Светодиодные лампы filament — устройство, виды, характеристики достоинства и недостатки

Приветствуем любителей LED-ламп на страницах блога Prestigio!

Сегодня мы поговорим об одной животрепещущей и крайне популярной в последнее время теме, а именно filament (или, по-русски, нитевидных) светодиодных лампах. На Geektimes им посвящено множество статей (1, 2, 3), однако они не затрагивают разбор ламп и сравнение их температурных характеристик. Поэтому специально для Вас, уважаемые читатели, мы провели подробный анализ ламп разных производителей, включая измерение температуры светодиодных нитей. И под катом мы постараемся ответить на вопрос: а так ли хороши filament лампы, как их малюют нам представляют маркетологи?

Когда речь заходит о новой технологии, то сразу встаёт один из важнейших вопросов: а как эта технология вливается в общую технологическую «эко-среду»? Обычно революционные технологии просто не вписываются в привычный ход вещей, и приходится прилагать огромные усилия для внедрения революционных продуктов. К примеру, так было с возобновляемыми источниками энергии, устанавливаемых на частных домах, когда стоимость «комплекта» просела на порядки, а в некоторых местах нашей планеты людям ещё и доплачивают за выработку электроэнергии, что потребовало пересмотра отношений между производителями и потребителями электричества. Совершенно аналогичная история приключилась с электрокарами, когда индустрия разделилась и пошла двумя путями: гибриды и полноценные электромашины с отдельными «заправочными» станциями.

Лет 5 назад светодиодное освещение начало активно завоёвывать своих приспешников и адептов. Инженеры долго пытались приспособить двумерные от природы источники света для трёхмерного освещения (чего только стоят лампы в виде кукурузных початков). Об этом писалось несколько раз, как тогда, так и совсем недавно.

И вот на рынок были выпущены filament-лампы.

Казалось бы, что найдено пусть не идеальное, но оптимальное решение проблемы, когда и «овцы сыты и волки целы»: лампочка практически ничем не отличается от лампочки Ильича как форме, так и по содержанию, только нить вольфрамовая заменена на нить светодиодную.

Даже старым стеклодувным заводам и мастерским нашлась работа. Сейчас предлагается использовать керамическую полупрозрачную подложку для улучшения радиального распределения светового потока ламп (например, Crystal Ceramic MCOB).

Что ж это за загадочный filament? Кратко об устройстве нитиНить (filament) представляет собой пирог, состоящий из нескольких компонент. Тонкая стеклянная (не так хорошо проводит тепло) или сапфировая/керамическая (хорошо проводит тепло) подложка – зависит от жадности производителя – с двумя контактами по краям. На эту подложку устанавливаются светодиодные чипы, которые соединяются последовательно тончайшей золотой нитью. Затем вся конструкция заливается люминофором и, вуаля, filament готов. Схема устройства светодиодной нити Идея, заложенная в данный тип светодиодов, проста: попытка выжать ещё чуть-чуть лм/Вт, ведь в такой конструкции не важно, куда излучает светодиод, в отличие от SMD. Свет всё равно, достигнет люминофора и даст тёплую компоненту (зелёный и красный цвета). Однако, несмотря на неоспоримые преимущества перед SMD светодиодами, у filament ламп существует ряд проблем, которые почему-то не хотят замечать. Например, в «стандартной» компоновке с SMD-диодами, довольно массивная алюминиевая подложка и корпус эффективно отводят тепло, тогда как в нитях единственный способ отвода тепла – фактически лишь конвекция и диссипация через стенки стеклянной колбы. То есть, банальный перегрев постепенно убивает как сами диоды (падение яркости с температурой), так и люминофор (страдают индекс цветопередачи CRI или Ra и цветовая температура CCT). Да, такой метод «перегрева» работает для вольфрамовой лампы, потому что газ в ней частичной способствует регенерации нити в процессе использования, но не более того. Подробнее про перегрев с научной точки зрения можно почитать тут. Как следует из представленной статьи относительно безвредным можно считать температуры порядка 60-70 градусов. В двух словах для рядового потребителя перегрев или недостаточный теплоотвод от светодиодов означает только одно – кратное (иногда на порядки) ухудшение характеристик светодиодных ламп Чтобы данную точку зрения подтвердить или опровергнуть, надо запастись лампами, взять обычные светодиодные лампы для сравнения и поэкспериментировать… в том числе и с измерением температуры, в чём нам поможет тепловизор компании Flir 5-ой серии с матрицей в 240 на 320 пикселей. С помощью данной камеры была измерена температура как на колбе в течение получаса, так и на самих светодиодах после удаления колбы.

По традиции выводы для спешащих представлены в двух итоговых таблицах в самом конце статьи. А любителей основательных разборок милости просим в часть экспериментальную.

