Светодиодные лампы имеют широкую сферу применения: для освещения улиц, офисов, пожарной сигнализации, производственных и складских помещений, интерьеров, кроме того для подсветки фасадов зданий, памятников, архитектурных и иных сооружений. Ни один праздник не обходится без переливающихся разноцветных диодных гирлянд, подсвеченных легких конструкций всяческих объемов и форм. Все виды освещения в автомобиле, светильники на солнечных батареях для садовых участков и многое другое — это все светодиоды.

Какие лампы называют светодиодными?

Светодиодными именуют лампы, где диоды выполняют роль источника света. Разнообразие и способы использования Led-светильников с каждым годом продолжают множиться, что свидетельствует о невероятных возможностях применения светодиодов в жизни.

О подсвечивании растений светодиодными фитолампами, а также о «солнечном свете» можно читать статью здесь.

Светодиодная, диодная или Led-лампа?

Произносительные формы «светодиодная» и «диодная» чаще всего применяются в обществе при названии данного вида лампы. Но имеется и другое, обозначаемое аббревиатурой Led, или Light Emitting Diode (светоизлучающий диод). Следовательно, светодиодная, диодная и Led — это все названия одного типа лампы.

Несколько основных фактов из истории изобретения светодиодов

Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
История изобретения светодиодов
  • В 20-х годах ХХ века советский физик Олег Лосев заметил элекролюминесценцию полупроводникового перехода. И изначально светодиоды, которые использовали этот принцип, назывались «Losev Light» (свет Лосева).
  • Первый светодиод излучал красный свет низкой интенсивности, его изобрел в 1962 году ученый Ник Холоньяк из Иллинойсского университета.
  • В начале 70-х годов увидели свет желтый и зеленый светодиоды.
  • Создателем синего, но очень дорогого, светодиода стал Яков Панчечников.
  • Японцу Судзи Накамура удалось разрешить вопрос как дороговизны, так и большей яркости синего светодиода в 1990 году.
  • А в 1996 году появились белые диоды с люминофором.

Способы преобразования ультрафиолетового и синего светодиодов в белый читать здесь.

С тех пор многое изменилось и в плане технологии создания диодов, и с точки зрения увеличения силы их светимости.

Диоды: виды чипов и их использование.

Светодиод — это многослойный полупроводниковый кристалл, преобразующий электроэнергию в свет. Различные способы сборки чипов предполагают несколько вариантов светодиодов и способы их применения.

DIP диоды и их применение

Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
DIP диоды, внешний вид и использование

DIP, или Dual In-line Package (двойное размещение в линию) – представляет собой кристалл синего, красного или зеленого цвета, который располагается на катоде и соединяется с анодом тонким анодным проводом. Кристалл помещен в колбочку из прозрачного цветного или бесцветного стекла/ пластика, играющего роль линзы, которая фокусирует поток света в определенном направлении. Из колбочки выходят катодный и анодный контакты в виде ножек, которые вставляются в специально подготовленные отверстия в печатной плате и припаиваются. Чтобы защитить контакты от влаги, пространство между платой и светодиодами заливается герметиком. Внутри одной линзы располагается чаще всего один диод. Мигающий двумя цветами светодиод имеет 3 вывода.

DIP широко распространен: праздничные гирлянды, «гибкий неон», уличные вывески и светодиодные экраны, индикаторы в различных устройствах (компьютеры, видеокамеры, аккумуляторные пылесосы) и т. п. Излучаемый свет может быть любой. Эти диоды имеют высокую яркость и направленный световой поток.

Super Flux «Piranha» («Пиранья») диоды и их использование

Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
«Пиранья» диоды — внешний вид и использование

Super Flux «Piranha» — переводится как сверхпоток. В России известен под названием «Пиранья». Такое название диод получил благодаря четырем металлическим выводам в виде узких полосок. А чтобы их было удобно вставлять в печатные платы, у концов выводов при штамповке срезают углы. Получились, в некотором смысле, зубы хищной рыбы. Конструкция с 4 выводами позволяет более надежно, нежели DIP, закрепить светодиод в плате. Выпускаются цвета: красный, зеленый, синий и 3 вида белых (различаются температурой свечения).

В основном диоды «Пиранья» используются в автомобилях (подсветка автомобильных приборов, дневные ходовые огни), для рекламных вывесок и т. п.

SMD диоды и их применение

Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
SMD диод, внешний вид и применение в светодиодных лентах

SMD, или Surface Mounted Device, что в переводе с английского означает «устройство, установленное на поверхность». Эти диоды имеют вид прямоугольных пластиковых или керамических корпусов. Каждый кристалл покрыт слоем люминофора и расположен на подложке, которая отводит тепло. Сами кристаллы находятся на некотором расстоянии друг от друга. Благодаря такому размещению SMD-светодиоды имеют улучшенные характеристики, в том числе, более высокую светоотдачу и небольшие габариты. SMD-диоды отличаются от DIP тем, что не имеют ножек и припаиваются или приклеиваются специальным клеем сразу на печатную плату.

У диодов SMD много вариаций сборки. Наиболее популярны типы: SMD 5050, 5630, 5730, 3030, 3528, SMD 4041. Маркировки обозначают длину и ширину в миллиметрах или сотых долях дюйма. Например, размер корпуса 5мм х 5мм обозначается как SMD 5050. Выпускаются диоды как с выпуклой линзой, так и без нее. SMD — мощные светодиоды 10; 20; 30; 50 и 100 вт.

К ним относятся сверхъяркие белые и цветные светодиоды в корпусе для поверхностного монтажа. Выпускаются светодиоды SMD одноцветные, двухцветные и многоцветные. Излучение у SMD-диодов весьма однонаправленное — 1000 -1300, поэтому для равномерного освещения больших площадей требуется значительное количество таких светильников.

SMD — мощные светодиоды 10; 20; 30; 50 и 100 вт. Преимущественно SMD-диоды применяются в следующих случаях:

  • светодиодные ленты,
  • бытовые осветительные приборы,
  • переносные и карманные фонари,
  • поворотники у автотранспорта,
  • указатели,
  • светофоры,
  • вывески,
  • ЖК-телевизоры,
  • дисплеи,
  • индикаторные панели.

В данной конструкции достаточно легко заменить неработающий диод, чего нельзя сказать о COB.

COB-матрица и ее применение

Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
Внешний вид COB-матрицы и ее применение

COB-матрица (Chip On Board) переводится как «чип на плате». Эта технология предполагает впайку кристалла непосредственно в плату. Чипов в COB-матрице на единицу площади существенно больше, чем в технологии SMD. Затем все кристаллы в COB-матрице покрываются общим слоем люминофора. Данная технология помогает:

  • производить лампы малых размеров;
  • защищать контакты от окисления;
  • обеспечивать ровный направленный световой поток;
  • организовать эффективный отвод тепла, что гарантирует более высокую защиту от перегревания.

Диоды COB имеют угол рассеивания менее 1800. Лампы с COB-матрицей применяются исключительно для освещения.

Светодиодная лампа накаливания (Filament Led)

Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
Технология создания Filament Led и внешний вид такой лампы накаливания

Светодиодная лампа накаливания, или Filament Led, с англ. переводится как «светодиодная нить». Технология, по которой производятся эти лампы, называется Chip-on-glass (чип на стекле), или COG. Это светоизлучающий элемент, который имитирует нить лампы накаливания. На прозрачную подложку из стекла или сапфирового стекла размещают чаще всего 28 синих последовательно соединенных диодов. Эта нить сверху покрывается люминофором. Светодиодные нити в лампочке закрепляются прямо на токопроводящих проводах, которые впаиваются в стеклянный изолятор, как у всем известной лампы накаливания, и имеют стандартные цоколи. Включенные последовательно обе нити в лампе требуют напряжения близкого к напряжению питающей сети. Такая ситуация позволяет снижать требования и повышать эффективность преобразователя питания.

Это интересно! В настоящее время более 90% Led-ламп собираются на SDM-светодиодах, так как у них очень удобные небольшие размеры и высокая светоотдача. В магазинах иногда можно найти и филаментные лампы, которые очень напоминают традиционной лампу накаливания. А вот осветительные приборы на COB-матрице наиболее редки в продаже, хотя именно им в скором будущем пророчат наибольшую популярность в производстве светодиодных ламп.

Чем отличаются Led-лампы от остальных видов осветительных приборов.

В чем отличие диодных светильников от других видов ламп с точки зрения их эксплуатации и утилизации?

От других видов ламп Led-осветительные приборы отличают:

  • безопасность и экологичность — отсутствие хрупкого корпуса, а также ртути, как у люминесцентных ламп;
  • пожаробезопасность — небольшая по сравнению с галогенными и лампами накаливания теплоотдача, поэтому возгорание при ее применении невозможно;
  • практически нулевое мерцание по сравнению с остальными видами осветительных приборов.

А кроме того, светодиодная лампа:

  • имеет самый большой срок службы (в 15-50 раз дольше, чем обыкновенная лампа накаливания);
  • употребляет наименьшее количество электроэнергии (в 7-10 раз);
  • мало нагревается (обжечься невозможно);
  • имеет высокую светоотдачу;
  • при включении сразу имеет полную яркость;
  • устойчива к внешним воздействиям (дождь, снег, лед, мороз);
  • рабочая температура от -20оС до + 40оС.
  • работает при напряжении от 180 до 260 Вт, и имеет одинаковую яркость при повышенном и пониженном напряжении в сети.

Единственный недостаток, который существует у качественной светодиодной лампы — это ее стоимость. Но цена не может стать причиной решения, чтобы не совершать покупку диодного осветительного прибора, так как она быстро окупается благодаря другим характеристикам.

Но на рынке можно найти некачественные Led-лампы, которые отличаются низкопробным качеством света. К ним относят:

  • пульсацию света;
  • плохие цветовые характеристики;
  • некомфортную цветовую температуру;
  • несоответствие светового потока и эквивалента лампы накаливания заявленным.

Типы цоколей светодиодных ламп.

Цоколи светодиодных ламп имеют разные виды. Их разнообразие возникло в связи с теми функциями, которые ложатся на светодиоды. Ниже перечислим наиболее популярные типы цоколей.

Лампа светодиодная E27

Классическая светодиодная лампа, напоминающая лампу накаливания с диаметром цоколя E27, где цокольная часть чаще всего изготавливается из белого металлопластика, а колба — это пластиковая матовая полусфера. Светодиодные лампы E27 работают в условиях переменного тока и при напряжении 220В.

Лампа светодиодная E14

Так же часто покупаемая для освещения интерьеров лампа с диаметром цоколя E14. Она тоже напоминает классические формы лампы накаливания данного образца «миньон», а так же выпускаются формы «свеча», «грибок». Используются в миниатюрных светильниках. Выполняется из тех же материалов, что и светодиодная лампа с цоколем E27.

Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
Цоколи E27 и E14 с винтовой системой соединения

Цоколи E27 и E14 имеют винтовую систему соединения. Эти лампы выбирают для торшеров, бра, некоторых видов настенных и потолочных светильников, то есть для всех стандартных светильников. Цена ламп с цоколем E27 и E14 зависит от мощности и наличия/ отсутствия функции диммирования.

Светодиодные лампы GU 10

Конструкция поворотного цоколя представляет собой двухштырьковый разъем, с помощью которого лампа фиксируется в патроне. Используются лампы GU 10 во встраиваемых потолочных приборах в виде Led-ламп с типоразмером MR16. Символ «U» в обозначении электрофурнитуры свидетельствует об утолщениях на концах разъемов. А цифра 10 в обозначении говорит о расстоянии между штырьками фиксатора в миллиметрах. Источник света помещается в патрон, где удерживается специальным замком. Это надежное крепление, поэтому используется в местах, где присутствует вибрация и другие внешние факторы воздействия.

В меньшей степени популярны лампы с резьбовыми цоколями E10, применяемые для освещения холодильников, и E42 — для уличных ламп.

Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
Цоколи GU10 и GU5.3, имеющие двухштырьковый разъем

Светодиодные лампы GU 5.3

Расстояние между штырьками в этом цоколе составляет 5.3 мм. В данной конструкции штырьки держателя не имеют утолщения. Лампочки GU 5.3 применяются часто в качестве точечной подсветки подвесных гипсокартонных конструкций, где нужен направленный свет. Используется также в светильниках с работающими на светодиодах рефлекторного типа лампами типа MR16 для декоративной подсветки. Питается от сети и 220В, и 12В.

Лампа светодиодная G13

Применяют для трубкообразных ламп Т-8 и Т-10. Лампа с цоколем G13 используется для освещения значительных площадей, например, помещения складов и залы супермаркетов, в крытых рынках и офисных помещениях и т. п. Их устанавливают в потолочные панели, в том числе типа «Армстронг», ЛСП и др. Цоколь G13 применяется в качестве держателя для ламп типа ST8, а промежуток между штырьковыми стержнями разъема составляет 13 мм.

Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
Лампа светодиодная T8 с цоколем G13

Лампа светодиодная T8 и цоколем G13

Экономичная и энергоэффективная альтернатива люминесцентной лампе длиной 1200 мм. Светодиодные лампы T8 дают белый (дневной) свет. Мощность таких ламп составляет всего 20Вт. Лампа накаливания с аналогичными характеристиками требовала бы 135 Вт.

Совет: Прежде, чем купить лампу, следует обратить внимание на типы светильников, установленных в доме. Цоколи ламп должны соответствовать держателям. Так, если люстра или бра имеют систему присоединения в виде резьбы, то и держатель должен быть идентичным. Для светодиодных ламп со штырьковыми разъемами используют патроны с необходимыми межштырьковыми промежутками.

Светодиодные лампы G4

Группа миниатюрных (капсульных) ламп с цоколем G4, имеющими два проволочных штырька в основании. Мощность таких лампочек минимальная — 2Вт, 3Вт, 4Вт и 5Вт. Возможное подключение к источнику сети — 12В и 220В. Это предопределяет и более узкую сферу применения:

  • точечные светильники и декоративные люстры;
  • декоративная подсветка мебели, предметов интерьера;
  • украшение витрин;
  • подсветка предметов искусства;
  • освещение в автомобиле;
  • споты в натяжных потолках (кроме галогенных).
Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
Внешний вид ламп с цоколем G4

Роль цоколя играют два проволочных контакта, значение расстояния между которыми зашифровано в обозначении лампы — G4. Блок питания потребуется для лампочек, подключаемых к сети 12В для обеспечения нормальных условий работы. Сам цоколь изготавливается из керамики, металла и пластика. Керамические и металлические цоколи наиболее надежные и термостойкие. Светодиодные лампы G4 используют чаще всего для замены галогенных светильников в люстрах.

Внимание! Особенностью функционирования таких ламп является преобразование переменного тока в постоянный. В разных источниках света это происходит благодаря встроенному или внешнему драйверу. В большинстве случаев G4 не содержит драйвер 12В. Он располагается вне лампы.

Дополнительные буквы в обозначении указывают на слегка измененный тип цоколя: gy и gu, которые пусть незначительно, но различаются диаметром штырьков. Следовательно, они не могут подойти под патрон g4.

Светодиодные лампы H7

Автомобильные светодиодные лампы, разработанные для установки в четырехфазные системы для ближнего и дальнего света. H7 — весьма распространенный вид цоколя, так как конструкция его весьма проста: используется только одна спираль. Существуют некоторые различия в креплениях ламп H7. Наиболее часто встречающийся тип — штатный с пружинным поджимом.

Светодиодные лампы: сферы применения, виды чипов и цоколей
Разница цоколей автомобильных светодиодных ламп

За счет различных форм отражателя, а также линзованного и нелинзованного стекла фары формируется световой поток.

Совет. При выборе подходящих светодиодных ламп следует обратить внимание на некоторые тонкости:

  • Из-за разницы в конструкциях охлаждения и блоках стабилизации лампа может не поместиться в фаре вашей машины.
  • При выборе важно учитывать, что существует 2 класса ламп, где первый подходит для классических рефлекторов, а вторые уместно применять на более современной линзованной оптике.

Светодиодные лампы H11

Входят в состав многофункциональных за счет универсальных свойств светодиодов, которые позволяют применять их не только в освещении помещений, наружных объектов. Они служат альтернативой автомобильным галогенным лампам. Светодиодная лампа H11 создает необходимую силу светового потока за счет 6 светодиодов по 5Вт, поэтому становится возможным ее применение в качестве элемента для автомобильной системы освещения и сигнализации.

Светодиодные лампы H11 оснащены цоколем PGj19-5, обладают напряжением 12В, а световой поток равен 2100лм.

Отличительные характеристики светодиодных ламп для авто H11:

  • яркое белое освещение, создаваемое лампой, не слепит водителей встречного автотранспорта;
  • экономичность лампы;
  • долгий срок службы (2000 часов)
  • соответствующий уровень защиты от попадания влаги и механических повреждений;
  • установленные в противотуманные фары лампы H11 надежно работают в любых природных условиях, в том числе при низких и высоких температурах;
  • экономичный режим работы светодиодной лампы H11 обеспечивает длительный эксплуатационный период автомобильного аккумулятора.

Важно знать! Для цоколя H11 можно использовать разъем цоколя H9. В зависимости от количества светодиодов диодные лампы для авто H11 применяются чаще всего для фар переднего света. Например, осветительный прибор, в котором 18 светодиодов типа SMD5050 по 18 Вт, можно использовать в качестве эффективной замены галогенной лампы.

В заключение: некоторые расшифровки буквенных обозначений типов цоколей

Е — цоколь Эдисона (резьбовой);

G — штырьковый;

R — оснащенный утопленным контактом;

Р — цоколь фокусирующий, позволяет расположить лампу в нужном положении;

В — байонет или штифтовой;

F — имеет один штырек;

а — штырек имеет форму цилиндра;

b — оснащен рифленым контактом;

с — указывает на оригинальную форму штыря;

S — софитный

Число контактов на торце обозначает определенный символ:

  • s — один контакт (single),
  • d — пара (duo),
  • t — 3 контакта (tres),
  • q — 4 контакта (quatro),
  • p — 5 контактов (penta).

Уточнения обозначают буквами:

  • U — энергосберегающие лампы,
  • V — приборы, имеющие конический конец,
  • A — лампы автомобильные

Видео: Четыре типа драйверов светодиодных ламп E27. Всё что нужно знать о драйвере для ремонта лампы.