ЛЕД или светодиоды что лучше?

В чем разница между светодиодом (LED) и обычным диодом?

Наиболее существенное различие между светодиодом (Light-emitting diode или сокращенно LED) и диодом состоит в том, что светодиод излучает свет, в то время как обычный диод всего лишь пропускает ток только в одном направлении и противодействует току в обратном направлении. Другие различия между диодом и светодиодом показаны ниже в сравнительной таблице.

Светодиод представляет собой тип диода, который сделан из арсенида германия или фосфида германия. Арсенид германия обладает свойством испускать свет, когда его электроны зоны проводимости отдают энергию дыркам валентной зоны. Диод же используется в электрической цепи для воздействия на электрический ток (выпрямление напряжения, как вентиль и так далее). Их электроны зоны проводимости отдают энергию в виде тепла дыркам в валентной зоне.

Сравнительная таблица

Параметры сравнения Светодиод (led) Диод
Определение Вид диода, который при подключении к источнику питания излучает свет Обычный полупроводниковый диод, который проводит только в одном направлении
Материал Gaas (арсенид галлия) и Gap (фосфид галлия) Кремний и германий
Принцип работы Преобразует электрическую энергию в свет Преобразует электрическую энергию в тепло
Значение обратного напряжения пробоя Малое Высокое
Падение напряжения в прямом направлении 1,2 в — 2,0 в 0,7 в для кремния и 0,3 в для германия
Приложения Излучает свет Выпрямление напряжения, то есть преобразование переменного тока в постоянный
Где применяется Индикаторы на семи-сегментных дисплеях, используются в качестве источника света Выпрямители, умножители напряжения и другие
Обозначение на электрической схеме

Определение светодиода

Диод, который излучает свет во время проводимости, известен как светодиод или LED (Light-emitting diode). Он работает «с феноменом» электрического излучения, при котором полупроводниковый материал излучает свет, когда находится под воздействием электрического поля.

Когда прямое смещение применяется к полупроводниковому материалу, свободные электроны пересекают N-область и входят в P-область. В P-области дырки являются основными носителями заряда. Свободные электроны находятся в зоне проводимости, а дырки — в валентной зоне, то есть электроны имеют высокий уровень энергии, а дырки имеют низкий уровень энергии.

Электроны и дырки рекомбинируются только тогда, когда они имеют одинаковую энергию. Для рекомбинации электроны отдают энергию дыркам. Они дают энергию в виде фотонов или света. Поэтому светодиод излучает свет при прямом смещении.

Полупроводниковый материал (кремний и германий) передает энергию в виде тепла. При этом фосфид галлия (GaP) и арсенид галлия (GaAs) отдают свою энергию в виде света. То есть, GaAs и GaP используются для изготовления светодиодов. При обратном смещении LED не излучает света.

Светодиоды имеют много преимуществ — они меньше по размеру, имеют более низкое энергопотребления, доступны в разных цветах, требуют меньше площади при монтаже, требуют малой мощности постоянного тока и так далее. Единственным недостатком светодиодов является то, что они легко повреждаются в результате перенапряжения или перегрузки по току.

Определение диода

Диод представляет собой двухполюсное полупроводниковое устройство, которое состоит из полупроводникового материала n-типа и p-типа. Эти материалы связаны между собой. Диод пропускает ток только в одном направлении — от анода к катоду.

Поскольку диод проводит ток только в одном направлении, то его используют в качестве выпрямителя. Диод ведет себя как проводник, когда на него подается небольшое напряжение, и на нем также как и на проводнике присутствует падение напряжения.

Основные различия между светодиодом и диодом

  • Диод представляет собой полупроводниковое устройство, которое проводит ток только в одном направлении. В то время как светодиод является типом диода, который излучает свет.
  • Диод изготовлен из полупроводникового материала, и электроны этого материала отдают свою энергию в виде тепла. Принимая во внимание, что светодиод состоит из арсенида галлия и фосфида галлия, электроны которого излучают свет при передаче энергии.
  • Диод преобразует переменный ток в постоянный ток, тогда как светодиод преобразует напряжение в свет.
  • Диод имеет высокое обратное напряжение пробоя, в то время как светодиод имеет низкое обратное напряжение пробоя. Напряжение пробоя — это напряжение, при котором может протекать ток обратного направления.
  • В диоде падение напряжение во проводящем состоянии составляет 0,7 В в случае использования кремниевого материала и 0,3 В в случае германия. В то время как в LED падение напряжение в проводящем состоянии составляет примерно от 1,2 до 2,0 В.
  • Диод выпрямляет переменный ток, в то время как светодиод отображает свет.
  • LED используется в автомобильных фарах, светофорах, вспышках фотоаппаратов, в медицинских устройствах и многих других. В то время как обычный полупроводник используется в цепях защиты, выпрямителях напряжения, умножителях напряжения.

