Филаментная лампа что это такое – из чего состоит светодиодная нить, особенности эксплуатации и характеристики источника света

Содержание

7 секретов филаментной лампы — не покупай, пока не узнаешь плюсы и минусы.

изменение цвета в филаментной лампе

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.

нити филаментной лампы

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.

таблица соответствия мощности филаментных и обычных ламп накаливания

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.

Конструкция филаментной лампы

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

филамент в светодиодной лампе

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

схема последовательного и паралельного подключения лампочек разница

Это что-то вроде светодиодной ленты в миниатюре.

из чего состоит филамент

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.

контакты для подачи напряжения на филаменте

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).

изменение цвета свечения филаментной лампы

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)
как определить температуру свечения филаментной лампы

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.

как определить мощность филаментной лампы

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.

некачественная филаментная лампочка

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.

почему перегорают нити на филаментных лампочках

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.

устройство и конструкция филаментной лампочки

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.

конструкция драйвера филаментной лампочки

Его запрятали в цоколе E27.

драйвер в цоколе филаментной лампы

Драйвер необходим для снижения силы тока до рабочего уровня светодиодов.

111_driver

Из чего обычно состоит качественный драйвер?

  • предохранитель
  • выпрямитель диодного моста
  • сглаживающие конденсаторы
  • микросхема импульсного регулятора тока с элементами обвязки (дроссель, диод, сопротивление и высокочастотный конденсатор)

Схема работы филаментной лампы

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.

схема филаментной лампочки

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).

Отвод тепла и нагрев

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

колбы с напылением для теплого светаколбы с напылением для теплого света

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.

радиатор для отвода тепла

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.

разогрев до 100 градусов нитей филамента без газа в колбе

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.

как собрать обогреватель из галогеновой и простой лампочки накаливания

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.

филаментная лампа необычной формы

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

Все дело в технической составляющей и ограничениях по перегреву.

филаментные лампы не могут быть мощностью больше 9Втпочему сгорают филаментные лампы

Секрет №4

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

филаментные лампы не могут быть мощностью больше 9Вт

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.

количество люмен от лампочки накаливания в 75Вт

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

что такое индекс цветопередачи CRI и верить ли ему

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.

таблица мощности и типов лампочек и их максимальный поток

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.

можно ли выбрасывать светодиодные лампочки в мусорку

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!

почему на филаментных лампах пишут не мощность а модель

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.

угол рассеивания светодиодных лампочек

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.

у филаментных лампочек по центру темное пятно

Чем он шире, тем больше это пятно.

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

филамент спиральной формы

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

какие елочные гирлянды безопасны и как их выбрать

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.

филаментные лампы идеальны для хрустальных люстр

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.

драйвер и филаментная лампа с цоколем Е14

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.

сравнение драйвера светодиодной лампы на смд и филаментной

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.

пульсации светодиодных ламп

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.

сильные пульсации у филаментной лампы

Существует постановление правительства России №1356 “Требования к осветительным приборам и осветительным лампам”. Оно запрещает продажу источников света с пульсацией более 10% и CRI<80.

постановление правительства №1356 по применению ламп

Заметьте, что у одних и тех же по размеру лампочек внутри может быть два разных драйвера. Один полноценный с коэффициентом пульсации 1% и менее, другой – на основе дешевых комплектующих.

два разных драйвера в одинаковых филаментных лампах

Секрет №7

Кстати, косвенно(!) проверить какой драйвер стоит внутри, не разбирая цоколь, можно при помощи радиоприемника.

Хороший драйвер при поднесении к нему радио будет фонить. А вот дешевый, не создаст никаких серьезных импульсных помех в эфире.

В некоторых моделях “свеча” с миниатюрным цоколем E14, драйвер помещают в специальную проставку между цоколем и колбой, так как воткнуть что-то качественное в бочонок диаметром 14мм вообще не реально.

драйвер в моделях свеча филамент

Второй недостаток – стеклянная колба, которую легко можно разбить при небрежном отношении или транспортировке.

разбилась филаментная лампочка

Третий – малая мощность. А еще не забываем:

  • проблемы с диммированием большинства моделей
как узнать каие лампы диммируются а какие нет
  • плохая совместимость со световой автоматикой, которая плавно зажигает и гасит свет
  • низкое качество цветопередачи
  • тепличные условия эксплуатации (не любит жары и холода)

Поэтому на сегодняшний день можно точно сказать, что за филаментами не стоит будущее развитие светотехнической индустрии. Да, они напоминают привычные нам лампочки Ильича, приятно смотрятся в интерьере, но все таки подобная имитация ламп накаливания, это в первую очередь большой-большой компромисс.

И ученым в отдаленном будущем следовало бы разработать в освещении что-то более совершенное и прорывное. Филамент таковым, к сожалению, не стал.

Источники — Кабель.РФ, 5watt

Филаментные лампы — что это такое?

Светодиодные лампы очень популярны и потребляют мало электроэнергии, но для некоторых светильников их внешний вид не подходит. Особенно касается хрустальных люстр и бра. В таких случаях лучше приобрести светодиодные лампы filament.

Филаментные лампы что это такое?

Это вид светодиодных ламп, которые внешне максимально приближены к лампам накаливания. Они имеют полностью прозрачную стеклянную колбу и цоколь, а внутри расположены светодиоды вместо нити накала.

Филамент – основной функциональный элемент такой лампы, представляет собой светодиодную полоску особой конструкции. Внешним видом филаменты напоминают нить, потому некоторые так их и называют — лампочки на светодиодных нитях.

Так выглядит филаментная лампа

Из чего состоит светодиодная нить?

