Устройство и принцип работы светодиодов
Светодиодом
называется прибор-полупроводник, способный преобразовывать электрический ток в
видимое световое излучение. Часто применяемое обозначение светодиода ЛЕД
является абберевиатурой light-emitting diode
– светоизлучающий диод.
В
отличие от ламп, излучение которых лежит в широком спектре, кристалл светодиода по внешнему полю излучает конкретный цвет. Диапазон освещения определяется
химическими особенностями полупроводников, используемых в каждом случае.
Все модели светодиодов содержат следующие элементы:
- катод, отвечающий за подачу отрицательной части волны постоянного тока на полупроводниковый кристалл;
- анод, осуществляющий подачу положительной части волны на кристалл;
- рассеиватель, увеличивающий угол свечения;
- рефлектор, который отражает световой поток на рассеиватель;
- кристалл или чип полупроводника, осуществляющий излучение светового потока, используя p-n переход.
Конструкция
диода включает два полупроводника, легированных разными примесями. Один из них
содержит свободные электроны, а второй – отверстия (дырки). Это обеспечивает
p-n переход между полупроводниками, когда электроны переходят от донора к
реципиенту, занимая свободные отверстия и выделяя фотоны. Данная реакция
возможна при наличии источника постоянного тока. На практике применяются
гетероструктуры – многослойные полупроводники, имеющие самый маленький вес.
Зная, какие бывают светодиоды по мощности и по внешнему виду, можно выбрать
прибор для разных случаев. Они делятся на две большие группы:
- Индикаторные. Маленькие светодиоды относительно небольшой мощности с умеренной яркостью. Применяются для цветовой индикации, при подсветке приборных панелей и прочего.
- Осветительные. Их мощность может доходить до нескольких десятков Ватт, за счёт чего достигается свечение высокой интенсивности. Используются в составе светодиодных лент и ламп для освещения помещений, в фарах и иных приборах.
Основные характеристики диодных ламп
Если подбирается элемент для освещения дома, цветовая температура, мощность и внешний вид лампы играют очень важную роль.
Основные преимущества светодиодной лампы
Цветовая температура
Цветовые температуры измеряются по шкале Кельвина. Кельвин (К) – единица измерения температуры. Ее величина определяет то, какого цвета будет, рассеиваемый свет (синего, красного, белого или желтого).
Сравнение светодиодных ламп с другими видами по уровню энергопотребления и мощности
Когда температура составляет около 3000K – свет ближе к желтому, достигая 5000K свет имеет голубой оттенок.
Различные цвета соответствуют разным цветовым температурам:
- 3000K желтый свет;
- 4200K белый с желтым;
- 5000K белый свет;
- 6000K белый с оттенком голубого;
- 7000-8000K синий.
Цоколь
Зачастую светодиодные лампы различаются по типу цоколя. Цоколь определяется как часть самой лампы, которая вкручивается в патрон светильника. Самыми распространенными являются лампы с винтовыми основами, такие как E27 для больших фурнитур и E14 для малых, как свечи и люстры. Есть также специальные колпачки, такие как GU10 и GU5.3.
Классификация цоколей ламп
Кроме того, существуют и B22D и B15d штыковые лампы, которые используются в небольших фурнитурах и, наконец, G4 с низким уровнем напряжения. Другие, менее популярные, размеры включают E11, E17 и E26.
Мощность
Благодаря своей высокой мощности светодиодные запросто могут заменить люминесцентные или лампы накаливания. Мощность светодиодов лучше всего рассматривать в сопоставлении с мощностью других часто используемых ламп.
Лампы накаливания, Вт | LED лампы, Вт | Люминесцентные лампы, Вт |
---|---|---|
40 | 4 – 5 | 8 – 12 |
60 | 6 – 8 | 13 – 18 |
75 – 100 | 9 – 13 | 18 – 22 |
100 | 16 – 20 | 23 – 30 |
150 | 25 – 28 | 30 – 55 |
Форма и внешний вид
На сегодняшнем рынке появляется все больше и больше различных моделей и стилей светодиодных ламп. При этом они имеют различные формы и размеры.