Светодиод и диод выполнены из разных материалов, благодаря чему они имеют разные свойства. Диод сделан из кремния или германия, поэтому он дает энергию в виде тепла. А LED сделан из арсенида галлия фосфида галлия, которые выделяют энергию в виде света.

Светоизлучающие диоды, или LED, – характеристики и преимущества

Сегодня много говорят о LED-освещении как о самом выгодном, безопасном и перспективном способе получения искусственного света (аббревиатура происходит от английского названия светоизлучающих диодов – light-emitting diodes). Поскольку эти приборы стали широко использоваться относительно недавно, многих интересует информация о светодиодах: характеристиках, особенностях работы, преимуществах перед другими источниками света. Попробуем в этом разобраться.

Сила света

сравнение эффективности ламп освещения

Чтобы оценить, насколько эффективно работает светоизлучающий прибор, необходимо рассчитать показатель его светоотдачи. Для этого следует разделить световой поток (указан на упаковке лампы) на мощность. Самый высокий показатель светоотдачи демонстрируют LED, эта их характеристика стала настоящей притчей во языцех. Для сравнения: светоотдача ламп накаливания всего около 10-11 лм/Вт, у люминесцентных приборов освещения – не более 40 лм/Вт, у газоразрядных – максимум 60 лм/Вт. Светодиоды же отличаются исключительно высокой эффективностью работы: показатель светоотдачи у современных приборов достигает 120, а у некоторых и всех 140 лм/Вт!

Цветовая температура

цветовая температура светодиодов

О цветовой температуре светильников заговорили после появления энергосберегающих источников искусственного света. В отличие от ранее безальтернативных «лампочек Ильича», светивших в основном одним оттенком желтого, люминесцентные лампы могли излучать как в теплом, так и в холодном диапазоне спектра. После появления светодиодов характеристика эта стала еще более обсуждаемой. Цветовая температура измеряется в Кельвинах. Сегодня производят светодиодные лампы разного спектра свечения – от 2600 К (теплый желтый) до 8000 К (синий). Для домашнего освещения обычно используют лампы теплого и нейтрального белого свечения с цветовой температурой 2700-4000 К. В офисах и на производстве иногда устанавливают приборы, производящие более холодный белый свет.

Мощность и угол свечения

угол свечения светодиодов

Как уже упоминалось выше, LED- лампы отличаются высоким показателем светоотдачи, поэтому для получения аналогичного уровня освещенности помещения можно установить гораздо менее мощную светодиодную лампу. Некоторые производители уверяют, что светодиоды в 10 раз эффективнее ламп накаливания по показателю светоотдачи. Разница на самом деле велика, но не настолько. При покупке можно ориентироваться на соотношение 1:7. То есть для замены 75-ватной лампы накаливания достаточно купить 10-ваттную LED-лампу.

Еще одна характеристика светодиодов, о которой стоит знать, – это относительно узкий угол свечения LED-ламп. Они излучают не рассеянный, а направленный пучок света, угол которого составляет около 120-130 °. Если вы вкрутите такую лампу в люстру, потолок останется несколько затемненным.

Рабочий ресурс

У светодиодов есть еще одна преимущественная характеристика: LED лампы имеют сверхпродолжительный срок службы. Ранее говорили о 80000 и даже 100000 часах работы LED-ламп. Сегодня большинство производителей сообщают на упаковке своей продукции более скромные данные, которые, тем не менее, все равно впечатляют: срок эксплуатации – от 30000 до 50000 часов. По истечении этого времени светодиоды начинают деградировать, то есть давать более тусклый свет. Деградация светодиодов наступает быстрее, если они работают при высоких температурах. Но если в приборе установлен качественный радиатор, хорошо отводящий тепло от светодиодной платы, то светильник вполне может проработать заявленное количество часов независимо от температуры помещения.

RGB светодиоды

Отличительной особенностью LED-светильников стала возможность управления оттенками их свечения. Для этого нет необходимости устанавливать специальные светофильтры. Световой поток регулируют с помощью контроллера. Известно, что для отображения разнообразной цветовой палитры достаточно трех колеров: красного, зеленого и синего. В RGB лампах светодиоды этих цветов расположены под одной линзой. Управляя их свечением можно задавать различные цветовые сценарии. Это достаточно дорогие светильники, но они активно используются в светодизайне и рекламе.

Технология LED непрерывно развивается. Еще несколько лет назад светодиоды, несмотря на их привлекательные характеристики, стоили очень дорого. Сегодня качество этих осветительных приборов стало лучше, а цена снизилась. Поэтому повсеместно наблюдается замена традиционных светильников на более эффективные, безопасные и экономичные LED-лампы.

Что такое светодиод (LED)

Что такое LED и с чем его едят?