Итак, для экспериментов были взяты три лампы разных производителей: дешёвая китайская лампочка с Ebay от компании CroLED (на самом деле по цене эквивалентен Eglo), другая лампа фирмы Eglo из местного Леруа Мерлен и многоуважаемый и широкоизвестный Phillips. Да, стоит отметить, что возможно лампочка с Ebay НЕ имеет никакого отношения к фирме CroLED. Начнём с filament-лампы из Поднебесной. Лампочка прибыла из Китая в простой картонной коробке с минимум информации на ней (температура, мощность и напряжение питания. Честно признаться, ожидания были сами разные, но реальность оказалась намного суровее. Коэффициент пульсаций составил 67% (!), мне кажется, что это рекорд! Фактически лампочка гасла и разгоралась снова с периодичностью 10 мс. Цветовая температура отличалась в меньшую сторону от того, что указано в магазине продавца на Ebay. NB: Все представленные в статье лампы имеют стеклянную колбу. И хотя она может выдержать падение на пол, будьте осторожны при обращении с ними! Разбор лампочки выявил одну интересную особенность конструкции – а именно драйвер. Точнее его полное отсутствие: лампочка питается через банальный диодный мост MB10F с парой резисторов и огромным твердотельным конденсатором. Зато компактно! Светодиоды расположены на матовой (!) подложке в количестве 18 штук. Каждый светодиодные чип выполнены из сапфировой текстурированной подложке типа «звёздочка». Чипы совершенно небольших размеров – меньше человеческого волоса. Почему производителю выгодно делать ультра-маленькие светодиоды?Интересный вопрос. Одна и причина чисто экономическая. Маленькие светодиодные чипы просто не требуют дополнительных золотых контактов для равномерного распределения электрического поля и, соответственно, равномерной светимости по всему диоду. Другая причина – теплоотвод. Не имеет смысла ставить мощный большой светодиод на подложку, которая относительно плохо проводит тепло. А что там с температурой? — спросит читатель. Да, температура на колбе за 5-7 минут достигает примерно 40 градусов и остаётся таковой в течение получаса. Но давайте теперь заглянем под колбу нашей лампе. После удаления стекла и замера температуры выяснилось, что нити очень быстро (буквально за 1 минуту) нагреваются до почти 90 градусов, а в некоторых местах, по-видимому, там, где расположены светодиоды, температура достигает более 100 градусов. Следующая лампа от компании Eglo, у которой, между прочим, есть представительство и в РФ, в общем и целом порадовала своими характеристиками. Пульсаций на частоте 100 Гц составили около 6%, при этом цветовая температура и CRI вполне соответствуют заявленным характеристикам. Лирическое отступление к вопросу про мерцаниеК одной из статей на D3 пользователь justicebest написал следующее: Про 300 Гц сказано в ГОСТ Р 54945–2012 (1 Область применения) и в СНиП 23–05–95 (пункт 7.14). Даю ещё ссылку на медицинское исследование. Где сказано: Примечание — Коэффициент пульсации освещенности учитывает пульсацию светового потока до 300 Гц. Пульсация освещенности свыше 300 Гц согласно [1] не оказывает влияния на общую и зрительную работоспособность. Таким образом, мерцание до частоты 300 Гц всё-таки не желательно. Внутри лампы находятся также четыре нити светодиодов, как и в китайской лампе. Внутри спрятан драйвер на базе конденсаторного балласта. Светодиоды несколько больше – 113 на 57 микрон, чем в предыдущем случае. Однако они крайне плохо закреплены на опять-таки матовой подложке. Что же касается температуры, то лампочка быстро (за те же 5-7 минут) разогревается до температуры порядка 50 градусов. И нити вновь демонстрируют температуру ~90 градусов. Прям, как проклятие конструкции лампы «накаливания» какое-то! Последняя протестированная лампочка производства компании Phillips. Удивительно, но эта лампочка в корпусе Е14 демонстрирует отличное соответствие заявленным характеристикам и крайне низки уровень пульсаций. Чем это обусловлено, ведь цоколь E14 гораздо меньше E27? – зададитесь Вы вопросом. Всё гениальное просто: у Phillips хорошие, очень хорошие инженеры, которые способные создать ультра-компактный драйвер (обратноходовый преобразователь) так, чтобы он уместился в патрон E14, при этом драйвер обеспечивает крайне низкий уровень пульсаций (

7 секретов светодиодной филаментной лампочки — преимущества и недостатки

Внешне все филаментные лампы напоминают обычные лампочки
накаливания. Первоначально их даже так и называли – светодиодные лампы
накаливания.

Однако ввиду противоречий, которые были запрятаны в таком определении, впоследствии в обиход прочно вошло иностранное слово филаментные. Хотя некоторые предпочитают называть их “ретро лампы”.

В буквальном переводе filament – это
нить.

Изначально их выпускали только для декоративных целей,
никто и не думал такими “светлячками” делать полноценную замену нормальному
освещению. Объяснялось это их маленьким световым потоком.

Однако все изменилось в 2013 году. В этот период сразу
несколько китайских компаний вывели на рынок филаментные лампы со световым
потоком, эквивалентным обычным лампам накаливания в 60Вт.

При этом по своим некоторым характеристикам они оказались намного лучше не только лампочек Ильича, но и обошли многие модели на привычных светодиодах SMD 2835, SMD 5730 и т.д.

Что же такое этот самый филамент, который запрятан в
стеклянной колбочке? Филамент – это стержень из искусственного сапфира или
керамики, но чаще всего стекла.

На этом стержне размещаются миниатюрные светодиоды, которые соединяются между собой тончайшей золотой проволокой, образуя таким образом последовательную цепочку.

Это что-то вроде светодиодной ленты в миниатюре.

Светодиоды находятся так близко между собой, что в
рабочем состоянии вся нить светится равномерно. Никаких отдельных точек не
видно.

На концах стержня припаяны контакты для подачи напряжения.

Сверху вся эта конструкция покрыта специальным составом – люминофором.

Он преобразует синий свет кристаллов светодиодов в белый
и отвечает за цветовую температуру источника света (теплый, холодный).

Секрет №1

Кстати, не все знают, но эту саму температуру свечения можно легко определить по оттенку люминофора, даже не вкручивая лампочку в патрон люстры.

• лимонный оттенок нитей – 4500К (нейтральный белый свет)

• насыщенный желтый цвет – 3000К (теплый белый)

• насыщенный оранжевый – 2350К (еще более теплый)

Секрет №2

Потребляемая мощность одной филаментной нити, как правило, составляет 1 ватт.

Таким образом, просто взглянув на лампочку можно тут же
узнать ее примерную мощность.

Секрет №3

Не доверяйте лампам, которые обещают бОльшее количество ватт, не соответствующих количеству нитей.

Всегда руководствуйтесь правилом – сколько нитей, столько и ватт.