Рассмотрим более подробную структуру такого типа LED – Filament. Дословно на русском языке это слово звучит, как нить накала. Состоит из трёх слоев:

  1. Стеклянное или сапфировое основание;
  2. 28 светодиодов синего свечения. Иногда, для получения более тёплых оттенков, часть синих светодиодов заменяются красными, в пропорции 1 к 3;
  3. слой люминофора, который обеспечивает свечение белого цвета необходимой цветовой температуры.
светодиодные нити или филаменты крупным планомсветодиодные нити (филаменты) крупным планом

В среднем мощность одного филамента – порядка 1Вт, а напряжение – от 60 вольт. Такое напряжение питания не позволяет производить низковольтные лампы со светодиодными нитями.

Филаментные лампы выдают довольно сильный световой поток, сравните его с другими типами из таблицы. Филаменты выпускаются в весьма узком диапазоне мощностей – от 4 до 8 Вт.

Корпус филаментных ламп совершенно отличается от светодиодных, в привычном их виде. Филаментные в точности повторяют конструкцию лампочек накаливания, что позволяет отечественным производителям делать их на тех же производственных линиях, что и накаливания. О том, какие последствия влечет за собой такое исполнение, мы расскажем ниже.

Конструкция филаментной лампы Томича

Лампа с нитевыми светодиодами состоит из:

  • Цоколя, обычно E27 или E14;
  • стеклянная колба;
  • внутри колбы расположена стеклянная ножка и проводники для питания филаментов;
  • филаментные светодиоды;
  • драйвер, который расположен в цоколе.

Конструкция филаментной лампы Rusled

На фото подробно рассмотрена конструкция производителя Rusled. Они продают свою продукцию под название «лампочка Томича».

Это изделия отечественного производства, они нацелены на замещение импортной продукции. Даже в своем названии проводят аналогию с лампой «Ильича». Лампа Томича — это своего рода новый шаг в развитии бытового освещения.

Кроме «Томича» на территории нашей страны производство есть в Саранске – на заводе «Лисма». Как заявляют рекламные ролики: «Единственная в РФ производственная линия лампового стекла и цоколей».

При этом в России нет мощных предприятий способных наладить выпуск подобных светодиодов, поэтому LED-комплектующие импортируют из Китая.


В обычных светодиодных лампах драйвер размещен на плате, для которой в корпусе достаточно много места. Это позволяет использовать схемы высокого качества и уровня сложности, с целью снижения коэффициента пульсаций.

В случае с размерами драйвера лампы filament led есть ограничения – его плата очень маленькая и должна вмещаться в пределах полости цоколя. Взгляните как это выглядит в жизни.

Драйвер светодиодной лампы Томича

В таком маленьком пространстве конструкторам удалось разместить все необходимые детали. Качественные лампы не пульсируют или их пульсации крайне малы и находятся в пределах допустимого.

Естественно, бюджетные лампы зачастую оборудованы обычной схемой питания на гасящем конденсаторе, как и в случае с пластиковыми классическими светодиодными лампами. Это дает слишком пульсирующий свет, что крайне вредно для вашего здоровья.

Схема драйвера

Схема драйвера филаментной лампы

Драйвер выполняется обычно по подобной схеме. Вместо предохранителя F1 может использоваться низкоомный резистор (до 20Ом) средней мощности (до 1Вт).

DB1 – это выпрямительный диодный мост, рассчитанный на обратное напряжение до 400-1000В. E2 – конденсатор сглаживающий пульсации диодной моста, E1 – дополнительный конденсатор для питания микросхемы. SM7315P и подобные – это микросхема драйвер, сердце всей цепи.

Его устройство включает в себя ШИМ-контроллер, цепи обратной связи по току (различные мультиплексоры, компараторы и другие элементы. Они сравнивают значение номинального тока и реального, после чего дают сигнал ШИМ-контроллеру на изменение коэффициента заполнения управляющих импульсов). ШИМ управляет силовым ключом (n-MOS скорее всего). Силовой ключ расположен в корпусе микросхемы, поэтому на плате его вы не найдёте.

R1 – датчик тока, позволяет изменить силу тока в цепи светодиодов. Чем больше его номинал – тем меньше ток.

L1 – накопительная индуктивность, благодаря которой происходит преобразование напряжения.

D1 – диод, необходимый для работы преобразователя.

E3 – конденсатор, фильтрующий выходные пульсации.

R2 – резистор, обеспечивающий минимальную нагрузку для преобразователя.

В целом, контур образованный из L1, D1 и транзисторного ключа, встроенного в микросхему, представляет собой типовую схему импульсного понижающего преобразователя. Упрощенный вариант такой схемы изображен на следующем рисунке.

Упрощенная схема драйвера лампочки Томича

Особенности конструкции

Как я часто пишу – светодиоды греются. При этом нагрев происходит настолько сильный, что некоторые чипы не могут проработать и минуты без дополнительного теплоотвода. У мелких светодиодов в SMD-корпусах тепло отводится через их контактные площадки.

Мощность одного филамента около 1 ватта. Взгляните на SMD-светодиоды – на каждый ватт их мощности, нужно 25-30кв.см. площади радиатора. Отсюда возникает интересный вопрос, связанный с охлаждением филаментов.

Мощность филаментной лампы можно определить по её внешнему виду, а именно по количеству нитей. 1 нить — 1Вт.

Как охлаждаются филаментные светодиоды?

Во-первых, филамент – это не цельный мощный светодиод, а лишь матрица. Тип матрицы в этом форм-факторе на англоязычных ресурсах называется «COG» или «Chip-on-Glass». На русском языке это что-то вроде «Матрица на стеклянной основе».

«COG» или «Chip-on-Glass»

Во-вторых, раз уж это матрица, значит на ней есть множество мелких светодиодов. По отдельности они выделяют очень мало тепла, так как они маломощные. Приблизительный расчет:

1 Вт / 28 светодиодов = 0,036 Вт/светодиод

Для отвода тепла нужен носитель. Производители заполняют колбу филаментных ламп хорошо проводящим тепло газом. Одни источники заявляют, что этот газ — гелий, в рекламных видео о лампочках томича говорится о специальной рецептуре газов. Однозначной информации по этому поводу нет.