В повседневной жизни мы очень часто встречаемся с аббревиатурой LED, например, когда речь заходит о дисплеях. Что же это такое? Так вот, с английского LED расшифровывается как Light Emitting Diode, что можно дословно перевести, как “диод, испускающий свет”. Теперь все становится намного понятнее. Значит это все-таки один из видов диода, а точнее даже его особый вид. Давайте попробуем разобраться, где в повседневной жизни мы встречаемся с такими диодами и как вообще они работают.

Чаще всего можно увидеть эти 3 буквы при просмотре характеристик техники, которая имеет дисплеи. Например, матрицы телевизоров, телефонов и мониторов довольно часто оснащаются именно LED подсветкой. Если говорить проще, то LED – это световой диод, или светодиод. Уже проще, верно? Так как же он работает?

Почему светодиоды вообще работают?

Начну с того, что светодиод очень напоминает диод с PN переходом. Он работает по такому же принципу, то есть пропускает ток в одном направлении и не пропускает в другом. Зачем это нужно? Если электроны будут двигаться в одном направлении, то будут создавать ток, который в дальнейшем и будет источником света.

Теперь подробнее именно про светодиод. Он устроен не сильно сложнее простого диода. Внутри находится полупроводник с высокой степенью легирования. Спектр излучения зависит от степени легирования и материала, из которого изготовлен полупроводник. Для того, чтобы светодиод работал, нужно воздействовать на него извне, то есть к полюсу p подается напряжение (это называется прямым смещением).

Далее все происходит следующим образом. Диод смещен в прямом направлении, поэтому электроны рекомбинируют с дырками из валентной зоны и высвобождается энергия, которой достаточно для производства фотонов. Эти самый фотоны излучают свет одного света (монохромный). Правда, слой очень тонкий, и поэтому большая часть фотонов покидает переход, тем самым создавая поток света из множества основных цветов видимого спектра.

А в чем же отличие от обычного диода?

Оказывается, световой диод все же отличается от обычного (сигнального) диода. Основное отличие, конечно же, заключается именно в конструкции. Так, у светодиода есть специальная полусферическая защита, которая хранит его от ударов и других механических воздействий извне. Также очень любопытен тот факт, что светодиодный переход самостоятельно излучает довольно мало фотонов. Именно по этой причине корпус светодиода специально делают из эпоксидной смолы, которая позволяет направить фотоны, идущие в другие стороны строго вверх.

Встречаются иногда и очень необычные формы светодиодов. Среди них и прямоугольная, и цилиндрическая и даже форма в виде стрелки. Все зависит от того, куда нужно концентрировать свет, а это зависит от цели, для которой этот светодиод создается.

В чем самые главные плюсы технологии LED?

Одной из главных особенностей светодиодов является его высокий КПД. Дело в том, что обычная лампа накаливания при работе выделяет очень много тепла, а вот светодиод, напротив, остается достаточно холодным. Все это происходит из-за того, что он в большую часть света производит именно в видимом для человека спектре и не расходует энергию на ненужные длины волн. Это позволяет технологии LED серьезно доминировать над уже устаревшими лампами накаливания. Кроме того, светодиоды гораздо меньше по размеру и их можно располагать благодаря этому как угодно и где угодно.

Можно выстраивать из них целые фигуры и даже программировать последовательность того, как они загорятся с помощью мини-компьютеров. Таким образом, это дает очень большой толчок для дальнейшего развития и совершенствования, но довольно лирики.

Какие цвета может излучать светодиод?

Многие заблуждаются в том, что светодиоды светят тем цветом, в который окрашен их корпус, хотя как мы уже говорили ранее, для регулировки цвета и регулировки его интенсивности нужно подбирать подходящий полупроводниковый материал. Именно он является определяющим фактором, если нужно подобрать цвет. Однако, светодиоды могут излучать не все цвета и есть точный спектр, который получить возможно.

Наиболее распространенные цвета – это красный, желтый, зеленый и оранжевый. Это все потому, что их легче производить, а соответственно и стоят они в разы дешевле ново появившихся синих и белых. Взгляните на эту таблицу, чтобы понять, какому напряжению соответствуют итоговые цвета:

Цвета, которые бывают у светодиодов

Давайте теперь подробно остановимся на конкретных материалах, которые влияют на выбор цвета:

  • арсенид галлия для получения инфракрасного (например, в пульте);
  • фосфид арсенида, чтобы получить оранжевый и весь спектр от красного и до инфракрасного;
  • фосфид арсенида галлия алюминия для ярко-красного, красно-оранжевого и даже желтого;
  • фосфид алюминия-галлия для зеленого;
  • фосфид галлия для желтого, зеленого и красного;
  • нитрид галлия, чтобы получить изумрудно-зеленый;
  • нитрид галлия-индия для бирюзового, синего и ближнего ультрафиолетового;
  • карбид кремния для синего;
  • селенид цинка и опять для синего;
  • нитрид алюминия-галлия для ультрафиолета.