Если их больше, то это означает что внутри либо неэффективный драйвер, либо светодиоды работают в жестком режиме и быстро сгорят.

Даже многие известные бренды на лампочках малой мощности прописывают срок службы в 15 000 часов и более, а для мощных, всего 10 000 часов.

Перегорают они следующим образом. Сначала начинают помаргивать и работать как стробоскоп отдельные нити. Светят то ярко, то тускло.

Затем тусклая фаза становится все дольше, пока лампа окончательно не погаснет и перестанет запускаться.

Все филаментные нити крепятся на стеклянной ножке, со штенгелем в виде трубки.

Помимо крепежных функций, через это устройство откачивают воздух из колбы. Через эту же ножку проходят проводники для подачи напряжения.

Драйвер филаментной лампочки

Так как лампочка все же светодиодная, никак нельзя обойтись без драйвера.

Его запрятали в цоколе E27.

Драйвер необходим для снижения силы тока до рабочего
уровня светодиодов.

Из чего обычно состоит качественный драйвер?

• выпрямитель диодного моста

• сглаживающие конденсаторы

• микросхема импульсного регулятора тока с элементами обвязки (дроссель, диод, сопротивление и высокочастотный конденсатор)

Как работает вся эта схема? После подачи напряжения ток поступает на цоколь
светильника (его нижний контакт).

Проходя через предохранитель (F1), он выпрямляется диодным мостом (DB1). Из переменного тока мы получаем постоянный.

Далее вступают в дело конденсаторы (С1-С2) и дроссель (L1). Они сглаживают ток.

Дойдя до микросхемы (U1), он опять проходит преобразование и превращается в высокочастотные импульсы, которые сглаживаются конденсатором. Пробежав всю эту цепочку, ток наконец проходит через светодиоды филаментов и возвращается обратно в сеть.

Стабилизация тока, протекающего через филаменты, происходит через микросхему регулятора с помощью измерительного сопротивления (RS1).

Кроме обычной прозрачной колбы иногда можно встретить
модели со специальным напылением. Оно создает более мягкое и теплое освещение.

Так как светодиоды в процессе работы сильно греются,
необходимо оперативно отводить от них тепло. В старых светодиодных лампочках
это делается через массивные радиаторы, которые существенно увеличивают
габариты изделия.

А в филаментных внутри колбы закачан инертный газ на основе гелия. Это тот, при вдыхании которого, вы начинаете на некоторое время разговаривать как маленький ребенок.

Он то и способствует быстрой передаче тепла от кристаллов к стеклянным стенкам и далее в окружающее пространство.

То есть, внутри лампочки вовсе не вакуум.

Без газа и стекла сами стержни разогреваются весьма
заметно.

А вот оперативный отвод тепла и большая площадь
стеклянных стенок, по сравнению с площадью самих светодиодов, позволяют
филаментному источнику света не нагреваться более 50-60 градусов.

В то же время попробуйте дотронуться до включенной лампочки накаливания. Некоторые умельцы из них даже делают инфракрасные обогреватели.

И весьма успешно.

Лампочки большой мощности — миф?

К сожалению, мощность всех филаментных ламп ограничена объемом колбы. Конечно, теоретически вы туда можете запихать 20-30 стержней, но светиться они у вас будут всего несколько секунд.

Малое пространство и небольшой объем газа в нем, просто не успеют оперативно отвести образовавшееся тепло и светодиоды моментально перегреются. Понадобятся колбы совершенно других форм и размеров.

Поэтому филаментные лампочки привычных габаритов А60 стараются не делать большой мощности. Экономия здесь не причем.

Все дело в технической составляющей и ограничениях по
перегреву.

Секрет №4

Запомните, филаментные лампы формата свеча или шарик, не могут соответствовать своим заявленным характеристикам, если их мощность превышает 9 Вт.

• Реальные показатели будут раза в два меньше указанного на упаковке.
• 11 ваттные модели по люменам и уровню освещения не заменят вам полноценные 80-100 Вт, которые дают простые лампы накаливания.

Они будут соответствовать максимум 60 Вт. То же самое относится и к индексу цветопередачи CRI.

В лучшем случае он будет превышать показатель 80, но
никак не CRI>90.

Вот таблица наиболее распространенных тип ламп, их
максимальная мощность и световой поток, которые они способны выдать.

Данные получены известным специалистом в области световых
технологий Алексеем Надёжиным, в результате независимых тестов и лабораторных
замеров.

Каждый раз, когда вы видите в магазине лампочку, на
упаковке которой будут написаны показатели превышающие эти измерения, знайте –
вас дурят. Это чистый маркетинг и гонка производителей.

Напишешь на своем изделии 7Вт, а рядом будет стоять
конкурент с надписью 9Вт, причем за те же деньги, то 9 из 10 купят именно его
продукцию, а не твою. 99% потребителей попросту не имеют соответствующих
приборов для измерений и проверки.

Им главное, чтобы изделие служило подольше.

Секрет №5

Некоторые производители, дабы их не обвинили во лжи, на упаковке сознательно пишут — не мощность 10 Вт, а МОДЕЛЬ 10 Вт!

Обращайте на это внимание.

Светоотдача и мертвая зона

Помимо малого нагрева филаменты обладают еще одним
преимуществом – высокая светоотдача. Он доходит до 120 Лм/Вт.

При этом угол рассеивания лампочек достигает 360 градусов. В то время как в обычных светодиодных он не превышает 120-270 градусов.

Секрет №6

Говоря про большие углы освещенности, многие почему-то умалчивают, а может и не знают, про так называемую “мертвую зону”.

Когда филаментная лампочка висит вниз колбой, у нее по центру появляется пятно, которое раза в два темнее, чем весь освещаемый периметр. Диаметр пятна достигает 50см на удалении в 1,5 метра от самой лампочки.