Благодаря такой конструкции нагрев филаментной лампочки слабый – порядка 50-60 градусов. Вы смело можете использовать их в светильниках с бумажными, тканевыми и пластиковыми абажурами. Нагрев самой нити филамента доходит до температур свыше 100 градусов. Современные светодиоды способны работать и при температурах КРИСТАЛЛА в 120 градусов, а корпус имеет значительно меньший нагрев.

Распространение филаментов

После появления филаментных ламп – спрос на них начал расти и постепенно дошел до уровня обычных светодиодных изделий. Причина этому проста – их дизайн и возможность добиться большого угла свечения, без использования дополнительных оптических систем.

У стандартных светодиодных ламп, в пластиковом корпусе, угол излучения до 170 градусов. У филаментных же доходит до 300 градусов.

Углы свечения светодиодных ламп

Такого угла свечения получилось достичь благодаря стеклянной прозрачной колбе и расположенных по кругу филаментов. Некоторые модели имеют нестандартные формы и способ расположения филаментов (под углом, крест на крест, S-образно), для обеспечения более равномерного освещения.

S-образная форма филаментов

Сравнительная таблица филаментнов от разных производителей

Если решили покупать — обратите внимание на производителя. Заявленные параметры у всех отличаются и зачастую завышен процентов на 10.

Как вы можете понять из таблицы, изделия разных производителей выдают различное количество света при одинаковой мощности. Это связано с тем, что они получают различный удельный световой поток (Лм/Вт) с каждого ватта мощности светодиодного светильника.

Это вызвано различными поставщиками материалов или схемотехникой и режимами работы драйвера.

Проблемы нитевидных светодиодов

Колба, выполненная из стекла бьется. Хоть и форма колбы придаёт ей большую жесткость, и способна выдержать некоторую нагрузку, но все же она бьется. Рассеиватель стандартной светодиодной лампы гораздо прочнее. При этом битая филаментная лампа может сохранить свою работоспособность, что вы можете увидеть на фотографии.

Разбитая филаментная лампа тоже работает

Также сохраняется высокая вероятность поражения электрическим током, при прикосновении к токоведущим частям.

Этот вопрос прорабатывается производителями, ведутся работы по внедрению колб из поликарбоната, что повысит прочность и снизит стоимость продукта.

Бюджетные филаментные лампы не работают заявленные сроки в 15 000 и более часов, по причине низкого качества комплектующих. Лампа либо просто перестает включаться, либо начинают мерцать или перестают светиться отдельные нити.


Филаментные лампы в отличии от классических моделей светодиодных ламп, не поддаются ремонту, что является еще одним минусом в этой конструкции.

Может вы заметили еще какие-то достоинства или недостатки? Поделитесь в комментариях.

Преимущества филаментных ламп

  • Равномерное свечение во всех направлениях;
  • низкая рабочая температура;
  • хорошо выглядят, можно использовать в открытых и прозрачных светильниках;
  • утилизируются как бытовые отходы;

Недостатки

  • Цена выше чем у обычных;
  • хрупкая стеклянная колба;
  • не пригодны для ремонта;
  • при выходе из строя отдельной филаменты – создает дискомфорт и мигания;
  • разброс по качеству и выбраковка в разы большая, чем у пластиковых аналогов;
  • производятся только для сетей 220 вольт;
  • доступно два цоколя – E27 и E14;

У светодиодных ламп филаментного типа есть свои плюсы и минусы, однако минусов на момент написания статьи больше чем плюсов. Это не значит, что нужно забыть об этих лампах, просто нужно учитывать для чего вы её покупаете.

Филаментные лампы неплохо подойдут как источник света для настольных светильников, а также в декоративных целях. Они практически холодные во время своей работы. Репутацию филаментных ламп портит низкосортная продукция недобросовестных китайских производителей.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Какие лампы лучше светодиодные или филаментные?

филаментные лампы

Лишь совсем недавно рынок светотехники практически захватили светодиодные лампочки и светильники. Обладая множеству неоспоримых преимуществ, они не просто стали идеальной заменой для традиционных ламп накаливания, но и для экономичных люминесцентных осветительных приборов.

Однако, зачастую, даже несмотря на множество преимуществ как в плане энергопотребления, так и удобства эксплуатации, довольно внушительный процент пользователей все еще предпочитает обыкновенные лампы накаливания. «Виной» тому привычный внешний вид и способ распространения света ламп накаливание.

Ведь в отличие от них светодиоды имеют направленный свет и в них уже не разглядеть привычной тонкой накаленной нити. Так как же поступить – выбрать уже не эффективные, но столь привычные лампочки накаливание с которыми не придется пройти этап адаптации, или же рискнуть и приобрести современные энегоэффективные светодиодные лампы и светильники, которые больше не придется менять после каждого скачка напряжения?

На первый взгляд этот довольно простой выбор может оказаться весьма сложным, особенно для тех пользователей, которые ценят устойчивый комфорт. Однако благодаря быстрому темпу развития современных светодиодных технологий данная проблема также имеет свое простое решение под названием филаментные светодиодные лампы.

По сути, они сочетают в себе все качества современных светодиодных ламп и привычный тип свечения традиционных ламп накаливания. Ну а для того чтобы более наглядно представить себе филаментную технологию, следует чуть больше внимание самой конструкции и устройству филамента.

Филамент – «светодиодная» нить накаливания

филаментные лампы накалывания

При дословном переводе название Филамент звучит как «нить накаливания». Именно такая нить в традиционных лампах является источником света. Однако устройство филамента значительным образом отличается от стандартных решений.

Филамент представляет собой тонкую прозрачную основу (стержень) из прочного сапфира. Иногда вместо сапфира используется специально обработанное стекло, которое более доступно по стоимости. На стержне, стандартные размеры которого составляют 2 мм в диаметре и 30 мм в длине, в последовательной схеме располагаются маленькие светодиоды, общее количество которых не превышает 28.

