Что отвечает за яркость лампочки
Яркость свечения светодиодных ламп – лучшие показатели
Подписка на рассылку
Яркость свечения лампы – это отношение силы света, получаемого от источника освещения (лампы) к площади проекции на площадь, перпендикулярную оси наблюдения. Яркость ламп измеряется в люменах и от того, сколько люмен в лампе, зависит уровень освещенности и комфорт человека, находящегося в помещении.
Сколько люменов в разных источниках освещения?
Подбирая лампы для дома, важно учитывать не только количество потребляемой электроэнергии, но и уровень яркости свечения. Например, для комфортной работы за компьютером, чтения или письма можно выбрать лампы с показателями яркости не менее 1800-2000 люмен, а для отдыха в спокойной обстановке подойдут и менее яркие лампы.
Разные виды ламп имеют свои показатели яркости освещения. Если вас интересует вопрос «сколько люменов в лампе накаливания?», для его ответа необходимо учесть мощность устанавливаемой лампы. Например, лампа накаливания мощностью 15Вт дает освещение 90люмен, а лампы общего назначения (ЛОН) на 100Вт имеют показатели яркости от 1550 до 1630 люмен. Галогенные лампы накаливания дают лучшие показатели яркости освещения, так, лампа на 50Вт обеспечивает от 1400 до 1600 люмен. Это позволяет при меньшем потреблении энергии обеспечить более высокие показатели яркости.
Светодиодные лампы – экономия средств на электроэнергию
Еще более высокие показатели яркости обеспечивают люминесцентные лампы. Лампа люминесцентная люмен 2000 при 40Вт – это отличные показатели в сравнении с лампами накаливания. Яркие лампы обеспечивают должный уровень комфорта и позволяют экономить электроэнергию. Кроме того, современные системы диммирования позволяют легко и просто регулировать уровень освещенности, меняя его с «рабочего» на более спокойный и комфортный для отдыха.
Самые мощные и эффективные современные светодиодные лампы люмен 80 на 1 Ватт уже продаются в магазинах электроустановочных приборов. Ученые полагают, что возможность светодиодных источников освещения можно довести до 300 люмен/Вт, однако пока это только теория.
Энергосберегающие лампы — руководство по эксплуатации для начинающих
Пять лет назад я купил свои первые светодиодные лампочки. Они должны были заменить «галогенки» в моей ванной. При этом я потратил на них довольно большую сумму денег. А что при этом получил… Не достаточное количество люмен и слишком много кельвинов. Вы знаете, что я имею в виду? Нет? Прекрасно. Давайте разбираться вместе!
Цоколь в лампочке.
В настоящее время есть около сотни разнообразных цоколей. Но, вероятнее всего, в Вашем доме используется не более пяти видов цоколей. У меня в потолочных светильниках используется два вида цоколей — E27 и E14, и ещё пару видов цоколей в настольных лампах.
На изображении ниже представлены некоторые распространённые виды цоколей в России.
Форма лампочки.
При выборе формы лампочки нужно знать, что это не просто выбор её внешнего вида. Главным образом, форма и конструкция лампы определяет в каком направлении будет идти от неё свет.
Существует буквально алфавит описания различных форм лампочек, но я не буду утомлять вас этим. На самом деле, всё, что нужно знать для выбора формы лампочки, находится у Вас в голове.
Для потолочных светильников Вам подойдут всенаправленные лампочки с формой близкой к шару или спиральке. Для настольной лампы Вам понадобиться лампочка с формой свечи с широким распространением. И, если вы устанавливаете лампочку в углублённое место, то Вам нужно выбрать лампочку с отражателем соответствующему ширины нужного Вам луча.
Яркость лампочки.
В настоящее время, если Вам нужно выбрать лампочку по степени яркости, недостаточно знать её мощность в ваттах. Ваттами можно было руководствоваться при выборе традиционных ламп накаливания. Теперь мы должны научиться измерять яркость лампочек в люменах.
