Массовая замена ламп накаливания на светодиодные обусловлена экономической выгодой такого решения. Светоизлучающие диоды (Light Emitting Diode – LED) обеспечивают высокую световую отдачу (до 150 лм/Вт) при значительно меньшем энергопотреблении.
Ватты ламп накаливания и светодиодных отличаются в насколько раз: у ламп накаливания это 40 Вт, 60 Вт, 100 Вт, а в светодиодных ламп – 7 Вт, 9 Вт, 15 Вт, и бывает сложно разобраться, какое между ними правильное соотношение.
Мы расскажем, как выбрать светодиодную лампу по мощности – после прочтения статьи пересчет станет вам понятен, и вы сможете самостоятельно рассчитать, какая мощность светодиодной лампы подойдет для кафе, дачи, офиса, помещений производственного или административного здания.
Простой расчет необходимой мощности светового потока LED-ламп
В этой статье мы рассматриваем замену ламп накаливания с цоколями Е27 и Е14. Формула пересчета: для простого расчета необходимой мощности светодиодной лампы нужно мощность лампы накаливания разделить на 6,5.
ПЕРЕДЕЛКА СВЕТОДИОДНОЙ ЛАМПЫ Какой вольтаж у матриц Как проверить диоды
То есть, для замены лампы накаливания мощностью 60 Вт на светодиодную мощность можно рассчитать по формуле: 60/6,5=9. Нам нужна светодиодная лампа мощностью 9 Вт. А у некоторых производителей качественных ламп хватит и 7 Вт. В этой формуле есть погрешность, но в первом приближении она даст вам примерную информацию, какой мощности светодиодная лампочка вам нужна. Дочитав статью до конца, вы поймете, с чем связана эта погрешность, и почему любой пересчет будет приблизительным.
1. Мощность светового потока – измеряется в люменах (Лм). Эта величина обозначает, насколько ярко светит лампочка.
2. Потребляемая мощность – измеряется в ваттах (Вт). Эта величина означает, сколько электроэнергии лампочка потребляет из сети. При замене лампочек накаливания на светодиодные выбирается лампа с примерно такой же мощностью светового потока (в люменах, Лм), чтобы уровень освещенности после замены не ухудшился. А потребляемая из розетки электрическая мощность (в ваттах, Вт) при этом станет в несколько раз ниже. Факторы, из-за которых пересчет будет неточным:
1. Мощность светового потока у близких по характеристикам моделей ламп накаливания и светодиодных всегда отличается друг от друга, в большую или меньшую сторону.
2. Показатели световой мощности или светового потока, указанные в характеристиках светодиодных ламп, верны только для качественных лампочек. У дешевой низкокачественной продукции эти цифры далеки от реальности.
Соотношение световой мощности в ваттах ламп накаливания и светодиодных
- У светодиодной лампы мощностью 7 Вт мощность светового потока составляет 600 лм.
- Мощностью 9 Вт – 720 лм.
- Мощностью 10 Вт – 750 лм.
3. Выбираем светодиодную лампу с мощностью светового потока, близкой к требуемой. В данном случае, с некоторым запасом, нам подойдут светодиодные лампочки с потребляемой мощностью 8 Вт или 9 Вт.
Рассмотрим пересчет для других наиболее распространенных мощностей ламп.
- У светодиодной лампочки 15 Вт мощность светового потока равна 1350 лм.
- У светодиодной лампочки 20 Вт мощность светового потока – 1600 лм.
- Светодиодная лампа 7 ватт соответствует лампочке накаливания мощностью 40 Вт.
- Светодиодная лампа 10 вт соответствует лампочке накаливания 60 Вт (но дает больший световой поток 750 лм против 615 лм у лампочки накаливания).
- Светодиодная лампа 15 ватт соответствует лампе накаливания 100 Вт.