При этом все диоды тщательно запаяны люминофором, который, так же как и основа прозрачен. Именно это позволяет светодиодам светить во всех направлениях. Вот почему в отличие от обыкновенных лед ламп с направленным свечением филаментные светодиодные лампы обеспечивают равномерное распространение света во всех направлениях.

Мощность и конструкция филаментных светодиодных ламп

филаментные лампы недорого

В среднем один филамент стандартного размера в зависимости от типа светодиодов потребляет 0.9-1,4 ВТ. Однако это не означает, что для более высокой интенсивности светопередачи нужно устанавливать множество лампочек, ведь необходимая мощность конкретной лампу достигается производителем использованием определенного числа филаментом в колбе лампочки.

Что же касается самой колбы, то она в основном выполняется по аналогии с формой традиционной лампочки, однако в продаже можно найти и модели с другими формами исполнения.

Что же касается типа цоколя, то они в основном выполняются в стандартах Е14 и Е27, а значит купить филаментные светодиодные лампы можно для установки как в светильниках с традиционным типом цоколя, так и декоративных устройствах с малым цоколем типа «миньон».

При этом следует учесть, что светодиодные лампы филаментные е14 , как правило, обладают более низкой мощностью, так как они в основном используются в декоративных светильниках и ночниках.

Преимущества и недостатки филаментных светодиодных ламп

Благодаря уникальной конструкции и технологическим решениям филаментные лампы имеют свои уникальные достоинства и недостатки, которые непременно стоит учесть при покупке.

Для начала рассмотрим их преимущества

  • Так же как простые светодиодные лампы филаментные обладают высокой энергоэффективностью, износоустойчивостью и долгим сроком службы, при этом за счет распространения света во всех направлениях, они потребляют еще меньше электроэнергии при более высокой яркости.
  • Фималентные лед лампы подойдут для установки в самых разных осветительных приборах. Так например модели с цоколем Е27 станут идеальной заменой для простых стандартных лампочек, а лампа филаментная е14 идеально подойдет светильникам с малым цоколем.
  • Благодаря наличию специального газа в колбе филаментные led лампы не нагреваются, что делает их использование более безопасным.
  • Специальный драйвер позволяет лампам использовать напряжение постоянного тока без подключения специальных дополнительных адаптеров. Он же и осуществляет преобразование напряжения, снижая расход энергии.
  • Яркость свечения филаментной лампы можно отрегулировать при помощи диммера;
  • Утилизации ламп не требует особых мер, их можно вынести с бытовыми отходами, так как оно безопасны и для окружающей среды.
  • Ну и конечно же одним из основных преимуществ филаментных светодиодных ламп является их внешняя схожесть с традиционными лампами, ведь в них ясно видна «раскаленная нить», и они распространяют свет равномерно во всех направлениях.

Недостатки филаментных ламп

  • Помимо множества преимуществ филаментные светодиодные лампы не лишены и недостатков. Так:
  • Наличие специального драйвера повышает цену устройства;
  • Колба в которой расположены филаменты довольно хрупкая и с ней требуется обращаться весьма осторожно.
  • Светодиодные филаментные лампы должны быть покрыты исключительно высококачественным люминофором, так как в противном случае может произойти утечка синего света которая вредна для глаз. А значит приобретать такой товар можно только у проверенных и надежных производителей. Вот почему мы столь внимательно относимся ка предлагаемой нами продукции. На нашем сайте представлены только высококачественные филаментные светодиодные лампы купить которые вы сможете по самым выгодным в Москве ценам.

Таким образом, светодиодные филаментные лампы можно смело отнести к одним из лучших достижений современных LED технологой. За ними будущее, в котором все усилия будут направлены на то, чтобы предложить потребителю более передовые и практичные устройства.

а так ли хороши Filament-лампы? / Prestigio corporate blog / Habr


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?

Предыстория вопроса


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.

Часть экспериментальная


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.

CroLED: китайское качество Ebay


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.


Eglo: обычная ламп с обычными характеристиками


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!

Phillips: качество превыше всего


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 (

В самой лампе всего две светодиодные нити, так как она потребляет всего 2.3 Вт. Светодиодные чипы размещены на прозрачной подложке и аналогичны по размерам тем, что используются в лампах Eglo, но с иной текстурой подложки – «щит». Как уже отмечалось выше против законов теплофизики не попрёшь.


Примерно за 10 минут колба лампы прогревается до ~45 градусов (две нити медленнее «прогревают» всю лампу). Однако температура нитей без стеклянной колбы составила всё же 95 градусов, местами – повторимся, скорее всего, в месте крепления светодиодных чипов к подложке – достигая значений в 110-120 градусов.
Чтобы не быть голословным при вынесении вердикта относительно filament-ламп, мы добавим несколько фотографий уже знакомых ламп IKEA и мощных умных ламп Prestigio, о которых мы поговорим в следующий раз. Корпус лампы IKEA прогревается до 75 градусов в течение полчаса, а умной лампы Prestigio до 58. При этом SMD светодиоды ламп Prestigio, к примеру, на максимальной мощности нагреваются лишь до указанной в самом начале статьи «безопасной» температуры 60-70 градусов.

Выводы


Давайте теперь подведём некоторые итоги и постараемся ответить на вопрос: стоит ли игра свеч filament’ов?
  1. По традиции, полученные данные тестирования сведены в таблицу ниже. Но, на мой взгляд, не стоит доверять заявленному световому потоку китайской лампы, так и остальные характеристики не внушают доверия. У производителей ширпотреба есть привычка завышать результаты. В остальном лампы Eglo и Phillips соответствуют заявленному на упаковке, а Китай — Вы сами всё прекрасно понимаете…

    Пожалуйста, сэкономьте своё здоровье и время – запрашивайте результаты тестирования, прежде чем покупать LED-лампы на Ebay, да и в обычных магазинах тоже скоро придётся ввести данную меру!