Это особенно касается при покупке светодиодных лампочек. К сожалению, продавец не всегда может толкового объяснить, допустим какую светодиодную лампочку Вам нужно купить для замены лампы накаливания, чтобы уровень освещенности у Вас остался на прежнем уровне.
Следующая таблица поможет Вам сопоставить уровни яркости лампочек, изготовленных по разным технологиям.
В верхней части этой таблицы у Вас обозначена яркость лампы в люменах.
Допустим, вы хотите заменить старую 60 Вт лампочку накаливания и получить такое же количество света. Тогда вы знаете, вам нужно получить не менее 700 люменов, чтобы получить яркость подобную старой лампочки.
Таким образом, при замене старой 60 Вт лампы накаливания на современную светодиодную лампочку (LED) с количество люменов равным 700, Вы получите экономию электричества около 80 %.
Теплый или холодный свет.
Температуру света обычно измеряют в Кельвинах. Тёплым светом называют свет более жёлтый по оттенку, такой свет имеет более низкое число Кельвинов, например свет от естественной свечи имеет 1500 К.
Холодным светом называется свет, имеющий оттенок чисто белого света, даже немного с синеватым оттенком. Чем более холоднее свет, тем большее количество Кельвинов он имеет. Холодный свет может иметь более 5000 К.
Когда дело доходит до выбора бытовых ламп, выбор температуры обычно очень прост. Большинство людей очень хорошо воспринимают так называемый «теплый белый» свет 2700 К, который соответствует свечению обычной лампы накаливания.
В кухне, ванной или в других ситуациях вы можете предпочесть немного более белый свет, который иногда называют «естественный белый» — 3000 K. Вы также можете попробовать «холодную белизну» — 4000 K. Или для очень специфичных ситуаций — 5000 K. Всё, что с более высокой световой температурой, имеет немного синеватый оттенок.
Светодиодные лампочки — стоит ли сейчас покупать?
В настоящее время стоит сказать, что энергосберегающие люминесцентные (CFL) лампочки практически приблизились к цене ламп накаливания.
Этого нельзя сказать о цене светодиодных (LED) лампах. Средняя мировая цена обычной светодиодной лампочки в настоящее время составляет 10 долларов США. С другой стороны, цена на светодиодные лампочки неуклонно снижается.
Выбор светодиодной лампочки, как мне кажется, должен зависеть от её срока окупаемости, исходя из экономии электричества, по сравнению с традиционной лампой накаливания.
Для справки, приведём Вам таблицу окупаемости одной светодиодной лампочки в различных странах, при замене ею обычной лампочки накаливания. Для составления таблицы использовалось сравнение замены обычной 60 Вт лампы накаливания на 10 Вт LED лампочку, стоимостью 10 долларов США и работая по 2 часа в день.
Из таблице видно, что для России примерный срок окупаемости одной светодиодной лампочки составляет 2,5 года. Заявленный срок службы светодиодных лампочек многими производителями составляет около 10 лет. Но это только заявленный срок службы, гарантию Вам на такой период вряд ли кто-то из продавцов даст.
Таким образом, к сожалению, никто не застрахован от того, что купленная новенькая лампочка LED у Вас не выйдет из строя в течении, допустим, одного года. К тому же внутридомовые сети у нас ещё достаточно изношены, и вечерние скачки напряжения для многих из нас нередки, что пагубно сказывается на жизненный цикл любой лампочки.
Я, пожалуй, пока немного подожду, когда цена светодиодных лампочек ещё немного снизиться, хотя бы до цены сравнимой с ценой энергосберегающих люминесцентных (CFL) лампочек. А потом, пожалуй, куплю).
Важные технические характеристики и параметры светодиодных ламп
Снижение розничных цен на светодиодные лампы привело к резкому росту их продаж. Однако ситуация с выбором качественного товара для многих по-прежнему остаётся тупиковой. Если купить лампочку накаливания было просто, с появлением КЛЛ задача не значительно усложнилась за счет более широкого ассортимента и оттенков излучаемого света. Параметры светодиодных ламп имеют значительно больше пунктов, чем у лампочек предыдущих поколений.
Но не стоит пугаться. Чтобы купить хорошую светодиодную лампу, углублённых познаний товара не понадобится. Достаточно один раз разобраться с основными параметрами, чтобы потом легко ориентироваться среди чисел, указанных на упаковке. Так что же нужно знать покупателю о светодиодных лампах, и на какие технические характеристики обратить внимание перед покупкой?
Основные характеристики
Следуя пословице: «Встречают по одёжке…» достаточно взять в руки коробку с лампочкой, чтобы ознакомиться с её основными техническими характеристиками. Обратить внимание следует не на крупные яркие цифры, а на напечатанное мелким шрифтом описание из 10 и более позиций.
Световой поток
Во времена, когда лампа накаливания была источником света №1, понятие светового потока мало кого интересовало. Яркость свечения определялась номинальной мощностью лампочки. С появлением светодиодов мощность потребления источников света снизилась в разы, а КПД вырос. За счет этого появилась экономия, о которой так часто напоминают рекламные ролики.
Световой поток (Ф, лм или lm) – величина, которая указывает на количество световой энергии, отдаваемой осветительным прибором. Опираясь на значение светового потока можно легко подобрать замену существующей лампочке со спиралью. Для этого можно воспользоваться нижеприведенной таблицей соответствия. 
Наравне со световым потоком часто можно встретить понятие «световая отдача». Её определяют как отношение светового потока к потребляемой мощности и измеряют в лм/Вт. Данная характеристика более полно отражает эффективность источника излучения. Например, светодиодная лампа нейтрального света мощностью 10 Вт излучает световой поток примерно в 900-950 лм. Значит, её светоотдача будет равна 90-95 лм/Вт. Это примерно в 7,5 раз больше, чем у аналога со спиралью в 75 Вт с таким же световым потоком.
Бывает, что после замены лампы накаливания на светодиодную её яркость оказывается ниже заявленной. Первая причина такого явления – установка дешёвых китайских светодиодов. Вторая – заниженная мощность потребления. Эти обе причины говорят о товаре низкого качества.
Также величина светового потока зависит от цветовой температуры. В случае со светодиодами принято указывать световой поток для нейтрального света (4500°K). Чем выше цветовая температура, тем больше световой поток и наоборот. Разница в светоотдаче между однотипными светодиодными лампами теплого (2700°K) и холодного (5300°K) свечения может достигать 20%.
Мощность
Мощность потребления светодиодной лампы (P, Вт) – вторая по важности техническая характеристика, которая показывает на то, сколько электроэнергии потребляет светодиодная лампа за 1 час. Суммарное энергопотребление складывается из мощности светодиодов и мощности драйвера. Наиболее востребованы в наше время led осветительные приборы мощностью 5-13 Вт, что соответствует 40-100 ваттным лампам с нитью накала.
Качественные драйвера импульсного типа потребляют не более 10% энергии от общей мощности.
В качестве рекламы производители часто пользуются понятием «Эквивалентная мощность», которая выражается в надписи на упаковке наподобие 10 Вт=75 Вт. Это означает, что светодиодную лампу в 10 Вт можно вкрутить вместо обычной «груши» в 75 Вт, не потеряв при этом в яркости. Разнице в 7-8 раз можно верить. Но если на коробке красуется надпись вроде 6 Вт=60 Вт, то зачастую это не более чем рекламный трюк, рассчитанный на рядового покупателя. Это не значит, что изделие плохого качества, но реальная светоотдача будет, скорее всего, совпадать с лампой накаливания не в 60, а гораздо меньше.
Напряжение и частота питания
Напряжение питания (U, В) принято указывать на коробке в виде диапазона, в пределах которого производитель гарантирует нормальную работу изделия. Например, параметр 176–264В свидетельствует о том, что лампочка уверенно справится с любыми перепадами сетевого напряжения без существенной потери яркости.
Как правило, светодиодная лампа со встроенным токовым драйвером имеет широкий диапазон входных напряжений.
Если источник питания не содержит качественного стабилизатора, то перепады напряжения в сети питания будут сильно сказываться на светоотдаче и влиять на качество освещения. В России наибольшее распространение имеют led-лампы с питанием от сети переменного тока 230В частотой 50/60 Гц и от сети постоянного тока 12В.
Тип цоколя
Размер цоколя необходимо знать для того, чтобы подобрать лампочку в соответствии с существующим патроном в светильнике. Основная масса светодиодных ламп выпускается под резьбовой цоколь Е14 и Е27, которые являются стандартом для настенных, настольных и потолочных светильников советского образца. Не редкость светодиодные лампы с цоколем GU4, GU5.3, которые пришли на смену галогенным лампочкам, установленным в точечных светильниках и китайских люстрах с пультом дистанционного управления.
Цветовая температура
Цветовая температура (TC, °K) указывает на оттенок излучаемого света. Применительно к светодиодным лампам белого свечения всю шкалу условно делят на три части: с тёплым, нейтральным и холодным светом. При выборе следует учесть, что тёплые тона (2700-3500°K) успокаивают и располагают к уюту, а холодные (от 5300°K) бодрят и возбуждают нервную систему. 
В связи с этим для дома рекомендуется использовать тёплого свечения, а на кухне, в ванной и для работы – нейтрального. Светильники на светодиодах с TC≥5300°K пригодны только для выполнения специфической работы и в качестве аварийного освещения.
Угол рассеивания
По углу рассеивания можно судить о распространении светового потока в пространстве. Данный показатель зависит от конструкции рассеивателя и расположения светодиодов. Нормой для современных ламп широкого применения является значение ≥210°. Для эффективной работы с мелкими деталями лучше купить лампу с углом рассеивания 120° и установить её в настольный светильник.
Возможность диммирования
Возможность диммирования (управление яркостью освещения) светодиодной лампы подразумевает её корректную работу от светорегулятора (диммера). Диммируемые лампы стоят дороже, так как их электронный блок имеет более сложное устройство. Обычная led-лампочка при подключении к регулятору света не станет работать или будет моргать.
Коэффициент пульсации
Коэффициент пульсации (Кп) не всегда приводится в перечне характеристик, несмотря на то, что имеет первостепенное значение и оказывает влияние на здоровье. Необходимость в измерении данного параметра возникла ввиду наличия в лампе электронного блока и высокого отклика светодиодов. Низкокачественные источники питания не способны идеально сгладить пульсации выходного сигнала, в результате чего светодиоды начинают мерцать с некоторой частотой.
Коэффициент пульсации светодиодных ламп с питанием от сети стабильного постоянного тока равен нулю.
Наиболее качественными принято считать светодиодные лампы с Кп ниже 20%. В моделях с драйвером тока коэффициент пульсаций не превышает 1%. Определить данный параметр на практике несложно с помощью осциллографа. Для этого нужно измерить амплитуду переменной составляющей сигнала на светодиодах и разделить её на напряжение, измеренное на выходе блока питания.
По частоте переменного сигнала в нагрузке можно определить тип применённого драйвера.
Диапазон рабочих температур
Следует внимательно отнестись к данной характеристике, если предполагается эксплуатировать светодиодную лампочку в нестандартных условиях: на улице, в производственных цехах. Некоторые модели способны корректно работать только в узком диапазоне температур.
Индекс цветопередачи
С помощью индекса цветопередачи (CRI или Ra) можно оценить, насколько естественным виден цвет предметов, освещённых светодиодной лампой. Хорошим считается Ra≥70.
Степень защиты от влаги и пыли
Этот параметр выражается в виде обозначения IPXX, где ХХ – две цифры, указывающие на степень защиты от твёрдых предметов и воды. Его можно не обнаружить в перечне характеристик, если лампа предназначена исключительно для использования внутри помещений. 
Дополнительные параметры
Срок службы изделия
Срок службы – весьма абстрактная характеристика светодиодной лампы. Дело в том, что под сроком службы производитель понимает общее время работы светодиодов, а не лампы. При этом наработка на отказ остальных деталей схемы остаётся под большим сомнением. Кроме того, на время работы влияет качество сборки корпуса и пайки радиоэлементов. К тому же не один производитель, в связи с долгим сроком службы, не проводит полноценных тестов по деградации светодиодов в лампе. Так что заявленные 30 тыс. часов и более – это теоретический показатель, а не реальный параметр.
Тип колбы
Несмотря на то что тип колбы для многих не является критичным техническим параметром, во многих моделях его указывают в первой строчке. Обычно тип и маркировка колбы выражается в цифробуквенном коде.
Масса
Весом изделия редко кто интересуется в момент покупки, но для некоторых облегчённых светильников он имеет значение.
Габариты
Сколько производителей – столько и корпусов, отличающихся внешним видом и габаритами. Например, светодиодные лампы мощностью 10 Вт от разных изготовителей могут отличаться в длину и ширину более чем на 1 см. Выбирая новую led лампу для освещения, не стоит забывать о том, что она должна поместиться в уже имеющийся светильник.
Рынок светодиодной продукции продолжает динамично развиваться, вследствие чего характеристики ламп изменяются и совершенствуются. Надеемся, что в ближайшее время применительно к светодиодным лампам будут выработаны стандарты качества, которые упростят покупателю задачу с выбором. Пока же собственные знания – это главная опора при выборе и покупке.
От чего зависит яркость свечения светодиода и как ее регулировать
Рядового потребителя при покупке осветительного прибора интересует не напряжение или ток, а яркость светодиода, так как она отличается от показателя других ламп. Внедрение новых технологий требует иного подхода к характеристикам светотехники. Основные параметры, в том числе яркость свечения, хорошие производители обозначают в маркировке, на упаковке, в технической документации. Для правильного выбора необходимо знать значение букв и цифр, уметь определить, какой прибор допускает регулировку яркости, какой – нет.
Что такое яркость светодиода и в чем она измеряется
Яркостью свечения называют показатель света, равный соотношению силы светового потока к косинусу угла, под которым он излучается, и освещаемой площади. Другое определение – освещенность в точке, перпендикулярной к источнику, к углу, в который заключен луч. Яркость свечения обозначается буквой «L», измеряется в милликанделах на метр в минус второй степени (кд*м-2). У обычных светодиодов яркость 20-50 мкд, у сверхярких – до 20 000 мкд. От этого показателя зависит восприятие предметов глазами человека.
Если говорить о светодиодах, то у них яркость свечения – это мощность (сила) света, измеряемая в ваттах и зависящая от угла конуса, основание которого расположено на освещаемой площади, вершина – в источнике света. При равном излучении во всех направлениях яркость свечения будет соотношением потока к пространственному углу (в градусах). Чаще всего градусы переводятся в стерадианы: sr = 2 π (1 – cos θ/2), где θ – угол луча.
Параметры, влияющие на яркость
Насколько ярко будет отображаться освещаемый объект, зависит не только от светового потока. Яркость свечения зависит так же от плотности луча и чувствительности наблюдателя.
Сила тока
Во время работы сила тока на светодиоде зависит от напряжения. При незначительном увеличении вольтажа электроток повышается многократно, вместе с ним и яркость свечения. Но этим параметром можно управлять, если включить в схему аналоговый или широко-импульсный модулятор, обеспечивающий функцию диммирования.
Зависимость яркости свечения идеального светодиода от электротока линейная. На практике зависит от потерь на выделении тепла и дифференциального сопротивления кристалла. Существует предел, после которого повышать ток нельзя из-за перегрева p-n-перехода, способного вывести LED из строя.
Технология
Светодиод – это источник света точечного типа, направленность луча определяет конструкция. Параметры меняются в зависимости от оптических свойств и наличия в приборе люминофора, рассеивателей и линз. Независимо от устройства интенсивность свечения регулируется минимальными изменениями тока.
У светодиода при высокой плотности луча (небольшом угле излучения) яркость свеяения увеличивается независимо от объема потока.
Внимание! При покупке необходимо учитывать, что источник с тысячей милликандел и углом излучения 45 градусов будет давать такой же поток, как с углом 12 градусов, но при втором варианте луч будет ярче.
Площадь кристалла
Еще один показатель, от которого напрямую зависит объем светового потока и яркость свечения – величина кристалла. Например, площадь СМД 3528 3,5х2,8 мм, площадь СМД 5630 – 5,6х3 мм, световой поток соответственно 6-8 и 50 люмен. Самые новые кристаллы отличаются большими размерами и высокими показателями интенсивности свечения. Это объясняется тем, что излучение в любом чипе зависит от величины р-n перехода.
Важно! При покупке необходимо знать, что неизвестные китайские производители это используют. Вместо больших кристаллов на 1 Вт они ставят маленькие на 0,75 или 0,5 Вт, при подаче заявленного тока их срок службы значительно сокращается или они перегорают.
Что можно узнать из маркировки
У именитых производителей маркировка достаточно длинная, поэтому размещается на упаковке или в технической документации. Ленты поставляются с маркировкой на катушке. Данные можно спросить у продавца, если их нельзя найти.
Для обычных светодиодов не существует стандартных обозначений, каждый производитель использует свои. Яркость свечения всегда указывается в маркировке мощных ламп.
На SMD указываются только размеры чипа, определить интенсивность свечения можно только из техдокументации. Philips на своей продукции указывает световой поток в люменах, Samsung кодирует этот показатель под цифрами, значение которых можно найти в специальных таблицах. На изделиях CREE из маркировки можно узнать только цветопередачу, обозначенную как CRI.
Важно! Маркировка является одним из факторов, затрудняющих выбор светодиодных источников света при отсутствии определенного уровня знаний.
Способы регулировки яркости
Зная, что яркость свечения любого светодиода зависит от тока, можно сделать логический вывод, что характеристики луча меняются одновременно с увеличением или уменьшением подаваемых на кристалл ампер. При аналоговом регулировании резисторами интенсивность свечения регулируется ступенчато, поэтому в схему необходимо включить стабилизатор LM317, фиксирующий ток и напряжение. Такой способ регулирования используется в транспортных средствах и при подключении светодиодов к источнику постоянного напряжения.
Лучшим способом считается широтно-импульсной модуляции с включением в схему резистора и контроллера (если диоды цветные). На светодиод подаются импульсы определенной частоты, то есть, питание включается и выключается очень быстро, светодиод открывается каждый раз, но глаза это не улавливают.
Важно! Интенсивность свечения ламп с цоколем на основе светодиодов нельзя регулировать, если они не специальные (на упаковке возможность диммирования не указана). Для обычных ламп используется балластный блок питания на основе конденсаторов.
Основные выводы
Измерить интенсивность свечения светодиода в домашних условиях невозможно. Этот показатель редко указывается в маркировке, для правильного выбора необходимо знать его зависимость от размеров кристалла, потока света и угла излучения.
Возможность менять яркость (использовать диммирование) широко используется в быту для экономии электроэнергии и устройства специальных систем освещения. Интенсивность свечения можно уменьшить при просмотре телевизионных программ, во время отдыха, для ночного освещения детских комнат. Удобство использования повышает возможность управления диммированием при помощи пульта управления или автоматически (с учетом движения и времени).