Форма пятна – это четырехлистник, который образуется от
нитей светодиодов сходящихся наверху вместе.

Чем он шире, тем больше это пятно.

Кроме прямых нитей, выпускаются модели с дугообразной и
спиральной формой.

Они дороже и их чаще всего используют в качестве декоративной подсветки под Новый Год.

Филаментные лампы идеально подходят для хрустальных
светильников и люстр. В них как раз-таки важен нитевидный источник света,
который при отражении будет играть на гранях хрусталя.

Матовые экономки в таких люстрах смотрятся нелепо. Свет
получается “мертвый”, а висюльки не сияют.

Недостатки филаментных ламп

Помимо преимуществ стоит упомянуть и о недостатках, а их
не так уж и мало.

Во-первых, это цена. Она высокая из-за дорогих
миниатюрных драйверов, которые по причине ограниченного пространства нужно
как-то умудриться запихнуть в цоколь.

Из-за маленького драйвера возникают проблемы с фильтром.
А отсюда повышенные пульсации света.

Вот к примеру сравните, старую добрую светодиодную лампу
на технологии SMD и современную филаментную.

У старых один драйвер был такого же размера, как колба у
филаментной.

Пульсации — как проверить?

Обязательно проверяйте пульсации при покупке. Иначе повесите такие лампы у себя в зале и спальне как основной источник света, а затем будете мучиться с глазами.

Если подходить к этому вопросу по всей строгости закона,
то лампы с плохими показателями коэффициента пульсации, вообще не имеют права
даже находиться на прилавках магазинов.

Существует постановление правительства России №1356 “Требования к осветительным приборам и осветительным лампам”. Оно запрещает продажу источников света с пульсацией более 10% и CRI

Филаментные лампы. Описание, виды, характеристики и цена филаментных ламп

Филаментные светодиодные лампы являются экономичными приборами, сберегающими затраты электричества аналогично светодиодам, но при этом обладают «ретро» дизайном и светят мягко, придавая комнатам или каким-либо иным помещениям уют.

Технология, разумеется, запатентованная, по которой изготовляются подобные лампы называется «filament led», что переводится на русский, как «нить накаливания».

Как и уже ставшие обычными, светодиодные лампы, филаментные предназначаются для замены традиционных устаревших лампочек и достижения меньших затрат в потреблении электричества, соответственно, экономии собственного бюджета.

Описание и особенности конструкции лампы

• Главное, чем отличаются филаментные led лампы от привычных уже других видов сберегающих энергию приборов, в том, что в основе технологии изготовления лежит тот же принцип, что и в экранах смартфонов, планшетов и других мобильных устройств.
• На практике, в упрощенном варианте, устройство филаментных ламп выглядит следующим образом – миниатюрные диоды выкладываются на подложке, образуя стержень, который в размерах не превышает 3 мм, а в диаметре среза – 1,5 мм.
• Сам материал подложной основы полностью прозрачен, что обеспечивает равномерное течение лучей света сразу во все стороны.

В стандартной конструкции такой лампы с мощностью около 200 ватт на одном стержне помещено 28 диодов. Мощность каждого стержня или же – филамента, составляет от 1 до 1,3 ватт.

Нагрев в таких лампочках не ощущается благодаря наполненности колб газом. Как правило, производители используют сложную смесь на основе гелия.

Других охлаждающих компонентов в конструктивном составе ламп не предусмотрено, поскольку газ не допускает нагрева выше, чем 50-60 градусов.

Преимущества и недостатки

Купить филаментные лампы и заменить ими обычные стоит из-за следующих характерных для этих прибором нюансов, которые и составляют их преимущество, в сравнении с традиционными:

• мощность лампы в 8 ватт является по своей отдаче аналогом простой лампочки в 85 ватт;
• палитра светоотдачи и температурных режимов цвета составляет 2700 по шкале Кельвина;
• световой поток в среднем равняется 980 люмен, соответственно, уровень освещенности составляет от 115 до 142 люмен;
• срок службы лампы, обозначенный производителем – 20 и 30 тысяч часов, но фактически прибор работает в разы дольше.

Соответственно, филаментные лампы более эффективно освещают помещение, обладают широким температурным диапазоном, в разы дольше служат и экономят электричество, в сравнении с простыми старыми лампочками, а значит, более выгодны.

Недостатков у таких ламп практически нет, кроме типичного недостатка всех лампочек – стеклянные колбы легко бьются, и, разумеется, относительно высокой стоимости.

Параметры и характеристики

Помимо технических характеристик, которые и составляют преимущества этого типа осветительных конструкций, мощные филаментные лампы обладают очень важными с точки зрения простого обывателя, параметрами.

К таким параметрам, составляющим удобство использования филаментов, относятся:

• совместимость со всеми типами светильников, изготовленных под патрон простых классических лампочек;
• наличие изделий как с круглым, то есть – сферическим, так и с привычным, классическим дизайном колбы;
• высокие показатели светоотдачи и возможность диммирования филаментных ламп.

Если сравнить характеристики приборов разных типов, то станет очевидно следующее:

Тип лампы	Уровень мощности (ватт)	Отдача света (люмен/ватт)	Диапазон температуры (кельвин)	Сроки работы, гарантированные производителем (часы)
Накаливания	25-150	9-20	2500-2700	600-1000
Экономная, КЛЛ	15-80	40-90	2400-6400	30000-40000
Светодиодная, LED	3-30	100-120	до 6500	35000-50000
Филаментная, LED	4-8	115-150	3000-4500	20000-30000

Маркируются филаменты с учетом их внешнего вида и моментов, характеризующих цоколь, например, филаментные лампы «Е27» выполнены в классическом дизайне и диаметр цоколя у них от 12 до 27 мм, а вот у изделия с маркером «А95» форма будет круглой, сферической, а диаметр цоколя в разы больше.