  2. Сравнение спектров не выявило сколь либо значимых отличий: во всех лампам, скорее всего, используется один и тот же люминофор, который и даёт тёплый ламповый filament-свет. Есть небольшие вариации компоненты синего цвета, что прослеживается в значении цветовой температуры выше: у Eglo самая тёплая, Phillips посерединке, у CroLED «самая холодная».
  3. Если говорить о какой-то технологичности, то лишь Phillips имеет право называться хорошей и безопасной лампой с нормальным драйвером, в очередной раз подтверждая статус ведущего игрока на рынке.
    Все протестированные лампы имеют удивительно однотипные значения удельного светового потока и удельной мощности. Эти значения сопоставимы со средними показателями SMD-ламп. Видимо, теплопередача и нагрев светодиодов существенно ограничивают эти характеристики в сравнении с обычной компоновкой на основе SMD сборок светодиодов.
  4. И самое вкусное припасено на десерт. Измерения температуры самих нитей с помощью ИК-камеры (тепловизора) — надеемся — убедительно показывают и доказывают, что filament технология не может являться полноценной заменой обычных SMD ламп с алюминиевым радиатором и гораздо более эффективным теплоотводом. Плюс добавим существенно ограниченное пространство для драйвера и в результате мы получим, что яркие и мощные светильники с продолжительным сроком службы на основе filament создать будет проблематично (уже 12 Вт лампы зачастую снабжены радиатором).

В следующей статье мы продолжим ковыряться в лампах и заглянем под юбку под радиатор лампочкам Prestigio, в том числе и смарт лампам, управляемым по протоколу BlueTooth. Будем посмотреть, что там интересненького!

PS: В прошлом обзоре и сравнении ламп IKEA и Canyon пользователь kenbik предложил протестировать лампы на электромагнитные помехи с помощью FM-радиоприёмника. Старого приёмника не нашлось, поэтому в ход пошла гарнитура SBH-52 со встроенным FM-приёмником.


Отчитываюсь: Из установленных ламп IKEA, Gauss и умных лампочек Presigio, только LED-лампы IKEA заметно гудят. Причём все: что E27, что E14 и разные по мощности. Gauss практически не шумит, равно как и Prestigio (не забываем, всё же в современных устройствах стоит эффективное шумоподавление).

Оставайтесь с нами и подписывайтесь на наш блог! Вам не сложно – нам приятно!



Полный список опубликованных статей «Взгляд изнутри» на Хабре и GT:

Вскрытие чипа Nvidia 8600M GT, более обстоятельная статья дана тут: Современные чипы – взгляд изнутри
Взгляд изнутри: CD и HDD
Взгляд изнутри: светодиодные лампочки
Взгляд изнутри: Светодиодная промышленность в России
Взгляд изнутри: Flash-память и RAM
Взгляд изнутри: мир вокруг нас
Взгляд изнутри: LCD и E-Ink дисплеи
Взгляд изнутри: матрицы цифровых камер
Взгляд изнутри: Plastic Logic
Взгляд изнутри: RFID и другие метки
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 1
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 3
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 4
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 1
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 2
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 3
Взгляд изнутри: IKEA LED наносит ответный удар
Взгляд изнутри: а так ли хороши Filament-лампы?

и 3DNews:
Микровзгляд: сравнение дисплеев современных смартфонов

Лампа филаментная – устройство, принцип работы, схема

Светодиодная филаментная лампа – это искусственный источник света, в котором световая энергия вырабатывается нитевидным элементом, называемым филаментом (filament), состоящим из множества включенных последовательно светодиодных кристаллов.

Внешний вид филаментной лампы

Филаментная лампа была разработана японской компанией «Ushio» в 2008 году, но из-за малой мощности для освещения была непригодна. И только в 2013 году китайским компаниям удалось добиться величины излучения светового потока филаментной лампы, сравнимого с лампой накаливания мощностью 60 Вт. Внешний вид филаментной лампочки показан на фотографии.

Филаменты

Источником излучения светового потока в филаментной лампе являются филаменты, откуда и произошло название лампы.

Внешний вид филаментов, извлеченных из лампы

На фотографии показано шесть филаментов, извлеченных из перегоревшей лампы. Филаменты могут иметь любую форму, даже спирали. Это позволяет дизайнерам создавать эксклюзивные лампочки.

Устройство светодиодного филамента

Филаменты изготавливают по технологии Chip-On-Glass, сокращенно COG, что переводится как чип на доске.

Основанием филамента служит стеклянный или сапфировый стержень круглой формы с вплавленными в него по торцам электродами. Диаметр стандартного стержня составляет 2 мм, длина – 30 мм.

Устройство LED филамента

Вдоль стержня закреплено последовательно соединенных 28 светодиодных миниатюрных кристаллов синего и красного цветов излучения. Сверху светодиоды покрыты слоем лака, пропускающим только белый свет.

Мощность филамента составляет около 1 Вт, напряжение, необходимо для свечения составляет около 60 В. Рабочий ток, соответственно, около 16 мА.

Филаменты в лампочках размещают в герметичную стеклянную колбу, но они успешно могут работать и на открытом воздухе, что позволяет из них делать оригинальные самодельные светильники.

Устройство филаментной лампочки

Если посмотреть на филаментную лампочку издалека, то можно и не отличить ее от лампы накаливания. Такая же стеклянная колба и внутреннее устройство. Только спирали толще и расположены вертикально.

Но это только внешнее сходство, так как работает филаментная лампа по принципу светодиодной лампочки.

Устройство филаментной лампы

Для подачи питающего напряжения в лампе имеется металлический цоколь с резьбой Эдисона. В настоящее время лампы оснащают цоколями только типоразмеров Е14 и Е27. В цоколе размещен драйвер, который обеспечивает преобразование переменного напряжения сети в постоянное напряжение, стабилизированное по току.