Формы светодиодных ламп для дома
Обозначения формы светодиодной лампочки:
- А – стандартная форма лампы;
- В – форма колбы;
- ВТ – крупногабаритная, трубчатая форма лампы;
- BR – короткая декоративная лампа с отражающей поверхностью;
- C – свечеобразная или коническая форма;
- CP – форма колбы;
- E – эллипсообразная;
- ER – расширенная эллипсообразная форма лампочки;
- F – форма канделябры;
- G – декоративная лампа шарообразной формы;
- HK – форма шестиугольной свечи;
- K – узкая форма лампочки;
- MB – галогенная лампа;
- MR – лампа с отражателем (с низкой номинальной мощностью);
- P – грушевидная форма;
- PAR – параболическая лампа с отражающей поверхностью;
- T – трубчатая форма лампы.
Обозначения длины:
- S – короткая;
- L – длинная.
Стили светодиодных ламп:
- Рассеивающие. Они распределяют свет на широкие области. Используют подобные светильники в коридорах, подьездах и т.д.
- Затемненные. Имеют угол луча 200 градусов. Часто используются в ванных комнатах.
История создания светодиода
Свечение полупроводника при прохождении по нему тока заметили в компании General Electric. Группой инженеров под руководством профессора Ника Холоньяка в 1962 году был создан светодиод. Диоды, в зависимости от материала изделия, могли светиться красным, зеленым или желтым цветом.
Светодиоды
Однако высокий КПД при низком потреблении позволил светодиодам заменить индикаторные сверхмалые лампочки и цифровые матрицы на нитях накаливания. Первые дисплеи на полупроводниках были созданы в 1968 году в компании Hewlett-Packard инженерами группы Говарда Бордена и Джеральда П. Пигини. Однако, мощность и спектр светового потока не позволял создать в то время полноценный осветительный прибор.
Параметры выбора светодиодной лампы для дома
Мощность и световой поток
Как в лампах накаливания потребляемая мощность частично растрачивается на нагрев, так и в светодиодах она не вся уходит на освещение. Что-то тратится на работу драйвера, что-то все-таки «перерабатывается» в тепло. Но для покупателя гораздо важнее, сколько света он получит при указанной мощности светильника.
Здесь лучше всего провести аналогию с привычными для нас лампами накаливания. Для этого энергопотребление старой лампочки необходимо разделить на 9 (для «запаса» можно уменьшить делитель до 8). То есть если раньше вам для освещения комнаты хватало обычной лампы на 100 Вт, ее полноценно заменит светодиодная на 11-13 Вт, выдав тот же световой поток в 1200 лм.
При этом следует учитывать, что разные стекла ламп могут влиять на распространение излучения. Хуже всего в этом плане матовые колбы – они снижают яркость свечения на 30%.
Тем, кто только въехал в новую квартиру и пока не знает, сколько света нужно «поселить» в каждом помещении, следует отталкиваться от установленных норм освещенности:
1. В кухне на каждый квадратный метр площади требуется 150 лм;
2. Для ванной и спальной комнат достаточно 54 лм/кв. м;
3. В гостиной должно быть посветлее – 431 лм/кв. м;
4. В домашнем кабинете – 250 лм/кв. м и не меньше 434 люмен непосредственно над рабочим столом;
5. Для коридора достаточно 50 лм/кв. м.
Вам остается только определить площадь комнаты и умножить ее на соответствующий нормативный показатель, а потом подобрать подходящие лампочки. Например, вы – счастливый обладатель кухни на 12 квадратов. Для ее освещения вам нужно 150х12 = 1800 лм. Такой световой поток вам обеспечат две LED-лампы на 10 Вт или одна на 20.
Цветовая температура
Тем, кто уже имел дело с экономками, галогенками и другими лампами «дневного света», известно, что они могут давать световой поток разной температуры. То же самое делают диоды, создавая «теплый», «холодный» или нейтральный свет.
Здесь каждый волен подбирать оттенок на свой вкус, а понять, как именно будет светиться ваша лампочка, как раз поможет ее цветовая температура:
1. От 1800 до 3400 К – это уютный «теплый» свет с желтым подтоном, похожий на тот, что дают лампы накаливания. Хорошо подходит для освещения столовой зоны кухни и спальни.
2. 3400-5000 К – нейтральный, самый универсальный оттенок, не допускающий искажений. Такие лампочки нужно использовать в торшере, под которым вы читаете, возле зеркала, над рабочим кухонным столом и в детской комнате.
3. 5000-6600 К – метрвенно-бледный цвет, отдающий синевой. Отлично бодрит, поэтому его можно использовать в ванной комнате, домашнем кабинете или в уголке с тренажерами.
Тип цоколя
Светодиодные лампы могут быть любых размеров и форм, но и цоколи у них отличаются разнообразием. В продаже можно найти 2 основных их типа:
1. Е (резьбовой) – предназначен для вкручивания в стандартные патроны. Самыми распространенными являются лампочки с цоколем Е27 и Е14 (в народе «миньон»).
2. G (штырьковый) – подходит для встраиваемых светильников точечного освещения, где лампочку проще воткнуть, чем вкрутить. Популярные варианты – это GU 10 и GU 5.3.
В любом случае при выборе цоколя светодиодной лампы вам придется ориентироваться на тип патрона в конкретном осветительном приборе – других вариантов нет.
Наличие радиатора
Радиатор – алюминиевая манжета между цоколем и колбой светодиодной лампочки. Он отвечает за отведение избыточного тепла, тем самым продлевая срок службы светотехники.
Отсутствие этого элемента или замена его декоративной пластиковой насадкой – первый признак того, что перед вами подделка или просто безграмотно сконструированная лампочка, которая не продержится заявленные 3-5 лет.
Угол излучения
Этот показатель был не нужен при выборе обычной лампочки с нитью накаливания, поэтому многие о нем просто не знают. Но в случае со светодиодами угол излучения имеет огромное значение.
Точных цифр производители обычно не дают, а пользуются специальной маркировкой:
1. VNSP – здесь излучение распространяется под углом, не превышающим 8°. Такие изделия способны интенсивно освещать только небольшой участок перед собой.
2. NSP – угол излучения света от 8 до 15 градусов.
3. SP – 15-20°. Эти лампы создают направленный пучок света, освещая на поверхности небольшое пятно размером с блюдце.
4. NFL – 24-30 градусов.
5. FL – от 34 до 50°, достаточно для освещения кладовок и других тесных помещений.
6. WFL – 50-60 градусов. Такие лампы уже достаточно равномерно распределяют пучок света по комнате.
7. VWFL – свыше 60° (широкий световой поток).
Люмены
На упаковке светодиодных изделий производители часто указывают освещенность в люменах и какой обычной лампочке это соответствует. Как правильно понимать такие надписи?
Лампы накаливания мощностью в 100Вт выдают минимум 1200 – 1300 люмен. Если на упаковке пишут, что лампочка мощностью 10Вт выдает больше 700 Лм и при этом является аналогом простой 100 ватной, то это явный признак обмана.
Изучите таблицу соответствия различных типов ламп с их мощностями и выдаваемыми люменами, и сверяйтесь с заявленными данными от class=»aligncenter» width=»720″ height=»615″
Если идут не стыковки, просто не покупайте. Если близко к указанным параметрам, то и лампа должна быть качественной.
Формы светодиодных ламп
Этот параметр отличается разнообразием и зависит в первую очередь от сферы применения устройства. Основные классы:
- стандарт A («груша») применяется в домашних условиях,
- группа B имеет слегка вытянутую форму, используется в декоративном освещении,
- класс C («свеча») обычно имеет цоколь E14, предназначен для жилых помещений,
- шарообразная форма G, широко применяется, может быть как с цоколем «миньон», так и «стандарт»,
- вид RAR имеет в конструкции отражатели (для определенной фокусировки света),
- лампа T исполнена в виде трубки, служит для освещения торговых, офисных и производственных помещений.
Почему мигают светодиодные лампы: причины и способы устранения
Некоторые потребители, установив в доме светодиодные лампы, замечают, что их функционирование сопровождается мерцанием. Такое освещение утомляет глаза и вредит зрению в целом. Разобравшись в причинах такого негативного эффекта, можно найти способы его устранения.
Почему мигают светодиодные лампы во включенном состоянии
Известны несколько причин, по которым моргают светодиодные лампы во включенном состоянии. Почему так происходит:
- некорректный монтаж — необходимо проверить все контакты цепи, они должны быть прочными;
- несоответствие мощности адаптера используемой лампе — можно заменить блок питания на новый, соответствующий по мощности;
- значительные скачки напряжения — драйвер может не справиться с перепадами, уровень которых выходит за рамки допустимого;
Светодиодные лампы способны без проблем работать при скачках напряжения
- брак изделия при производстве — необходимо заменить лампочку, так как данная продукция сопровождается гарантией;
- выключатель с подсветкой — не рекомендуется использовать такие выключатели совместно со светодиодным источником света, так как при выключении такого прибора цепь находится в замкнутом состоянии и способствует бликам лампы;
- несоответствие подключения проводов — фаза «ноль» должна выводиться на осветительный прибор, а провод с фазой — на выключатель;
- наличие бытовых электроприборов, создающих высокочастотные помехи;
- истек срок эксплуатации светодиодной лампы.
Но многие сталкиваются еще и с другой проблемой, когда светодиодные лампы светятся после выключения. Почему это происходит можно узнать, ознакомившись с функциональными особенностями led-ламп.
Почему при выключенном свете светодиодные лампы мигают или светятся
Причиной, почему светодиодная лампа горит при выключенном выключателе или периодически мерцает, может служить выключатель со светодиодной подсветкой. Если заменить прибор с подсветкой на обычный выключатель, мигание лампы должно прекратиться.
Спектр различных источников света
Дело в том, что в выключенном состоянии электроустановочный прибор не до конца размыкает цепь: основная подача электричества прекращается, а светодиод подсветки замыкает цепь на себя. Ток, проходящий через диод, заряжает конденсатор драйвера led-лампы, вследствие чего она либо мигает, либо издает тусклый свет.
Еще одной причиной, по которой светодиодная лампа горит при выключенном свете — некачественное изделие. Если вы приобрели светодиодную лампу по низкой цене и производитель ее неизвестен, наверняка в таком приборе установлены маломощные компоненты. В источниках света, предлагаемых ведущими компаниями-изготовителями обычно используют емкие конденсаторы. Конечно, стоимость их высока, но они не мигают даже в паре с выключателем со светодиодной подсветкой.
Почему перегорают светодиодные лампы
Основными причинами выхода из строя светодиодных источников света является плохое качество изделий или внешние воздействия. К последним относят:
значительное превышение питающего напряжения — если имеют место скачки напряжения в электросети, следует отдавать предпочтение моделям, рассчитанным на 240В и более. Можно также прибегнуть к использованию защитных блоков и выпрямителей;
Во избежание проблем лучше всего выбирать продукцию проверенных производителей
- некачественные ламповые патроны — некачественный материал патронов имеет свойство разрушаться при перегреве, контакты окисляются, тем самым создавая еще больший нагрев цоколя светодиодной лампы;
- использование мощных ламп в плафонах закрытого типа, не предусмотренных под применение мощных источников света;
- использование режима частого включения-выключения светодиодных ламп — рабочий ресурс ламп заметно сокращается;
- некорректная схема подключения — при выходе из строя одного светильника неисправность передается другим источникам света в общей цепи;
- некачественное соединение проводов в узловых точках электросети — при соединении рекомендуется использовать клеммы, пайку или другие современные варианты соединений.
С каждым годом цена на светодиодные лампы становится все ниже
Какие лампы подходят для дома
В квартирах и частных домах белый свет не рекомендован. Не обязательно размещать везде одинаковые светильники, лучше воспользоваться индивидуальными рекомендациями по оборудованию освещения в таких помещениях. Светильники с белым нейтральным светом хорошо подойдут для освещения кухни, санузла, впишуься в интерьер прихожей. Их температура может варьироваться от 4000 K до 5000 K.
Но для спальни, детской и комнат, где вы отдыхаете, предпочтительно использовать теплые тона светового спектра. Тут лучшим решением будет теплый белый свет ближе от 2700 до 3200 K. Он снимет дневную напряженность, создаст уют и позволит расслабиться.
Удобно и эффективно пользоваться нормальным белым светом в зоне чтения и рабочем уголке, а также для подсветки зеркал, перед которыми наносится макияж. Этим вы добьетесь максимального цветового контраста и удобств для выполняемых действий.
Письменный стол ребенка лучше оснастить лампой с температурой 3200-3500 K. Она не создаст излишней усталости для глаз, а близость к белому спектру поможет собраться и настроиться на работу. Для всех светодиодных ламп их рабочая температура указана на упаковке.
Хотя наши глаза на протяжении многих лет привыкли к мягкой белой цветовой температуре лампы накаливания, это не означает, что они обязательно являются самым лучшим вариантом для освещения всего дома.
Например, из-за их теплой цветовой температуры, эти мягкие белые огни часто тянут теплые цвета из комнаты (предметы красного, оранжевого цвета), изменяют контрасты во всем пространстве. Вот несколько советов о том, как наиболее эффективно осветить разные комнаты в вашем доме:
Теплый свет предпочтителен для рекреационных зон, то есть мест, предназначенных для отдыха. Такие лампы устанавливают в спальнях, гостиных. В гостиной лучше комбинировать нейтральный и тёплый свет.
При недостаточном естественном освещении включаем нейтральный или оба, а в вечернее время либо при просмотре телепередач – тёплый. Для спальни однозначно стоит остановиться на лампах тёплого света.
Такие лампы предпочтительнее использовать в помещениях, которые предназначены для зрительной работы. Этот спектр излучения не утомляет глаза и обеспечивает наилучшее цветовосприятие.
Как уже говорилось, холодный белый свет оказывает стимулирующее влияние на наш мозг. В бытовых условиях его используют в ситуациях, где желательна периодическая концентрация внимания, например, смотровые кабинеты, операционные.
Светодиодные лампы с холодным белым светом, размещённые в ванной комнате, помогут утром быстрее войти в рабочий тонус.
Цветовая температура и наши эмоции
Температура света способна напрямую влиять на психологическое состояние человека. Теплые оранжевые и желтоватые оттенки лучше всего использовать для утра, так как они способствуют мягкому пробуждению, настраивают на положительный лад и стимулируют активность.
Также эти оттенки хороши для применения в вечернее время из-за их успокаивающего эффекта.
Источники света с нейтральным белым идеальны для помещений, в которых проводят большое количество времени, работают в течение длительного срока. Такие оттенки наиболее соответствуют полуденному солнечному свету, поэтому организм воспринимает такое освещение как сигнал к активной деятельности.
Лампы с высокой цветовой температурой нельзя использовать долгое время, так как они обладают чрезвычайно активизирующим воздействием на психику человека. При краткосрочном использовании такой свет стимулирует организм. А при долгосрочном возможен обратный эффект — торможения, депрессии.
При низком уровне освещенности (мало света) человек лучше чувствует себя при «теплом свете» (Тцв=3000 К), а если освещенность будет высокая (>700 лк), то появится дискомфорт и боль в глазах. И наоборот: Тцв=5000 К — комфортно от 700 лк до 2500 лк, но при освещенности менее 150 лк свет будет восприниматься тревожно (лунный свет).
Ртутная газоразрядная лампа
Ртутная газоразрядная лампа
У нее есть несколько разновидностей, которые объединяет один момент – рабочий процесс. Лампочки работают из-за пара ртути и электрического разряда, происходящего в газе. Наиболее известный вариант – дуговая ртутная лампа. Именно она используется, чтобы осветить склады, производства, сельскохозяйственные угодья и даже открытые пространства. Известна своей хорошей светоотдачей. Все остальные разновидности строятся на добавках газа к давлению внутри горелки. Поэтому есть несколько лампочек, которые имеют свои особенности, но они не так известны.
Классификация источников света
Нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы ни использовалось искусственное освещение. Начало развития отрасли производства источников света было положено в 19 веке. Поводом для этого послужило изобретение дуговых ламп и ламп накаливания.
Тело, излучающее свет в результате преобразования энергии называется источником света. Почти все производимые в настоящее время типы источников света являются электрическими. Это значит, что для создания светового излучения в качестве первичной затрачиваемой энергии используют электрический ток. Источниками света считают приборы с излучением света не только в видимой части спектра (длинны волн 380 – 780 нм), но и ультрафиолетовой (10 – 380 нм) и инфракрасной (780 – 106 нм) областях спектра.
Различают следующие виды источников света: тепловые, люминесцентные и светодиодные.
Тепловые источники излучения являются самыми распространенными. Излучение в них появляется вследствие нагревания тела накала до темпер, при которых появляется не только тепловое излучение в инфракрасном спектре, но и наблюдается видимое излучение.
Люминесцентные источники излучения способны излучать свет не зависимо от того в каком состоянии находится их излучающее тело. Свечение в них возникает через преобразование различных видов энергии непосредственно в оптическое излучение.
В светодиодных источниках излучения свет образуется в полупроводниковом кристалле при переходе электронов с одного энергетического уровня на другой, в результате чего происходит излучение фотонов.
На основании изложенных различий источники света делят на четыре класса.
Тепловые
Сюда относят всевозможные типы ламп накаливания, включая галогенные, а также электрические инфракрасные нагреватели и угольные дуги.
Люминесцентные
К ним относят следующие виды электрических ламп: дуговые ртутные лампы, различные лампы тлеющего разряда, люминесцентные лампы низкого давления, лампы дугового, импульсного и высокочастотного разряда, в том числе и те, в которые добавлены пары металлов или на колбу которых нанесено люминофорное покрытие.
Смешанного излучения
Такие виды ламп освещения одновременно используются тепловое и люминесцентное излучение. Примером могут служить дуги высокой интенсивности.
Светодиодные
Кроме того, существуют другие признаки по которым производится классификация ламп (по области применения, конструктивно-технологическим признакам и тому подобные).
CRI
Как было отмечено выше, основная проблема оценки современных источников света заключается в наличии различной формы спектра в видимой области. Так, например, рассмотренные выше ЛН и компактная ЛЛ при одинаковой коррелированной цветовой температуре могут передавать цвета совершенно по-разному. Собственно, индекс цветопередачи (CRI) разрабатывался как мера степени отклонения цвета объекта, освещенного ИС, от его цвета при освещении эталонным ИС сопоставимой цветовой температуры. Алгоритм расчета CRI подробно описан в существующих стандартах и публикациях .
Напомним, что сам стандарт был разработан около 40 лет назад Международной комиссией по освещению (МКО, International Commission on Illumination, CIE).
CRI возвращает одно значение в диапазоне от 0 до 100, определяющее, насколько тестируемый источник искажает эталонную палитру эталонных цветов (т. н. «набор цветов» — Macbeth Color Checker ) по сравнению с эталонным ИС (модель солнечного света или излучения «абсолютно черного тела» — АЧТ). Можно отметить, что в стандарте DIN 6169 указаны 14 эталонных цветов TCS01– TCS14, однако для расчета собственно CRI используются только первые восемь образцов.
Методика расчета CRI следующая:
- Для модели стандартного наблюдателя по CIE 1960 производится расчет цветовых координат тестируемого ИС.
- Производится расчет коррелированной цветовой температуры для ближайшей точки цветового пространства, лежащей на кривой излучения АЧТ, по отношению к координатам тестируемого ИС.
- Если цветовая температура меньше 5000 К, в качестве эталонного ИС в дальнейшем используется модель излучения АЧТ с цветовой температурой, соответствующей тестируемому ИС; в противном случае используется модель стандартного ИС дневного цвета типа D .
- Каждый из тестовых цветов поочередно освещается эталонным и тестируемым ИС.
- Определяются координаты цвета, отраженного от каждого образца палитры эталонных цветов при тестировании.
- Для каждого цвета эталонной палитры вычисляется евклидово расстояние между точками координат на цветовой плоскости, полученными для отраженного света от эталонного и тестируемого ИС (DEi).
- Рассчитываются т. н. частные индексы цветопередачи для каждого эталонного цветового образца Ri = 100–4,6DEi.
- Рассчитывается искомое значение CRI как арифметическое среднее всех частных индексов.
Максимальное значение CRI = 100 признается методикой как идеальная цветопередача тестируемого ИС, при этом каждый образец из набора эталонных цветов выглядит одинаково при освещении тестируемым и эталонным источником. В целом, принято считать значение CRI > 80 удовлетворительным для большинства применений в общем освещении.
В таблице приведены типичные значения CRI для стандартных ИС.
Характеристика | Степень | Коэффициент | Примеры ламп |
Очень хорошая | 1А | Более 90 | ЛН, галогенные, ЛЛ с пятикомпонентным люминофором |
Очень хорошая | 1В | 80–89 | ЛЛ с трехкомпонентным люминофором, СД |
Хорошая | 2А | 70–79 | ЛЛ ЛБЦ, ЛДЦ, СД |
Хорошая | 2В | 60–69 | ЛЛ ЛД, ЛБ, СД |
Достаточная | 3 | 40–59 | ДРЛ, НЛВД с улучшенной цветопередачей |
Низкая | 4 | Менее 39 | ДНат |
На сегодня CRI признается МКО как единственная глобальная методика для всей индустрии освещения, однако, как было отмечено выше, для современных ИС со сложным многокомпонентным спектром высокий CRI не всегда является индикатором хорошей цветопередачи.
Рассмотрим пример светильника, спроектированного с учетом оптимизации спектра по критерию максимального значения CRI.
На рис. 4 показан спектр, цветовые координаты и пример освещения реальных объектов таким ИС (верхнее фото на рисунке). Видно, что, несмотря на высокое значение CRI = 91 и хорошую цветопередачу тестовых цветов (набор в нижнем левом углу на фотографии), в целом такое освещение воспринимается менее комфортно по сравнению с эталонным светильником (ЛН с аналогичной цветовой температурой), эффект освещения от которого показан на нижней фотографии. Видимый эффект «желтизны» объясняется большим сдвигом цветовых координат рассматриваемого источника света относительно кривой излучения АЧТ.
Рис. 4. Спектр, координаты цветности и пример освещения реальных объектов различными источниками света
Данный пример иллюстрирует один из множества возможных случаев несоответствия люминесцентных или СД-ламп с высоким CRI ожиданиям конечных потребителей.
Обоснованная критика системы CRI и исследования альтернативных систем оценки качества цветопередачи привели к созданию нового стандарта — т. н. шкалы качества света.
На что обращать внимание при покупке
Из-за большого количества характеристик правильный выбор светодиодной лампы может стать непростым занятием.
Напряжение питания
При нестабильном напряжении в доме или квартире выбирайте лампы, способные работать в большом диапазоне напряжений. Данная характеристика обычно указывается на упаковке. Отметим, что при низком напряжении светодиодные лампы излучают столь же яркое свечение, что и при обычном.
Цвет излучения
Цветовая температура характеризует интенсивность излучения осветительного прибора. Цветовая температура измеряется в кельвинах. С ее повышением цвет меняется от желтого к голубому. Как правило, производитель указывает параметры излучения на упаковке и корпусе лампы: теплый (2 700 К) – приблизительно сравним с цветом лампы накаливания; теплый белый (3 000 К) – оптимально подходит для жилых помещений; холодный белый (4 000 К) – для офисов и производства, близок к цветности дневного света.
Некоторые модели ламп позволяют регулировать цвет с помощью специальных режимов. Если вы плохо переносите голубой спектр и холодный свет кажется вам тусклым, при покупке лампы с холодным спектром выбирайте прибор с запасом мощности.
Отдельной категорией следует выделить RGB-лампы, которые могут светить разными цветами, соответствуя предпочтениям пользователя. Управлять такими лампами обычно можно при помощи смартфона или другого Bluetooth-совместимого гаджета. Пример такой RGB-лампы.
Для особых эстетов выпускают даже лампы, которые могут довольно реалистично имитировать пламя (пример).
Мощность
Среди характеристик на упаковке светодиодных ламп приводится их световой поток и мощность аналогичных по яркости ламп накаливания. В действительности мощность светодиодных ламп в шесть-восемь раз ниже. Например, яркость свечения 12-ватной лампочки сопоставима с мощностью лампы накаливания на 100 Вт. Имейте ввиду, что заявленная мощность не всегда соответствует действительности, и лампа может светить менее ярко. Мощность свечения может снижаться и в связи с уменьшением яркости светодиодов со временем, поэтому существует вероятность, что устройство придется менять задолго до истечения его срока службы.
Прочие существенные моменты
Светодиодные лампы крупнее по сравнению с лампами накаливания, поэтому могут просто не поместиться в небольшой плафон.
Для приборов освещения, которые включаются через диммер, нужно подбирать подходящие лампы – на упаковке устройства должна быть информация, что лампу можно регулировать.
Светодиодные лампы слегка искажают визуальное восприятие цветов. В некоторых ситуациях, например, при съемке фотографий, это может иметь существенное значение.