1. Говоря же о стоимости филаментов, нужно заметить, что они заметно экономят расход энергии и снижают цифровое значение в квитанциях за оплату, поэтому, хоть цена на филаментные лампы и кажется на первый взгляд значительной, с учетом всех моментов их эксплуатации, на самом деле высокой она не является.
2. К тому же, отечественные лампы, российского производства, ничуть не уступающие американским, европейским и уж тем более китайским, стоят вполне приемлемо, даже без учета всех плюсов и преимуществ в эксплуатации.
3. Самым известным отечественным брендом является «Лисма», стоимость филаментной лампы в 8 ватт в среднем составляет 290-320 рублей, что вполне сопоставимо с расценками на эти приборы за границей, где лампы с аналогичными характеристиками стоят от 5 до 7 долларов.
4. Стоимость импортных ламп, среди которых наиболее известна продукция немецкого бренда «Osram» в наших магазинах начинается в среднем от суммы в 638 рублей.

Как импортные, так и отечественные производители предлагают лампы, выполненные в следующих вариантах:

• колба в виде свечи;
• классическая форма колбы;
• сфера, то есть колба в виде большого шара;
• декоративные формы колб, необычные по внешнему виду, не подразумевающие наличие абажуров.

В вопросе выполнения патрона лампы могут быть диммируемыми или же со штырьковой формой. Так же филаменты могут быть со стандартными или же с узкими цоколями.

Эти нюансы не влияют на ценообразование, разнообразие вариантов направлено только на максимальное удовлетворение спроса среди покупателей.

Filament или SMD, какие лампы выбрать?

Разнообразием лампочек нового поколения сейчас уже никого не удивишь, однако далеко не все полностью осознают сущность каждой отдельно взятой технологии. Сегодня мы попытаемся разобраться в том, чем отличаются светодиодные Filament и SMD лампочки, а также какой тип Вам следует выбрать во время ближайшей покупки.

Общеизвестно, что светодиодные лампы быстро приобрели популярность именно благодаря своей экономичности, однако не все их типы одинаково подходят для изящных потолочных светильников, хрустальных люстр или компактных бра.

Всё дело в соотношении формы и размера, определяемых технологией производства: SMD и LED filament.

Отличие между ними совершенно очевидно, однако рядовые потребители зачастую не заостряют на этом внимания и ищут просто экономичные лампы.

Начинать разбор данной тематики следует с того, что из себя представляют обе технологии.

Аббревиатура «SMD» расшифровывается как «surface mounted device», то есть, «прибор, смонтированный на поверхности».

В данном случае речь идёт о светодиодах, которые прямой пайкой устанавливаются на поверхность печатной платы.

Нетрудно догадаться, что размеры плат строго регламентированы габаритами стандартных лампочек, а потому все производители не прекращают бороться за компактность электронной начинки своих изделий.

На печатной плате заранее подготавливаются дорожки и гнёзда для пайки. При размещении элементов каждый светодиод занимает собственную позицию и ориентируется определённым образом.

Именно на этом основан эффект направленности свечения.

Вне зависимости от того, как пользователь разместит лампочку, светодиоды в ней будут излучать наибольшее количество света лишь в одном направлении относительно колбы.

Технология LED filament, наоборот, является попыткой уйти от направленности светового пучка и обеспечить равномерное свечение. Слово «filament» в переводе на русский означает «нить», что отдалённо роднит данный тип лампочек с лампами накаливания. Однако здесь нить представлена в виде сэндвича из нескольких разнородных элементов.

В общем случае используется подложка с двумя контактами по сторонам. В зависимости от модели и добросовестности производителя для этих целей могут использоваться различные материалы: стекло, керамика или тончайшая сапфировая плёнка.

При этом следует понимать, что стеклянные подложки проводят тепло довольно плохо, а сапфир с керамикой гораздо лучше.

В последующем отдельные светодиодные чипы прикрепляются к этой основе и последовательно соединяются между собой очень тонкой золотой нитью (тем не менее, это не совсем та нить, от которой произошло название).

Получившаяся конструкция помещается в формующее устройство и всё пустое пространство вместе со светодиодами полностью заливается люминофором. На выходе мы имеем тонкую свечеподобную трубочку с двумя токовыводами.

Из нескольких таких элементов и собирается основная функциональная часть лампочки.

Несомненным преимуществом лампочек данного типа является отсутствие необходимости контроля направленности светоизлучающих элементов, и, как следствие, больший угол освещённости. Излучённый светодиодом свет неминуемо достигнет люминофора, что в конечном итоге обеспечит ровное свечение самой лампочки.

Зная в первом приближении техническую сторону производства и принципа работы ламп, можно говорить об определённых преимуществах изделий filament перед SMD.

Когда более пяти лет назад предпринимались первые попытки адаптировать двумерные источники света к условиям трёхмерного освещения, результат был весьма плачевен. Изделия, похожие на кукурузный початок, выглядели довольно неэстетично, вычурно и скорее забавно.

Затем нашлось более прогрессивное решение, filament-лампочки – они имеют более привычный для рядового пользователя вид и размер, а также мало внешне отличаются от укоренившегося в сознании шаблона – лампы накаливания.

Хоть вместо вольфрамовой нити используется светодиодная, вполне реально с первого взгляда и не заметить эту подмену. Кроме того, была реанимирована и возвращена к жизни стеклодувная промышленность, ведь обычные стеклянные колбы снова в ходу.

Ничуть не умаляя значимости изобретения filament-ламп и их эффективности в различных условиях, мы всё же хотим высказать своё независимое мнение об отдельных аспектах. Некоторые производители упорно игнорируют или замалчивают мелкие нюансы в отношении своих изделий. Стремясь быть предельно объективными, далее мы добавим «ложку дёгтя» в обзор технического сравнения SMD и filament технологий.