С драйвера питающее напряжение подается через два проводника, вплавленных в герметичную стеклянную колбу, на выводы размещенных в ней филаментов. Филаменты между собой и токовводами соединяются с помощью точечной сварки. Для эффективного отведения тепловой энергии от филаментов колба заполнена гелиевой газовой смесью, которая обладает высокой теплопроводностью.

Анализ причины перегорания филаментной лампы

Чтобы не отставать от технического прогресса при появлении на рынке филаментных ламп приобрел двенадцать таких лампочек с цоколем Е14 мощностью 6 Вт для двух люстр.

Внешний вид филаментной лампы мощностью 6 ватт

Лампы красиво смотрелись в люстре и хорошо освещали помещение, но через год эксплуатации одна из них ярко вспыхнула и перестала светить. Решил выяснить, в чем причина отказа.

Внешний вид разбитой филаментной лампы с помощью тисков

Попытка отделить цоколь от колбы лампы не увенчалась успехом. Клей-компаунд скрепил цоколь с колбой намертво. Пришлось применить разрушающий метод разборки с помощью тисков.

Извлечение остатков колбы филаментной лампы из цоколя

Для извлечения драйвера из цоколя пришлось, вращая его сжимать по немного тоже в тисках. Компаунд и остатки стекла колбы при этом крошились.

Разобранная филаментная лампа, внешний вид драйвера и филаментов

В результате удалось извлечь из лампы филаменты и драйвер без их повреждения. На фотографии показано как выглядит филаментная лампа без колбы и цоколя.

Внешний вид драйвера филаментной лампы со стороны конденсатора

При осмотре драйвера сразу бросилось в глаза, что рядом с токоограничивающим конденсатором резистор был покрыт слоем копоти, что свидетельствовало о сгорании одной из деталей. Проверка резистора показала его исправность. Следовательно, вышел из строя конденсатор.

Внешний вид драйвера филаментной лампы со стороны диодного моста

На противоположной стороне печатной платы драйвера был распаян только мостовой выпрямитель и нанесена маркировка для подключения. Прозвонка диодов мультиметром показала, что все диоды исправны.

Электрическая схема филаментной лампы

Для дальнейшего анализа причины отказа с печатной платы драйвера срисовал электрическую принципиальную схему филаментной лампы. Как видно из схемы, она практически не отличается от стандартной схемы светодиодной лампы, собранной на обыкновенных светодиодах с токоограничивающим конденсатором.

Электрическая схема драйвера на конденсаторе филаментной LED лампы

Ток стабилизируется с помощью конденсатора С1, выпрямляется диодным мостом VD1-VD4 и далее поступает на филаменты HL1-HL6, соединенные последовательно двумя параллельными группами по три. Резисторы служат для разряда конденсаторов после выключения лампы. С2 сглаживает пульсации.

Достоинством этой схемы драйвера является простота, позволяющая поместить его даже в цоколь Е14, высокий КПД и практически отсутствие выделения тепла. Недостатком является большой коэффициент пульсаций светового потока, что исключает использование ламп с таким драйвером для освещения рабочих мест с напряженным трудом.

Электрическая схема драйвера на микросхеме филаментной LED лампы

Если необходима филаментная лампа с малым коэффициентом пульсаций, то нужно приобретать с драйвером на микросхеме. На фото классическая схема такого драйвера, но он больше по размерам, поэтому устанавливается только в филаментные лампы с цоколь Е27.

Проверка филаментов лампы

Для проверки филаментов необходимо на их выводы подать напряжение постоянного тока не менее 60 В. Поэтому мультиметром, который выдает в режиме измерения сопротивления напряжение не более 9 В прозвонить филамент невозможно.

Проверка филаментов лампы

Поэтому для проверки филаментов был использован драйвер, извлеченный из лампы. Конденсатор С1 был в обрыве, поэтому был выпаян и вместо него запаян исправный навесной такой же емкости.

При подаче напряжения на драйвер, засветился только один из шести филаментов, и то участками, что указывало на возможную неисправность всех филаментов лампы.

Подача питающего напряжения на уцелевший светодиодный филамент

Для проверки филаментов они были разъединены и проверены по отдельности. Подключались к родному драйверу, последовательно с которым по цепи подачи питающего напряжения был запаян дополнительных конденсатор такой же емкости.

Свечение уцелевшего филамента

Как и ожидалось, все филаменты оказались неисправными. Один из них засветился, как и ранее, участками, что не позволяло его дальнейшее использование.

Причина перегорания филаментной лампы

Филаментная лампа перегорела из-за электрического пробоя токоограничивающего конденсатора С1. В результате все напряжение питающей сети (220 В) было приложено к выводам светодиодных филаментов и через них потек ток, превышающий допустимый.

Светодиоды от перегрева перегорели, как и сам конденсатор. От него и покрылась копотью печатная плата.

Ремонт филаментной лампы

Схемы драйверов у филаментных ламп такие же, как и обыкновенных светодиодных и ремонт их отличается только способом разборки. Приведу пример из личной практики ремонта филаментной лампы.

Через некоторое время перегорела еще одна лампа в люстре из этой же партии. С учетом полученного опыта решил применить неразрушающий способ ее разборки, так как внешний осмотр не выявил перегорания филаментов.

Мини дрель с разрезным кругом для разборки филаментной лампы

Для этого была использована мини дрель с установленным в нее наждачным диском, как у болгарки. Такая мини дрель в комплекте имеет большой набор инструментов, позволяющий выполнять практически любые ювелирные работы, начиная от сверления и заканчивая гравировкой на металле и стекле.

Филаментная светодиодная лампа: прорыв или очередная лампа Ильича

Филаментная светодиодная лампа

Филаментная светодиодная лампа (ФСЛ) – это устройство, объединившее внешность ламп накаливания и лучшие параметры современных led-ламп. Это позволяет применять ее в оформлении ретро-дизайна и избежать большого расхода электроэнергии. Устройство выпускается нескольких видов. Каждый из них имеет свои конструкционные особенности, которые нужно изучить, чтобы знать какую модель выбрать.