Таблица соответствия мощности светодиодных ламп и накаливания
№ | Лампы накаливания | Светодиодные лампы | ||
Потребляемая мощность (Вт) | Мощность светового потока (лм) | Потребляемая мощность (Вт) | Мощность светового потока (лм) | |
1 | 25 | 300 | 360 | 4 |
2 | 40 | 580 | 600 | 7 |
3 | 60 | 615 | 720 | 9 |
4 | 75 | 935 | 990 | 11 |
5 | 95 | 1250 | 1150 | 13 |
6 | 100 | 1360 | 1350 | 15 |
7 | 150 | 2150 | 2700 | 30 |
8 | 200 | 2950 | 4700 | 50 |
В таблице приведены показатели мощности светового потока ламп, представленных в розничной сети. Рекомендуется уточнять эти показатели по техническим характеристикам производителя ламп, которые вы используете или собираетесь покупать.
Рассмотрим пару примеров подбора мощности светодиодных ламп по этой таблице.
Лампа накаливания мощностью 75 Вт обеспечивает световой поток 935 лм. В соответствии с таблицей, ближе всего по яркости будет LED-лампа мощностью 11 Вт, дающая световой поток 990 лм.
Для подбора замены лампе накаливания мощностью 100 Вт определяем её световой поток: он равен 1360 лм. Ищем светодиодную лампу с аналогичной мощностью светового потока: LED-лампа, дающая световой поток 1350 лм, имеет потребляемую мощность 15 Вт.
Световая отдача и отличия принципа работы ламп накаливания и светодиодных
Как можно заметить, лампы накаливания при близкой яркости, то есть, мощности светового потока, потребляют больше энергии. Отношение потребляемой мощности к мощности светового потока называется световой отдачей, которая измеряется в Вт/лм (ватты на люмен).
Световая отдача – это показатель экономичности ламп, обозначающий, сколько ватт электрической мощности нужно затратить для получения единицы яркости её свечения.
У лампы накаливания 60 Вт световая отдача равна 10 Вт/лм. У её аналога, светодиодной лампы мощностью 9 Вт, световая отдача равна 80 Вт/лм.
Как можно заметить, световая отдача ламп накаливания в несколько раз меньше световой отдачи светодиодных ламп. Эта светодиодная лампа в 8 раз экономичнее лампы накаливания.
Почему возникает такая разница?
Это связано с отличиями принципа работы ламп накаливания и светодиодных.
Свечение ламп накаливания вызвано раскаленной нитью в вакууме в стеклянной колбе. Нагрев является причиной больших потерь энергии в лампах накаливания. | Свечение светодиодных ламп происходит благодаря фотоэмиссии, оптическому излучению светодиодов при пропускании тока. Светодиоды нагреваются гораздо меньше, и потери энергии у них также меньше. |
Зачем нужна замена ламп накаливания на светодиодные
- экономия электроэнергии: светодиодные лампы потребляют в несколько раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания.
- срок службы и частоты замены: у светодиодных ламп гораздо больше срок службы, и их можно не так часто менять:
— лампочки накаливания – до 1000 часов,
— светодиодные лампочки – 20000-50000 часов.
Надеемся, что из этой статьи вы узнали, как рассчитать мощность светодиодных ламп при замене ламп накаливания. Если у вас остались вопросы по выбору или использованию светодиодных ламп – звоните: +7 (495) 989-48-41.
Источник: profneon.ru
Схемы светодиодных ламп на 220 вольт: советы по ремонту
Конструкция светодиодной лампы включает в себя несколько элементов, совместная работа которых обеспечивает энергоэффективность, экономичность и безопасность. Устройство LED источников света сложнее, чем обычных ламп накаливания.
Как устроена светодиодная лампа?
Светодиодная лампа потребляет намного меньше электроэнергии, чем лампочка накаливания. Относится к экономичным приборам, имеющим долгий срок службы.
Принцип действия светодиодной лампы (СЛ) основан на понижении напряжения входящего тока с помощью драйвера.
Сколько Вольт поступает на диоды? В зависимости от схемы светодиодной лампы на 220 В это значение может колебаться от 1,8 до 4В.
Выпускают большое количество модификаций таких ламп, которые отличаются размером, конструкцией и формой:
Единственной одинаковый элемент в конструкции светодиодной лампы 220 В с лампой накаливания – цоколь. Он необходим для вкручивания осветительного прибора в патрон.
Устройство светодиодной лампы на 220 вольт:
- основание цоколя;
- драйвер для питания светодиодов;
- радиатор;
- печатная плата;
- светодиоды;
- рассеиватель.
Через цоколь с помощью двух контактов напряжение поступает на драйвер. Он питает последовательно соединенные диоды. Его функция – понизить входящее напряжение и выпрямить ток. В дешевых лампах ток не стабилизируется и напрямую подается к диодам. В дорогих вариантах стабилизация происходит через полупроводники.
Такие лампы надежнее в использовании и прослужат дольше.
Роль теплоотвода может выполнять корпус, выполненный из ребристого металла. В СЛ с пластиковым корпусом радиатор может быть выполнен отдельно и располагаться внутри конструкции.
Рассеиватель одновременно выполняет функцию защитного колпачка. Он может быть глянцевым или матовым, белым или цветным.
После включения СЛ начинается нагрев кристаллов диодов и их термическое расширение. Из тонких нитей золота делают токопроводящие выводы от светодиодов. Это пластичный металл, мало подверженный деформациям.
Типы светодиодов
Все светодиоды для лампы можно разделить на 2 группы:
- индикаторные;
- осветительные.
Индикаторные светодиоды называются DIP. Они используются в панелях приборов, елочных гирляндах, световых табло. Выпускаются разными по форме и цвету, потребляют очень мало электричества и имеют долгий срок службы.
Самые распространенные виды осветительных светодиодов в лампах на 220 В:
Диоды СОВ имеют большое количество миниатюрных кристаллов на одной подложке. Соединяются кристаллы с помощью последовательно-параллельной схемы, сверху покрываются люминофором. Применяются для получения яркого света в фонарях и других осветительных приборах. Сильно нагреваются при длительном использовании, поэтому в качестве защиты используется силикон.
Имеют следующие преимущества:
- хороший поток света;
- легкий монтаж;
- разная форма сборки.
- высокая стоимость;
- гарантированный срок службы меньше, чем у SMD.
SMD-светодиоды самые распространенные. Широко используются в светодиодных лампочках 220В и светильниках. Полупроводниковый чип или кристалл располагается на подложке, к которой присоединены контакты подключения.
Линейка SMD отличается широким спектром мощности и напряжения.
- надежность;
- маленькая стоимость;
- долгий срок службы;
- высокая светоотдача.
Диоды PCB Star состоят из одного кристалла большой площади. Он монтируется на алюминиевую подложку в форме звездочки. Используется при производстве ярких фонарей и мощных прожекторов. PCB Star имеют самый большой световой поток.
Светодиоды Filament – это наклеенные на стеклянные полоски кристаллы. С обеих сторон полосы металлизируют. Корпус конструкции – стеклянная колба, как в лампе накаливания. Внутри находится гелий, он используется для охлаждения. Используются при производстве светотехнического оборудования, их недостаток – менее долгий срок службы, чем у SMD.
Разновидности схем и их особенности
Существует 3 схемы драйверов светодиодных ламп, это варианты создания оптимального напряжения в устройствах на светодиодах. Они отличаются сборкой драйвера. Он может быть собран на основе схемы с понижающим трансформатором, такой вариант применяется в мощных и ярких лампах.
Более дешевый вид – сборка по схеме с конденсатором.
А третий вариант используется для схем с большим количеством диодов или при сборке диммируемых ламп. Их называют инверторные схемы.