Для примера возьмём SMD-лампу среднего уровня. Благодаря наличию алюминиевой подложки (нередко довольно тяжёлой для лампочки), формируется достаточный отвод тепла от работающего изделия. Её радиатор принимает непосредственное участие в конвективном теплообмене с окружающим воздухом и эффективно охлаждает лампу.

В то же время единственный способ теплоотвода от светодиодных нитей – это перемещение небольшого нагретого объёма газа внутри колбы от её центра к стенке с последующей диссипацией тепловой энергии естественным образом.

Таким образом, если недобросовестный производитель изначально не позаботился о качестве охлаждения прибора, лампочка сама себя постепенно «поджарит» изнутри.

Безусловно, ресурс изделия рассчитан на определённые тепловые нагрузки, однако при длительном использовании выдержать их могут только качественные изделия.

Самые дешёвые filament-лампы изготавливаются из такого сырья, что при перегреве начинают стремительно терять яркость, менять цветовую температуру и индекс цветопередачи. В той же лампочке накаливания с вольфрамовой нитью, газ, присутствующий в колбе, помогает частично регенерировать нить – и тем самым немного продлить срок её эксплуатации.

Справедливости ради, отметим, что по этой же причине именитые бренды добиваются того, чтобы их лампочки работали с температурой наружной поверхности колбы 50-60°С. Это даёт им определённый запас, поскольку диапазон условно безопасных для изделия температур заканчивается на отметке около 70°С.

Подводя черту под этой сравнительной характеристикой, хочется отметить, что важность фактора охлаждения корпуса лампы недооценивают только мелкие и/или малоизвестные производители. Таких сразу легко вычислить по «ширпотребной» цене продукции и минимальной маркировке товара.

Слишком высокие эксплуатационные показатели на дешёвой упаковке должны заставить Вас насторожиться. Известные бренды не завышают результаты своих исследований, а добиваются совершенства собственной продукции.

Внимательно читая надписи на товарах, потребитель легко убережётся от нежелательной покупки.

А мы тем временем перейдём к другим техническим вопросам. В SMD-лампочках драйвер располагается на единой плате, места для которой вполне достаточно в корпусе изделия.

В связи с этим производитель может использовать неплохое сырьё и создавать достаточно сложные схемы, что понижает уровень пульсаций в лампочке.

Те же самые обстоятельства накладывают на LED filament лампы ограничения – ведь их корпус прозрачен и должен содержать лишь светодиодные нити, без лишней электроники. В связи с этим, драйвер должен иметь небольшие размеры и целиком умещаться внутри цоколя.

Если для распространённого Е27 это легко реализуемо, то более мелкие типы цоколей обычно довольно сильно усложняют жизнь производителям. В результате туда устанавливается лишь минимальный набор элементов, что может увеличить коэффициент пульсаций.

Отдельно остановимся на эстетических и эксплуатационных вопросах. С точки зрения восприятия, технология filament гораздо приятнее.

У выдаваемого такими лампочками свечения нет ни чрезмерно ярких, режущих глаз тонов (как у люминесцентных и галогеновых лам), ни неестественного свечения в спектре холодных цветовых температур (как у обычных энергосберегающих лампочек), ни футуристичного закрытого корпуса (как у ламп, изготовленных по SMD-технологии).

Наоборот, они привносят в помещение теплоту и уют, формируют умиротворяющую атмосферу. Благодаря свечению светодиодных нитей создаётся эффект открытого огня, домашнего очага и романтики.

Некоторые люди видят в филаментных нитях свечи, другие – первые лампы накаливания Эдисона с крупной намоткой, третьи – подвесные церковные лампады. Все эти описания говорят нам о том, что даже современная и высокотехнологичная продукция способна создать ретро-обстановку, если технология преподносится качественно.

С точки зрения удобства в эксплуатации и обслуживании лампочки обоих типов не нуждаются в создании особых условий.

Как и любая другая вещь в хозяйстве, они прослужат Вам долгие годы, если не подвергать их грубому механическому воздействию.

Безусловно, любой корпус – и пластиковую, и стеклянную колбу – при желании можно разбить, но крайне маловероятно, что в повседневной практике лампам предстоят серьёзные испытания.

Итоговое сравнение

Чтобы Вам было легче сориентироваться при выборе лампы, в качестве заключения мы кратко перечислим основные сильные и слабые стороны каждого типа изделий.

Первой на рынок вышла технология SMD, да и мы тоже рассматривали её в первую очередь. В связи с этим, далее приведены основные определяющие факторы для лампочек этого типа.

Преимущества SMD-ламп:

• высокая энергоэффективность;
• средняя для энергосберегающих ламп цена;
• прочный корпус из полимеров;
• длительный срок службы;
• ремонтопригодность;
• нормальная охлаждаемость благодаря применению радиатора.

Недостатки SMD-ламп:

• неравномерность светового потока в разных направлениях;
• меньший уровень эффективной освещённости в сравнении с filament;
• не очень привлекательный вид колбы (неестественно выглядят в большинстве классических люстр);
• бьющий направленный свет (при неправильном позиционировании).

Следующими на очереди стоят filament-лампы, изделия нового поколения, более прогрессивные и технологичные. Эксперты предрекают, что ближайшее будущее – за ними, но пока их производителям также необходимо решить ряд проблем.

Преимущества filament-ламп:

• высокая энергоэффективность;
• равномерный световой поток в разных направлениях;
• привычный вид колбы;
• длительный срок службы;
• яркий, но не режущий свет;
• можно утилизировать с бытовыми отходами.

Недостатки filament-ламп:

• более высокая цена в сравнении с другими типами;
• хрупкий корпус из стекла;
• непригодность к ремонту;
• плохая охлаждаемость у дешёвых моделей.

Если Вы хотите узнать больше обо всём разнообразии современных светодиодных ламп, ждём Вас в нашем интернет-магазине «5watt».

Филаментные светодиодные лампы — подробное описание технологии, достоинства и недостатки

Филаментные светодиодные лампы – новое слово в технологии освещения. Что в них особенного и почему они становятся популярнее с каждым днем? Какие отличия от привычных ламп накаливания и светодиодных моделей? Попробуем ответить на эти вопросы и обязательно рассмотрим уникальный принцип работы, все плюсы и минусы современного источника света.

Что такое филаментные лампы?

Практичные и стильные модели с прозрачными колбами подходят для разных стилей в интерьере. Их можно увидеть во многих кофейнях, ресторанах и барах. Филамент -источники — высокая экономичность, в сравнении с традиционными лед-моделями. Они выглядят, как обычные лампы накаливания (ЛОН), но уверенно обходят их по функциональным возможностям.

Откуда появилось такое необычное название? Filament (в переводе с англ. – нить) был впервые представлен в Японии еще в 2008 году. Разработчики называли такие модели еще и лед-лампами Эдисона. Если сначала их считали исключительно декоративными элементами, то спустя несколько лет они начал пользоваться огромной популярностью во всем мире.

В основе филаментных моделей находится прозрачная колба, а внутри нее устанавливаются светодиодные нити. Такая конструкция позволяет равномерно рассеивать свет во все стороны, а кривая сила излучения соответствует традиционным параметрам обычной ЛОН.

Виды филаментных ламп
Сейчас на рынке представлено много Filament –источников. Они имеют разную форму:

• груша;
• свеча;
• шар;
• нестандартные варианты.

Когда использовать?

Современные модели выбирают те, кому нужно качественное освещение и все преимущества традиционных ЛОН. Филаментные led лампы – универсальны. Их устанавливают в светильники с разной формой и цветом плафонов, люстры из стекла и хрусталя, бра. Простор фантазии безграничен, а потому они с легкостью подчеркнут шарм стиля в интерьере.

Световой поток лампы распространяет на 360. Филаментные лампы подходят для общего и зонального освещения различных помещений. Больше не придется тратить время на сложные расчеты освещенности. Комната равномерно заполняется насыщенным светом.

Филаменты – хорошая альтернатива лед-ламп Эдисона. Они многократно снижают расходы на коммунальные платежи. Современные модели обладают высокими эксплуатационными характеристиками и потребляют меньше электричества, чем обычные светодиодные модели.

Корпус филаментной лампочки нагревается только до 60С, а потому ее можно установить на потолке с натяжным полотном или гипсокартонной конструкцией. Такая температура гарантирует сохранение первоначального внешнего вида материалов.
Современные модели мгновенно зажигаются и характеризуются низким коэффициентом пульсации.

Такой свет не влияет на общее самочувствие пользователя и не утомляет, в отличие от традиционных ЛОН. Филаментные источники совместимы с другими типами ламп, а потому их можно заменить всего за несколько секунд.

Их цветовая температура приближена к естественному свету, поэтому принадлежность к классу энергетической эффективности «А» позволяет снижать расходы электроэнергии до минимума.
 

• Конструкция и принцип работы филаментных ламп
• Современный осветительный прибор состоит из таких частей:

• колба;
• цоколь;
• светодиодная нить;
• драйвер;
• другие компоненты.

Колба: материал изготовления и особенности

Производители выбирают прозрачное стекло. Оно позволяет лучам рассеиваться во всех направлениях. Внутренняя полость заполняется гелием или другим специальным газом.

Конструктивные особенности ускоряют отведение тепла от светодиодной нити и предотвращают перегрев во время эксплуатации. Внутри колбы с газами находится ножка из стекла.

Она выступает в роли герметика, соединяющего нити и драйвера.

Цоколь: что в нем находится?

Внешний вид цоколя филаментных ламп идентичен обычным ЛОН, но его главным отличием становится внутреннее строение. Правильно спроектированный драйвер решает целый ряд задач:

• стабилизация электрического тока;
• защита от перепадов напряжения;
• отсутствие мерцаний;

Люминофор покрывается специальными материалами. Они сохраняют свои свойства и не выгорают при длительной и бесперебойной эксплуатации. Время использования и надежность изделия зависит от качества цоколя.

Пластина с чипами, установленная в обычных лед-лампах, располагается в центральной части колбы.

Она занимает много места, а потому разработчикам филаментных моделей пришлось потратить время на совершенствование технологии.

Проблема размещения чипов в цоколе решалась двумя способами:

• Дешево. Использование упрощенных схем приводило к быстрым поломкам, нестабильной работе, мерцанию и ряду других недостатков.
• Дорого. В качественной лампочке используются специальные IC-драйверы, устанавливаемые в уменьшенном форм-факторе. Это влияет на цену осветительной продукции.

Лучшие филаментные лампы оснащены маленьким цоколем, в котором невозможна установка радиатора, а потому они выпускаются с невысокой мощностью – 8-10 Вт. Этих показателей не стоит бояться, поскольку у них высокая световая эффективность, а мощность свечения соответствует ЛОН 60 или 75 Вт.