Светодиодные лампы, похожие внешне на лампы накаливания, были созданы в 2008 году концерном Ushio (Япония). Изобретение назвали Filament LED Bulb. Она не получила мировой славы из-за того, что ФСЛ выпускали для декора – их световой поток не дорабатывали для освещения помещений. В 2013 году лампы для освещения площади выпустили одновременно несколько производителей КНР.

Параметры и конструкционные особенности

Филаментная светодиодная лампа

Эти светодиодные лампы имеют цоколь (Е27 или E14) с драйвером, прозрачную или белую матовую колбу из стекла, внутри которой находятся нити светодиодов – филаменты на стеклянной ножке с проводниками питания. Это главные элементы, отвечающие за функциональность лампы.

Интересно!

Новый вид ламп освещения получился потому, что подход к изобретению вышел за рамки только эстетических соображений. Разработчики полностью переосмыслили конструкцию светодиодных ламп.

С английского языка «Filament» переводится как «нить накала». Имеет трехслойную структуру:

  1. Основание из стекла или сапфира.
  2. 28 светоизлучающих диодов.
  3. Люминофорный слой.

Обычно используются светоизлучающие диоды синего свечения. для создания тёплого света применяют красные в соотношении один к трем. Люминофорный слой дает белое свечение.

Каждый филамент обладает мощностью 1Вт и напряжением 50-60 вольт. Поэтому низковольток с филаментами не производят.

Филаменты обеспечивают хороший поток света, в сравнении с прочими типами ламп. Их выпускают в небольшом интервале мощности: 4 – 8 Вт.

Филаментные лампы отличаются по виду от светодиодных. Они являются точной копией лампочек накаливания. Благодаря этому отечественные фирмы делают их на производственных линиях ламп накаливания.

Российские компании планируют заместить импортную продукцию. Однако в стране нет мощных производителей необходимых светоизлучающих диодов – их поставляют из КНР.

Филаментная светодиодная лампа

У стандартных светодиодных лампочек большой корпус, в который помещена плата с драйвером. Это дает возможность использовать сложные качественные схемы, позволяющие снизить коэффициент пульсаций. У филаментных ламп плата ограничена пределами маленького цоколя. Качественные устройства не пульсируют, либо колебание входит в приемлемый интервал.

Интересно!

Дешевые модели питаются от простейшей схемы питания на гасящем конденсаторе, как пластиковые led-лампы. Из-за этого свет заметно пульсирует, что пагубно влияет на зрение.

Как предотвращается перегрев филаментов

Светодиоды нагреваются так сильно, что не все чипы способны работать больше 60 секунд без отвода тепла. У маленьких светоизлучающих диодов тепло уходит через контактные площадки платы.

Филаменты – не светодиоды. Это матрица типа «Chip-on-Glass» («Матрица на основе стекла»). Она имеет много светоизлучающих диодов, каждый из которых выделяет крайне мало тепла. Значит, необходим теплоотводный носитель.

Производители наполняют колбу газом (гелий или смеси на его основе), который хорошо проводит тепло. Благодаря этому прибор не нагревается выше 60 градусов. Поэтому его допустимо применять в светильниках с абажурами из бумаги, ткани и пластика без опаски. Сама нить нагревается выше 100 градусов.

Качество освещения в сравнении с другими типами ламп

Филаменты быстро достигли уровня спроса светодиодных светильников, благодаря дизайну и обширному углу свечения. Ведь не нужна дополнительная оптика. У обычных светодиодных светильников угол излучения бывает максимум 170 градусов, у филаментных достигает трехсот.

Настолько увеличить угол помогла колба из стекла и круговое расположение филаментных нитей. Встречаются модели нестандартного вида, где филаменты располагаются под углом, X- и S-образно. Это обеспечивает наиболее равномерное освещение.

Тип лампы Мощность, Вт Светоотдача, Лм/Вт Срок эксплуатации, час
Лампочка Ильича

 

10-500 9-19 1000
Ртутная энергосберегающая 15-80

 

40-80

 

40 000

 

Светодиодная led 3-30

 

100-120

 

50 000

 

Филаментная led

 

4-8

 

120-140

 

30 000

 

Интересно!

Филаментный светильник мощностью 8 Вт потребляет почти на 90% электроэнергии меньше чем 75 Ваттная лампа накаливания. Это позволяет при минимальных затратах освещать помещения сложной планировки.

В конструкции нет никаких дополнительных элементов оптики. Визуально изделие напоминает традиционную лампу накаливания и с одинаковой интенсивностью излучает свет в диаметре 360 градусов. В сравнении со спиральными энергосберегающими лампами филаменты легче утилизировать, у них больше заявленный срок эксплуатации.

Топовые производители ФСЛ

Филаментная светодиодная лампа

Недорогие подделки снабжены некачественным люминофором, через который утекает синий свет, что пагубно влияют на зрение человека. Поэтому стоит отдавать предпочтение зарекомендовавшим себя брендам и не жертвовать своим здоровьем, желая сэкономить. В таблице представлены производители, которые предлагают наиболее качественные филаментные светильники на российском рынке, в порядке убывания цены:

Производитель

Цена, руб

 

Мощность, Вт

 

Срок эксплуатации, час

 

Philips LEDClassic A60 WW CL D APR

 

480

 

7,5

 

15000

 

OSRAM LED RF CL A60

 

416

 

6 15000
Лисма СДФ-8Вт

 

320 8 30000
 

«Руслед» Лампа «Томича»

СА 220-8

 

256

 

8

 

15000
VIDEX NeoClassic (Filament) A60FA

 

224 7 40000

Модели фирмы Philips обладают несомненным качеством, проверенное потребителями на протяжении долгого времени. Osram – безупречная репутация и немецкое качество. Фирма предлагает разнообразные формы – шары, свечи, груши, а также лампы с диммером, позволяющим регулировать яркость.