Вариант N1 — с конденсаторами для снижения напряжения
Это самый распространенный тип сборки, который используется в бытовых лампочках. Основными элементами для снижения напряжения выступают конденсаторы С2, С3 и резистор R1. Во время включения лампы резисторы R2 и R3 предохраняют прибор от короткого замыкания и ограничивают ток. Встроенный защитный диод VD1 нужен для преобразования напряжения.
Резистор R4 разряжает прибор, когда ток перестает поступать. В некоторых конструкциях для светодиодных ламп используются не все 4 резистора, а других их комбинации. Такую схему можно сделать и своими руками, используя новые и старые детали.
Проверить работоспособность конденсатора можно с помощью мультиметра или LC-метра.
Преимущества схемы светодиодных ламп с конденсатором:
- невысокая стоимость;
- разнообразные значения напряжения на выходе;
- простая сборка.
- Поскольку гальваническая развязка отсутствует, есть вероятность удара током. Поэтому во время ремонта ламп запрещено прикасаться к токоведущим частям, находящимся под фазой.
- Напряжение на нагрузке диодов зависит от напряжения входящего тока. Светодиоды могут перегореть, потому что нет стабильной величины подачи электричества.
- Из-за достаточно малой емкости конденсаторов не получится достичь большого светового потока.
Вариант N2 — с импульсным драйвером
Импульсный драйвер гарантированно защищает диоды от помех в подаче тока и перепадов напряжения. Это его главное отличие от драйвера с конденсатором. В данной схеме используются конденсаторы, резисторы и мостовой выпрямитель.
Практически у каждого производителя светотехнического оборудования существует своя схема устройства. Рассмотрим для примера микросхему СРС9909 компании Clare. Она используется для энергосберегающих и экономичных приборов, эффективность применения составляет 98%.
Для сборки своими руками такая схема может использоваться при мощности светильников не более 25В. Широко применяется в электросетях резервного и аварийного освещения.
- Питание схемы может происходить напрямую от 550В.
- Драйвер комплектуется встроенным стабилизатором.
- Возможность работы в сети с переменным напряжением. Входной диапазон в зависимости от типа модели может быть от 5 до 65В.
- Широкий температурный диапазон применения: от -55°С до +85°С.
- Компактность.
- Высокий КПД в сочетании с низким уровнем пульсации.
- Более сложная схема, чем с применением линейной конструкции.
- Более высокая стоимость по сравнению с вариантом с конденсатором.
- Нагревается при работе, значительные длительные перегревы могут приводить к уменьшению срока эксплуатации.
- Для предотвращения электромагнитных помех, источником которых является импульсный драйвер, необходимо устанавливать дополнительный фильтр. В дешевых вариантах он не используется.
- Образует нелинейную нагрузку на сеть.
Вариант N3 — с диммируемым драйвером
Схема подключения светодиодной лампы с диммируемым драйвером позволяет регулировать яркость свечения. С помощью ламп с использованием такой схемы можно варьировать степень освещенности помещения или рабочей зоны. Такие схемы широко используются в интерьерном освещении.
Помимо удобства настройки лампы позволяют также экономить потребление электроэнергии, они отличаются и увеличенным сроком службы.
Различают 2 основных варианта диммируемых драйверов. Первый работает с ШИМ-управлением. Он монтируется между блоком питания и лампой. В этом случае электричество подается в виде разных по длительности импульсов. Часто такие схемы используются в бегущих строках.
Второй вариант используется для приборов со стабилизированным током, в этом случае драйвер воздействует напрямую на источник тока. Изменение цвета свечения происходит при регулировании подаваемого тока. При увеличении подачи электричества белые диоды начинают светиться синеватым, а при уменьшении излучают желтоватый свет.
По виду управления устройства с диммером могут быть:
- кнопочные;
- механические;
- дистанционные.
- Простота реализации.
- Возможность регулирования освещения.
- Приемлемая стоимость.
- Некоторые диммеры с ШИМ-управлением имеют стробоскопические эффекты, которые могут быть очень опасными в промышленности.
- Высокий уровень излучаемых помех.
- Повышенная утомляемость зрения.
Основные неисправности светодиодных ламп
Средняя продолжительность гарантированной работы светодиодной лампы составляет 15 000-20 000 часов. Причинами того, что лампочка не зажигается, чаще всего бывают следующие:
- Производственный брак. Особенно актуален этот вариант для ламп производителей низкой ценовой категории.
- Ошибки в эксплуатации. В данном случае причиной может быть постоянный перегрев лампы в закрытом светильнике, влажность, пыль и грязь, выключатель с подсветкой.
- Проблемы с питанием. Скачки напряжения, завышенные показатели напряжения или же его регулярные выбросы не лучшим образом воздействуют на работоспособность приборов.
- Светодиоды вышли из строя. Диоды в конструкции подключены последовательно, если возникает поломка в одном из них, образуется обрыв цепи и лампа перестает работать. Можно починить такую неисправность самостоятельно. Найти поврежденный диод с помощью мультиметра. Этим устройством проверяют все диоды по очереди, подавая «-» на катод, «+» на анод. Сгоревшие диоды можно определить визуально, на них появляется темное пятно.
- Диодный мост вышел из строя. В данном случае виноват заводской брак. С помощью мультиметра также можно проверить диодный мост и заменить его самостоятельно. При замене моста требуется также проверить работоспособность всех диодов.
- Выводные концы плохо запаяны. Такая проблема характерна для дешевых лампочек. Если вы планируете исправить ее самостоятельно, потребуется пропаять все компоненты и детали паяльником.
Источник: encom74.ru
Мощность светодиодных ламп и количество света: таблица
Разберем основные характеристики и расскажем какие значения нужно смотреть на упаковке. Сведем все данные в таблицу и сопоставим с лампами накаливания, чтобы вам проще было подобрать аналоги.
Ватты
Мощность светодиодных ламп измеряется в Ваттах. И этот момент добавляет путаницы. Народ привык определять по ним еще и яркость свечения. Спросите любого: какая всех ярче? Конечно же, 100-ваттная!
Поэтому обозначения в 3-6 Вт вызывают непонимание, насколько ярко светит эта лампочка. Не будем утомлять вас школьным курсом физики, просто напомним. Ватты означают количество потребляемой электроэнергии . А степень яркости пора определять по другим значениям.
Для тех, у кого нет желания вникать во все тонкости, внизу статьи есть сводная таблица.
Люмены
Свет, излучаемый источником, называется “световой поток”, и измеряется в люменах (Лм). Производители, для облегчения выбора, указывают на упаковках эквивалент яркости в привычной нам системе Ватт. Вот только дома обнаруживается, что светодиодный аналог в 60 Вт светит как-то тускло. Почему? Потому что нужно обращать внимание не на ватты, а на люмены.
Именно от них зависит насколько светло будет в помещении. Эта информация также указываются на упаковке, но только мелким шрифтом.
Чем больше люменов, тем ярче свет. Но будьте внимательны. Значение в одних и тех же лампочках от разных производителей может не совпадать. Тип цоколя тут ни при чем, все зависит от качества комплектующих. В дешевых китайских образцах цифры намного меньше, чем в продукции от известных брендов. Также, следует учитывать цвет светопотока, или как его еще называют — цветовая температура.
Измеряется в кельвинах (К) и делится на 3 основных типа: теплый (2700К), нейтральный (4000К) и холодный (6000К). Последний воспринимается как более яркий , а нейтральный белый соответствует дневному свету.
Таблица соответствия светодиодных ламп и ламп накаливания
Будем отталкиваться от люменов, которые дают привычные нам лампочки Ильича. Но учитывайте, что у них самая низкая температура свечения. И если хочется немного поярче, выбирайте другой тип цвета, например, холодный белый.
Источник: vobox.ru