Филаментная нить: материалы и принцип работы

В основе создания основного компонента лампочки лежит специальная технология COG (Chip-on-Glass). Специальная нить состоит из таких частей:

• Стеклянное или сапфировое основание.
• Светодиоды, которые последовательно соединяются друг с другом. Филаментные нити, как правило, обладают малой мощностью (не более 1 Вт). Производители часто используют светодиоды синего или синего и красного спектра.
• Люминофор. Эта часть лампочки придает свету комфортную цветовую температуру, обеспечивая высокую цветопередачу. Глаза пользователя воспринимают люминофор в виде желтой нити внутри колбы.
• Интересный факт! Знаете, как определить цветовую температуру филаменты? Достаточно распознать оттенок светодиодной нити. Для моделей с дневным светом будет актуален лимонный цвет, а для ламп с вечерним (теплым) светом – насыщенные желтые и оранжевые оттенки.
• Что влияет на качество освещения? Все зависит от ряда факторов:
• Расположение и форма нитей. Они отвечают за равномерность освещения. В случае допущения ошибки на производстве свет становится неоднородным, появляются яркие и темные зоны.
• Количество и длина нитей. Чем их больше и чем они длиннее, тем проще разместить светодоиды, дающие яркий свет.
• Совет! Хотите определить, каким будет качество света у филаментной лампочки? Обратите внимание на состав люминофора. В дешевых моделях используются некачественные составы. Высокие температуры быстро приводят их в негодность, а качество цветопередачи резко падает уже через 200-1000 часов работы.

Филаменты vs. led-модели: что экономичнее?

Современные модели с прозрачной стеклянной колбой – первый шаг к экономии электричества. Используемые технологии безопасны для человека и окружающей среды. Их часто покупают вместо необычных ламп Эдисона. В Led-моделях сочетается матовая колба и специальные линзы.

Они помогают рассеивать лучи, обеспечивая равномерное освещение. Непрозрачный плафон в сочетании с линзой снижает яркость света. Это является одним из недостатков led-моделей. Секрет равномерного освещения связан с особенностью расположения светодиодов на филаментных нитях.

Они максимально близко прилегают друг к другу, а потому нет необходимости в использовании матовых колб и вспомогательных линз. Светодиоды, дающие яркий свет, сохраняют 100% эффективность. Мощная филаментная лампа безоговорочно побеждает led-модель.

Она дает яркий и насыщенный свет.

Система охлаждения филаментных ламп. Главные особенности

Инертный газ в стеклянной колбе – быстрое и эффективное отведение тепла. Если производитель неправильно решает эту задачу, то источник освещения быстро изнашивается и выходит из строя раньше времени.

В Filament – источниках используется особая система охлаждения. Она отличается от стандартных Led-моделей, в которых есть площадка для отведения тепла.

В филаментных приборах источник освещения устанавливается на тонких нитях, а потому охлаждение происходит за счет сочетания газа и стеклянной колбы.

Во время работы филаментной лампы корпус нагревается до 50-70С, а нить до — 100 С. Такой температурный режим оптимален для корректной работы светодиодов.

Почему filament-модели лучше обычных светодиодов?

• Стильный дизайн. Их используют в открытых или прозрачных абажурах.
• Экономичность. Филаментные модели энергоэффективнее led-ламп. Они позволяют платить в 2 раза меньше за электроэнергию.
• Универсальность. Представлено большое количество моделей, имеющих разную форму.
• Качество освещения. За счет прозрачного цоколя, нити и системы охлаждения угол рассеивания составляет 360. Филаментные лампочки хорошо сочетаются не только с современными, но и старыми светильниками.

Почему filament-лампы лучше ЛОН?

• Низкая температура нагрева. Филаментные лампочки устанавливаются в светильники с разными типами абажуров: текстиль, бумага и другие термотрансферные материалы. Они совместимы с натяжными потолками и гипсокартонными конструкциями.
• Срок эксплуатации. Филаментная модель работает не менее 30000 часов, а традиционная ЛОН всего – 1000 часов.
• Экономичность. Расходы электричества снижаются в 8-10 раз.
• Комфорт и удобство. Современные лампочки не мерцают и не искажают цветопередачу. Они комфортны для глаз, полностью отрабатывают заявленный ресурс (30000 часов). Им не страшны скачки напряжения и перепады температур.

Филаментные модели появились только в 2008 году. Они стильно смотрятся в разных интерьерах, но используемые технологии еще далеки от идеала.

Специалисты постоянно совершенствуют их и делают все для того, чтобы избавиться от нескольких недостатков:

• На рынке представлены модели невысокой мощности. Пользователям сложно найти лампы, аналогичные ЛОН 100 Вт.
• Филаментные источники света стоят в несколько раз больше, в отличие от стандартных Led-моделей при таком же уровне светового потока. Они не совместимы с низковольтными сетями.
• Производители используют только стеклянные колбы. При разбивании материал разлетается на осколки с острыми краями, которые представляют опасность для пользователей. Сейчас ведутся разработки колб из альтернативных материалов.
• Филаменты нельзя ремонтировать. Если одна из нитей перестала работать, то ее нельзя больше эксплуатировать. Покупать лучше те модели, на которые распространяется официальная гарантия от производителя. В случае повреждения проведут замену, а не ремонт.

Филаментные лампы в Edisons – лучшее решение для качественного освещения!

Хотите купить современную лед-лампу? Нужен комфортный и долговечный источник света? В интернет-магазине Edisons все, что надо для освещения дома, ресторана, магазина и других пространств.

У нас представлен широкий ассортимент качественной продукции. Все модели прошли многоступенчатый контроль качества и одобрены офтальмологами для бытового использования. Купить филаментную лампу можно потому, что она проработает не менее 30000 часов и легко перенесет любые скачки напряжения. Мы уверены в высоком качестве и даем гарантию на 3 года.

Делать покупки в Edisons – правильное решение! Только у нас есть то, о чем только мечтают другие интернет-магазины:

• Лучшие консультанты. Они поднимут настроение, ответят на самые сложные вопросы и подберут лучшую модель по доступной цене.
• Бесплатный расчет освещения.
• Комфортные условия покупки. В Edisons все делается ради клиента. Продукция доставляется по всей Украине, предложено много способов оплаты, осуществляется качественный послепродажный сервис и много других бонусов.

Для покупки качественных ламп Эдисона по оптимальным ценам, переходите на сайт и следите за всеми обновлениями. На нем публикуется актуальная информация о скидках и других интересных предложениях. Сделайте правильный выбор вместе с Edisons.