Взглянув на этот список можно заметить, что для некоторых цветов подойдет сразу несколько полупроводников и это действительно так. Это уже сам производитель выбирает, какие полупроводники ему выбрать. Может быть, ему легче достать именно этот тип, а не другой, или он просто дешевле. Да, вот так много разных материалов нужно, чтобы создать даже очень простенький современный телевизор, например.

Подробнее про работу светодиода

Теперь, когда мы знаем достаточно много про работу светодиода, давайте еще немного поговорим о том, как он устроен изнутри. Каждый светодиод состоит из следующих деталей:

  • катод;
  • анод;
  • кристалл;
  • отражатель;
  • рассеиватель.

Каждая из этих деталей очень важна для работы светодиода. Но давайте поговорим о том, что каждый из них делает конкретно. Самые главные детали внутри светодиода – это катод и анод.

Светодиод (или led по другому)

Электроны идут от катода к аноду при подаче напряжения на устройство, благодаря чему электроны идут к PN переходу и там занимают свободные места. После этого электроны переходят на новый энергетический уровень, выделяется множество фотонов. Как мы уже говорили ранее, фотоны направляются вверх с помощью отражателя и рассеивателя.

Чем отличаются разные светодиоды и зачем нужен каждый из них?

Если говорить об основных видах LED или светодиодов, то это конечно же осветительные (используются для яркого света в помещении) и индикаторные (они для декоративных целей, например, чтобы украсить стадион или телебашню). Однако светодиоды также различают по типу конструкции:

    DIP светодиоды. Это довольно простые и не очень эффективные индикаторные светодиоды. Зато стоят они достаточно дешево. Линза у них цилиндрической формы, размер, как правило, немаленький, освещение со временем ухудшается на 30%, а угол распространения света всего 120 градусов.

Так выглядит DIP

  • А вот более совершенная версия этих светодиодов называется Spider LED. Они уже имеют целых 4 выхода, благодаря чему теплоотвод работает гораздо лучше, а это повышает надежность и долговечность компонентов. Хочется отметить, что они часто используются в различных индикаторах салонов авто.
  • Если же светодиоды нужно крепить на поверхность и места вертикально очень мало, то специально для этого придумали светодиоды SMD. Они намного более плоские и как раз используются для монтажа на поверхности.

    Это SMD светодиод
    Оказывается, габариты SMD еще далеко не предел. Сейчас для освещения используются новые инновационные светодиоды, которые называются COB (расшифровать можно как Clip On Board). Название прямо нам намекает о том, что светодиод, а точнее несколько светодиодов закрепляется прямо на плату. Да-да, именно несколько, ведь на одной подложке может быть закреплено до девяти светодиодов сразу! Это поразительно, ведь они очень плоские и кажется, что совсем не занимают места. Кроме маленьких габаритов среди плюсов также можно отметить и то, что они очень равномерно освещают и хорошо защищены от окисления. Благодаря этим преимуществам сейчас они используются для создания фар, а также поворотников для автомобилей среднего и премиального уровня.

    COB светодиод
    Есть еще одна крутейшая инновация. Пока она используется не очень часто, но мы уверены, что скоро она начнет дешеветь. Называется она Filament. Ее главное преимущество, что светодиоды можно монтировать прямо на стекло, благодаря чему свет можно распространять во все стороны (на все 360 градусов!). Однако, некоторые причисляют филаментные светодиоды к COB, хотя это и неверно.

    Лампочка со светодиодами Filament
    В производстве некоторой одежды и обуви сейчас не обойтись без волоконных светодиодов. Ну а как вы думали одежда должна светиться? Они встраиваются внутрь пластиковых волокон и излучают свет. Иногда они используются при производстве игрушек и декоративных предметов.

    Светодиоды в одежде
    Наверняка вы встречали среди множества характеристик смартфонов аббревиатуру OLED. Так вот, это тоже светодиоды, только специальные. Их также иногда называют органическими светодиодами. Почему? Потому что ток в них проводят именно органические вещества. Это позволяет еще сильнее уменьшить габариты. Так, они используются для подсветки экранов смартфонов, мониторов и телевизоров.

    Структура OLED

  • Также добавим и про то, что бывают ультрафиолетовые и даже инфракрасные светодиоды, но в обычной жизни они используются очень редко.
  • Как можно подсоединять светодиоды

    Когда мы уже знаем достаточно много о светодиодах, давайте узнаем, как можно объединять. Для этого нам нужно их соединить. Но каким образом можно это сделать и какой способ будет лучшим?

    Попробуем подсоединить последовательно

    Последовательное соединения нужно, если нужно массово увеличить количество освещенности (например, регулировка уровня яркости). Подсоединив светодиоды таким способом, они будут работать как один. Рекомендуем при этом использовать в цепочке светодиоды одного типа и даже одного цвета.

    Последовательное соединение LED

    Несмотря на то, что ток внутри светодиодов при последовательном подключении идет один и тот же, при установке резисторов нам точно придется учитывать, что напряжение тоже будет падать последовательно. Например, исходное напряжение равно 1.2 В на один светодиод, но тогда напряжение на всех n светодиодах будет уже n * 1.2. То есть если светодиодов 3, то общее падение будет уже 3.6 В. Так как же тогда посчитать падение напряжения на резисторах? Все очень просто. Давайте предположим, что все светодиоды будут питаться от одного и того же логического устройства с напряжением 5 В. Тогда:

    Обращаю ваше внимание, что среди резисторов E12 не встречается сопротивления 140 Ом, поэтому придется вариант с 150 Ом.

    Как же теперь включать и выключать светодиоды?

    Когда мы знаем уже достаточно много о светодиодах, пришло время узнать, как можно легко управлять их включением и выключением. Здесь схемы будут немного сложнее. Для управления мы будем использовать выходные каскады CMOS и TTL (они регулируют напряжение при высоком кпд и почти без искажений). Дело в том, что они могут использоваться как источники, так и как приемники полезного тока. А это как раз дает нам возможность пользоваться ими, как включателями и выключателями. Взгляните на эти примеры:

    Теперь вы знаете достаточно много про светодиоды. Если вам понравилась статья и вы хотели бы узнать о них еще больше, то мы будет очень рады узнать от вас эту информацию в комментариях.

    Светодиоды можно купить на алишке, вот по этой ссылке.

    Вот в передаче “Галилео” подробно рассказывают про светодиоды, можете посмотреть:

    Сравнение светодиодных и энергосберегающих ламп: выбирайте лучшее

    Рост цен на электроэнергию заставляет экономить там, где раньше даже не задумывались о расходах. Например, массовой стала замена ламп накаливания. Есть намного более экономичные источники света — люминесцентные и на светодиодах. Но как решить, какие ставить — энергосберегающие или светодиодные лампы? Чтобы принять решение, надо сравнить их характеристики. И лучше сделать это объективно.

    Какие более экономичные

    Название «энергосберегающие» прижилось у нас по отношению к компактным люминесцентным лампам (ККЛ). На момент их широкого распространения они и были наиболее экономичными. Особенно если сравнивать их с привычными лампами накаливания — экономки потребляют в 3-4 раза меньше энергии. Позже стали «продвигать» светодиодные источники света. Они потребляют еще меньше электроэнергии, а значит, являются наиболее экономными.

    Чтобы решить энергосберегающие или светодиодные лампы лучше, необходимо сравнить их параметры

    Чтобы можно было оценить разницу, посмотрите таблицу. В ней приведена потребляемая мощность светодиодных, люминесцентных ламп и привычных нам с вольфрамовой нитью. У всех у них одинаковый (или почти) световой поток, но, как видите, потребляемая мощность очень отличается. Светодиодная лампа 3 Вт равна по световой мощности энергосберегающей на 7 Вт или накаливания на 20 Вт. Диодная лампа на 5 Вт заменит 12-13 ваттную «экономку» или 40 ваттную накаливания. Это усредненные данные, так как у разных производителей показатели несколько меняются, но, в общем и целом, пропорции сохраняются.

    Лампы накаливания Люминесцентные и энергосберегающие Светодиодные Световой поток
    20 Вт 5-7 Вт 2-3 Вт 250 Лм
    40 Вт 10-13 Вт 4-5 Вт 400 Лм
    60 Вт 15-16 Вт 6-10 Вт 700 Лм
    75 Вт 18-20 Вт 10-12 Вт 900 Лм
    100 Вт 25-30 Вт 12-15 Вт 1200 Лм
    150 Вт 40-50 Вт 18-20 Вт 1800 Лм
    200 Вт 60-80 Вт 25-30Вт 2500 Лм

    Уже только по одной этой таблице легко сказать энергосберегающие или светодиодные лампы являются наиболее экономичными. Но это еще не все преимущества LED технологии. О них поговорим дальше (как и о недостатках, впрочем).

    Срок службы

    Если говорить о сроках службы, то средний у энергосберегающих он в среднем — 10 000 часов. У светодиодных этот показатель выше: в среднем — 30 000 часов, но есть заявки производителей на 50-60 тыс. часов работы.

    Вроде и тут в лидерах ЛЕД-лампы, но есть один нюанс. Обе технологии имеют довольно существенный недостаток: с течением времени у них постепенно снижается интенсивность свечения. Происходит так называемое «выгорание». В связи с этим стоит ориентироваться не на заявленное время работы, а на гарантийный срок. Он точнее отображает действительное положение. Ведь если со светильником в это время что-то произойдет, производителю придется заменить прибор на новый. Чем реже будут случаться такие случаи, тем лучше. Именно поэтому гарантийный срок производители склонны занижать, так как несут материальную ответственность.

    Сравнивать лучше не рабочий ресурс, а гарантийный срок

    А если сравнивать энергосберегающие и светодиодные лампы по гарантийному сроку, разница тоже есть. У светодиодных средний показатель — 3 года, у экономок — 1 год. Есть больше/меньше, но это частности. Так что и тут, сравнивая, энергосберегающие или светодиодные лампы лучше, лучшей получается ЛЕД-технология.

    Размеры и внешний вид

    Вид и размеры энергосберегающих ламп все знают. Это скрученная в сложную спираль трубка с люминофором. Самые компактные могут влезть в плафон средних размеров, но в большинстве случаев они торчат из обычных светильников, а со встроенными смотрятся вообще «не ахти».

    Примерная разница в размерах между светодиодом и энергосберегающей ККЛ лампой одинаковой световой мощности

    Светодиодные лампы могут иметь совсем маленькие размеры. Кристалл на три вата может быть сделан в виде окружности диаметром в 1,5-2 см. А это — эквивалент энергосберегайки в 7 Вт, которая по минимуму имеет размер 32*79 мм. Такие миниатюрные размеры светодиодов позволяют сделать встраиваемые светильники очень небольшой толщины — 2 см и меньше. И это с радиатором для отведения тепла, которое выделяют светодиоды при работе. Такие небольшие размеры позволяют их встраивать в мебель или опускать подвесные и натяжные потолки на совсем незначительную высоту.

    Так выглядят встраиваемые светильники со светодиодами

    Если говорить о более привычном формате — с колбой, то форма и размеры колбы могут быть абсолютно разные. Эта деталь не является обязательной — светодиоду не требуется вакуум или определенная газовая среда. Так что это, скорее, дань традиции. Есть бесколбовые лампы, которые называют «кукуруза» за характерный внешний вид. Срок их службы определяется качеством светодиодов, а не целостностью оболочки, которой, по сути, нет. Можно даже собрать освещение вообще из отдельных светодиодов на металлической пластине-радиаторе или даже без нее. В общем, и размеры и внешний вид у светодиодных ламп могут быть разными. И тут, решая что лучше энергосберегающие или светодиодные лампы, безусловно приходим к выводу, что LED светильники лучше — они могут быть практически незаметными, могут иметь любую форму и размер.

    Удобство и безопасность использования

    Всем известно, что в люминесцентных лампах в трубки заполнены люминофором, который начинает светиться при определенных условиях. На создание этих условий уходит некоторое время. Иногда оно почти не заметно, а иногда задержка после включения может составлять секунду или даже немного больше. Это не самое приятное явление, с которым приходится мириться. Светодиодные лампы зажигаются сразу после подачи напряжения. В этом они, безусловно, лучше.

    Сегодня все чаще стараются делать освещение с возможностью изменения интенсивности света. Достигается это или сложной схемой с большим количеством выключателей, или установкой диммера — небольшого устройства, которое позволяет плавно менять уровень свечения. Но дело в том, что не все лампы могут работать вместе с диммером. Энергосберегающие не могут. Им необходим определенный уровень напряжения и его форма, а диммер как раз форму и искажает. Зато с этим устройством могут работать некоторые LED светильники. Просто при выборе светодиодных ламп ищите диммируемые. Эта способность указывается в технических характеристиках. Минус — такие источники света при равных характеристиках стоят дороже.

    Таблица для сравнения светодиодных и энергосберегающих ламп

    Еще один момент в пользу светодиодных ламп. Их колба (если она есть), сделана из ударопрочного пластика. Энергосберегающие люминесцентные — из стекла. Причем повреждение трубки фатально — источник света перестает работать. Кроме того некоторые (дешевые) экономки содержат пары ртути, так что поврежденная стеклянная трубка люминофором может нанести здоровью серьезный вред. Отсюда также вытекает сложности с утилизацией — нужны специальные предприятия по переработке подобных осветительных приборов.

    И последний момент относительно удобства эксплуатации — ни лампу накаливания, ни люминесцентную восстановить после выхода из строя невозможно. При повреждении они полностью теряют работоспособность. Светодиодные лампы обычно состоят из некоторого количества кристаллов, расположенных на корпусе. При выходе из строя одного или нескольких кристаллов световой поток уменьшается, но свет все равно излучается хоть и в меньшем количестве. Кроме того, при желании и умении обращаться с паяльником можно сгоревшие элементы заменить, восстановив прежнюю яркость.

    Итак, решая энергосберегающие или светодиодные лампы лучше по удобству эксплуатации, видим, что LED-светильники более практичны и безопасны.

    Цены и все-таки что же лучше…

    Все знают, что светодиодные лампы стоят дороже. Это, пожалуй, единственный пункт, по которому впереди оказываются люминесцентные лампы. Но сегодня разница в цене не настолько велика как раньше. Они уже практически сравнялись. Если взять, например, источники света одного производителя с одинаковым эквивалентом (или почти одинаковым) по отношению к лампам накаливания, то цены практически идентичны.