“Лисма” – мордовская фирма, предлагающая неплохую продукцию, по цене ниже, чем у импортной. Дает гарантию 2 года. “Руслед” – российская компания. Производит лампы Томича. Срок службы небольшой, но светильники выдают всего 2% пульсации, обладают низкой ценой при неплохом качестве, что и привлекает покупателей.

VIDEX давно продает свою продукцию в России. Потребителей привлекает цена. Однако характеристики часто завышены на 10-30%, а срок службы значительно короче заявленного.

Достоинства и недостатки филаментных ламп

Филаментная светодиодная лампа

Приборы имеют преимущества над стандартными светодиодами и лампочками накаливания. Сюда относятся:

  • равномерность свечения;
  • незначительный нагрев во время работы;
  • приятный дизайн, предназначены для открытых и прозрачных светильников;
  • возможность утилизировать как бытовые отходы.

Несмотря на плюсы, недостатков заметно больше. Необходимо учитывать, для каких целей покупаете товар:

  • цена выше, чем у стандартных;
  • легко бьющаяся стеклянная колба;
  • не поддаются ремонту;
  • выход из строя филаментных нитей приводит к миганию устройства;
  • нестабильность качества и большой процент брака;
  • подходят только для сетей 220 в;
  • имеется 2 вида цоколя – e27, e14.

Филаменты неплохи для настольных ламп и для дизайна интерьера. Они чуть теплые во время работы, а значит безопасны для детей. Репутация продукции подпорчена некачественным товаром отдельных фирм.

«Тёмная энергия» филаментных светодиодных ламп

Работа филаментной светодиодной лампы

Привычные светодиодные лампы, которые сейчас уже есть у каждого, построены на SMD светодиодах и имеют один общий недостаток. Диоды размещаются на матрице в одной плоскости и чтобы получить более-менее рассеянный свет приходится использовать матовые рассеиватели и КПД лампы снижается. Часть света теряется в этом самом рассеивателе.

И тут мы узнаём про филаментные светодиодные лампы, которые при беглом взгляде не отличить от старых добрых «лампочек Ильича». Специально прикупил в Леруа Мерлен такую необычную лампочку с цоколем E14 чтобы рассказать о них подробнее. Вскроем и посмотрим что у неё внутри. Полагаю не только мне интересно узнать, как в такой маленький цоколь умудрились затолкать драйвер для светодиодов.

Филаментная светодиодная лампа GAUSS с цоколем E14

Что такое филамент?

Термин «filament», при дословном переводе означает «нить накаливания». Конечно, никакой нити накаливания тут и близко нет, а применяются диэлектрические полоски из стекла или сапфира с нанесенными на них светодиодами, покрытыми толстым слоем люминофора. Свечение филаментов максимально приближено к свечению нити накаливания.

Устройство филамента

Каждый филамент содержит около 28 мелких светодиодов, их свечение можно разглядеть на следующей фотографии (я намеренно повредил нить одного филамента в лампе, чтобы их можно было увидеть).

Свечение повреждённой нити филамента

Как видите, филаментная лампа может работать и без стеклянной колбы. Средняя мощность одной «нити» составляет примерно 1 Вт и чтобы заставить филамент засветиться, следует подать на него напряжение порядка 60-70 вольт (поэтому «низковольток» с филаментами вы не найдёте).

Все филаменты внутри лампы соединены последовательно. Соответственно, если нитей четыре, то получается 4 Вт, а шесть будет соответствовать 6-ваттной лампочке. Впрочем, я не утверждаю, что мощность нити может быть и чуть выше 1 Вт, но не принципиально. Так что, не ведитесь на обещания на коробке, а посчитайте количество нитей в лампочке.

Особенности конструкции филаментных ламп

Если с обычными светодиодными лампами всё более-менее понятно, то в конструкции филаментных не обошлось без оригинальных решений.

Как известно, светодиоды нельзя запитать от переменного напряжения и требуется использовать специальный драйвер. У стандартных светодиодных лампочек имеется большой корпус, куда и прячется плата с драйвером. Филаментным лампам для размещения драйвера приходится ограничиваться пределами маленького цоколя E27 или совсем крохотного E14. Как вообще возможно, в столь ограниченном пространстве, разместить полноценный драйвер?

Драйвер филаментной лампы GAUSS с цоколем E14

Разбор светодиодной филаментной лампы GAUSS с цоколем E14

В цоколь E14 хороший драйвер точно не поместится, но инженеры всё равно стараются снизить пульсации. Примерно по такой схеме построен драйвер филаментной лампы GAUSS из Леруа Мерлен:

Схема драйвера филаментной светодиодной лампы

Как видно из фотографий внутри лампы нет никаких радиаторов. Проблема с отводом тепла от светодиодов к стенкам колбы лампы решается с помощью инертного газа внутри лампы. Так как используется много маломощных светодиодиодов, то и тепла они выделяют не сильно много, в районе 60-70°C. Выделяемое тепло рассеивается в атмосферу через тонкое стекло колбы.

Я уже упомянул, что все светодиоды в лампе соединены последовательно, поэтому с выходом из строя одного из них, умирает и вся лампа. Потому мне не верится в заявленный на коробке срок службы лампы до 25 лет. Тем более что гарантию производитель даёт всего на 2 года.

Но в целом, филаментные лампы мне понравились больше обычных светодиодных. Прозрачная колба обеспечивает лучшую цветопередачу и рассеивание света у них, как у лампочек Ильича. Только лучше брать со стандартным цоколем E27, так как в нём проще разместить хороший драйвер со сглаживанием пульсаций. Ну и минус в том, что такие лампы невозможно починить.

P.S. Чуть не забыл рассказать почему же в заголовке я написал про «тёмную энергию» филаментных ламп… а дело в том, что на плате драйвера одной такой лампочки (к сожалению она не сохранилась) было написано DARK ENERGY 😉

Подписывайтесь на канал Яндекс.Дзен и узнавайте первыми о новых материалах, опубликованных на сайте.

Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *