60 ° C. У фірмових філаментних лампах всередину скляної колби закачана газова суміш на основі гелію, яка має високу теплопровідність. Саме газ служить провідником тепла між филаментами і тонким склом колби. Ефективності даного методу досить, щоб уникнути перегріву світловипромінюючих кристалів.

Але, як і в будь-якої конструкції, в філаментная світлодіодним лампі не все так гладко. Тому що є присутнім ще одне джерело тепла – драйвер. Відсутність радіатора не дозволяє швидко розсіювати теплоту. До того ж малий обсяг цоколя сильно перешкоджає охолодженню. Виходить, що елементи драйвера – найслабша ланка всієї системи. Судячи з відгуків користувачів, саме блок управління стає причиною надмірного мерехтіння і поломки вироби. А для якісного драйвера, що забезпечує мінімум пульсацій і стабільність, потрібні дорогі радіоелементи.

Про наявність струмового драйвера в цоколі можна судити за діапазоном напруги живлення, зазначеного на упаковці. Наприклад, в лампі з Uпіт= 85-250 В напевно встановлений якісний стабілізатор струму, що захищає филаментам світлодіодні стрижні від мережевих перепадів.

Переваги і недоліки

Основний постачальник філаментних ламп в Росію – Китай. Тому якість продукції, що поставляється часто далеко від ідеального. Але все-таки є кілька позитивних аспектів, завдяки яким світлодіодні філаментні лампочки користуються попитом:

  • висока схожість зовнішнього вигляду з лампами розжарювання, що є обов’язковою умовою в реалізації деяких дизайнерських задумок;
  • кут розсіювання світла становить 360 °, а колірна температура близько 3000 ° K (цей показник може знаходиться і в інших колірних температурах), що краще аналогічних показників ламп розжарювання;
  • високий рівень світловіддачі, завдяки прозорій колбі;
  • відсутність масивного радіатора;
  • тривалий термін служби (тільки в разі якісних фірмових виробів);
  • в перспективі можливий випуск нових типорозмірів з филаментами більшою чи меншою довжини, а також зниження собівартості, щоб зберегти конкурентоспроможність.

Тепер про недоліки. За кілька років експлуатації філаментні лампи встигли пристойно поповнити зауваженнями свій пасив:

  • виріб неремонтоздатність через неразборного корпусу;
  • тендітна скляна колба;
  • часто в конструкції застосовується примітивний випрямляч, замість повноцінного токового драйвера;
  • більшість ламп мають високий коефіцієнт пульсації;
  • як правило, в конструкції филаментам лампи відсутній запобіжник;
  • мають завищену ринкову вартість;
  • в дешевих китайських лампах потужність і реальний термін служби нижче заявлених значень.

Підводячи підсумки, варто сказати, що поки у філаментних світлодіодних ламп мінусів більше, ніж плюсів. Однак технологія конкурентно здатна, завдяки принципово новому підходу конструкції і охолодженні LED-кристалів. Варто сподіватися, що китайські виробники покращать якість драйвера, надійність якого виключить відразу кілька недоліків.

Практичне використання філаментних світлодіодних стрижнів в лампах з цоколем Е27, Е14 – це перший крок на шляху їх розвитку. Існує безліч проектів з використанням інших поширених цоколів, можливо тому незабаром ми розповімо про їх нових модифікаціях і сфері застосування.

Ссылка на основную публикацию