    Тут так даже на светодиодную цена ниже. Правда, цветовая температура отличается…

    Например, лампы фирмы Camelion (Хамелион). Энергосберегающая лампа — LH15-FS-T2-M/864/E14 является эквивалентом лампы накаливания в 75 Вт, стоит 160-225 рублей. Светодиодная лампа — Camelion LED8-C35/830/E27 (тоже эквивалент 75 Вт накаливания) — 170-230 рублей. Обе серии базовые, без особых «наворотов», а если учесть экономию на электроэнергии (8 Вт против 15 Вт) и срок службы (10000 часов и 30000 часов) и все остальные «плюшки», то даже уже и вопроса «что лучше энергосберегающие или светодиодные лампы» не возникает. Решение, наверное, однозначное — более экономичны, удобны в эксплуатации и долговечны светодиодные. Именно их лучше всего устанавливать взамен ламп накаливания.

    Но в прессе и Интернете очень много в последнее время появилось информации относительно того, что светодиоды вредны — они излучают вредный спектр и мерцают. Насчет спектра подтвержденных данных нет, а мерцать, мерцают и люминесцентные. Но они мерцают всегда, а светодиоды есть и без пульсаций, просто стоят они намного дороже. В общем, решение за вами.

    Lumileds › Блог › Галоген, Ксенон, LED — сравниваем, изучаем, выбираем

    Эволюция транспортных средств неумолима. Последние десятилетия стали для автопрома и вовсе взрывными — гибридные и полностью электрифицированные автомобили, еще вчера казавшиеся дорогими игрушками, сегодня уже стали повседневностью. Интересно, что отдельные компоненты и системы автомобиля также претерпевают динамичные изменения, и освещение здесь не исключение: новые источники света в последнее время значительно потеснили традиционные лампы накаливания.

    Сегодня сложилась уникальная ситуация — одновременно на дороге можно встретить машины, оснащенные тремя принципиально разными источниками света. Максимальное разнообразие — в головной оптике. Здесь пока еще на равных конкурирует традиционный галогенный, современный ксеноновый и перспективный диодный свет. Дополняют ли эти системы друг друга или конкурируют, и в чем принципиальная разница в характеристиках ламп?

    Предлагаем в нашем сравнении начать «плясать» как раз от характеристик, ведь в конечном счете потребителя интересуют только они.

    Световой поток

    Освещение участка дороги и прилегающих к ней «окрестностей», а также объектов в прямой видимости — главная задача головного света. Освещенность определенных участков зависит от многих факторов, в том числе от расстояния от источника света, характеристик среды (наличие в воздухе тумана, капель дождя и т.д.) и в огромной степени от светового потока, который способна выдать лампа. Световой поток, в свою очередь, зависит от того, как эффективно та или иная конструкция может переводить электрическую энергию в свет. Сравнительные тесты показывают, что по соотношению мощности в Ваттах к световому потоку в Люменах, однозначным фаворитом являются светодиоды. Эти компактные источники света эффективно конвертируют электричество в свет. Так 25-ваттная LED-лампа Philips формата H7 способна выдать 1500 лм светового потока, в то время как галогенной лампе Philips для создания такого светового потока понадобится уже 55 Вт, то есть более чем в 2 раза больше!

    Однако световой поток — это еще не все. Важную роль играет сила света, которая отражает распределение светового потока в пространстве. Благодаря изменению конструкции и материалов, производителям удается сконцентрировать поток световых частиц, что при общем регламентированном потоке позволяет добиться лучшей освещенности. Так, в частности, и появляются более мощные галогенные лампы (+90 %, +120 % и т.д.). Также действуют и ксеноновые, и LED-лампы, установленные в линзованную оптику. Благодаря концентрации и распределению светового потока, уменьшению рассеивания удается добиться высокой освещенности.

    Цветовая температура и спектр

    Чтобы правильно оценивать видимую картинку ночью важно, чтобы освещение было максимально приближено по своим качествам к естественному свету. Именно к цветовой температуре солнечного света наш глаз приучен миллионами лет эволюции. Однако спектр излучаемого искусственными источниками света отличается от солнечного.

    Как видно из графиков, спектр «галогенок» сильно уходит в инфракрасный (тепло), что подтверждается и практикой — галогенные лампы очень сильно нагреваются и тратят много полезной энергии именно на «отопление», а не на освещение. Спектр ксенона дискретен: помимо хорошо воспринимаемого глазом дневного, он имеет и УФ-участок. Ультрафиолетовое излучение ксеноновых ламп обязательно нужно улавливать, поскольку оно разрушает пластик, что критично для современных фар. В Philips для этого используют патентованное кварцевое стекло с УФфильтром. В видимом же глазу человека спектре ксеноновые лампы (впрочем, как и любые газоразрядные, например, бытовые лампы дневного света) наиболее близко подходят по своим характеристикам к естественному освещению. Спектр же светодиодов очень сильно «завален» в синий, что в итоге дает холодный свет, который обеспечивает высокую контрастность освещённой поверхности, хорошо выделяя предметы на ней и способствуя быстрому определению расстояния. Однако такой свет может быть для некоторых водителей утомительным.

    Спектр определяет и световую температуру, которая варьируется от 3500 К для галогеновых (самый желтый или теплый свет) до 5000 К у ксеноновых (нейтральный, дневной свет) и до 6500 К у светодиодов (холодный свет, хоть и близкий к дневному). Производители стараются делать современные галогенные лампы максимально холодными, приближая их к ксеноновым. Однако из-за упомянутой нами специфики спектра это — чисто технически — возможно только в определённых границах. Галогенные лампы менее утомительны для глаз, но их яркость может быть недостаточна, что вызовет утомление. Ксенон оптимален по цветовой температуре и утомляет меньше всего. Холодный свет LED-лампы создает высококонтрастную картинку, способствуя улучшению контроля за ситуацией. Однако он может подойти не всем водителям, вызывая усталость у некоторой их части.

    Долговечность

    Как бы ярко и мощно не светила лампа, как бы ни был приятен ее свет глазу — все это не стоит ничего, если такая лампочка работает два-три дня или боится любого дуновения ветерка. Итак, поговорим о надежности и долговечности. Без лишних слов — по этому показателю «галогенки» проигрывают конкурентам просто без шансов. Сравним: несмотря на то, что срок службы лучших галогенных ламп способен составлять до 1500 часов (например, для особых ламп Philips LongLife EcoVision), средний ресурс обычных лампочек не превышает 500 часов. А самый производительный и мощный ксенон легко переваливает за 2500 часов гарантированной работы. Про светодиоды и говорить нечего — в теории они практически вечные, однако с учетом всех нюансов все же рано или поздно «перегорают». Тем не менее ресурс работы LED-ламп составляет на менее 5000 часов. В 10 раз дольше галогенных! Такая разница понятна: как ни защищай спираль лампы накаливания, она все равно выгорит. В ксеноне перегорать нечему — светится не спираль, а газ внутри колбы. Но сама колба стеклянная, потому боится вибрации и ударов. С диодами еще проще — если обеспечить их нормальное охлаждение, то выгорать там вообще нечему, а расположение на массивной подложке обеспечивает защиту от вибрации. Именно поэтому светодиодная лампа — самая надежная и долговечная. Единственное чего она боится (и от чего в итоге когда-нибудь приходит в негодность) — скачки силы тока и напряжения, а также перегрев.

    Стоимость и доступность

    Цена готового изделия зачастую является определяющим фактором, как бы ни были высоки характеристики изделия. Лампа по цене атомного реактора никому не нужна. И этот «экономический» довод, пожалуй, то единственное, что до сих пор удерживает «галогенки» на плаву. Если по яркости и надёжности они полностью уступают конкурентам, то по цене за штуку они бьют светодиоды и ксенон наповал. Что не менее важно, галогенная лампа просто и быстро меняется в случае выхода из строя. Соблюдая правило «не трогать голыми руками за стекло», с заменой галогена способен справится практически любой.

    С ксеноном сложнее, для своей работы он требует специального высоковольтного блока розжига, механизма управления линзой и шторкой и т.д. Сама по себе ксеноновая оптика дороже в разработке и установке, что сказывается на цене машины с таким светом. Обслуживание ксенона следует доверять только профессионалам.

    То же самое — даже в большей степени — относится и к светодиодам. Несмотря на низкое энергопотребление, они также требуют особого подключения к бортовой сети с помощью устройств-драйверов, управляющих силой тока и напряжением, поступающим на диод. Также требуется установка системы охлаждения и вентиляции светодиодов. Поэтому сегодня, до принятия европейского стандарта на LED-лампы для рефлекторной оптики (хотя это событие уже не за горами), готовые LED-фары остаются прерогативой автомобилей в довольно дорогих комплектациях.

    Что же в сухом остатке? Вкратце. Галоген: наименее долговечен, светит хуже всего, но при этом дешев и прост в установке, эксплуатации и обслуживании, чем и обусловлено его «место под солнцем». Ксенон: светит отлично, но довольно дорог и требует грамотного обслуживания. Кроме того, из-за специфики лампы свет включается с определённой задержкой. Светодиоды: наиболее долговечны, их изначально высокая цена постепенно снижается, а также только они позволяют реализовать перспективные технологии «умного» освещения, вплоть до проекции информации для водителя на дорожное полотно. Весьма вероятно, что «светлое» (и яркое!) будущее именно за ними.

    Но вот что совершенно точно не подлежит сомнению. Какой бы свет вы ни выбрали, стоит помнить о необходимости использования исключительно качественных ламп, оптики и всего, что с этим связано. Иными словами, выбирайте продукцию известного и опытного производителя, который может позволить себе контроль качества и многоэтапные испытания. Свет — это безопасность, а на безопасности не экономят.